Controle de política
O Azure Private 5G Core fornece tratamento de tráfego flexível. Você pode personalizar como a instância do núcleo de pacotes aplica as características de QoS (Qualidade de Serviço) ao tráfego. Além disso, pode bloquear ou limitar determinados fluxos.
QoS (Qualidade de Serviço) e fluxos de QoS de 5G
Em redes 5G, a instância do núcleo de pacotes é um componente chave no estabelecimento de sessões de PDU (unidade de dados de protocolo), que são usadas para transportar o tráfego do plano do usuário entre um UE e uma rede de dados. Em cada sessão de PDU, há um ou mais SDFs (fluxos de dados de serviço). Cada SDF é um fluxo de IP individual ou um conjunto de fluxos de IP agregados do tráfego do UE que é usado para um serviço específico.
Cada SDF pode exigir um conjunto diferente de características de QoS, incluindo limites de priorização e largura de banda. Por exemplo, um erro de transporte de SDF usado para automação industrial precisará ser tratado de maneira diferente de um SDF usado para navegação na Internet.
Para garantir que as características de QoS corretas sejam aplicadas, cada SDF é associado a um Fluxo de QoS. Cada fluxo de QoS tem um perfil de QoSexclusivo, que identifica as características de QoS que devem ser aplicadas aos SDFs associados ao fluxo de QoS. Vários SDFs com os mesmos requisitos de QoS podem ser associados ao mesmo fluxo de QoS.
Um perfil de QoS tem dois componentes principais.
Um 5QI (identificador de QoS de 5G). O valor de 5QI corresponde a um conjunto de características de QoS que devem ser usadas para o fluxo de QoS. Essas características incluem taxas de bits máximas e garantidas, níveis de prioridade e limites de latência, tremulação e taxa de erros. O 5QI é fornecido como um número escalar.
Para permitir a priorização de pacotes na rede de transporte subjacente, o Azure Private 5G Core tentará configurar marcações DSCP (ponto de código de serviços diferenciados) em pacotes de saída com base no valor 5QI configurado para valores GBR e não GBR padronizados. Para obter mais informações sobre o mapeamento de valores de 5QI para DSCP, consulte Mapeamento de 5QI para DSCP.
Encontre mais informações sobre os valores de 5QI e cada uma das características de QoS no 3GPP TS 23.501. Você também pode encontrar definições para valores de 5QI padronizados (ou não dinâmicos).
Os parâmetros necessários para cada valor de 5QI são pré-configurados no gNB (Nó B da Próxima Geração).
Observação
O Azure Private 5G Core não dá suporte ao 5QI atribuído dinamicamente, em que características de QoS específicas são sinalizadas para o gNB durante a criação do fluxo de QoS.
- Um valor de ARP (prioridade de alocação e de retenção). O valor de ARP define a importância de um fluxo de QoS. Ele controla se um fluxo de QoS específico deve ser retido ou admitido quando há restrição de recurso na rede, com base na prioridade em comparação com outros fluxos de QoS. O perfil de QoS também pode definir se o fluxo de QoS pode admitir ou ser admitido por outro fluxo de QoS.
Cada fluxo de QoS exclusivo recebe uma QFI (ID de fluxo de QoS) exclusiva, que é usada por elementos de rede para mapear SDFs para fluxos de QoS.
Portadores de EPS e QoS de 4G
A instância de núcleo do pacote executa uma função muito semelhante em redes 4G àquela descrita em QoS (qualidade de serviço) e fluxos de QoS de 5G.
Em redes 4G, a instância de núcleo do pacote ajuda a estabelecer conexões de PDN (rede de dados de pacote) para transportar o tráfego do plano do usuário. As conexões de PDN também contêm um ou mais SDFs.
Os SDFs são associados aos Portadores do EPS (Sistema de Pacotes Evoluídos). Os portadores de EPS também recebem um perfil de QoS, que é composto por dois componentes.
Um QCI (identificador de classe de QoS), que é o equivalente a um 5QI em redes 5G.
Encontre mais informações sobre os valores de QCI no 3GPP 23.203. Cada valor de QCI padronizado é mapeado para um valor de 5QI.
Um valor de ARP. Ele funciona da mesma forma que em redes 5G para definir a importância de um portador de EPS.
Cada portador de EPS recebe uma EBI (ID de portador de EPS), que é usada por elementos de rede para mapear SDFs para portadores de EPS.
Configuração de controle de política do Azure Private 5G Core
O Azure Private 5G Core fornece configuração para permitir que você determine os fluxos de QoS ou portadores de EPS que a instância do núcleo de pacotes criará e associará aos SDFs durante o estabelecimento das sessões de PDU ou coexões de PDN. Você pode configurar dois tipos de recursos principais: políticas de serviços e do SIM.
