中國移動：5G OpenUPF白皮書(22頁).pdf

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1、 1 5G 5G OpenUPFOpenUPF 白皮書白皮書 （第一版第一版） 20202020 年年 3 3 月月 研究院研究院 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 前前 言言 本白皮書從垂直行業的典型業務場景需求出發，闡述了中國移 動 OpenUPF 合作伙伴計劃的驅動力、面向行業的 5G UPF 的功能要 求、安全要求、產業推進計劃、行業組織建議以及對未來的展望。 希望能夠為產業界在規劃設計 5G UPF 的相關技術、產品和解決方案 時提供參考。 本白皮書的版權歸所有，未經授權，任何單位或個人 不得復制或拷貝本建議之部分或全部內容。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 1 目 錄

2、 1 UPF 是 5G 拓展行業市場的鑰匙 . 1 2 典型應用場景 . 2 2.1 生活園區 . 2 2.2 生產制造 . 2 2.3 總結分析 . 3 3 OpenUPF 愿景 . 4 3.1 總體目標及愿景 . 4 3.2 統一架構、開放接口 . 4 3.3 規范平臺、開放設備 . 7 3.4 拓展行業、開放服務 . 9 3.5 面向演進、開放智能 . 11 4 OpenUPF 安全要求 . 12 5 產業合作與推進 . 13 5.1 產業推進計劃 . 13 5.2 行業組織建議 . 14 6 開放合作，用好 5G . 16 縮略語列表 . 17 編寫人員 . 19 5G OpenUPF

3、 白皮書（第一版） 1 1 1 UPFUPF 是是 5G5G 拓展拓展行業市場的鑰匙行業市場的鑰匙 UPFUPF 是連接運營商和垂直行業的橋梁，是 5G5G 拓展行業市場的鑰匙。5G 作為 新一代信息技術推動著眾多行業的創新與變革。業界紛紛探尋 5G+行業的融合 發展路徑，實現數字化、智能化轉型升級。UPF 作為 5G 核心網的重要網絡功 能，擔負著數據流量的處理、路由等核心功能。隨著 5G 邊緣計算的拓展，UPF 已逐漸從運營商的核心層走向行業客戶的接入層。 面向行業應用場景，需要輕量化、低成本、靈活部署的 UPFUPF。當前，UPF 與 控制面（SMF）的接口（N4）尚未完全開放、服務化能

4、力尚未完全實現，一定程 度上影響了 5G 響應行業客戶需求的能力。運營商網絡核心側的 UPF 需要承載面 向全網的業務、用戶數為百萬級以上、業務功能要求全、容量和性能要求高。 作為核心網的關鍵設備，系統級的 UPF 部署和維護成本相對較高。N4 接口的非 標準化，造成 UPF 與 SMF 同廠商的綁定，無法滿足邊緣用戶側 UPF 輕量化、低 成本和靈活的部署需求。 提出的 OpenUPF 合作伙伴計劃從開放接口、開放設備、開放服務 和開放智能四個方面定義可靠、可管、可信、簡潔、靈活、開放的 UPF。本計 劃通過構建完整的技術體系以推動產業成熟、增強網絡能力、助力 5G 服務垂直 行業用戶。 5

5、G OpenUPF 白皮書（第一版） 2 2 2 典型典型應用應用場景場景 2.12.1 生活生活園區園區 生活園區如科技園區、醫院、校園、辦公等，信息化改造需求較強，通過 5G 可以為園區提供更精細化的管理和更便捷的服務。 本地數據訪問。用戶希望通過 5G 訪問園區中的信息服務，如校園內網中的 課件、企業私有云的 ERP 系統、公共服務/政務園區內的醫療等數據業務。 定位、安防。在信息化管理場景中，系統希望對進出人員、車輛信息以及 園內的人員位置分布有一個全面、及時、準確的掌握，避免安全隱患、乃至事 故的發生。監控攝像頭的監控視頻、人臉識別等大流量業務，在 5G 的環境中可 進一步拓展具備

