書籍來源：《5G核心網 賦能數字化時代》
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如上所述， 使用者資料在核心網中由UPF負責處理。在無線接人網和UPF之間， 使用者資料在N3參考點上傳輸。使用者資料通過隧道穿越N3，這意味着IP路由使用的是隧道報頭IP位址而不是最終使用者的IP位址，這樣即使終端在網絡中移動，IP錨點可以保持穩定，并且相同的IP路由機制和傳輸路由也适用于N3隧道所攜帶的任何資料類型。除了IP資料包， 5G架構規範還支援以太網(Ethernet) 幀和所謂的“非結構化資料”。
N3隧道的概念非常類似于EPC架構中被稱為S1-U的參考點。N 3包含一種新方法，包括管理特定資料流的QoS以及如何将資料流映射到隧道。
在另一面， UPF連接配接到外部資料網絡。IP資料包通常根據終端的實際IP位址進行路由， 這意味着流量不會通過隧道傳輸。這個參考點稱為N6， 對應于EPC架構中的SGi。對于以太網會話， N6是二層鍊路， 而不是可路由的IP網絡。在N6上還可以使用VPN通過隧道傳輸使用者資料，進而建立用于企業連接配接的安全隧道。
圖3.13顯示了5G架構中與使用者資料處理和傳輸相關的接口。
圖3.13 使用者面到無線網和外部資料網絡的連接配接
SMF控制UPF的行為， 這是通過在N4參考點上發送信令元成的。如上所述， 可能有多對SMF/UPF同時管理一個終端的流量。
SMF基于每個使用者的資料會話對UPF進行控制， SMF可以建立、更新和删除UPF中的會話資訊。此外， SMF還可以對UPF的單個資料流進行控制。
SMF中與UPF控制相關的一些關鍵功能包括：
- SMF控制UP F中使用的流量檢測規則。
- SMF控制UPF中使用的資料包轉發規則。
- SMF控制使用情況上報規則以支援SMF中的政策和計費功能。UPF根據這些規則向SMF報告使用情況。報告既可以針對與資料會話相關的總流量， 也可以針對單個資料流進行。
- SMF為UPF提供QoS參數值， 執行資料流的QoS， 例如限制某一資料流的速率。
和4G的EPC架構相比， 或者和5G NSA繼承的EPC架構相比， 5GC架構為不同級别的資料移動性提供了更廣泛的支援和靈活性。
一個基本概念是三種“會話和服務連續”模式， 縮寫為SSC模式1、2和3， 它們表示的是當終端在網絡中移動時，處理現有資料會話的不同方式。是選擇穩定的移動性錨點， 還是選擇低延遲時間， 為此這些SSC模式提供了更高的靈活性。SSC模式需要終端的相應支援，否則不能工作。
圖3.14是這三種SSC模式的概覽。
圖3.14 會話和服務連續模式1、2和3
SSC模式1表示無論在網絡中如何移動， 終端都将保持其IP位址， 即它可以在整個網絡中使用相同的IP錨點(UPF) 。
SSC模式2與SSC模式1相反， 随着終端在網絡中移動， 網絡将釋放已有的會話，并觸發終端建立新會話。網絡基于營運商政策來釋放會話，例如基于網絡中一個應用功能的請求。當終端請求新會話時， 網絡可以選擇更适合該服務的新的UPF， 例如更靠近終端目前位置的UPF。與SSC模式1相反， SSC模式2意味着業務的短暫中斷， 這樣的中斷是否被接受，取決于目标使用者使用的是哪種業務。
SSC模式3比較進階， 它試圖結合SSC模式1和2的一些優點。這種模式通過使用新的UPF觸發IP會話的釋放和重建立立， 與SSC模式2有相同的低延遲時間， 但也具有與SSC模式1一樣的連續的服務可用性， 不過終端移動時的時延可能無法完全滿足需求。在SSC模式3下， 首先建立新會話以及與新UP F的連接配接， 然後再釋放錨定在舊UP F中的會話和連接配接，這對終端提出了額外的要求，因為它需要在短暫的時間内維護同一服務的兩個會話和兩個IP位址。
