Guia de Operações do 5G SBI
Índice
- Visão Geral
- SBI na Arquitetura IMS
- N5 - Npcf_PolicyAuthorization (P-CSCF → PCF)
- Nnrf - Gerenciamento e Descoberta de NF (P-CSCF ↔ NRF)
- Quando o SBI é Usado vs Diameter
- Configuração
- Gerenciamento via OmniWeb
- Problemas Comuns
- Documentação Relacionada
Visão Geral
O núcleo 5G é baseado em serviços: funções de rede expõem APIs REST HTTP/2 + JSON umas às outras através da Interface Baseada em Serviços (SBI) em vez de Diameter. Para VoNR (Voz sobre Nova Rádio), o P-CSCF atua como uma Função de Aplicação (AF) 5G e usa SBI para autorizar QoS de mídia e para descobrir as funções de rede que precisa.
Isso substitui o caminho Diameter Rx usado para VoLTE - veja Operações Diameter para o lado 4G/LTE.
O que é SBI?
A Interface Baseada em Serviços (3GPP TS 29.500) difere do Diameter de várias maneiras:
- Transporte: HTTP/2 sobre TCP (vs. Diameter sobre TCP/SCTP)
- Codificação: cargas JSON descritas por OpenAPI (vs. AVPs do Diameter)
- Modelo: recursos RESTful - criar/modificar/excluir um recurso app-session (vs. pares de comando de solicitação/resposta)
- Descoberta: produtores são encontrados dinamicamente através do NRF (vs. pares Diameter configurados estaticamente)
- Nomeação: serviços são nomeados
Nxxx(por exemplo,Npcf_PolicyAuthorization,Nnrf_NFDiscovery)
SBI no CSCF
O P-CSCF é o único componente CSCF que usa SBI. Como uma Função de Aplicação (AF) 5G, ele autoriza QoS de mídia VoNR sobre N5 para o PCF e, quando a descoberta NRF está habilitada, registra-se e consulta o NRF.
| Papel | Serviço | Transporte | Conectado a | Propósito |
|---|---|---|---|---|
| AF | Npcf_PolicyAuthorization (N5) | HTTP/2 | PCF | Autorizar VoNR mídia/QoS criando uma app-session |
| NF (AF) | Nnrf_NFManagement | HTTP/2 | NRF | Registrar o P-CSCF como uma instância AF (opcional) |
| NF (AF) | Nnrf_NFDiscovery | HTTP/2 | NRF → BSF | Descobrir o PCF vinculado à sessão PDU de um UE (opcional) |
SBI na Arquitetura IMS
Para VoNR, o P-CSCF detecta o acesso 5G, descobre o PCF servindo através da cadeia NRF→BSF, e POSTa uma app-session de autorização de política para esse PCF para reservar a QoS do portador de voz.
N5 - Npcf_PolicyAuthorization (P-CSCF → PCF)
O ponto de referência N5 carrega o serviço Npcf_PolicyAuthorization. Em uma chamada VoNR, o P-CSCF cria um recurso app-session no PCF, descrevendo a mídia que a sessão precisa para que o PCF possa instalar a QoS correspondente na sessão PDU 5G do UE.
Solicitação de app-session
O P-CSCF POSTa para a coleção de app-sessions do PCF (padrão http://<pcf>/npcf-policyauthorization/v1/app-sessions) um objeto ascReqData contendo:
| Campo | Valor | Notas |
|---|---|---|
notifUri | URI de notificação AF | Onde o PCF envia notificações de eventos de app-session (o endpoint de notificação AF configurado) |
suppFeat | 3f | Bitmap de recursos suportados |
ueIpv4 / ueIpv6 | IP de origem do UE | Deve corresponder à família de endereços que o PCF vinculou à sessão PDU do SMF |
afAppId | VoNR | Identificador da aplicação |
medComponents | componente de mídia de áudio | mediaType: AUDIO, fStatus: ENABLED, com uma descrição de fluxo (permit out 17 from <ue-ip> to any) |
Pegadinha operacional - família de endereços. O PCF vincula a app-session à sessão PDU do SMF pelo endereço IP do UE. Um UE em uma sessão PDU IPv6 deve ser codificado como
ueIpv6; colocar um endereço v6 emueIpv4(ou vice-versa) nunca corresponde, e o PCF rejeita ou descarta silenciosamente a autorização. O P-CSCF selecionaueIpv6vsueIpv4automaticamente a partir do endereço de origem SIP.
Ciclo de Vida
- Criar - app-session POSTada quando o INVITE VoNR / mídia inicial é processada.
- Notificar - o PCF chama de volta para
notifUripara eventos de sessão. - Excluir - a app-session é encerrada quando o diálogo termina, liberando a QoS reservada.