6、4K/8K 等超高清的能力。 連接管理。園區內不同用戶對各種業務的訪問權限不同，出于對安全和保 密的考慮，部分業務需要在 5G 網絡接入鑒權的基礎上進一步由企業進行二次鑒 權。校園對網絡環境的安全純凈提出了特別的要求。當有違反國家法律、安全 等不利于青少年成長的內容時，需要及時定位用戶并在第一時間切斷訪問。 2.22.2 生產制造生產制造 生產制造場景主要涉及工業現場，如工廠、物流、港口、電網、煤礦等。 應用場景包括數據采集分析、設備控制，產品質量檢測等。 數據采集分析。通過現場設備或傳感器實現數據實時、準確、完整的傳 輸，處理過程在本地完成，這將大大提升處理效率，減輕云端的負荷。由于更 加靠

7、近末端設備，還可為末端設備提供更快的響應。大流量數據采集的本地處 理，更可節約網絡傳輸資源。生產數據屬于工廠的保密信息，因此對網絡的安 全性、隔離性要求高。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 3 設備控制。生產設備（如室外設備，機械臂、智能小車、龍門吊）的自動 控制可以把勞動力從惡劣、危險的工作環境中解放出來，提高勞動生產率。對 于此類生產設備的控制要求低時延、高可靠，以實現精確、靈敏的控制。 產品檢測。通過部署工業相機，捕捉流水線產品圖像或視頻并傳送至計算 平臺。結合平臺 AI 視頻識別能力，實現圖像快速識別、資料分析，完成產品質 量檢測。高清的視頻傳輸需要網絡支持高帶寬的能力。 2.

8、32.3 總結總結分析分析 通過上述兩類場景，我們可以得到如下幾點觀察： 1）不同行業存在共性的需求：都需要支持基本的接入能力、本地業務的路 由和訪問能力。此外，服務于低利潤率的行業場景往往導致成本敏感。 2）與傳統面向用戶（2C）的需求有顯著差異：面向行業（2B）的特定 UPF 往往設備容量低、部署位置低（靠近用戶甚至在用戶屬地側）、有和行業應用 強相關的定制化的功能需求。 3）不同行業（2B）之間的需求有顯著差異：通常面向生產、連接物的網絡 與面向生活、連接人的網絡在時延、可靠性、流量方面的需求方面有大的差 異。 上述三點觀察促使我們啟動 OpenUPF 的工作，聚焦面向特定邊緣行業的場

9、景，UPF 部署在用戶側機房或數據中心。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 4 3 3 OpenUPFOpenUPF 愿景愿景 3.13.1 總體目標總體目標及及愿愿景景 聚焦行業應用（To B）場景，避免大而全，追求小而精。傳統 UPF 功能全 面，支持 5G 與 4G 的融合、支持多種套餐、策略、大容量、高性能。這使得這 種不斷做加法的方式，使得 UPF 在無所不能的同時，使得其功能和軟件設計愈 發復雜、牽一發而動全身。 OpenUPF 計劃的一個重要目標是：以“全集”UPF 為基礎，定義簡單高效的 “最簡”UPF。通過最簡 UPF 的功能滿足高效靈活的部署，降低 5G 進入千行百

10、業的門檻。 OpenUPF 計劃的第二個重要目標是：滿足行業差異化需求、探索功能定制 的“增量”UPF。通過增量提升產業價值，同時避免碎片化的定制需求帶來研發 和維護成本的上升。 為實現上述目標，提出 OpenUPF 合作伙伴計劃。通過接口開放、 設備開放、服務開放、智能開放，以 UPF 為入手點，讓 5G 走入千行百業。 3.23.2 統一架構、統一架構、開放開放接口接口 統一 UPFUPF 架構設計，實現開放、標準的 5 5G G 控制面和用戶面之間的 N4N4 接 口，構建測試認證體系。 傳統核心網的控制面（C Plane）和用戶面(U Plane)未實現標準化的分 離。C/U 之間的接

11、口實質上仍為設備內部接口。4G 網關實現了 C/U 分離 （CUPS）后，由于其中涉及的信令信元多、不同運營商策略規則差異大，導致 C 與 U 間的接口仍然為事實上的私有接口。5G 的 UPF 和 SMF 之間的 N4 接口亦如 此。 這種不標準的接口形勢在 5G 時代引發的問題尤其明顯。云化的發展使得核 心網的云更加集中。面向多樣的行業的 UPF 應該按照場景、需求來部署，而不 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 5 應該被控制面的云化所綁定。舉例說來，對同一個行業用戶來說，當其不同地 域的工廠/園區選擇部署 UPF 時，其只需要一種 UPF 滿足其需求即可，不必因為 所屬地域不同而定制

