Junos 多接入用户平面概述

Junos 多接入用户平面支持在单个 MX 系列路由器中组合使用 SGW 用户平面 （SGW-U） 和 PGW 用户平面 （PGW-U）（请参阅 图 3）。SGW-U/PGW-U 组合被称为 SAEGW-U（系统架构演进网关-用户平面）。瞻博网络的 MX SAEGW-you 可通过组合 Sxab 接口与第三方组合 SGW-C/PGW-C（简称 SAEGW-C）互操作。

注意：

瞻博网络的 MX SAEGW-U 通过 Sxab 接口通过 3GPP TS 29.244 中规定的数据包转发控制协议 （PFCP） 与第三方 SAEGW-C 通信。

Junos 多接入用户平面还支持将 MX 路由器作为独立 SGW-U 或独立 PGW-U 运行。独立 SGW-U 支持高吞吐量 4G mobility service （将 UE 重新定位为新的 eNodeB、新的 SGW-U 或新的 SAEGW-U）。Junos 多接入用户平面支持基于 GTP-U 的 S5-you 和 S8-U 接口，即 SGW-you 和 PGW-U 设备之间的链路。Junos 多接入用户平面还提供隧道中继功能，以在 S1-you 和 S5-U/S8-U 接口之间，以及 S5-U/S8-you 和 SGi 接口之间转发用户平面流量。

图 4 显示了将 MX 路由器分别运行为以及 SGW-you 和 PGW-you 的基本拓扑，以实现移动性。

SGW-Cs 和 PGW-Cs 负责处理 UE 切换的后勤工作，包括 SGW 和 PGW 选择。SGW-C 和 PGW-C 参与控制协议交换，并使用 UE 会话和承载方的任何新属性或已更改属性更新其 SGW-U/PGW-U 对应项。

我们支持以下移动场景：

• 使用 eNodeB 进行切换，无需更改 SGW

• 使用 SGW 更改进行切换（直接转发）

• 使用 SGW 更改进行切换（间接转发）

Junos 多接入用户平面除了支持 SAEGW-U/SGW-U/PGW-U 功能外，还支持 5G 用户平面功能 （UPF）（参见 图 5）。Junos 多接入用户平面通过在相同配置的同一 MX 系列路由器上支持两个网络，支持从 4G 无缝过渡到 5G 服务。Junose 多接入用户平面同时支持 4G 会话和 5G 会话。

Junos 多接入用户平面支持 MX 路由器，根据 3GPP 版本 15 CUPS 架构充当用户平面功能 （UPF）。UPF 在非独立 （NSA） 模式下提供高吞吐量 5G 固定无线和移动无线服务。

图 6 显示了将 MX 路由器作为 UPF 运行以启用 5G 服务的基本拓扑。

5G 系统架构包含以下网络功能：

• 认证服务器功能 （AUSF）

• 接入和移动管理功能 （AMF）

• 数据网络 （DN），例如运营商服务、互联网接入或第三方服务

• 网络切片选择功能 （NSSF）

• 策略控制功能 （PCF）

• 会话管理功能 （SMF）

• 统一数据管理 （UDM）

• 用户平面功能 （UPF）

• 应用程序功能 （AF）

• 用户设备 （UE）

• （无线电）接入网络 （R）AN）

会话管理功能 （SMF） 包括以下功能。单个 SMF 实例可以支持部分或所有 SMF 功能。

• 会话管理，例如会话建立、修改和释放，包括 UPF 和 RAN 节点之间的隧道维护

• UE IP 地址分配和管理（包括可选授权）

• DHCPv4（服务器和客户端）和 DHCPv6（服务器和客户端）功能

• UPF 的选择和控制

• 在 UPF 上配置流量定向，将流量路由到正确的目标

• 接口终止，以用于策略控制功能

• 充电数据收集和充电接口支持

• 控制和协调 UPF 的收费数据收集

• NAS 消息 SM 部分终止

• 下行链路数据通知

• RAN 专用 SM 信息的发起方，通过 N2 上 AMF 发送到 AN

• 确定会话的 SSC 模式

• 漫游功能：

  • 处理本地实施以应用 QoS SLA （VPLMN）

  • 充电数据收集和充电接口 （VPLMN）

  • 支持与外部 DN 交互，以便传输由外部 DN 进行 PDU 会话身份验证/授权的信令

用户平面功能 （UPF） 包括以下功能。UPF 的单个实例可以支持部分或全部 UPF 功能。

• RAT 内/RAT 间移动性的锚点（如适用）

• 与数据网络互连的外部 PDU 会话点

• 数据包路由和转发

• 数据包检测

• 策略规则实施的用户平面部分，例如，控制、重定向、流量定向）

• 流量使用情况报告

• 用户平面的 QoS 处理，例如上行链路/下行链路速率实施、下行链路方向上的反射 QoS 标记

• 上行链路流量验证（SDF 到 QoS 流映射）

• 上行链路和下行链路方向的传输级别数据包标记

• 下行链路数据包缓冲和下行链路数据通知触发

• 向源 RAN 节点发送和转发一个或多个结束标记消息

Junos 多接入用户平面充当 5G CUP 架构中的 UPF，并支持以下功能：

• N3、N4、N6 和 N9 接口支持
• 通过 N9 接口漫游
• GPRS 隧道协议，到控制平面的用户平面 （GTP-U） 隧道
• 5G QoS 流支持 QoS 流 ID （QFI）

