upf是什么意思的缩写(5G网络MEC和UPF技术详解)
为了更好地理解本文内容,先介绍两个重要的英文缩写
MEC:Mobile Edge Computing,多接入边缘计算
PCF:Policy Control Function,策略控制功能
UPF:User Plane Function,用户平面供能
5G网络作为新一代的移动网络,可以更好的支持MEC业务。在PCF上,不同的用户可以设置不同的分流策略,把分流策略通过会话管理功能通知到5G的用户面功能,UPF就可以把到终端访问MEC的流量分流到对应的MEC上。
我们知道,核心是整个计算机网络的调度中心,它主要负责对数据进行分拣和分发。在5G网络中,核心网按照“控制转发分离”的原则,在4G网络的基础上重组了AMF、UPF、SMF、AUSF等网元,并新设了NSSF、NEF、NRF等网元。
UPF的实现原理
在正式说明前,我们先介绍一个关键词:NFV
NFV(Network Function Virtulization),即网络功能虚拟化。它是指在采用虚拟化的方法,将原本运行在专用中间设备(middlebox)的网络功能 (如网关、防火墙) 用软件的方式实现。
通过在标准的通用设备(如服务器、存储器、交换机) 中运行的虚拟网络功能VNF,我们可以实现多个VNF可通过动态的逻辑链接串联成业务链。
UPF主要通过在网络中大量部署网络控制节点(NCP,Network Control Point)来实现,NCP负责完成UPF的控制管理,并通过NCP来实现UPF的功能。
UPF还可以通过使用NFV技术将用户面的部署和管理虚拟化,进一步提高网络的可靠性和性能。
UPF的位置
用户平面功能UPF(User Plane Function)是5G核心网的重要组成部分,它位于核心网用户面与核心网控制面。从功能上来讲,三者分工如下
- 核心网用户面: 用来提供用户界面,以及相关面板服务;
- UPF: 负责5G核心网中用户平面数据包的路由和转发相关功能。
- 核心网控制面:负责管理注册、鉴权、事务管理等功能。
UPF的作用
UPF是5G网络和MEC之间的连接锚点,所有的核心网络数据必须由UPF转发,然后才能流向外部网络。
UPF为用户提供空口服务,它能够识别和路由用户面的网络流量。
我们可以通过UPF下沉到网络边缘,控制面NF集中部署在中心DC,可以降低传输时延,实现数据流的本地分流,从而提高网络数据处理效率,满足垂直行业对网络超低时延、超高带宽和安全性的需求。
UPF作为5G网络的用户平面网元,主要支持UE业务数据的路由和转发、数据和业务识别、动作和策略执行等。
UPF通过N4接口与会话管理功能(SMF)交互,由SMF直接控制和管理,并根据SMF发布的各种策略执行业务流处理。
5G网络的数据流向
用户在接入最近的信号基站AN,基站会将数据发送到接入和移动性管理AMF,然后经过会话管理SMF到达UPF。
UPF会根据分流策略将网络流量灵活地分流到合适的MEC或者DN中,从而实现网络请求的分流目的。
总结:MEC的企业应用
工业互联网平台可以是部署在园区里的私有云,也可以是部署在专有云中。
工业互联网平台通过园区网和园区间专网来连接所有的边缘云和 5G MEC。 企业的不同园区间,通过专线或切片(支持低延迟业务)互连,支持远程控制或远程 VR 等应用。