Analyse des PRA-basierten differenzierten Ladens zwischen 4G- und 5G-NSA-Teilnehmern

Einleitung

In diesem Dokument wird die auf der Presence Reporting Area (PRA) basierende Online-Abrechnungslösung der Differenzial National Security Agency (NSA) beschrieben.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, dass Sie über Kenntnisse in folgenden Bereichen verfügen:

• PRA
• Mobility Management Entity (MME)
• Cisco Serving Gateway (SGW)/Cisco Packet Data Network Gateway (PGW)
• Policy and Charging Rules Function (PCRF)

Darüber hinaus

• MME zur Unterstützung der PRA-Funktionserweiterung zur Zuordnung von "S1-U IP Address" zu "PRA ID"
• PGW unterstützt PRA-Trigger zu PCRF
• PCRF installiert die neue pcc-Regelbasis, sobald es den Presence-Reporting-Area-Status als In-Area (0) oder Out-of-Area (1) von GW erhält.

Verwendete Komponenten

Die Informationen in diesem Dokument basieren auf StarOS: 21.28.mx

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.

Hintergrundinformationen

Diese Funktion soll die Anforderung unterstützen, die Abrechnung zwischen 4G- und 5G-Kunden im 5G NSA-Setup für Prepaid-Teilnehmer (Online-Abrechnung) zu differenzieren.

PRA ist ein Bereich, der innerhalb der 3GPP-Paketdomäne für die Meldung der UE-Präsenz innerhalb dieses Bereichs aus Gründen der Richtlinienkontrolle und/oder Abrechnung definiert ist.
Für differenzielle NSA-Änderungen wird die PRA-Funktion verwendet, um die Präsenz von Teilnehmern in 4G und 5G zu melden.

PRA ID Lösungsüberblick

Erwartungen von/auf MME:

• MME soll die UE-Bewegung von 4G zu 5G-Abdeckung (gNB) erkennen und umgekehrt, um die Logik zur Abbildung dieses Ereignisses mit PRA-Berichten aufzubauen.
• Die PRA-ID muss mit der in der PCRF-Instanz konfigurierten ID für die differenzierte Aufladung übereinstimmen.
• Nur für DCNR UE.

PCRF abonniert PRA-Ereignisauslöser.

• PGW speichert PRA-Aktion und leitet sie an SGW weiter

Wenn 4G zu 5G wechselt (S1 Tunnel Switch):

• Auf Basis der gNB-Transportadresse kennzeichnet MME den PRA-ID-Status als OPRA (außerhalb der 5G-Abdeckung)/IPRA (in 5G-Abdeckung).
• MME übermittelt PRA-Informationen an SGW und SGW leitet sie an PGW weiter

Der PGW empfängt PRA-Informationen vom SGW und leitet sie an die PCRF-Instanz weiter.

• PCRF ändert Regelbasis basierend auf PRA-Informationen
• Änderung der Regelbasis auf Benutzerebene wird kommuniziert

High-Level-Setup-Architektur

Abkürzungen

Mögliche Auswirkungen und Überlegungen

• Die vorgeschlagene Lösung gilt nur für den Option3x-Modus der 5G-NSA-Bereitstellung.
• Da die UE-Bewegung von 4G zu 5G und 5G zu 4G verfolgt wird, wird diese Verfolgung an SGW/PGW weitergeleitet, sodass eine hohe Anzahl von CCR-Us erwartet wird.
• Die vorgeschlagene Lösung ist eine Anpassung und wurde nicht global implementiert.
• End-to-End-Feldtests im VI-Netzwerk erforderlich
• CUPS UP/ältere SPGW-Leistung aufgrund zusätzlicher Signalisierung:
  • Auswirkungen auf den Durchsatz (zusätzliche Signalisierung für SPGW + erhöhte Anzahl von Sx-Änderungen in CUPS-Lösung)
  • Häufiges Umschalten von UE zwischen 4G/5G führt zu mehr Signalisierung für PRA
  • Slowpath/Fastpath-Flow-Switches aufgrund von Änderungen in der Regeldatenbank
• Cisco PCRF unterstützt PRA-Funktion
• Die Aktivierung der differenziellen Aufladung verursacht zusätzliche Signalisierung an der Gx-Schnittstelle, was sich auf die PCRF-Leistung auswirken kann.