Serviços
Um serviço é uma representação de um conjunto de características de QoS que você deseja aplicar aos SDFs que correspondem a propriedades específicas, como o destino ou o protocolo usado. Use também serviços para limitar ou bloquear SDFs específicos com base nessas propriedades.
Cada serviço inclui:
Uma ou mais regras de política de fluxo de dados, que identificam os SDFs aos quais o serviço deve ser aplicado. Você pode configurar cada regra com o seguinte para determinar quando ela é aplicada e o efeito que ela terá:
- Um ou mais modelos de fluxo de dados, que fornecem os filtros de pacotes que identificam os SDFs para correspondência. Você pode fazer a correspondência na direção, no protocolo, no endereço IP de destino e na porta de destino de um SDF. O endereço IP de destino e a porta referem-se ao componente no fim da conexão da rede de dados.
- Uma configuração de controle de tráfego, que determina se a instância do núcleo de pacotes deve permitir ou bloquear o tráfego que corresponde aos SDFs.
- Um valor de precedência, que a instância do núcleo de pacotes pode usar para classificar as regras de política de fluxo de dados por importância.
Como opção, um conjunto de características de QoS que deve ser aplicado aos SDFs que correspondem ao serviço. A instância de núcleo do pacote usará essas características para criar um fluxo de QoS ou portador de EPS que será associado aos SDFs correspondentes. Se você não configurar características de QoS, as características padrão da política de SIM pai serão usadas.
Você pode especificar as seguintes configurações de QoS em um serviço:- A MBR (taxa de bits máxima) para o tráfego de uplink (fora do UE) em todos os SDFs correspondentes.
- A MBR para o tráfego de downlink (para o UE) em todos os SDFs correspondentes.
- Um valor de prioridade de ARP.
- Um valor de 5QI. Ele é mapeado para um valor de QCI quando usado em redes 4G.
- Uma configuração de capacidade de preempção. Essa configuração determina se o fluxo de QoS ou portador de EPS criado para esse serviço pode admitir outro fluxo de QoS ou portador de EPS com um nível de prioridade de ARP inferior.
- Uma configuração de vulnerabilidade de preempção. Essa configuração determina se o fluxo de QoS ou portador de EPS criado para esse serviço pode ser admitido por outro fluxo de QoS ou portador de EPS com um nível de prioridade de ARP superior.
Políticas do SIM
As políticas do SIM permitem definir diferentes conjuntos de políticas e configurações de interoperabilidade que podem ser atribuídas a um ou mais SIMs. Você precisará atribuir uma política do SIM a um SIM antes que o UE que usa esse SIM possa acessar a rede móvel privada.
Cada política do SIM inclui:
Configurações de nível superior que são aplicadas a todos os SIMs atribuídos à política do SIM. Essas configurações incluem a fatia de rede padrão, a taxa de bits máxima agregada da UE (UE-AMBR) para downloads e uploads e a ID de prioridade de RAT/frequência (ID RFSP).
Um escopo de rede, que define a fatia de rede e a rede de dados à qual se aplica a política SIM. Use o escopo de rede para determinar as seguintes configurações:
- Os serviços (conforme descrito em Serviços) são oferecidos aos SIMs nessa rede de dados.
- Um conjunto de características de QoS que serão usadas para formar o fluxo de QoS padrão para sessões de PDU (ou portador de EPS para conexões de PDN em redes 4G).
Você pode criar várias políticas do SIM para oferecer diferentes configurações de política de QoS para separar os grupos de SIMs na mesma rede de dados. Por exemplo, o ideal é criar políticas do SIM com diferentes conjuntos de serviços.
Uma política de SIM entra em vigor em uma UE quando ela se conecta ou se reconecta à rede. Portanto, as alterações à política não são implementadas dinamicamente em sessões UE existentes. No entanto, se uma política de SIM for removida do SIM de um UE, o Azure Private 5G Core executará uma desanexação iniciada pela rede, desconectando a UE da rede.
Divisão de rede
O fatiamento de rede permite hospedar várias redes lógicas independentes na mesma implantação do Azure Private 5G Core segmentando uma rede física compartilhada comum em várias fatias de rede virtual. As fatias desempenham um papel importante no tratamento flexível de tráfego do Azure Private 5G Core, permitindo que você aplique diferentes políticas, características de QoS, prioridades e/ou conexões de rede às suas UEs.
