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Guia de Gerenciamento de Sessões

Ciclo de Vida e Operações da Sessão UE

OmniSGW da Omnitouch Network Services

Índice​

  1. Visão Geral
  2. Ciclo de Vida da Sessão
  3. Estados da Sessão
  4. Operações de Bearer
  5. Tratamento de Mobilidade
  6. Procedimentos de Handover
  7. Procedimentos Operacionais
  8. Inspeção de Sessão
  9. Solução de Problemas

Visão Geral​

Uma Sessão UE representa um dispositivo móvel ativo conectado à rede. O SGW-C mantém o contexto da sessão e coordena entre:

  • MME - Entidade de Gerenciamento de Mobilidade (via S11)
  • PGW-C - Plano de Controle do Gateway de Pacotes (via S5/S8)
  • SGW-U - Encaminhamento do Plano do Usuário (via Sxa)

Cada sessão tem um IMSI único (identidade do assinante) e pode conter uma ou mais conexões PDN.

Responsabilidades da Sessão​

Ciclo de Vida da Sessão​

Criação da Sessão (Anexação da UE)​

Término da Sessão (Desanexação da UE)​

Estados da Sessão​

Máquina de Estados da Sessão UE​

[No Session]
    ↓ (Create Session Request from MME)
[Creating Session - PGW]
    ↓ (Create Session Response from PGW)
[Creating Session - User Plane]
    ↓ (PFCP Session Establishment Response)
[Session Active]
    ↓ (Modify Bearer Request or bearer changes)
[Session Modifying]
    ↓ (Modification Complete)
[Session Active]
    ↓ (Delete Session Request or network error)
[Session Terminating]
    ↓ (All responses received, CDR logged)
[Session Terminated]

Variáveis de Estado Chave​

Session State:
├── IMSI: Mobile subscriber identity
├── GUTI: Temporary ID from MME
├── Location:
│   ├── TAI: Current tracking area
│   ├── ECI: Current cell
│   └── Timezone: UE timezone
├── PDN Connections: Array of PDN connection contexts
│   ├── APN: Access Point Name
│   ├── TEID (S11): To MME
│   ├── TEID (S5/S8): To PGW-C
│   ├── Charging ID: From PGW-C
│   ├── UE IP: From PGW-C
│   ├── PGW-C Address: S5/S8 peer
│   └── Bearers: Default + Dedicated
│       ├── EBI: Bearer ID
│       ├── QCI: QoS class
│       ├── ARP: Priority
│       ├── GBR: Guaranteed rate
│       └── MBR: Maximum rate
└── Charging: Charging ID, event log

Operações de Bearer​

Bearer Padrão​

O bearer padr��o é criado com cada conexão PDN:

  • QoS: Tipicamente QCI 9 (melhor esforço)
  • Lifetime: Mesmo que a conexão PDN
  • Traffic: Transporta todo o tráfego que não é correspondido por bearers dedicados
  • Mandatory: Cada conexão PDN deve ter um bearer padrão

Evento de Início do Bearer:

Evento de Fim do Bearer:

Bearers Dedicados​

Bearers dedicados fornecem QoS premium para serviços específicos:

  • Ativação: Solicitada por aplicação ou política de rede
  • QoS: QCI 1-8 (vários tipos de serviço)
  • Lifetime: Pode ser mais curto que a conexão PDN
  • Opcional: Zero ou mais por conexão PDN

Ativação do Bearer Dedicado:

Application Trigger
    ↓
PGW-C Policy Decision (via PCRF)
    ↓
Create Bearer Request (S5/S8)
    ↓
SGW forwards to MME (S11)
    ↓
MME activates bearer on RAN
    ↓
Create Bearer Response back through SGW to PGW

Desativação do Bearer Dedicado:

Network or Application Decision
    ↓
Delete Bearer Request (S5/S8)
    ↓
SGW forwards to MME (S11)
    ↓
MME deactivates bearer on RAN
    ↓
Delete Bearer Response back through SGW to PGW

Classes de QoS do Bearer​

Tratamento de Mobilidade​

Handover Intra-MME (Sem Mudança de SGW)​

Cenário: UE se move entre células na mesma área MME

Impacto na Sessão:

