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Guide de Gestion des Sessions

Cycle de Vie et Opérations de Connexion PDN

OmniPGW par Omnitouch Network Services

Aperçu​

Une Session PDN (Packet Data Network) représente la connexion de données d'un UE à travers OmniPGW. Chaque session coordonne plusieurs interfaces et ressources pour permettre la connectivité des données.

Composants de la Session​

Identifiants de Session​

Chaque session a plusieurs identifiants pour différentes interfaces :

IdentifiantInterfaceBut
TEIDS5/S8 (GTP-C)ID de Point de Terminaison de Tunnel pour la communication SGW-C
SEIDSxb (PFCP)ID de Point de Terminaison de Session pour la communication PGW-U
Session-IDGx (Diameter)Session Diameter pour la communication PCRF
Charging-IDComptabilitéID unique pour la facturation

Données de Session​

Création de Session​

Flux d'Appel​

Étapes​

1. Recevoir la Demande de Création de Session (S5/S8)

La création de session est initiée via le signalement GTP-C sur l'interface S5/S8. Voir Interface S5/S8 pour les détails complets du protocole GTP-C et des formats de message.

Entrée :

  • IMSI, MSISDN, IMEI
  • APN (par exemple, "internet")
  • Type de RAT (EUTRAN)
  • Localisation UE (TAI, ECGI)
  • Contexte de Porteuse (QoS, F-TEID)

2. Allocation des Ressources

- Allouer IP UE à partir du pool APN
- Générer ID de Facturation
- Générer Gx Session-ID
- Allouer S5/S8 TEID
- Sélectionner le pair PGW-U

3. Demande de Politique (Gx)

Demander la politique au PCRF :

  • Envoyer CCR-Initial
  • Recevoir CCA-Initial avec QoS et règles PCC

4. Configuration du Plan Utilisateur (PFCP)

Programmer PGW-U avec des règles de transfert :

  • Envoyer la Demande d'Établissement de Session
  • Inclure PDRs, FARs, QERs, BAR
  • Recevoir F-TEID pour le tunnel S5/S8

5. Réponse au SGW-C

Envoyer la Réponse de Création de Session :

  • Adresse IP UE
  • S5/S8 F-TEID (du PGW-U)
  • PCO (DNS, P-CSCF, MTU)
  • Contexte de Porteuse

Modification de Session​

Déclencheurs​

Les sessions peuvent être modifiées en raison de :

  • Changements de QoS - Mises à jour des débits par le PCRF
  • Opérations de Porteuse - Ajouter/retirer des porteuses dédiées
  • Transfert - Changement de SGW
  • Mises à jour de Politique - Nouvelles règles PCC du PCRF

Flux de Modification de QoS​

Suppression de Session​

Flux d'Appel​

Processus de Nettoyage​

Ressources Libérées :

  1. Adresse IP UE → retour au pool
  2. TEID → retiré du registre
  3. SEID → retiré du registre
  4. Session-ID → retiré du registre
  5. Charging-ID → libéré
  6. Processus de session terminé

Enregistrements de Facturation Générés :

État de Session​

Machine d'État​

Suivi de Session​

Requêtes de Registre :

Par TEID (S5/S8):
  TEID 0x12345678 → Session PID

Par SEID (Sxb):
  SEID 0xABCDEF → Session PID

Par Session-ID (Gx):
  "pgw.example.com;123;456" → Session PID

Par IP UE:
  100.64.1.42 → Session PID

Par IMSI + EBI:
  "310260123456789" + EBI 5 → Session PID

Surveillance des Sessions​

Compte de Sessions Actives​

# Total des sessions actives
teid_registry_count

# Sessions PFCP
seid_registry_count

# Sessions Gx
session_id_registry_count

Métriques de Session​

# Taux de création de session
rate(s5s8_inbound_messages_total{message_type="create_session_request"}[5m])

# Taux de suppression de session
rate(s5s8_inbound_messages_total{message_type="delete_session_request"}[5m])

# Latence de création de session (p95)
histogram_quantile(0.95,
  rate(s5s8_inbound_handling_duration_bucket{request_message_type="create_session_request"}[5m])
)

Problèmes Courants​

Échecs de Création de Session​

Causes :

  1. Pool IP Épuisé - Pas d'IP disponibles
  2. PCRF Injoignable - Délai d'attente Gx
  3. PGW-U Hors Service - Pas de pair PFCP disponible
  4. Rejet PCRF - Utilisateur inconnu, non autorisé