As fatias de rede são atribuídas a políticas SIM e endereços IP estáticos, fornecendo redes isoladas de ponta a ponta que podem ser personalizadas com diferentes requisitos de largura de banda e latência para oferecer suporte a diferentes casos de uso. Você pode criar e configurar fatias separadas para se adequar, por exemplo, ao manuseio de banda larga móvel aprimorada 5G, comunicações ultraconfiáveis de baixa latência e aplicativos IoT massivos.
Você pode desejar provisionar fatias separadas para dispositivos que são física ou administrativamente diferentes. Por exemplo, você pode conceder maior prioridade para chamadas de emergência ou menor latência para veículos autônomos.
Como projetar a configuração de controle de política
A configuração de controle de política do Azure Private 5G Core é flexível, permitindo que você configure novos serviços e políticas do SIM sempre que precisar, de acordo com os requisitos em constante mudança da rede móvel privada.
O Tutorial: Criar um exemplo de conjunto de configuração de controle de política fornece um guia passo a passo da configuração de alguns exemplos de serviços para casos de uso comuns e da aplicação desses serviços a novas políticas do SIM. Acompanhe este tutorial para se familiarizar com o processo de criação de configuração de controle de política.
Quando você vier a criar a configuração de controle de política para sua rede móvel privada, recomendaremos o uso da seguinte abordagem:
Provisione os SIMs conforme descrito em Provisionar SIMs – Portal do Azure. Você não precisa atribuir uma política do SIM a esses SIMs neste ponto.
Identifique os SDFs que a rede móvel privada precisará processar.
Saiba mais sobre cada uma das opções disponíveis para um serviço em Coletar as informações necessárias para um serviço. Compare essas opções com os requisitos dos SDFs para escolher os serviços de que precisará.
Colete os valores de configuração de política apropriados necessários para cada serviço, usando as informações descritas em Coletar as informações necessárias para um serviço.
Configure cada um dos serviços, conforme descrito em Configurar um serviço – portal do Azure.
Categorize os SIMs de acordo com os serviços de que eles precisarão. Para cada categoria, configure uma política do SIM e atribua-a aos SIMs corretos realizando os seguintes procedimentos:
Você também pode usar o exemplo do modelo do AMR (Azure Resource Manager) em Configurar um serviço e uma política SIM usando um modelo do ARM para criar rapidamente uma política SIM com um único serviço associado.
Criação e atribuição de fluxo de QoS e portador do EPS
Esta seção descreve como a instância de núcleo do pacote usa a configuração de controle de política para criar e atribuir fluxos de QoS e portadores de EPS. Descrevemos as etapas usando conceitos de 5G para maior clareza, mas a instância de núcleo do pacote executa as mesmas etapas em redes 4G. A tabela a seguir fornece os conceitos de 4G equivalentes para referência.
| 5G | 4G |
|---|---|
| Sessão de PDU | Conexão de PDN |
| Fluxo de QoS | Portador de EPS |
| gNodeB | eNodeB |
Durante o estabelecimento da sessão de PDU, a instância do núcleo de pacotes executa as seguintes etapas:
Identifica o recurso do SIM que representa o UE envolvido na sessão de PDU e a política do SIM associada (conforme descrito em Políticas do SIM).
Cria um fluxo de QoS padrão para a sessão de PDU usando os valores configurados na política do SIM.
Identifica se a política do SIM tem serviços associados (conforme descrito em Serviços). Nesse caso, a instância do núcleo de pacotes criará fluxos de QoS adicionais usando as características de QoS definidas nesses serviços.
Sinaliza os fluxos de QoS e as características não padrão do gNodeB.
Envia um conjunto de regras de QoS (incluindo as definições de SDF obtidas dos serviços associados) para o UE. O UE usa essas regras para executar as seguintes etapas:
- Verifica os pacotes de uplink em relação aos SDFs.
- Aplica qualquer controle de tráfego necessário.
- Identifica o fluxo de QoS ao qual cada SDF deve ser associado.
- Somente em redes 5G, a UE marca pacotes com o QFI apropriado. O QFI garante que os pacotes recebam o tratamento de QoS correto entre o UE e a instância do núcleo de pacotes sem inspeção adicional.
Inspeciona os pacotes de downlink para verificar as propriedades em relação aos modelos de fluxo de dados dos serviços associados e executa as seguintes etapas com base nessa correspondência:
- Aplica qualquer controle de tráfego necessário.
- Identifica o fluxo de QoS ao qual cada SDF deve ser associado.
- Aplica qualquer tratamento de QoS necessário.
- Somente em redes 5G, a instância de núcleo do pacote marca pacotes com o QFI correspondente ao fluxo de QoS correto. O QFI garante que os pacotes recebam o tratamento de QoS correto entre a instância do núcleo de pacotes e a rede de dados sem inspeção adicional.