Comprendere la ricarica differenziale basata su PRA tra abbonati NSA 4G e 5G

Introduzione

Questo documento descrive la soluzione di addebito online Differential National Security Agency (NSA) basata su PRA (Presence Reporting Area).

Prerequisiti

Requisiti

Cisco raccomanda la conoscenza dei seguenti argomenti:

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

Inoltre,

• MME per supportare il miglioramento della funzionalità PRA per mappare "S1-U IP Address" su "PRA ID"
• PGW supporta PRA Trigger verso PCRF
• PCRF installa una nuova base di regole pcc dopo aver ricevuto da GW lo stato dell'area di segnalazione della presenza come In area (0) o Fuori area (1)

Componenti usati

Le informazioni fornite in questo documento si basano su StarOS: 21,28 mx

Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.

Premesse

Questa funzionalità è destinata a supportare la necessità di differenziare la ricarica tra i clienti 4G e 5G nell'installazione della NSA 5G per l'abbonato prepagato (ricarica online).

PRA è un'area definita all'interno del dominio dei pacchetti 3GPP per la segnalazione della presenza UE all'interno di quell'area per ragioni di controllo delle politiche e/o di tariffazione.
Per la modifica del differenziale NSA, la funzione PRA viene utilizzata per segnalare la presenza degli abbonati in 4G e 5G.

Panoramica della soluzione ID PRA

Aspettative da/su MME:

• MME dovrebbe rilevare il movimento UE dalla copertura 4G a 5G (gNB) e viceversa per costruire la logica per mappare questo evento con il PRA reporting.
• L'ID PRA deve corrispondere a quello configurato in PCRF per la ricarica differenziale.
• Applicabile solo a DCNR UE.

PCRF sottoscrive il trigger dell'evento PRA,

• PGW memorizza l'azione PRA e la inoltra a SGW

Quando si verifica la transizione da 4G a 5G (switch tunnel S1):

• In base all'indirizzo di trasporto gNB, MME contrassegna lo stato dell'ID PRA come OPRA (copertura 5G)/IPRA (copertura 5G)
• MME comunica le informazioni PRA a SGW e inoltra SGW a PGW

PGW riceve informazioni PRA da SGW e le inoltra a PCRF

• PCRF modifica la base di regole in base alle informazioni PRA
• Il piano utente viene comunicato in merito alla modifica della base di regole

Architettura di configurazione di alto livello

Abbreviazioni

Impatti e considerazioni possibili

• Soluzione proposta solo per la modalità Option3x di distribuzione NSA 5G.
• Poiché il movimento UE viene tracciato da 4G a 5G e da 5G a 4G, questo tracciamento è informativo per SGW/PGW, quindi sono attesi numeri elevati di CCR-U.
• La soluzione proposta è una personalizzazione e non è stata implementata a livello globale.
• Test sul campo end-to-end richiesti nella rete VI
• Impatto sulle prestazioni di CUPS UP/SPGW legacy dovuto a segnalazione aggiuntiva:
  • Impatto del throughput (segnalazione aggiuntiva su SPGW + aumento delle modifiche Sx nella soluzione CUPS)
  • Il frequente passaggio dell'UE tra 4G/5G determina una maggiore segnalazione per PRA
  • Interruttori di flusso Slowpath/Fastpath a causa di modifiche alla base di regolamentazione
• Cisco PCRF supporta la funzione PRA
• L'attivazione della ricarica differenziale provoca un'ulteriore segnalazione sull'interfaccia Gx, che può influire sulle prestazioni PCRF.

Flusso

X2-HO - Ricarica differenziale PRA

X2 HO con riposizionamento SGW - Ricarica differenziale PRA (4g5g)

S1 HO (senza trasferimento SGW) - Ricarica differenziale PRA

GnGp (da GSN a PGW) HO - PRA Differential Charging (UE in movimento a 5g)

Procedura

Modifiche alla configurazione finale MME

• Configurare pra-profile e associare pra-profile in me-service.
• È possibile aggiungere al profilo pra fino a 50 subnet IPv4 e 50 subnet IPv6.
  Attualmente è supportato solo il profilo pra.
• In qualsiasi momento l'associazione o la rimozione di pra-profile da mme-service non consente il riavvio di 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

Modifiche alla configurazione GW

• Configurare i cno-uli delle funzionalità supportate dal codice finale in ims-auth-service.
• cno-uli Abilita la funzionalità di report delle informazioni dell'area di report della presenza.
• Configurare RG separato. RG viene utilizzato per segnalare l'utilizzo di 5G. 

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

Note:

• diameter encode-supported-features : Abilita o disabilita la codifica e l'invio di AVP con funzionalità supportate.

• cno-uli : Abilita la funzionalità di reporting delle informazioni dell'area di report della presenza.

• no : Rimuove le funzionalità supportate configurate in precedenza.

• default: Applica l'impostazione predefinita per questo comando.

Verifica

Wireshark Capture MME

Quando UE si sposta su  5G, Inside Presence Reporting  viene visualizzato come  True .

Quando UE passa alla visualizzazione 4G, Inside Presence Reporting come  False .

Wireshark Capture GW

È possibile visualizzare quando l'utilizzo dell'area UE passa a 5G segnalato con RG: 623 mentre per l'utilizzo di 4G riportato con RG: 403.

DRA riceve lo stato dell'area di segnalazione della presenza come In area (0) quando UE in 5G o fuori area (1) quando UE in 4G da GW,

CCR-I

Quando MME segnala la presenza come vera area di segnalazione, GW invia  CCR-I  a PCRF con Presence Reporting Area Information : Supported.

CCA-I

CCR-U

GW - DRA - PCRF

Qui, potete vedere che ogni volta che DRA riceve la presenza-reporting-area-status come In area (0) o Fuori area (1) da GW, invia il tipo di ratto come GAN e EUTRAN rispettivamente verso PCRF. In base a questo tipo di velocità, PCRF sta cambiando la base delle regole e modificando QOS per 4G e 5G.