Débogage :

# Vérifier le pool IP
curl http://pgw:9090/metrics | grep address_registry_count

# Vérifier la connectivité PCRF
# Vérifier les erreurs Gx dans les journaux

# Vérifier l'association PGW-U
# Vérifier l'état du pair PFCP

Session Bloquée/Obsolète​

Symptômes :

  • Session non supprimée correctement
  • Ressources non libérées
  • Les registres montrent un nombre plus élevé que prévu

Causes :

  1. Demande de suppression de session non reçue
  2. Plantage du processus de session sans nettoyage
  3. Fuite de registre

Résolution :

# Redémarrer OmniPGW (libère toutes les sessions)
# Implémenter un mécanisme de délai d'expiration de session

UE Ne Peut Pas Établir de Session​

Symptômes :

  • Échec de l'attachement de l'UE
  • Réponse de création de session avec cause d'erreur

Causes & Réponses Courantes :

Valeur de CauseSignificationAction
Utilisateur InconnuRejet PCRF (IMSI non dans la base de données)Provisionner l'abonné
Pas de Ressources DisponiblesPool IP épuiséÉtendre le pool IP
Pair Distant Ne Répond PasDélai d'attente PCRF/PGW-UVérifier la connectivité
Service Non SupportéAPN invalideConfigurer le pool APN

Meilleures Pratiques​

Limites de Session​

Configurer une capacité appropriée :

Utilisateurs concurrents attendus : 10,000
Surcharge de session par utilisateur : ~10 Ko RAM
RAM totale pour les sessions : ~100 Mo

Paramètres de la VM Erlang :
  - Max processus : 262,144 (par défaut)
  - Taille du tas de processus : Ajuster en fonction de la charge

Nettoyage de Session​

Assurer un nettoyage approprié :

  1. Toujours répondre aux demandes de suppression de session
  2. Implémenter un délai d'expiration de session pour les sessions obsolètes
  3. Surveiller les comptes de registre pour les fuites

Haute Disponibilité​

Redondance de Session :

  • Utiliser un design sans état (sessions liées à l'instance)
  • Implémenter une base de données de session pour la HA (futur)
  • DNS/équilibreur de charge pour la bascule

Éléments de Données de Session​

Quelles Informations Une Session Stocke-t-elle ?​

Chaque session PDN active maintient les informations suivantes :

Identification de l'UE :

  • IMSI : "310260123456789" (identité de l'abonné)
  • MSISDN : "14155551234" (numéro de téléphone)
  • MEI/IMEI : Identifiant de l'appareil

Détails de Connexion PDN :

  • APN : "internet" (nom du réseau)
  • Adresse IP UE : 100.64.1.42 (IP allouée)
  • Type de PDN : IPv4, IPv6, ou IPv4v6

Identifiants de Session :

  • ID de Facturation : Identifiant de facturation unique
  • EBI de Porteuse par Défaut : Identifiant de Porteuse EPS (typiquement 5)

Paramètres de QoS :

  • APN-AMBR : Débit Maximum Agrégé
    • Montée : 100 Mbps
    • Descente : 50 Mbps

Règles de Transfert :

  • PDRs (Règles de Détection de Paquets) : Correspondre aux paquets
  • FARs (Règles d'Action de Transfert) : Actions de transfert/droppage
  • QERs (Règles d'Application de QoS) : Limitation de débit
  • BAR (Règle d'Action de Tampon) : Tamponnement de descente

Contexte d'Interface :

  • État S5/S8 : TEIDs locaux/distants, adresse SGW-C
  • État Sxb : SEIDs locaux/distants, adresse PGW-U
  • État Gx : Session-ID Diameter, compteur de requêtes

Interface Web - Surveillance des Sessions en Direct​

OmniPGW inclut une Interface Web en temps réel pour surveiller les sessions actives sans avoir besoin d'interroger des métriques ou des journaux.