12、、測試、部署不同廠家的 UPF。非標準化的 N4 接口降低了 網絡部署的靈活性，增加了網絡管理的復雜度，限制了 5G 網絡服務行業客戶的 生態發展。 對特定場景的、簡化的 UPF 的功能建議如表 3.2.1 所示。 表 3.2.1 行業 UPF 需支持的基本功能 業務功能 功能介紹 N4N4 偶連管理 UPF 和 SMF 偶連關系的建立、更新、釋放以及上報 數據轉發 IP（包括 IPv4 和 IPv6）會話的數據轉發、GTP-U 隧道加解封 裝 PFCPPFCP 會話管理 PFCP 會話的建立、修改和刪除，基于會話的信息上報，IP 地 址和 F-TEID 分配 數據報文管理 DiffServ

13、功能，下行數據緩存，Endmarker 構造，精確路由 QoSQoS 支持基于 QoS 參數的 QoS 控制、傳輸參數映射，QoS Flow 標記 業務規則處理 業務規則下發的接收和處理 報文識別 支持對報文進行不同協議層次（從三層到七層）的業務分析以 及識別規則配置，七層協議識別支持 HTTP 等常見協議 本地分流 行業專享本地 UPF 或 UL CL 分流 移動性管理 N2/Xn 切換、業務請求時插入、更改和刪除 I-UPF 的能力 門控 對數據報文執行轉發或丟棄、帶寬控制 計費 基于流量的計費測量，包括離線計費和在線計費 故障管理 對節點故障、會話故障和路徑故障的處理和恢復 5G Ope

14、nUPF 白皮書（第一版） 6 除以上基本功能外，還可根據行業客戶的需求按需支持以太網數據傳輸、 頭增強、白名單、重定向、Framed Routing、GRE/L2TP/IPSec 隧道等功能。 為匹配不同業務場景的業務規模，行業 UPF 應可提供不同吞吐量規格的設 備。對于行業業務類型相對簡單的情況，可降低 UPF 的性能指標要求，如減少 業務規則配置的數量要求等。表 3.2.2 是建議的初期四種行業 UPF 配 置模型的設備指標。 表 3.2.2 行業 UPF 在不同配置模型下的性能要求 設備性能要求 模型一 模型二 模型三 模型四 PFCP 會話數 0.1 萬 0.5 萬 10 萬 50

15、 萬 系統吞吐量 5Gbps 10Gbps 50Gbps 100Gbps DNN/APN 個數 300 個 300 個 3000 個 3000 個 （2）N4 接口解耦 當前 3GPP 標準對 N4 接口的定義存在多種可選實現，定義不完整，導致不 同產品在協議實現上的差異。聚焦基礎接入能力的“最簡”UPF，為接口開放提 供了可能。標準化的 N4 接口定義，通過如下三個途徑達到： 做選擇，對于標準中定義了多種可選方案的功能，進行方案對比后選 擇更優方案，統一技術實現，如 IP 地址分配、F-TEID 分配、傳遞等； 去歧義，對于標準定義不清晰的功能或字段，明確使用方法，如 Network Ins

16、tance 字段、預定義規則和動態規則下發等； 補漏洞，對于標準定義無法滿足需求或未定義的功能，通過復用已有 字段或擴展 Vendor IE 實現，如頭增強功能、L2TP 功能等。 N4 接口的功能、信令流程以及參數要求具體可參見的企業標準 面向垂直行業的 N4 接口規范。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 7 需要說明的是，UPF 的功能定制和 N4 接口的解耦會對 SMF 有相關功能要 求?？紤]到網絡建設和維護成本等因素，SMF 通常需要同時管理通用 UPF 和簡 化的行業 UPF。為此，需要在一些基礎功能上盡量使得運營商網內 UPF 保持一 致，避免對 SMF 等控制面功能頻繁的改

17、造。此外，在網絡運維中，UPF 和 SMF 解耦后在問題定位、網絡規劃等方面也需要考慮諸如二者更好的協同等問題。 3.33.3 規范平臺、規范平臺、開放開放設備設備 研究軟硬件參考設計，設計面向不同典型場景的硬件規格，共同定義 UPFUPF 功能基線要求，兼顧系統的靈活度和可擴展性。 行業客戶往往存在定制需求，功能迭代頻繁，針對突發需求要求網絡能隨 業務快速生成、擴容、迭代、更新。部分場景還有邊緣計算的需求，要求 UPF 支持面向第三方業務的能力開放，對外提供 IaaS 與 PaaS 能力。因此，建議 UPF 按照虛擬化（包括容器化）形態部署。這不意味著對一體機實現的摒棄。 相反，在本白皮書所

