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Guia de Operações do 5G SBI

Índice​

  1. Visão Geral
  2. SBI na Arquitetura IMS
  3. N5 - Npcf_PolicyAuthorization (P-CSCF → PCF)
  4. Nnrf - Gerenciamento e Descoberta de NF (P-CSCF ↔ NRF)
  5. Quando o SBI é Usado vs Diameter
  6. Configuração
  7. Gerenciamento via OmniWeb
  8. Problemas Comuns
  9. Documentação Relacionada

Visão Geral​

O núcleo 5G é baseado em serviços. As funções de rede expõem APIs REST HTTP/2 e JSON umas às outras através da Interface Baseada em Serviços (SBI). O SBI substitui o Diameter. Para VoNR (Voz sobre Nova Rádio), o P-CSCF atua como uma Função de Aplicação (AF) 5G. O P-CSCF usa o SBI para autorizar a QoS de mídia. O P-CSCF também usa o SBI para descobrir as funções de rede que precisa.

O SBI 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 das seguintes maneiras:

  • Transporte: HTTP/2 sobre TCP. O Diameter usa TCP ou SCTP.
  • Codificação: cargas JSON descritas pelo OpenAPI. O Diameter usa AVPs.
  • Modelo: recursos RESTful. Você cria, modifica ou exclui um recurso app-session. O Diameter usa pares de comandos de solicitação e resposta.
  • Descoberta: o NRF encontra produtores dinamicamente. O Diameter usa pares configurados estaticamente.
  • Nomeação: os serviços usam o nome Nxxx (por exemplo Npcf_PolicyAuthorization, Nnrf_NFDiscovery)

SBI no CSCF​

O P-CSCF é o único componente CSCF que usa o SBI. Como uma Função de Aplicação (AF) 5G, o P-CSCF autoriza a QoS de mídia VoNR sobre N5 para o PCF. Quando a descoberta NRF está habilitada, o P-CSCF se registra no NRF e consulta o NRF.

FunçãoServiçoTransporteConectado aPropósito
AFNpcf_PolicyAuthorization (N5)HTTP/2PCFAutorizar mídia VoNR e QoS. Criar uma app-session.
NF (AF)Nnrf_NFManagementHTTP/2NRFRegistrar o P-CSCF como uma instância AF (opcional)
NF (AF)Nnrf_NFDiscoveryHTTP/2NRF → BSFDescobrir o PCF vinculado a uma sessão PDU de UE (opcional)

SBI na Arquitetura IMS​

Para VoNR, o P-CSCF detecta o acesso 5G. O P-CSCF descobre o PCF servindo através da cadeia NRF→BSF. O P-CSCF então POSTa uma app-session de autorização de política para esse PCF. Esta app-session reserva a QoS do portador de voz.

N5 - Npcf_PolicyAuthorization (P-CSCF → PCF)​

O ponto de referência N5 transporta o serviço Npcf_PolicyAuthorization. Em uma chamada VoNR, o P-CSCF cria um recurso app-session no PCF. A app-session descreve a mídia que a sessão precisa. O PCF então instala a QoS correta na sessão PDU 5G do UE.

Solicitação de app-session​

O P-CSCF POSTa um objeto ascReqData para a coleção de app-sessions do PCF. A coleção padrão é http://<pcf>/npcf-policyauthorization/v1/app-sessions. O objeto contém os seguintes campos:

CampoValorNotas
notifUriURI de notificação AFO endereço onde o PCF envia notificações de eventos de app-session. Este é o endpoint de notificação AF configurado.
suppFeat3fBitmap de recursos suportados
ueIpv4 / ueIpv6IP de origem do UEDeve corresponder à família de endereços que o PCF vinculou à sessão PDU do SMF
afAppIdVoNRIdentificador da aplicação
medComponentscomponente de mídia de áudiomediaType: AUDIO, fStatus: ENABLED, com uma descrição de fluxo (permit out 17 from <ue-ip> to any)

Dica operacional - família de endereços. O PCF vincula a app-session à sessão PDU do SMF pelo endereço IP do UE. Você deve codificar um UE em uma sessão PDU IPv6 como ueIpv6. Um endereço v6 em ueIpv4 nunca corresponde. Um endereço v4 em ueIpv6 nunca corresponde. Nesses casos, o PCF rejeita a autorização ou descarta a autorização silenciosamente. O P-CSCF seleciona ueIpv6 ou ueIpv4 automaticamente a partir do endereço de origem SIP.