Recherche UE & Analyse Approfondie​

Accès : http://<omnipgw-ip>:<web-port>/ue_search

Interface de Recherche UE

But : Rechercher des sessions UE spécifiques et afficher des informations détaillées

Fonctionnalités :

1. Fonctionnalité de Recherche Rechercher des sessions par :

  • IMSI (par exemple, "310170123456789")
  • MSISDN (numéro de téléphone)
  • Adresse IP (par exemple, "100.64.1.42")

2. Options de Recherche

  • Sélecteur déroulant pour choisir le type de recherche
  • Recherche en temps réel avec résultats instantanés
  • Interface claire avec des indices de recherche

3. Résultats d'Analyse Approfondie Une fois trouvée, affiche des informations complètes sur la session :

a) Sessions Actives

  • Toutes les sessions actives pour cet abonné
  • IMSI, MSISDN, Adresse IP UE
  • APN, Type de RAT
  • TEID PGW, TEID SGW

b) Localisation Actuelle Données de localisation en temps réel de la session :

  • TAC (Code de Zone de Suivi) - Zone de suivi où se trouve l'UE
  • ID de Cellule (ECI) - Identifiant de Cellule E-UTRAN
  • ECGI - Identifiant Global de Cellule E-UTRAN (PLMN + ECI)
  • MCC/MNC - Code Pays Mobile / Code Réseau Mobile

Intégration de la Base de Données des Tours de Cellules : Si la base de données OpenCellID est configurée, l'interface affiche :

  • Coordonnées géographiques de la tour de cellule (latitude/longitude)
  • Google Maps intégré montrant l'emplacement exact de la tour
  • Carte visuelle du dernier site de cellule connu de l'UE

Voir Configuration de la Base de Données des Tours de Cellules ci-dessous pour les instructions de configuration.

c) Informations sur la Porteuse Liste détaillée des porteuses avec paramètres QoS :

Porteuse par Défaut :

  • EBI (Identifiant de Porteuse EPS)
  • QCI (Identifiant de Classe de QoS)
  • Nom de Règle de Facturation
  • APN-AMBR (montée/descente)

Porteuses Dédiées (si actives) :

  • EBI, QCI, Nom de Règle de Facturation
  • MBR UL/DL (Débit Maximum)
  • GBR UL/DL (Débit Garanti)

d) Informations de Facturation (Interface Gy)

  • ID de Session Gy
  • Quota Accordé, Quota Utilisé
  • Caractéristiques de Facturation

e) Informations de Politique (Interface Gx)

  • ID de Session Gx
  • Hôte d'Origine/Destination PCRF
  • Numéro de Demande CC
  • Règles de Facturation Installées (règles PCC des porteuses)

f) Événements Récents

  • Historique des événements pour cet abonné
  • Événements de création/mise à jour/suppression de session

Détails de Recherche UE sur les Porteuses

Cas d'Utilisation :

  • Dépanner des problèmes spécifiques d'abonné
  • Vérifier l'établissement de session
  • Vérifier l'adresse IP assignée
  • Inspecter les paramètres de session

Page des Sessions PGW​

Accès : http://<omnipgw-ip>:<web-port>/pgw_sessions

Liste des Sessions PGW

But : Vue en temps réel de toutes les sessions PDN actives

Fonctionnalités :

1. Aperçu de la Session

  • Compte de sessions en direct (mise à jour toutes les 2 secondes)
  • Vue en grille de toutes les sessions actives
  • Pas de rafraîchissement nécessaire - mises à jour automatiques

2. Informations Rapides sur la Session Visibles pour chaque session :

  • IMSI - Identité de l'abonné
  • UE IP - Adresse IP allouée
  • SGW TEID - ID de tunnel S5/S8 du SGW
  • PGW TEID - ID de tunnel S5/S8 de l'OmniPGW
  • APN - Nom du Point d'Accès

3. Fonctionnalité de Recherche Rechercher des sessions par :

  • IMSI (par exemple, "310260")
  • Adresse IP UE (par exemple, "100.64")
  • MSISDN / numéro de téléphone
  • Nom APN

4. Détails Développables Cliquez sur n'importe quelle ligne de session pour voir les détails complets :

  • Informations complètes sur l'abonné (IMSI, MSISDN, IMEI)
  • Contexte réseau (type de RAT, réseau de service MCC/MNC)
  • Paramètres QoS (AMBR montée/descente en format lisible)
  • Identifiants de tunnel (les deux TEIDs en format hexadécimal)
  • ID de processus pour le débogage
  • État complet de la session (structure de données brute)

Détails de Session

Vue de Topologie Réseau​

Accès : http://<omnipgw-ip>:<web-port>/topology

Topologie Réseau

But : Représentation visuelle des connexions réseau et des sessions actives

Fonctionnalités :