18、討論的特定邊緣場景情況下，一體機會帶來商務和部署的 便利。在硬件形態選擇上，可根據不同的業務場景選擇服務器與交換機兩種硬 件方案。 服務器形態 UPF 以通用 CPU+專用加速芯片（ASIC、SOC、FPGA、NP 等）為 核心處理單元。這既適用于功能復雜，性能要求較高的場景，又可用于功能較 簡單，性能要求一般的場景，是當前業界主流產品的形態。 交換機形態 UPF 主要用于中低端通用 CPU 加交換芯片的交換機硬件架構 中。通過通用 CPU 實現虛擬化，利用交換芯片卸載 UPF 部分轉發功能，適合在 多端口、低成本、低功耗的場景中應用。 （一）服務器方案 （1）服務器 5G OpenUPF 白

19、皮書（第一版） 8 用戶側機房往往受限于防塵、空間、供電、承重等條件，服務器需考慮設 備尺寸、較苛刻的溫濕度、腐蝕氣體、清潔度、抗震、抗電磁干擾的條件要 求。按照不同的業務場景統一不同 CPU 平臺的配置模型，使硬件更親和業務。 服務器需要具備擴展性，包括內存、PCIE 插槽的擴展。 （2）虛擬層 為滿足 UPF 電信級管理、可靠性要求，VIM 建議具備輕量化、認證管理、虛 擬機模板/規格/生命周期管理、裸機管理、秘鑰管理、存儲卷及快照管理、網 絡資源管理、加速器管理等功能。VIM 版本建議基于開源社區 OpenStack Train 版本，或北向接口匹配 OpenStack Train 版本

20、的商業虛擬化管理器。 Hypervisor 建議采用實時性內核，支持實時性 Guest OS、CPU 模式設定、 CPU 核綁定、NUMA/PCI NUMA 親和性、虛擬機親和性/反親和性組、虛擬網卡多 隊列、VLAN 透傳、加速器（SR-IOV,GPU,FPGA）等功能，按需滿足行業 UPF 的 功能和性能要求。 （3）容器層 容器平臺需支持應用及各種資源對象的編排，底層網絡、存儲的編排，以 及租戶管理等功能，以實現針對容器化 UPF 的整個生命周期管理。容器層管理 軟件建議采用基于開源 Kubernetes 并增強。建議運行容器的操作系統基于開源 標準 Linux 進行增強，支持滿足標準

21、OCI 和 CRI 標準的容器運行。UPF 的容器 平臺應具備數據庫、消息隊列，中間件、微服務間通信及治理等服務能力，構 建可對外提供平臺通用服務能力的開放的 PaaS 平臺。 （4）硬件加速 在對 UPF 吞吐與時延要求不高的場景，可考慮使用軟硬件結合的加速方 案。建議采用標準網卡的自動散列等功能與 CPU 具備的頻率負載調配功能提升 UPF 性價比。在對 UPF 各項指標要求嚴格的場景，可考慮使用硬件加速技術， 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 9 加速硬件的選型需考慮該款硬件的高并發、低時延處理的能力，支持加速功能 的靈活調整。建議使用 FPGA 智能網卡作為標準加速硬件。 （二）

22、交換機方案 現代交換機設計包含 CPU 和交換芯片兩大組件。利用交換芯片來卸載 CPU 的部分數據處理任務則可以在提升系統的處理能力的同時釋放 CPU 資源用于核 心任務處理。 考慮到邊緣機房在物理空間有限、電源供給不足、通風狀況不佳等現實問 題，尤其是對于下沉到工廠礦區的邊緣設備，采購成本和運維成本將直接影響 業務方案是否能夠落地?；诮粨Q機的 UPF 方案可以提升部署效率。同時，合 理利用交換機內部的 CPU 和交換芯片可實現高效的面向垂直行業的行業 UPF。 基于交換機實現的 UPF 方案在分組路由和轉發、GTP 隧道處理以及根據用戶面 策略進行分流等方面都具有優勢。綜合功耗、散熱以及空