  • A sessão permanece ativa
  • TEID permanece o mesmo
  • Localização atualizada na sessão
  • CDR continua com o mesmo Charging ID

Handover Inter-MME (Com Mudança de SGW)​

Cenário: UE se move para um MME diferente, novo SGW necessário

Impacto na Sessão:

  • A sessão antiga termina, CDR registrado com indicação de "handover"
  • Nova sessão criada com o mesmo Charging ID
  • O encaminhamento de dados mantém a conectividade
  • O plano do usuário é redirecionado através do novo SGW-U

Atualização da Área de Rastreamento (TAU)​

TAU sem Mudança de SGW:

UE updates location
    ↓
MME sends TAU Accept
    ↓
MME updates SGW with new location
    ↓
SGW modifies session (TAI, ECI)
    ↓
No service interruption

TAU com Mudança de SGW:

  • Semelhante ao handover inter-MME
  • Sessão migrada para novo SGW
  • Coordenação de CDR entre o SGW antigo e o novo

Procedimentos de Handover​

Fase de Preparação​

Antes que o handover seja concluído:

  1. Sele��ão do Novo SGW-U - Escolher caminho de encaminhamento
  2. Instalação do PDR - Instalar novas regras de encaminhamento
  3. Ativação do Buffer - Habilitar buffering para pacotes em trânsito
  4. Coordenação de Sinalização - Troca de mensagens S11/S5/S8

Fase de Encaminhamento de Dados​

Durante a transição do handover:

  • Buffering no SGW-U Antigo - Pacotes retidos temporariamente
  • Buffering no Novo SGW-U - Pronto para receber
  • Tunneling GTP - Dados encaminhados do caminho antigo para o novo
  • Sequenciamento de Pacotes - Manter a ordem

Fase de Conclusão​

Após a conclusão do handover:

  1. Flush do Buffer - Pacotes em buffer liberados
  2. Corte de Caminho - Tráfego muda para o novo caminho
  3. Limpeza do Caminho Antigo - Liberar regras de encaminhamento antigas
  4. Atualizações da Sessão - Localização e TEID atualizados

Procedimentos Operacionais​

Inspeção de Sessão​

Monitore sessões ativas via Web UI:

1. Abra http://<sgw-ip>:<port>/ue_sessions
2. Veja todas as sessões UE ativas
3. Pesquise por IMSI, GUTI ou número de telefone
4. Clique na sessão para ver detalhes:
   - Localização (TAI, ECI)
   - Bearers ativos e QoS
   - Associação PGW-C
   - Informações do par TEID
   - Charging ID

A visão geral das Sessões UE exibe todas as sessões ativas com identificadores chave:

Visão Geral das Sessões UE

Clique em qualquer sessão para ver detalhes abrangentes, incluindo TEIDs, localização, bearers e conexões PDN:

Detalhes da Sessão UE

Veja o Guia de OPERAÇÕES para navegação na Web UI e instruções de acesso.

Monitoramento de Métricas​

Acompanhe métricas de sessão:

# Contar sessões ativas
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | grep active_ue_sessions

# Contar bearers ativos
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | grep active_bearers

# Monitorar por APN
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | grep sessions_by_apn

# Monitorar taxa de mensagens
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | grep s11_inbound_messages_total

Para uma referência completa das métricas disponíveis, painéis do Prometheus e configuração de alertas, veja o Guia de Monitoramento & Métricas.

