4Gと5G NSAサブスクライバ間のPRAベースの差動充電について

はじめに

このドキュメントでは、Presence Reporting Area(PRA)ベースのDifferential National Security Agency(NSA)オンライン課金ソリューションについて説明します。

前提条件

要件

次の項目に関する知識があることが推奨されます。

• PRA
• モビリティマネージメントエンティティ(MME)
• Cisco Serving Gateway(SGW)/Cisco Packet Data Network Gateway(PGW)
• ポリシー/課金ルール機能(PCRF)

さらに―

• 「S1-U IPアドレス」を「PRA ID」にマッピングするPRA機能拡張をサポートするMME
• PGWはPCRFへのPRAトリガーをサポートします
• PCRFは、ゲートウェイからIn area(0)またはOut of area(1)としてpresence-reporting-area-statusを受信すると、新しいPCCルールベースをインストールします

使用するコンポーネント

このドキュメントの情報は、StarOS:21.28.mxに基づくものです。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されたものです。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな（デフォルト）設定で作業を開始しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

バックグラウンド情報

この機能は、前払い加入者に対する5G NSAの設定（オンライン課金）において、4Gと5Gの顧客の間で課金を区別するという要件をサポートするためのものです。

PRAは、ポリシー制御や課金の理由でそのエリア内のUEのプレゼンスを報告するために、3GPPパケットドメイン内で定義されたエリアです。
NSAの差動充電では、4Gおよび5Gで加入者のプレゼンスを報告するためにPRA機能が使用されます。

PRA IDソリューションの概要

MMEとの間の期待：

• MMEは、このイベントをPRAレポートにマッピングするロジックを構築するために、4Gから5Gカバレッジ(gNB)への、またはその逆のUEの移動を検出することが期待されます。
• PRA IDは、差動充電のためにPCRFで設定されているものと同じである必要があります。
• DCNR UEにのみ適用されます。

PCRFはPRAイベントトリガーに登録します。

• PGWがPRAアクションを保存し、SGWに転送

4Gから5Gへの移行が発生したとき（S1トンネルスイッチ）:

• MMEは、gNBトランスポートアドレスに基づいて、PRA IDステータスをOPRA（5Gカバレッジ外）/IPRA（5Gカバレッジ内）としてマークします
• MMEはPRA情報をSGWに通信し、SGWはPGWに転送します

PGWはSGWからPRA情報を受信し、PCRFに転送します。

• PCRFはPRA情報に基づいてルールベースを変更
• ユーザプレーンはルールベースの変更について通知される

高度なセットアップアーキテクチャ

略語

PRA	プレゼンスレポート領域
OCS	オンライン課金システム
GW	ゲートウェイ(GGSN/PGW)
PCRF（暗号化）	ポリシーおよび課金ルール機能
MOP	手順の方法
MME	モビリティ管理エンティティ
SGW	サービングゲートウェイ
PGW	パケットゲートウェイ

考えられる影響と考慮事項

• 5G NSA導入のみのOption3xモード用に提案されたソリューション。
• UEの移動は4Gから5Gおよび5Gから4Gへ追跡されるため、この追跡はSGW/PGWに通知されるため、CCR-Uの数が多いことが予想されます。
• 提案されたソリューションはカスタマイズであり、グローバルに実装されていない
• ネットワークでエンドツーエンドのフィールドテストを実行する必要があります。
• CUPS UP/レガシーSPGWのパフォーマンスは、余分なシグナリングが原因で影響を受けます。
  • スループットへの影響（SPGWへの追加シグナリング+ CUPSソリューションでのSxの変更）
  • 4G/5G間でUEを頻繁に切り替えると、PRAのシグナリングが増える
  • ルールベースの変更による低速パス/高速パスフロースイッチ
• Cisco PCRFはPRA機能をサポートしています。
• 差動充電を有効にすると、Gxインターフェイスで追加のシグナリングが発生し、PCRFのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

フロー

X2-HO - PRA差動充電

X2 HO with SGW Relocation - PRA差動充電(4g5g)

S1 HO(No SGW Relocation)- PRA差動充電

GnGp（GGSNからPGW）HO - PRA差動充電（UEは5gに移行）

プロシージャ

MMEエンド設定の変更

• pra-profileを設定し、mme-serviceにpra-profileを関連付けます。
• 最大50のIPv4サブネットと50のIPv6サブネットをpra-profileに追加できます。
  現在のところ、pra-profileだけがサポートされています。
• どの時点でも、mme-serviceからのpra-profileの関連付けまたは関連付けの解除によってmme-serviceが再起動されることはありません。

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

GW設定の変更

• ims-auth-serviceの下でendcode-supported-feature cno-uliを設定します。
• cno-uliは、PRA情報レポート機能を有効にします。
• 個別のRGを設定します。RGは5Gの使用状況を報告するために使用されます。
  
  

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 5G_default_IP_ANY_PrePaid
 ip any-match = TRUE
exit

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

注：

• diameter encode-supported-features：サポートされる機能のAVPのエンコードおよび送信を有効または無効にします。

• cno-uli:PRA情報レポート機能を有効にします。

• no：以前に設定されたサポート対象機能を削除します。

• default：このコマンドのデフォルト設定を適用します。

検証

WiresharkキャプチャMME

UEが5Gに移行すると、内部プレゼンスレポートはTrueと表示されます。

UEが4Gに移行すると、内部プレゼンスレポートにFalseと表示されます。

Wiresharkキャプチャゲートウェイ

UEが、RG:623で報告された5Gエリアの使用状況に移行し、RG:403で報告された4Gの使用状況に移行するタイミングを確認できます。

DRAは、UEが5Gの場合はInエリア(0)として、UEが4Gの場合はOut ofエリア(1)として、GWからpresence-reporting-area-statusを受信します。

CCR-I

MMEがプレゼンスレポートエリアをtrueに報告すると、ゲートウェイはPresence Reporting Area Information: Supportedを使用してCCR-IをPCRFに送信します。

CCA-I

ここでは、DRAがエリア(0)またはエリア(1)の外側にあるプレゼンスレポーティングエリアのステータスをGWから受信するたびに、GANおよびEUTRANとして、それぞれPCRFに向けてratタイプを送信していることがわかります。このRATタイプに基づき、PCRFはルールベースを変更し、4Gと5GのQOSを変更しています。

更新履歴

改定	発行日	コメント
2.0	12-Aug-2026	更新内容
1.0	11-Aug-2024	初版