R18中的5GC新特性之UPF上星
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R18中的5GC新特性之UPF上星
**R17与R18对卫星部署的支持**
- **R17** 支持RRU、gNB或gNB-DU部署在卫星上。
- **R18** 支持UPF部署在卫星上，此处卫星指的是地球同步轨道（GEO）卫星。
**星上UPF的提出**
当UE之间需要通过卫星直接传输数据（例如两个孤岛上的UE）时，如果UPF部署在地面，则每一次数据
传输都要经历卫星和地面之间数据的上行和下行，导致时延较大，并且上下行都会占用频谱资源，造成频
谱资源的浪费。因此，R18提出了在GEO卫星上部署UPF（以下简称为星上UPF）作为本地交换机直接交
换数据，不经过地面站，以减少卫星和地面之间数据传输次数，降低时延，并节约卫星空口资源，避免频
谱资源浪费。
**技术方案**
1. **PSA UPF上星**
- 会话建立时，SMF选择星上UPF作为锚点（PSA UPF），并配置UPF内的本地交换规则。
- 部署在不同卫星上的两个PSA UPF之间可以建立N19隧道，用于UE之间的通信。
- 部署在不同卫星上的两个PSA UPF之间可以建立N6接口，用于传输流量。
- 星上PSA UPF之间建立N19隧道时，两个PSA UPF要由同一个SMF控制。
- 本地交换和N19转发只支持单个SMF，即两个UE要由同一个SMF服务。
- SMF配置星上PSA UPF之间的N19和N6的转发规则。
- PSA UPF上星网络架构示意如下图所示。
2. **UL CL/BP/L-PSA UPF上星**
- PSA UPF部署在地面。
- 多个UE之间进行5G VN组内通信时，SMF根据GEO卫星ID对应的DNAI添加星上的UL CL/BP/L-PSA
UPF。
- UE的5G VN组内通信通过星上L-PSA UPF进行数据交换。
- UE的5G VN组外通信仍然通过地面的PSA UPF进行数据交换。
- UL CL/BP/L-PSA UPF上星网络架构示意如下图所示。
3. **UPF与MEC一起上星**
- 地球遥感、天气监测、视频直播等应用需要降低时延、减少频谱资源浪费，MEC与UPF一起上星的需
求应运而生。
- 上星UPF可以作为PSA UPF，也可以作为UL CL/BP/L-PSA UPF。
- AMF将获取的卫星回传类型传递给PCF，PCF根据卫星回传类型生成或更新UE路由选择策略
（URSP）。
- AMF将获取的GEO卫星ID传递给SMF，SMF基于DNN、S-NSSAI、GEO卫星ID选择星上UPF。
- UPF与MEC一起上星网络架构示意如下图所示。
**网元功能增强**
1. **AMF**
- 传递GEO卫星类型给PCF。
- 传递GEO卫星ID给SMF。
2. **PCF**
- 根据GEO卫星类型生成或更新URSP。
3. **SMF**
- 选择星上UPF。
4. **星上UPF**
- 根据SMF规则进行5G VN组内数据交换。
- 进行星上分流，将业务流转发至MEC。
涵盖了5G核心网、IMS绝大多数知识点。