23、間等因素，交換機方 案有助于降低整體成本和功耗，同時提升系統的處理能力。 3.43.4 拓展拓展行業、行業、開放開放服務服務 行業 UPFUPF 應為運營商、合作伙伴逐步提供可調用的 APIAPI、可編程的環境， 成為網絡價值的創造點。 從不同場景的差異化需求可以看出，僅僅滿足基礎功能的行業 UPF 是不夠 的。UPF 還需進一步增強定制化能力，這一方面有賴于標準技術的演進，一方 面有賴于新的開放服務模式。通過 UPF 開放更多網絡基礎能力，如位置、認 證、業務流量統計等為行業提供增值服務。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 10 圖 3.4.1 UPF 開放服務架構圖 UPF 的服務能

24、力分為兩部分，基礎功能與增值定制功能，如圖 3.4.1?；A 功能是 5G UPF 基礎能力，即表 3.2.1 中支持的功能。定制功能，是根據行業用 戶的需求疊加定制的特色能力，如虛擬網絡、本地轉發、以太數據包傳輸等。 對于需要網絡高可靠保障的工廠場景，UPF 可以擴展支持 TSN 來保障生產需 要。 建議 UPF 在演進中除了不斷引入新的特性、豐富定制功能外，能將功能調 用的 API 提供給運營商，并在業務合約的情況下按需提供給垂直行業伙伴。這 些功能可以是開放信息的訂閱、網絡連接的管理（如二次認證）、IP 地址的自 主分配等能力。 UPF 的開放服務還可以提供給邊緣計算平臺 MEP、能力開

25、放平臺，支持邊緣 計算平臺將開放服務直接提供給邊緣應用或者對服務數據進行加工后提供給邊 緣應用。UPF 獲取的數據在獲得授權后，也可以反饋給 NEF、NWDAF、網管平 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 11 臺，作為基礎數據助力核心網智能信息分析及處理，加強大數據平臺分析結果 的準確性，更好的優化網絡配置策略。 3.53.5 面向演進、面向演進、開放開放智能智能 UPFUPF 從來就不是一個簡單的轉發網關，作為服務行業的抓手，需要發揮其 計算處理的能力，為行業提供智能的網絡及服務。 愿意與合作伙伴共同研究面向更加靈活和智能化的 UPF 架構，實 現接口、功能、網絡可編程。將智能融合到

26、UPF 的設計中，用網絡的智能化為 產業界的發展打開想象的空間。 連接智能。UPF 是網絡智能調控的關鍵節點?？紤]到接入環境中多種接入 方式，對連接質量的不同要求，需要 UPF 具備智能的連接的管理、流量的識 別、質量感知等能力。 運維智能。UPF 數量多、類型多、功能有差異，這就需要其運營和管理更 加的簡單、自動化、智能。在組網上盡可能即插即用、運行中自動排障，降低 人為現場維護和管理的需要。 業務智能。以 UPF 為窗口，將運營商的智能化能力提供給行業伙伴，幫助 其在諸如視頻處理、圖像識別、語音識別等方面提供基礎能力。 網絡可編程。5G 網絡承載越來越豐富的業務，數據業務類型呈現出多樣 化

27、、個性化態勢。UPF 智能化架構使得其能夠快速適應多樣化的數據格式、協 議類型和處理要求，加快新業務上線速度。為了滿足多樣化場景需求，需研究 面向更加靈活和智能化的 UPF 架構，實現接口、功能、網絡可編程。這需要 UPF 更新的架構和接口設計。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 12 4 4 OpenUPFOpenUPF 安全要求安全要求 部署在用戶側的 UPF 相比在核心機房的 UPF 具有更多的暴露面，更易被攻 擊者攻擊。通用硬件、操作系統、中間件的漏洞更易被攻擊者發現。另外，以 虛擬機或容器部署時，還會受到虛擬化軟件漏洞被利用，虛擬機逃逸、容器鏡 像被篡改等相關安全風險。 為了保

28、證 OpenUPF 能夠安全的為垂直行業和 5G 網絡提供服務，OpenUPF 首 先需滿足電信設備通用安全要求，以確保軟硬件安全。其次，應支持 5G 標準 UPF 的安全機制，包括：支持上下行流量防地址欺騙檢查、丟棄沒有匹配會話 上下文/承載的下行流量、GTP 解封裝后的流量只流向外部數據網絡、ACL 過 濾、異常告警、賬號口令及日志的安全管理等。此外，還應支持如下安全要 求： 組網安全：支持管理、業務和存儲三平面隔離，可與垂直行業或企業的 應用/服務器處于不同安全域，并進行安全隔離。當 Open-UPF 位于客戶 現場時，應支持內置安全功能（如 IPSec，虛擬防火墻功能）。 物理安全：具