Durchfluss

X2-HO - PRA-Differenzaufladung

X2 HO mit SGW-Umzug - PRA-Differenzaufladung (4 g5 g)

S1 HO (kein SGW-Umzug) - PRA-Differenzaufladung

GnGp (GGSN an PGW) HO - PRA Differenzial Charging (UE wird auf 5g umgestellt)

Vorgehensweise

Änderungen der MME-Endkonfiguration

• Konfigurieren Sie ein Profil, und ordnen Sie ihm ein Profil in "me-service" zu.
• Bis zu 50 IPv4- und 50 IPv6-Subnetze können zu Profilen hinzugefügt werden.
  Ab sofort wird nur noch das Profil unterstützt.
• Zu keinem Zeitpunkt führt die Zuordnung oder Aufhebung des Profils vom "me-service" zu einem Neustart des "me-service".

config
  lte-policy
    pra-profile dcnr-5g-radio 5G-PRA
     gnb-s1u ipv6-prefix 2401:4900:4:84a4::/64
     gnb-s1u ipv6-prefix 2401:4900:2b::/48
     gnb-s1u ipv6-prefix 2401:4900:4:8601::2:540d
    exit
end
config
 context s1mme
  mme-service mme
   associate pra-profile dcnr-5g-radio 5G-PRA
end

GW-Konfigurationsänderungen

• Konfigurieren Sie endcode-supported-feature cno-uli unter ims-auth-service.
• cno-uli Aktiviert die Funktion zum Melden von Presence-Informationen im Berichtsbereich.
• Konfigurieren einer separaten RG RG wird zur Meldung der 5G-Nutzung verwendet. 

configure 
   context context_name 
      ims-auth-service service_name 
         policy-control 
            diameter encode-supported-features cno-uli 
            { default | no } diameter encode-supported-features 
            end

config
active-charging service ECS
 group-of-ruledefs NPR1_5G
 group-of-ruledefs-application gx-alias
 add-ruledef priority 2 ruledef RG_5G_default_IP_ANY_PrePaid
 add-ruledef priority 40 ruledef tethering_ip_ttl_RG
exit

ruledef RG_5G_default_IP_ANY_PrePaid
 ip any-match = TRUE
exit

rulebase 
 action priority 702 static-and-dynamic ruledef RG_5G_default_IP_ANY_PrePaid charging-action 5G_IP_ANY_with_Gy_PrePaid
exit
end

Hinweise:

• diameter encode-supported-features : Aktiviert oder deaktiviert das Codieren und Senden von AVP für unterstützte Funktionen.

• cno-uli : Aktiviert die Berichtsfunktion "Presence Reporting Area Information".

• no : Entfernt die zuvor konfigurierten unterstützten Funktionen.

• default: Wendet die Standardeinstellung für diesen Befehl an.

Verifizierung

Wireshark Capture MME

Wenn UE zu wechselt,  5G, Inside Presence Reporting  wird als  True angezeigt.

Wenn UE 4G, Inside Presence Reporting zu zeigt als  False wechselt.

Wireshark Capture-GW

Sie können sehen, wenn UE zu 5G wechselt. Bereichsnutzung gemeldet mit RG: 623 bei 4G-Nutzung laut RG: 403.

Die DRA erhält den Presence-Reporting-Area-Status als In Area (0), wenn UE in 5G oder Out-of-Area (1), wenn UE in 4G von GW,

CCR-I

Wenn MME den Anwesenheitsberichtsbereich als wahr meldet, sendet GW  CCR-I  an PCRF mit Presence Reporting Area Information : Supported.

CCA-I

CCR-U

GW - DRA - PCRF

Hier können Sie sehen, dass DRA jedes Mal, wenn es den Presence-Reporting-Area-Status als In-Area (0) oder Out-of-Area (1) von GW empfängt, den Ratentyp als GAN bzw. EUTRAN an PCRF sendet. Auf Basis dieses Ratentyps ändert PCRF die Regelbasis und ändert QoS für 4G und 5G.