Diferente do Diameter Rx (que usa Rx_AAR/Rx_STR), o N5 não tem conexão de par persistente - cada app-session é uma transação HTTP/2 independente para o PCF descoberto para aquele UE.
Nnrf - Gerenciamento e Descoberta de NF (P-CSCF ↔ NRF)
A descoberta NRF é como o P-CSCF encontra o PCF para cada sessão VoNR - é o único caminho de descoberta do PCF.
Registro de NF (Nnrf_NFManagement)
O P-CSCF se registra como uma instância AF com o NRF, usando uma identidade de instância por host estável para que reinicializações reutilizem um registro e o NRF não acumule registros AF obsoletos.
Descoberta de PCF (Nnrf_NFDiscovery)
Para uma sessão VoNR específica, o P-CSCF consulta o NRF com o IP de origem do UE para descobrir o PCF servindo a sessão PDU desse UE, resolvido através da cadeia NRF → BSF (o BSF mantém a vinculação UE-IP → PCF servindo). O endpoint descoberto se torna o alvo N5. Se nenhuma vinculação for encontrada, a QoS dinâmica é ignorada para aquela chamada e a sessão prossegue sem uma reserva de portadora dedicada.
Quando o SBI é Usado vs Diameter
O tipo de acesso é derivado do cabeçalho P-Access-Network-Info (conforme TS 24.229 §5.2.6.3): LTE relata 3GPP-E-UTRAN e 5G NR relata 3GPP-NR. WiFi (3GPP-IEEE-802.11) é excluído porque não possui portadoras dedicadas.
| Acesso | P-Access-Network-Info | Caminho QoS | Par |
|---|---|---|---|
| 5G NR (VoNR) | 3GPP-NR | N5 SBI (Npcf_PolicyAuthorization) | PCF |
| LTE (VoLTE) | 3GPP-E-UTRAN | Diameter Rx | PCRF |
| WiFi | 3GPP-IEEE-802.11 | nenhum (sem portadora dedicada) | - |
O PCF para o caminho N5 é descoberto por sessão via a cadeia NRF → BSF → PCF servindo.
Configuração
O comportamento do SBI é provisionado por implantação (através da ferramenta de implantação, não editado manualmente). As configurações relevantes são:
| Configuração | Propósito |
|---|---|
| Endpoint de notificação AF | A URL de callback que o P-CSCF anuncia ao PCF para notificações de eventos de app-session |
| Endpoint NRF | O endereço NRF usado para registro AF e descoberta de PCF |
| Identidade do PLMN doméstico (MCC / MNC) | A identidade da rede doméstica que o P-CSCF apresenta ao NRF |
| Identidade da instância AF | Uma identidade estável por host usada para registro NRF para que reinicializações reutilizem um único registro |
O estado de registro NRF ao vivo e as vinculações de PCF descobertas por sessão são mostradas no OmniWeb (veja abaixo).
Gerenciamento via OmniWeb
O painel de controle web integrado foi removido. O estado de registro NRF, vinculações de PCF descobertas e status 5G/N5 são mostrados na aba NRF da página P-CSCF do OmniWeb. Veja a documentação do OmniWeb.
Problemas Comuns
| Sintoma | Causa provável | Ação |
|---|---|---|
| Nenhuma vinculação PCF encontrada para o UE (registrado na configuração da chamada) | NRF/BSF não tem vinculação para a sessão PDU do UE ainda, ou o IP do UE difere do âncora da sessão | Confirme que a sessão PDU do UE está estabelecida e que o BSF mantém a vinculação; a chamada prossegue sem QoS dinâmica |
| PCF rejeita/ignora a app-session | IP do UE codificado na família errada (ueIpv4 vs ueIpv6) | Verifique se a família de endereço de origem SIP corresponde à sessão PDU; veja a pegadinha da família de endereços acima |
| Registros AF obsoletos se acumulam no NRF | Identidade da instância AF não está estável entre reinicializações | Assegure-se de que a identidade da instância AF por host seja estável |
| Nenhum tráfego N5 para uma chamada 5G | Acesso não detectado como 3GPP-NR, ou o NRF está inacessível, então nenhum PCF é descoberto | Verifique P-Access-Network-Info; verifique a acessibilidade do endpoint NRF |
| Chamada VoNR configurada, mas sem portadora dedicada | app-session não criada (descoberta falhou) ou encerrada precocemente | Correlacione o POST N5 do P-CSCF com o PCF; verifique a conectividade HTTP/2 e os timeouts |
Documentação Relacionada
- Operações Diameter - as interfaces Diameter Rx/Cx/Ro usadas para VoLTE (4G/LTE)
- Operações P-CSCF - Detecção de acesso VoNR, QoS N5 e descoberta NRF em contexto
- Referência de Métricas - métricas do P-CSCF
- Documentação do OmniWeb - status NRF/5G no portal de gerenciamento