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6.3 用户面处理

6.3.1 概述

5G核心网络（5GC）在用户平面（UP）管理中承担了终端用户（UE）业务流量的传输任务。这些业务流量主要包括语音和视频数据流，从基站（基站或外围部署单元，RAN）传输至UPF（用户平面功能设备），再通过N6接口发送至数据网络（DN）。在这个过程中，涉及的接口如N3、N6和N9主要负责数据调度和多层协议（如IPv4和IPv6）数据的封装与传输。

考虑到5GC的架构特点，用户面与控制面（CP）的分离是其核心特性之一，这在5G中与之前的4G网络（EPC时代）有所区别。这种架构设计为运营商带来了更多的灵活性和可扩展性，同时支持了集中式或分布式的部署模式，能够同时满足用户低时延和大带宽的需求，从而促进了运营商的可持续发展。

6.3.2 用户平面路径与UPF角色

UPF是5GC中负责用户平面数据传输的核心设备，这一角色在5G网络架构中具有特殊性和重要性。以下是UPF的关键功能：

在实际应用中，UPF可能扮演以下角色：

• PDU会话锚点（PSA）：负责与数据网络（DN）连接的UPF实例。
• 中间UPF（I-UPF）：介于5G AN和PSA之间，负责数据路由。
• UPF与UP链接分类器（UL-CL）或分支点（BP）：在上行方向进行流量分叉，在下行方向进行流量汇合的UPF。

6.3.3 用户面与控制面分离与N4接口

在5GC架构中，用户面（UP）与控制面（CP）通过N4接口完成数据交互。N4接口承担了PFCP（数据包转发控制协议）的功能，连接UP与CP，保证了传统协议的兼容性。

6.3.3.1 UPF的发现与选择

6.3.3.2 用户平面的选择性激活与去激活

在实际应用中，SMF会根据PDU会话的具体需求（如移动性需求）和UPF的状态动态调整UPF的激活状态。例如，当UE从一个RAN节点移动至另一个RAN节点时，SMF需要根据移动性需求重新选择或引入新的UPF实例（如I-UPF或UL-CL/BP UPF）。这种动态管理机制确保了PDU会话的连续性和质量。