29、備物理安全保護機制（如：防拆、防盜、防惡意斷電、防 篡改等，設備斷電/重啟、鏈路網口斷開等問題發生后應觸發告警）。 當部署在客戶現場時，OpenUPF 所在的物理服務器應具備可信啟動和遠 程度量功能，保證 OpenUPF 處于可信狀態。 基礎設施安全：支持對其使用的操作系統、中間件、數據庫以及 web 管 理接口進行安全加固；當 OpenUPF 部署在虛擬機或容器上時，應保證 Open-UPF 功能所在的虛擬機或容器與其它虛擬機或容器安全隔離，鏡像 有防篡改保護等。 接口安全：支持對 SMF 等通信對端進行認證，并對 API 的調用進行認證 和授權。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 1

30、3 數據安全：支持對傳輸的數據進行機密性和完整性保護；對存儲的敏感 數據（如轉發策略、口令、私鑰等）進行加密存儲，并對訪問進行控 制。 策略沖突檢查：支持對 SMF 通過可編程接口下發的策略進行沖突檢查。 信令過載限制：支持限制發送給 SMF 的信令流以及從 SMF 接收的信令 流，防止信令過載。 5 5 產業產業合作合作與與推進推進 5 5.1.1 產業推進計劃產業推進計劃 希望聯合業內伙伴共同推進 OpenUPF 和 N4 解耦相關技術及產業的 發展。我們在前期相關工作中得到了產業界合作伙伴的積極支持。2019 年 12 月，研究院聯合大唐、Intel、香港應科院在實驗室進行了 SMF 和

31、 UPF 的對接測試，初步驗證了異廠家解耦的可行性。后續希望能分階段 逐步把 OpenUPF 的工作推向深入并落地。 （一）OpenUPF 啟動、技術白皮書及規范發布 2020 年 1 月 3 日，啟動了“OpenUPF 與 N4 解耦的合作伙伴計劃”。 提出針對接口開放、設備開放、服務開放、智能開放的要求?？紤]未來的產業 推進計劃和愿景展望，將陸續通過白皮書和技術規范要求的方式發布工作進 展。 （二）規范“開放接口”和“開放設備” 1. 構建完整的技術體系，積極推進形成產業共識和產品開發，完成 N4 互 通測試驗證。構建面向行業的接口開放技術體系，包括：制定 UPF 最簡 功能集，并相應制定

32、 N4 接口要求。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 14 2. 與產業合作伙伴共同依托 N4 解耦互通測試，對 N4 接口規范進行優化， 對原型產品進行完善，并發布面向垂直行業的 N4 接口規范（一階段） 和定制化 UPF 方案及原型，為 OpenUPF 產業的發展提供指引。 3. 推進試點。選擇可落地可商用的典型業務場景，邀請垂直行業的合作伙 伴共同推進 OpenUPF 方案的試點，通過試點完成產品功能驗證和迭代優 化，完善產品能力和服務模式，同時挖掘行業應用潛力，以指導未來 5G UPF 的建設與部署。 4. 發布參考設計?；谇捌谠圏c，制訂規范化的軟件功能要求和硬件設備 規格，降

33、低設備上線和部署難度，推動 OpenUPF 產品落地。 （三）研究“開放服務”和“開放智能” 服務開放和智能開放工作，是我們一項持續努力的工作。這使得 UPF 不僅 能滿足基本功能，還要向敏捷響應業務需求，運維管理智能化的方向發展。推 進面向垂直行業可設計的服務開放架構，敏捷響應業務需求，打造可靠可管、 靈活開放的 UPF。 推動 UPF 的智能開放，開展基于 OpenUPF 的智能數據采集和處理工作，實 現運維管理智能化。構建新一代的 UPF 架構，實現可編程 UPF。 5.25.2 行業組織建議行業組織建議 面向行業的 UPF 是一種新的產品形態。其在功能、性能和接口參數上有簡 化、定制化

