Entender o carregamento diferencial baseado em PRA entre assinantes NSA 4G e 5G

Introdução

Este documento descreve a Solução de Cobrança Online da Agência de Segurança Nacional Diferencial (NSA) baseada na Área de Relatório de Presença (PRA).

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• PRA
• Entidade de gerenciamento de mobilidade (MME)
• Cisco Serving Gateway (SGW)/Cisco Packet Data Network Gateway (PGW)
• Policy and Charging Rules Function (PCRF) (Função de política e regras de tarifação)

Além disso,

• MME para suportar o aprimoramento do recurso PRA para mapear "Endereço IP S1-U" para "ID PRA"
• O PGW suporta o disparador PRA em direção ao PCRF
• O PCRF instala a nova base de regras do pcc assim que recebe o status de área de relatório de presença como Na área (0) ou Fora da área (1) do GW

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas no StarOS: 21,28.mx

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Informações de Apoio

Este recurso é para suportar o requisito de diferenciar o carregamento entre clientes 4G e 5G na configuração 5G NSA para assinante pré-pago (carregamento online).

PRA é uma área definida dentro do domínio de pacotes 3GPP para reportar a presença da UE nessa área por motivos de controle de política e/ou cobrança.
Para a alteração diferencial NSA, o recurso PRA é usado para relatar a presença do assinante em 4G e 5G.

Visão geral da solução PRA ID

Expectativa de/em MME:

• Espera-se que o MME detecte o movimento UE da cobertura 4G para 5G (gNB) e vice-versa para criar a lógica para mapear esse evento com relatórios PRA.
• O ID PRA deve ser o mesmo que o configurado no PCRF para o carregamento diferencial.
• Aplicável somente a DCNR UE.

O PCRF se inscreve no disparador do evento PRA,

• PGW armazena ação PRA e encaminha para SGW

Quando ocorre a transição 4G para 5G (switch de túnel S1):

• Com base no endereço de transporte gNB, o MME marca o status da ID PRA como OPRA (fora da cobertura 5G)/IPRA (na cobertura 5G)
• O MME comunica as informações PRA ao SGW e o SGW encaminha ao PGW

O PGW recebe informações PRA do SGW e as encaminha para o PCRF

• O PCRF altera a base de regras com base nas informações do PRA
• O plano do usuário é comunicado sobre a alteração da base de regras

Arquitetura de instalação de alto nível

Abreviaturas

Possíveis impactos e considerações

• Solução proposta para o modo Option3x de implantação NSA 5G apenas.
• Como o movimento UE é rastreado de 4G a 5G e de 5G a 4G, esse rastreamento é informado ao SGW/PGW, portanto, espera-se um número alto de CCR-Us.
• A solução proposta é uma personalização e não foi implementada globalmente.
• É necessário realizar testes de campo completos na rede VI
• Impacto no desempenho do CUPS UP/SPGW legado devido à sinalização extra:
  • Impacto no throughput (sinalização extra no SPGW + modificações Sx aumentadas na solução CUPS)
  • Alternância frequente de UE entre 4G/5G resulta em mais sinalização para PRA
  • Switches de fluxo Slowpath/Fastpath devido a alterações na base de regras
• O Cisco PCRF oferece suporte ao recurso PRA
• A ativação do carregamento diferencial causa sinalização adicional na interface Gx, o que pode afetar o desempenho do PCRF.

Fluxo

X2-HO - Cobrança Diferencial PRA

HO X2 com realocação de SGW - carregamento diferencial PRA (4g5g)

S1 HO (sem realocação de SGW) - Carregamento diferencial PRA

GnGp (GGSN para PGW) HO - Cobrança diferencial PRA (UE passando para 5g)

Procedimento

Alterações de Configuração Final de MME

• Configure o perfil pra e associe o perfil pra no mme- service.
• Até 50 sub-redes IPv4 e 50 sub-redes IPv6 podem ser adicionadas ao perfil pra.
  A partir de agora, só há suporte para perfil pra.
• Em qualquer ponto do tempo, a associação ou dissociação do perfil pra do serviço mme não dá reinício ao serviço mme.

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

Alterações na configuração do GW

• Configure endcode-supported-feature cno-uli em ims-auth-service.
• O cno-uli ativa o recurso de relatório de informações da área de relatório de presença.
• Configure RG separado. RG é usado para informar o uso de 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

Notas:

• diameter encode-supported-features : Habilita ou desabilita a codificação e o envio de AVP de Recursos Suportados.

• cno-uli : Habilita o recurso Relatório de Informações da Área de Relatório de Presença.

• no : Remove os recursos suportados configurados anteriormente.

• default: Aplica a configuração padrão para este comando.

Verificação

MME de Captura do Wireshark

Quando UE se move para  5G, Inside Presence Reporting  mostra como  True .

Quando UE passa a 4G, Inside Presence Reporting mostrar como  False .

GW de Captura do Wireshark

Você pode ver quando UE muda para a área de uso 5G relatada com RG: 623 enquanto para Uso 4G informado com RG: 403.

A DRA recebe o status de área de relatório de presença como Na área (0) quando UE em 5G ou fora da área (1) quando UE em 4G de GW,

CCR-I

Quando o MME relata uma área de relatório de presença verdadeira, o GW envia  CCR-I  para PCRF com Presence Reporting Area Information : Supported.

CCA-I

CCR-U

GW - DRA - PCRF

Aqui, você pode ver que sempre que o DRA recebe presence-reporting-area-status como In area (0) ou out of area (1) do GW, ele envia o tipo de taxa como GAN e EUTRAN respectivamente para o PCRF. Com base nesse tipo de taxa, o PCRF está alterando a base de regras e modificando a QOS para 4G e 5G.