5G核心网Framed Routing功能解析：基于PFCP的帧路由机制与多终端互联实践

引言：工业互联场景下的路由需求革新

在5G赋能的工业物联网（IIoT）、智慧园区等场景中，大量终端设备需通过无线方式接入核心网，同时要求实现设备间的直接通信（如UE-to-UE）或共享IP地址段。传统IP路由机制在处理此类局域网（LAN）内的帧转发时存在效率瓶颈，而5G核心网的Framed Routing功能通过PFCP（Packet Forwarding Control Protocol）协议的灵活配置，实现了以太网帧或IP数据包在用户面功能（UPF）中的透明路由，为多终端互联提供了高效解决方案。

一、Framed Routing技术定位与核心目标

1.1 功能定义

Framed Routing是5G核心网支持的一种帧级路由机制，允许UPF根据SMF（会话管理功能）下发的路由规则，对终端发送的以太网帧或IP数据包进行转发。其核心在于通过数据包检测规则（PDR，Packet Detection Rule）和帧隧道端点标识（F-TEID，Frame Tunnel Endpoint Identifier），实现同一PDU会话内多终端的通信路由。

1.2 技术目标

• 局域网仿真：在5G网络中模拟传统以太网LAN的帧转发行为
• 地址共享：支持同一IP段内终端通过DHCP等方式共享地址
• 高效转发：减少核心网绕行，实现本地流量直接转发

二、信令流程与协议交互解析

2.1 关键网元与接口

网元	角色描述	接口协议
SMF	控制面核心，下发路由规则与会话配置	N4（PFCP）
UPF	用户面执行帧路由，维护转发规则	N4（PFCP）
UE	终端设备，支持IP/以太网帧通信	N3（GT