新闻

IPLOOK 5G核心网中UPF网元的作用

更新时间 : 2021-03-23 12:21:20

核心网作为调度中心，主要负责对数据进行分拣和分发。
4G核心网由MME、S-GW、P-GW、PCRF和HSS等网元组成。5G核心网按照“控制转发分离”的原则，重组成AMF、UPF、SMF、AUSF等网元，并按需新设了NSSF、NEF、NRF等网元。
了解更多精彩内容，点击链接：广州爱浦路网络技术有限公司

用户(面)单元UPF，取代了原来S-GW和P-GW面向用户的“路由和转发”功能。联合MEC，向用户侧下沉，提供超大带宽、超低时延、实时性强的数据转发业务。UPF下沉，主要是为了适应高清视频、V2X等这一类新业务的需求。

如何协调UPF子单元进行数据转发呢？首先，请PCF把关下业务的合规性，生成相应的控制策略。然后，由负责元SMF全盘统筹UPF的动态负载、UPF位置、用户位置等，来选择相对最合适的UPF子单元进行数据转发。一般是遵循本地业务本地分流的原则。 5G业务分流有UL CL上行分流、IPv6多归属分流、LADN本地数据网络等多种方案。

第一套方案是UL CL上行分流。即对于每个会话，由SMF决定给会话的数据路径插入上行分流标记(UL CL)，然后UPF通过匹配SMF提供的流过滤器将某些流量进行分流。这里，UL CL的作用是将满足业务过滤规则的数据包转发到指定的路径去，类似于路由表的作用。
第二套方案是IPv6多归属分流。简单而言就是，SMF决定在会话的数据路径上插入一个UPF以支持Branching Point功能。Branching Point UPF根据SMF下发的过滤规则，通过检查数据包源IP地址进行分流，向上转发上行业务包到不同PDU锚点，向下将各个锚点下来的数据进行合并。
第三套方案是LADN本地数据网络。大致就是，AMF跟踪终端位置信息，并通知SMF其位置的变化，SMF根据终端在服务区、不在服务区和不确定在不在服务区等判决结果决定UPF分流。

对于诸如V2X之类的URLLC场景业务，客户对“数据快递”的实时性要求很高(要求端到端时延低于5ms)，而目前单单UPF单元的处理时长就要0.5～0.8ms左右。
针对5G UPF网元的性能提升，目前主要有三个方法：
第一个，是CPU加速。也就是UPF软件直接部署在更强劲的CPU上，以此提升性能。
第二个，是通用网卡加速。网卡是流量的直接出入口，承载着大量的数据转发。所以，在网卡上进行加速，可以提升UPF的性能。
第三个，是采用智能网卡。智能网卡是一种特殊的网卡，采用了一些智能技术，用于实现数据在网卡的直接转发，从而实现性能的提升。

IPLOOK的5G核心网UPF性能，单台服务器目前可达到25G出口流量，预计可实现40G出口流量。性能就是生产力，高性能就意味着高效率！

上一页 : IPLOOK IMS结合Ribbon SBC实现视频客服业务

下一页 : VoIP, VoLTE, VoNR 与 IMS 的联系