Término Limpo da Sessão​

Para encerrar uma sessão de forma limpa:

  1. Acionar via API: Solicitar a exclusão da sessão
  2. Aguardar a conclusão: Monitorar o estado da sessão
  3. Verificar limpeza: Checar métricas
  4. Revisar CDR: Confirmar registro final

Limites de Sessão​

Monitore em relação à capacidade:

# Verificar carga atual
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | \
  grep -E "active_ue_sessions|active_bearers" | \
  awk '{print $NF}'

# Alertar em 80% da capacidade licenciada
# Lidar de forma limpa ao atingir limites

Solução de Problemas​

Sessão Não Estabelece​

Sintoma: Falha na Solicitação de Criação de Sessão

Diagnóstico:

  1. Verifique as métricas para o código de causa
  2. Inspecione os logs de erro do S11
  3. Verifique a conectividade do PGW
  4. Verifique a disponibilidade do Charging ID

Causas Comuns:

CausaSolução
PGW inacessívelVerifique a conectividade da rede S5/S8
Nenhum IP disponívelVerifique o status do pool de IP do PGW
APN não configuradoVerifique o APN no PGW
Nenhum SGW-U disponívelAssegure que a associação SGW-U esteja ativa
Desajuste de políticaVerifique a configuração da política do PGW

Sessão Cai Inesperadamente​

Sintoma: Sessão ativa termina sem Solicitação de Exclusão

Diagnóstico:

  1. Verifique os logs em busca de mensagens de erro
  2. Monitore o status do heartbeat do SGW-U
  3. Verifique a conectividade do PGW
  4. Revise as métricas em busca de picos de erro

Causas Comuns:

CausaSolução
Crash do SGW-UReinicie o SGW-U, monitore os logs
Desconexão de redeVerifique o status da interface
Falha do PGWFalha para o PGW de backup
Timeout de mensagemAumente o timeout, verifique o RTT

Falhas de Handover​

Sintoma: Handover perde pacotes ou falha completamente

Diagnóstico:

  1. Monitore as mensagens de Modificação de Bearer
  2. Verifique as atualizações de regras PFCP
  3. Verifique a configuração do encaminhamento de dados
  4. Verifique o buffering do bearer

Causas Comuns:

CausaSolução
Buffering desativadoAtive o BAR nas regras PFCP
PDR não atualizadoVerifique se as modificações PFCP foram enviadas
Caminho de encaminhamento quebradoVerifique o roteamento para o novo SGW-U
Tempo muito apertadoAumente o timeout do handover

Alta Latência de Mensagem​

Sintoma: Processamento de mensagens S11/S5S8 lento

Diagnóstico:

# Verifique a latência de mensagens
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | \
  grep "inbound_duration_seconds"

# Verifique a profundidade da fila
curl -s http://10.0.0.40:42068/metrics | \
  grep queue_depth

# Verifique a carga do sistema
top -n1 | head -1

Soluções:

  1. Aumente o timeout da mensagem se o RTT da rede estiver alto
  2. Balanceie a carga entre várias instâncias do SGW-C
  3. Monitore e reduza a taxa de mensagens
  4. Verifique se há sessões presas

Problemas de Geração de CDR​

Sintoma: CDRs ausentes ou incompletos

Diagnóstico:

  1. Verifique se o diretório CDR existe
  2. Verifique as permissões de gravação
  3. Verifique o espaço em disco
  4. Revise os logs em busca de erros de geração

Soluções:

# Monitore a geração de CDR
tail -f /var/log/sgw_c/cdrs/*

# Verifique as permissões do arquivo
ls -la /var/log/sgw_c/cdrs/

# Assegure que o diretório seja gravável
chmod 755 /var/log/sgw_c/cdrs/

Veja o Guia de Formato de CDR para referência completa dos campos de CDR e detalhes de integração.

Melhores Práticas​

Gerenciamento de Sessão​

  • Monitore a Capacidade: Acompanhe em relação aos limites licenciados
  • Alerta em Limiares: Acione em 70-80% da capacidade
  • Degradação Limpa: Drene antes da manutenção
  • Verificações de Saúde: Monitore a conectividade dos pares

Operações de Handover​

  • Failover Rápido: Configure heartbeat agressivo
  • Handover Limpo: Assegure que o buffering esteja ativado
  • Redundância de Caminho: Múltiplos pares SGW-U
  • Testes: Simulações regulares de handover

Coordenação de Cobrança​

  • Verifique o Charging ID: Assegure a alocação do PGW
  • Validação de CDR: Compare os CDRs do SGW e do PGW
  • Correlação de Eventos: Vincule eventos de CDR entre gateways
  • Arquivamento: Armazenamento de CDR a longo prazo