一個合适的SSC模式的選擇， 會優先考慮業務本身的需求， 一個例子是：覆寫區域較大的網絡需要提供一項時延要求非常低的服務。較大的覆寫區域意味着SSC模式1的IP錨定點可能需要位于中央的位置，可以到達覆寫區域内的所有無線基站，資料傳輸的時延最好不要太長， 并且比較均勻。但IP錨點(UP F) 位于中央位置， 可能無法滿足時延要求；如果IP錨點離接入點更近，可以減少由于連接配接不同城市甚至一個國家的不同地區的傳輸網絡導緻的時延。是以， 在較大的覆寫區域下， 可能需要使用SSC模式2來滿足時延要求，當然缺點是，随着終端在網絡中移動，IP錨點及IP位址的位置需要更改，提供服務的應用伺服器的位置也需要更改。
SMF根據簽約資料中允許的SSC模式以及終端請求的SSC模式， 選擇會話的SSC模式。會話建立後， SSC模式不再改變。
應該注意的一個限制是， SSC模式1和2可用于IP和以太網類型的會話， 但SSC模式3僅适用于IP類型的會話。
“本地資料網”(縮寫為LAD N) 的概念在某種程度上與使用SSC模式2或3通路本地服務的能力相關。“本地資料網”支援将對某些業務的通路限制在某些地理區域(定義為多個跟蹤區)，為簡化起見，可以把跟蹤區看作是無線小區的集合，這些小區合并在一起，覆寫了更大的地理區域。移動網絡通常包含許多跟蹤區，每個跟蹤區包含許多小區。
使用LADN機制， 營運商可以将某些業務定義為僅在某些地理區域内可用。為了使終端能夠通路此類業務， 用于該終端的簽約需要包含相應的LADN服務支援。有關SSC模式和LADN的更多詳細資訊， 請參閱第6章。
5GC UPF的一個特殊功能是， 可以串行部署兩個UPF， 并通過N9接口連接配接。這主要有三個用例：
(1)網絡範圍内的移動性。
(2)標明資料流的疏導。
(3)通過歸屬路由的漫遊。
我們将在下面介紹前兩種情況。三種情況将在3.17節中描述。
為了在整個網絡中使用一個穩定的IP錨點提供完全的移動性，可能需要連接配接兩個UPF。是否需要，取決于營運商網絡配置，尤其是如何設計無線網中的基站與各個核心網站點之間的傳輸網。
圖3.15 連接配接兩個UPF時的IP移動性
如圖3.15所示， 假設終端連接配接在左側NR覆寫區域中的小區上， UPF1将被選作終端的IP錨點，連接配接到網際網路或其他提供使用者服務網際網路/資料網絡(例如IMS) 的資料網絡。
當終端移至網絡覆寫的另一區域時，由于受傳輸網配置的限制，終端目前所在位置的基站無法連接配接UPF1， 是以SMF将配置設定UPF2作為新的N3接口的終結點， 并連接配接回UPF1。通過這種方法， 不用更改終端的IP位址或互連點(POI) 。
第二種情況是5GC中提出的新概念，即在UPF中進行分類和流量管理， 有選擇地将IP資料包發送到不同的IP接口。此方案的典型用例是允許某些流量在網絡邊緣或其附近終結，以滿足最低的資料面時延或保護敏感資料，避免在網絡的較集中的地方被截獲。這種方案再次涉及兩個串聯的UPF，見圖3.16。
圖3.16 使用上行分類器對標明資料流進行疏導
這個概念依賴于UPF中一種稱為“上行分類器”(ULCL) 的新機制， 該機制會過濾出從終端上行鍊路傳來的符合特定分類标準的IP資料包，并将這些資料包發送到和本地網絡相連的IP接口，該接口被稱作N6。
不符合標明标準的資料包通過N9接口發送到集中式的UPF。為了使ULCL起作用，必須在最靠近接入網的UPF中使用ULCL功能。
在下行鍊路中， 從集中式UPF和本地UPF流向終端的資料， 在最接近接入網的UPF中合并為單個資料流。
ULCL功能由管理IP會話的SMF提供的網絡規則控制。SMF根據政策決定是否在給定IP會話的資料路徑中引人ULCL功能或者額外的UPF。控制ULCL的信令由SMF通過N4參考點發送給UPF。
ULCL功能對終端完全透明， 是以終端不知道網絡是否應用了ULCL和本地流量疏導。
還有另一種解決方案， 可提供對標明資料流的疏導， 它依賴于IPv6與多宿主的配合使用。第6章提供了有關ULCL和IPv6多宿主的更多資訊。