N3、N4 和 N6 接口分别类似于 4G CUP 架构中的 S1-U、Sx 和 SGi 接口。N9 接口类似于 S5/8-U 接口。N9 接口承载 GTP-U 封装的流量，仅从一个 UPF 连接到另一个。在家庭路由漫游场景中，N9 参考点将用户平面流量带回家庭公共陆地移动网络 （HPLMN） 中的锚点 UPF。Junos 多接入用户平面支持每个 PDU 会话一个 N9 参考点或一个 N6 参考点。

4G 网络中的 QoS 是基于承载的，其中承载方和无线电承载者之间的映射为一对一。5G 网络中 QoS 是基于流的，其中 QFI（QoS 流标识符）对数据包进行分类和标记。多个 QoS 流映射到一个无线电承载器。每个 QoS 流都与两个参数相关联，即 5G QoS 标识符 （5QI） 和分配和保留优先级 （ARP）。

总之，从 Junos OS 21.2R1 版开始，Junos 多接入用户平面在单个 MX 路由器上支持四种不同的操作模式：

• SGW-U，其中 MX 路由器可充当所有会话的 SGW-U，并通过单个 Sxa 接口连接到第三方 SGW-C，并通过多个 S5/8-U 接口连接到瞻博网络或第三方 PGW-Us。

• PGW-U，其中 MX 路由器可充当所有会话的 PGW-U，并通过单个 Sxb 接口连接到第三方 PGW-C，并通过多个 S5/8-U 接口连接到瞻博网络或第三方 SGW-Us。

• Combined SGW/PGW-U (SAEGW-U)，根据 UE 位置的不同，MX 路由器在某些会话中充当 SGW-U，另一组会话用作 PGW-U，其余会话用作 SAEGW-U。在此模式下，SAEGW-U 通过单个 Sxab 接口连接到 SAEGW-C，并通过多个 S5/8-U 接口连接到其他瞻博网络或第三方 SGW-Us 和 PGW-Us。

• UPF，其中 MX 路由器可充当所有会话的 UPF，并通过单个 N4 接口连接到第三方 SMF，并通过多个 N9 接口连接到其他瞻博网络或第三方 UPF。

Junos 多接入用户平面支持 3GPP TS 29.244 版本 15 的元素，包括以下功能支持：

• PDI Optimization Support—数据包检测信息 （PDI） 优化是一项可选功能，该功能可将多个数据包检测规则 （PDR） 中常见的信息与流量端点 ID （TEID） 相结合，然后在消息传递中引用此流量端点，从而优化向 UPF 的信令。流量端点 ID 在 PFCP 会话中是唯一的。

• GTP Path Management—GTP 路径管理通过 GTP-U 接口提供心跳和错误指示。GTP-U 对等方可以在路径上向 GTP-U 对等方发送回显请求，以了解其是否处于活动状态。Junos 多接入用户平面设备支持响应回显请求。

• User ID Support- 用户 ID 是一个信息元素 （IE），可存在于 PFCP 会话建立请求中。此 IE 可用于排除影响订阅者的 UPF 问题。IE 在命令输出 show services mobile-edge sessions extensive 中可见。用户 ID 是可选、非关键的 IE，长度可高达 16 位或 8 个字符。

• Transport Level Marking— 对于 EPC，SGW 和 PGW 按每个 EPS 承载器执行传输级别标记。传输级别标记是基于 QCI 和可选 ARP 级别的本地配置映射，使用 DSCP 值标记流量的过程。CPF 可以通过更改相关转发操作规则 （FAR） 中的传输级别标记 IE 来更改传输级别标记。

  注意：

  瞻博网络多接入用户平面支持为每个承载的传输级别标记，仅针对下行链路数据。

  Transport Level Marking—对于 5GC（5G 核心），传输级别标记会基于每个 QoS 流进行。传输级别标记是在 UPF 上使用 DSCP 值标记流量的过程，其基于与 5QI、优先级（如果明确发出信号）和在 SMF 上配置的 ARP 优先级级别之间的映射。

• DDOS Support—为 PFCP 和 GTP 路径管理提供 DDOS 支持。要为这些协议配置 DDOS，请参阅协议 （DDoS ）。

• QoS control/enforcement at the bearer level—对于承载层的 QoS 控制/实施，CPF 必须创建必要的 PRD 来表示服务数据流、承载或会话。CPF 还必须为具有相同承载者的 SDF 聚合的 QoS 实施创建 QER。

  Junos 多接入用户平面支持在服务数据流 （SDF） 或承载级别实施 QoS。如果作为 UPF 的 MX 路由器收到承载网络的多个 QER，它将在 SDF 级别实施 QoS。如果作为 UPF 的 MX 路由器收到承载的一个 QER，它将在承载级别实施 QoS。

表 1 介绍了 Junos 多接入用户平面解决方案的硬件和软件要求。

表 1：Junos 多接入用户平面平台支持

Junos OS 版本	支持的平台	支持锚点 PFE 接口的线卡	支持信令、入口和出口接口的线卡	支持的路由引擎
从 Junos OS 19.4R1 版开始	MX240 MX480 MX960	MPC7	MPC2 MPC3 MPC4 MPC5 MPC7	RE-S-1800X4-32G-S RE-S-X6-64G-S RE-S-X6-128G
从 Junos OS 20.2R1 版开始	MX204 MX10003	MX10003-LC2103	MX10003-LC2103
从 Junos OS 22.3R1 版开始	MX10004	MX10004-LC2101 MX10004-LC480	MX10004-LC2101 MX10004-LC480
注意： 一个 MPC7 线卡最多可包含两个锚点 PFE 接口。 注意： MX204 路由器不支持 GRES 或 APFE 冗余。