1. Visualisation de la Topologie

  • Graphique visuel des éléments du réseau
  • Montre le nœud PGW-C (Plan de Contrôle)
  • Pairs HSS (Home Subscriber Server) connectés
  • Affichage du compte de sessions actives

2. Éléments Interactifs

  • Contrôles de zoom (+/-)
  • Bouton de centrage de vue
  • Cliquez sur les nœuds pour des détails
  • Montre l'état de connexion (vert = actif, rouge = hors service)

3. Compte de Sessions

  • Compteur de sessions actives en temps réel
  • Mises à jour automatiques
  • Indication visuelle de la charge

Cas d'Utilisation :

  • Comprendre l'architecture réseau d'un coup d'œil
  • Vérifier les connexions de pairs
  • Surveiller les changements de topologie
  • Vérification rapide de la santé du réseau

Historique des Sessions & Journal d'Audit​

Accès : http://<omnipgw-ip>:<web-port>/session_history

Historique des Sessions

But : Suivre les événements historiques de session et la piste d'audit

Fonctionnalités :

1. Filtrage des Événements

  • Filtrer par type d'événement (Tous les Événements, Session Créée, Session Supprimée, etc.)
  • Sélection de la plage de dates (De Date / À Date)
  • Recherche par IMSI, MSISDN, adresse IP ou TEID

2. Fonctionnalité d'Exportation

  • Exporter au format CSV pour analyse
  • Inclut tous les résultats filtrés
  • Utile pour la conformité et les rapports

3. Types d'Événements Suivis

  • Événements de création de session
  • Événements de suppression de session
  • Événements de modification
  • Événements d'erreur

Cas d'Utilisation :

  • Piste d'audit pour la conformité
  • Analyse historique des sessions
  • Dépanner des problèmes passés
  • Générer des rapports d'utilisation
  • Suivre les modèles de session au fil du temps

Cas d'Utilisation Opérationnels​

Vérification de Session :

1. L'utilisateur signale un problème de connectivité
2. Rechercher dans l'Interface Web par IMSI ou numéro de téléphone
3. Vérifier que la session existe et que l'UE a une adresse IP
4. Vérifier que les valeurs QoS correspondent au plan d'abonnement
5. Vérifier que les points de terminaison de tunnel sont établis

Surveillance de Capacité :

  • Jeter un œil au compte de sessions actives
  • Comparer avec la capacité sous licence
  • Identifier les modèles d'utilisation par APN

Dépannage :

  • Trouver une session spécifique par n'importe quel identifiant
  • Inspecter l'état complet de la session sans SSH/IEx
  • Vérifier que les TEIDs SGW et PGW correspondent entre les systèmes
  • Vérifier les valeurs AMBR appliquées par le PCRF

Avantages par Rapport aux Métriques :

  • Voir les détails de session individuels (les métriques montrent des agrégats)
  • Capacités de recherche et de filtrage
  • Format lisible par l'homme (bande passante en Mbps, pas en bps)
  • Inspection de l'état en temps réel
  • Aucun accès à la ligne de commande requis

Configuration de la Base de Données des Tours de Cellules​

OmniPGW peut s'intégrer à la base de données OpenCellID pour afficher les emplacements des tours de cellules dans l'interface de recherche UE. Cette fonctionnalité permet une visualisation géographique de l'emplacement des abonnés en fonction de leur site de cellule de service.

Aperçu​

Lorsqu'elle est configurée, l'interface de recherche UE affichera :

  • Coordonnées des tours de cellules (latitude/longitude)
  • Vue Google Maps intégrée de l'emplacement de la tour
  • Confirmation visuelle de l'emplacement de l'abonné
  • Aider à dépanner les problèmes de routage basés sur la localisation

Configuration​

Accédez à la page des Tours de Cellules à http://<omnipgw-ip>:<web-port>/cell_towers et cliquez sur le bouton "Télécharger à Nouveau la Base de Données". Cela déclenche un processus de téléchargement et d'importation automatique en arrière-plan.

Fonctionnalités :

  • Télécharge des données fraîches depuis OpenCellID.org
  • Extrait et importe automatiquement dans SQLite
  • S'exécute en arrière-plan (prend 10-15 minutes)
  • Affiche des notifications de progression via l'interface web
  • Sûr : supprime uniquement l'ancienne base de données après confirmation que le nouveau téléchargement réussit

Configuration Initiale : Lorsque vous accédez pour la première fois à la page des Tours de Cellules, elle affichera des instructions de configuration avec le bouton "Télécharger à Nouveau la Base de Données". Il suffit de cliquer dessus pour initialiser la base de données.