34、、開放化和智能化的要求。建議相關行業組織構建創新平臺，挖掘 特定場景下 UPF 的功能要求，進一步繁榮生態。 1、面向行業場景，制定更加明確的規范要求。 3GPP 作為行業標準組織，已完成 UPF 的功能設計及 N4 接口的定義。但由 于標準制定的完備性要求，其在某些特性上保留多種實現的可選方式。另一方 面，由于業界缺少 N4 接口解耦的實際部署，規范的定義也不完備。為從標準上 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 15 對 UPF 做出規范性引導，統一參數和接口定義，建議 3GPP 等組織在標準制定過 程中，針對行業場景，減少可選項、進一步明確參數和格式定義。 2、面向產業合作，借助跨行業

35、平臺進一步明確 UPF 功能要求。 借助 GSMA、5GACIA、5GAA 等跨行業組織的影響力，積極開展測試驗證。一 方面推動跨廠家的 UPF 和 SMF 對接測試，吸引更多伙伴加入到 UPF 的產品研發 和功能測試中；另一方面可進一步明確垂直行業對 UPF 的有價值需求，包括對 其功能、接口、管理和安全方面的訴求，更好的助力行業專網的發展。 5G OpenUPF 白皮書（第一版） 16 6 6 開放開放合作合作，用好用好 5G5G 5G SA 網絡及其對網絡切片、邊緣計算、專網、虛擬網絡等多種特性的支 持為產業發展帶來了新的契機，是實現移動通信技術從生活向生產領域應用的 催化劑。本白皮書從

36、行業應用場景出發，對各場景的業務特點以及對 UPF 的功 能、性能要求進行分析，提出了 OpenUPF 接口開放、設備開放、服務開放和智 能開放的四個目標。 行業 UPF 是 5G 與垂直行業的連接點，行業接入的控制點，5G 驅動行業發 展的發力點。OpenUPF 的工作涉及技術和產業發展多個方面，將面臨很大的挑 戰?？刂泼婧陀脩裘孓D發的接口標準化及其在產業中的應用在網絡的多個領域 中都不是件容易的事情。 一直積極促進開放、創新的工作，并希望和產業各合作伙伴齊心 協力，從 UPF 出發，共同打造具備開放、靈活、可靠的面向垂直行業的服務能 力。相信通過本計劃的推進，面向行業的 UPF 如同星星之

37、火，將在服務行業客 戶的廣度和深度上成為燎原之勢。 5G Open UPF 及 N4 接口解耦白皮書（第一版） 17 縮略語列表縮略語列表 縮略語 英文全名 中文解釋 AI Artificial Intelligence 人工智能 AAA Authentication Authorization Accounting 認證、授權、計費 API Application Programming Interface 應用程序接口 CPU Central Processing Unit 中央處理器 CRI Container Runtime Interface 容器運行接口 CNI Container

38、 Network Interface 容器網絡接口 CUPS Control and User Plane Separation 控制和用戶面分離 FPGA Field Programmable Gate Array 現場可編程邏輯門陣列 GTP GPRS Tunneling Protocol GPRS隧道協議 GPU Graphics Processing Unit 圖形處理器 IaaS Infrastructure as a Service 基礎設施即服務 IO Input/Output 輸入輸出 IPsec Internet Protocol Security 互聯網安全協議 MEP M

39、ulti-access Edge Compute Platform 邊緣計算平臺 NEF Network Exposure Function 網絡能力開放功能 NUMA Non Uniform Memory Access Architecture 非統一內存訪問架構 OCI Oracle Call Interface ORACLE調用接口 PFCP Packet Forwarding Control Protocol 包過濾控制協議 PaaS Platform as a Service 平臺即服務 5G Open UPF 及 N4 接口解耦白皮書（第一版） 18 PCIE Peripheral

40、 Component Interconnect Express 高速串行計算機擴展總 線標準 PDP Packet Data Protocol 分組數據協議 QoE Quality of Experience 體驗質量 QoS Quality of Service 服務質量 SMF Session Management Function 會話管理功能 SR-IOV Single Root I/O Virtualization 單根I/O虛擬化 TSN Time Sensitive Network 時間敏感網絡 UPF User Plane Function 用戶面功能 VIM Virtualized Infrastructure Manager 虛擬設施管理 5G Open UPF 及 N4 接口解耦白皮書（第一版） 19 編寫人員編寫人員 周欣、王丹、谷群、劉棠清、王升、李志強、趙際洲、牟彥、莊小君、班有 容、楊波、魏彬、孫滔