Ciclo de Vida​

  • Criar - o P-CSCF POSTa a app-session quando processa o INVITE VoNR ou mídia inicial.
  • Notificar - o PCF chama de volta para notifUri para eventos de sessão.
  • Excluir - o P-CSCF encerra a app-session quando o diálogo termina. Isso libera a QoS reservada.

O Diameter Rx usa Rx_AAR e Rx_STR. O N5 não possui 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)​

O P-CSCF usa a descoberta NRF para encontrar o PCF para cada sessão VoNR. A descoberta NRF é o único caminho de descoberta do PCF.

Registro de NF (Nnrf_NFManagement)​

O P-CSCF se registra como uma instância AF no NRF. O P-CSCF usa uma identidade de instância estável por host. Uma reinicialização reutiliza um registro. Isso impede que o NRF acumule registros AF obsoletos.

Descoberta do PCF (Nnrf_NFDiscovery)​

Para uma sessão VoNR, o P-CSCF consulta o NRF com o IP de origem do UE. Esta consulta descobre o PCF que atende aquela sessão PDU do UE. A cadeia NRF → BSF resolve a consulta. O BSF mantém a vinculação de UE-IP ao PCF servindo. O endpoint descoberto se torna o alvo N5. Se o P-CSCF não encontrar uma vinculação, ele pula a QoS dinâmica para aquela chamada. A sessão então prossegue sem uma reserva de portador dedicada.

Quando o SBI é Usado vs Diameter​

O P-CSCF deriva o tipo de acesso do cabeçalho P-Access-Network-Info (conforme TS 24.229 §5.2.6.3). O LTE relata 3GPP-E-UTRAN. O 5G NR relata 3GPP-NR. O P-CSCF exclui WiFi (3GPP-IEEE-802.11) porque o WiFi não possui portadores dedicados.

AcessoP-Access-Network-InfoCaminho QoSPar
5G NR (VoNR)3GPP-NRN5 SBI (Npcf_PolicyAuthorization)PCF
LTE (VoLTE)3GPP-E-UTRANDiameter RxPCRF
WiFi3GPP-IEEE-802.11nenhum (sem portador dedicado)-

O P-CSCF descobre o PCF para o caminho N5 por sessão. Ele usa a cadeia NRF → BSF → PCF servindo.

Configuração​

A ferramenta de implantação provisiona o comportamento do SBI por implantação. Não edite o comportamento do SBI manualmente. As configurações relevantes são:

ConfiguraçãoPropósito
Endpoint de notificação AFA URL de callback que o P-CSCF anuncia ao PCF para notificações de eventos de app-session
Endpoint NRFO endereço NRF para registro de 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 AFUma identidade estável por host para registro no NRF. Uma reinicialização reutiliza um único registro.

OmniWeb mostra o estado de registro NRF ao vivo. OmniWeb também mostra as vinculações de PCF descobertas por sessão. Veja abaixo.

Gerenciamento via OmniWeb​

Omnitouch removeu o painel de controle web embutido. A aba NRF da página OmniWeb P-CSCF mostra o estado de registro do NRF, as vinculações de PCF descobertas e o status 5G/N5. Veja a documentação do OmniWeb.

Problemas Comuns​

SintomaCausa provávelAção
Nenhuma vinculação de PCF encontrada para o UE (registrado na configuração da chamada)O NRF ou BSF ainda não tem vinculação para a sessão PDU do UE. Ou o IP do UE difere do âncora da sessão.Confirme que a sessão PDU do UE está estabelecida. Confirme que o BSF mantém a vinculação. A chamada prossegue sem QoS dinâmica.
PCF rejeita ou ignora a app-sessionO IP do UE está codificado na família errada (ueIpv4 vs ueIpv6)Verifique se a família de endereço de origem SIP corresponde à sessão PDU. Veja a dica sobre família de endereços acima.
Registros AF obsoletos se acumulam no NRFA identidade da instância AF não é estável entre reinicializaçõesTorne a identidade da instância AF por host estável
Nenhum tráfego N5 para uma chamada 5GO P-CSCF não detecta o acesso como 3GPP-NR. Ou o NRF está inacessível, então o P-CSCF não descobre nenhum PCF.Verifique P-Access-Network-Info. Verifique se o endpoint NRF é acessível.
Chamada VoNR é configurada, mas sem portador dedicadoO P-CSCF não criou a app-session porque a descoberta falhou. Ou o P-CSCF encerrou a app-session precocemente.Correlacione o POST N5 do P-CSCF com o PCF. Verifique a conectividade HTTP/2 e os timeouts.

Documentação Relacionada​