Informations sur la Base de Données​

Emplacement de la Base de Données :

  • DB SQLite : priv/cell_towers.db
  • Téléchargement CSV (temporaire) : priv/data/cell_towers.csv.gz
  • Index : Créés automatiquement sur MCC, MNC, LAC, CellID pour des recherches rapides

Taille de la Base de Données :

  • ~107 Mo de téléchargement compressé depuis OpenCellID.org
  • Temps d'importation : 10-15 minutes selon le matériel

Performance de Recherche :

  • Les recherches de tours de cellules sont indexées et très rapides (<1ms)
  • Pas d'impact sur la performance de l'établissement de session
  • Les recherches se produisent uniquement lors de la visualisation des résultats de recherche UE

Fonctionnalités Activées​

Après la configuration, les fonctionnalités suivantes deviennent disponibles :

Page de Recherche UE :

  • La section Localisation Actuelle affiche les coordonnées des tours de cellules
  • Google Maps intégré affichant l'emplacement de la tour
  • Représentation visuelle du dernier site de cellule connu de l'abonné

Interface Web des Tours de Cellules :

  • Voir les statistiques de la base de données (total des enregistrements, taille de la base de données, date de création)
  • Bouton Télécharger à Nouveau la Base de Données - Mise à jour en un clic des dernières données OpenCellID
  • Parcourir la base de données des tours de cellules
  • Rechercher par MCC, MNC, LAC, ID de Cellule
  • Voir la distribution géographique des tours
  • Voir les instructions de configuration si la base de données n'est pas encore configurée

Avantages Opérationnels :

  • Identifier rapidement l'emplacement géographique de l'abonné
  • Vérifier les scénarios de roaming
  • Dépanner les problèmes basés sur la localisation
  • Soutenir les exigences de localisation des services d'urgence

Mise à Jour de la Base de Données​

La base de données OpenCellID est maintenue par la communauté et mise à jour régulièrement.

Pour rafraîchir votre base de données locale :

  1. Naviguez vers http://<omnipgw-ip>:<web-port>/cell_towers
  2. Cliquez sur le bouton "Télécharger à Nouveau la Base de Données"
  3. Confirmez l'action dans la boîte de dialogue contextuelle
  4. Attendez 10-15 minutes pour que le téléchargement/l'importation en arrière-plan soit terminé
  5. Rafraîchissez la page pour voir les statistiques mises à jour

Fréquence de Mise à Jour Recommandée : Mensuelle ou trimestrielle

Remarque : OpenCellID peut limiter les téléchargements. Si vous avez téléchargé récemment, attendez quelques heures avant d'essayer à nouveau.

Dépannage​

Échec de Téléchargement à Nouveau :

  • Vérifiez la connectivité Internet vers OpenCellID.org
  • Vérifiez que le pare-feu permet les téléchargements HTTPS
  • Vérifiez l'espace disque (environ 200 Mo d'espace libre requis)
  • Vérifiez les journaux d'application pour des messages d'erreur spécifiques
  • OpenCellID peut limiter les taux - attendez quelques heures et réessayez
  • Vérifiez que l'interface web affiche le message d'erreur de la tâche en arrière-plan

Erreurs d'Écriture de Base de Données :

  • Vérifiez les permissions d'écriture de la base de données dans le répertoire priv/
  • Assurez-vous d'avoir suffisamment d'espace disque (environ 150 Mo pour la base de données)
  • Vérifiez que l'application a la permission de créer/supprimer des fichiers dans priv/

Tour de Cellule Non Trouvée :

  • La base de données peut ne pas avoir de couverture pour tous les sites de cellules
  • OpenCellID est contribué par la communauté et peut avoir des lacunes
  • Les données des tours de cellules peuvent être obsolètes pour les sites récemment déployés

Carte Non Affichée :

  • Vérifiez la console JavaScript du navigateur pour des erreurs
  • Vérifiez les permissions d'intégration de Google Maps
  • Vérifiez si les coordonnées de la tour de cellule sont valides

Documentation Connexe​

Fonctions de Session de Base​

Politique et Facturation​

Interfaces Réseau​

Opérations​

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Gestion des Sessions OmniPGW - par Omnitouch Network Services