Wat is Azure Operator 5G Core Preview?

Azure Operator 5G Core Preview is een hybride, hybride mobiele pakketkern met volledig geïntegreerde netwerkfuncties die zowel on-premises als in de cloud worden uitgevoerd. Serviceproviders kunnen tolerante netwerken implementeren met hoge prestaties en met hoge capaciteit, terwijl lage latentie behouden blijft. Azure Operator 5G Core is ideaal voor consumentennetwerken op laag 1, mobiele netwerkoperators (MNO), virtuele netwerkoperators (MVNO's), ondernemingen, IoT, vaste draadloze toegang (FWA) en satellietnetwerkoperators (SNO's).

De kracht van de wereldwijde footprint van Azure zorgt voor wereldwijde dekking en operationele infrastructuur op schaal, in combinatie met het Zero Trust-beveiligingsframework van Microsoft om veilige en betrouwbare connectiviteit met cloudtoepassingen te bieden.    Geavanceerde beheerhulpprogramma's en geautomatiseerd levenscyclusbeheer vereenvoudigen en stroomlijnen netwerkbewerkingen. Operators kunnen de migratie naar 5G efficiënt versnellen in zelfstandige en niet-zelfstandige architecturen, terwijl alle verouderde technologieën voor mobiele netwerktoegang (2G, 3G en 4G) blijven ondersteunen.

Gestroomlijnde software-upgrades in de service minimaliseren downtime en complexiteit tijdens versie-updates en het terugdraaimechanisme zorgt ervoor dat het systeem zo nodig terug kan keren naar de vorige stabiele status.   De waarneembaarheidsstack van Azure Operator 5G Core biedt een uitgebreide set inzichtelijke dashboards. Operators kunnen hun bestaande analyseoplossingen gebruiken voor verdere analyse of Gebruikmaken van Azure Operator Insights, waarin de kracht van kunstmatige intelligentie en machine learning wordt gecombineerd om geavanceerde analysemogelijkheden te bieden. Azure Operator 5G Core genereert gedetailleerde gebeurtenisgegevensrecords, die operators de inzichten bieden om de netwerkprestaties te optimaliseren en de kwaliteit van de abonnee-ervaring te verbeteren.  

Belangrijke functies en voordelen

Azure Operator 5G Core bevat de volgende belangrijke functies voor het op schaal bedienen van veilige netwerkfuncties op carrierniveau. 

Any-G

Azure Operator 5G Core is een geïntegreerde pakketkernoplossing met een 'Any-G'-pakket die gebruikmaakt van systeemeigen cloudmogelijkheden om 2G/3G/4G- en 5G-functionaliteiten aan te pakken. Hiermee kunnen operators netwerkfuncties implementeren die compatibel zijn met niet alleen verouderde technologieën, maar ook met de nieuwste 5G-netwerken, waarbij operatornetwerken worden gemoderniseerd terwijl ze op één consistent platform werken om de kosten te minimaliseren. Any-G biedt de volgende functies:

• Algemene ankerpunten (combinatieknooppunten) die naadloze mobiliteit mogelijk maken tussen Radio Access Technologies (RAT). 
• Veelvoorkomende UPF-exemplaren die ondersteuning bieden voor alle RAT-typen voor het verminderen van mobiliteit en footprint. 
• Scheiding van besturingsvlak en gebruikersvlak biedt 5G- en 4G CUPS-standaarden. 
• Consistente toepassing van services met toegevoegde waarde (VAS), ongeacht het type radiotoegang. 
• Geïntegreerd testen waardoor gebruikersapparatuur/sessieactiviteiten altijd kunnen worden vastgelegd. 
• Implementatieopties voor het gebruik van Diameter- of Service-Based Interfaces (SBI), zodat operators kunnen kiezen wanneer ze peernetwerkfuncties moeten upgraden. 
• Segmentering, die flexibiliteit biedt bij het aanpassen van de behandeling van een set apparaten.  

Azure Operator 5G Core biedt de volgende netwerkfuncties:

Notitie

Azure Operator 5G Core Preview is alleen beschikbaar voor 5G SA-netwerkfuncties.

Netwerkfuncties die worden gebruikt voor 5G SA:

• Access and Mobility Management Function (AMF) - AMF is verantwoordelijk voor het toegangs- en mobiliteitsbeheer van de mobiele abonnees. Het is het contactpunt voor alle mobiele gebruikers in het kernnetwerk. Het onderhoudt verbindingen met het Radio Access Network (RAN) voor het transport van signaleringsberichten naar en van de gebruikers.
• Sessiebeheerfunctie (SMF) - SMF biedt sessiebeheer op het hoogste niveau. Het bepaalt het maken, wijzigen en verwijderen van PDU-sessies (Protocol Data Units), waardoor gegevenstoegang van de gebruikersapparatuur (UE) tot een of meer gegevensnetwerken wordt geboden.
• User Plane Function (UPF) - UPF is een fundamenteel onderdeel van de 5G core infrastructuursysteemarchitectuur, verantwoordelijk voor pakketverwerking, verkeersaggregatie en beheerfuncties aan de rand van het netwerk. Het biedt ook een IP-ankerpunt voor RAT-mobiliteit (Intra/Inter Radio Access Technology), terwijl het gebruikersvlak deel uitmaakt van beleidsafdwinging, verkeersgebruiksrapportage en rechtmatige onderscheppingsfunctionaliteit. 
• Netwerksegmentselectiefunctie (NSSF) - NSSF ondersteunt mogelijkheden voor netwerksegmentselectie in het 5G-netwerk. Deze functionaliteit wordt gebruikt door andere consumenten-NF's, zoals AMF tijdens UE-procedures, om ervoor te zorgen dat de segmentspecifieke resources (AMF, SMF, UPF) worden gebruikt voor de respectieve procedures.
• Network Repository Function (NRF) - NRF is verantwoordelijk voor het beheer van verschillende NF-exemplaren en hun respectieve profielen. Hiermee kunnen verschillende NF's hun services/profiel dynamisch registreren en de registratie ervan ongedaan maken, terwijl het ook dynamische detectie van verschillende NF-exemplaren ondersteunt op basis van hun status en lokaal beleid.

Netwerkfuncties die worden gebruikt voor 4G en 5G NSA: 

• Mobility Management Entity (MME) - MME is essentieel voor het beheren van signalering voor UE-toegang, mobiliteit en beveiliging in LTE-netwerken. Hiermee wordt de verbinding en coördinatie tussen de UE en de ontwikkelde pakketkern tot stand gebracht, waardoor naadloze mobiliteit en verificatie mogelijk zijn.
• PDN-gateway (Packet Data Network) Gateway Control Plane Function (PGW-C) - PGW-C speelt een essentiële rol bij het beheren van sessiestatussen en IP-adrestoewijzing voor UE's. Het fungeert als de interface van het besturingsvlak tussen het mobiele netwerk en de PDN, waarbij de stroom van gegevenssessies wordt ingedeeld en de netwerkefficiëntie wordt gehandhaafd. 
• PDN Gateway User Plane Function (PGW-U) - PGW-U is verantwoordelijk voor het routeren en doorsturen van gebruikersgegevenspakketten tussen de UE en externe netwerken. Het zorgt voor efficiënt beheer en levering van gegevensverkeer, waarbij de kwaliteit van de service en ervaring voor de eindgebruiker behouden blijft.
• Het bedienen van de functie gatewaybesturingsvlak (SGW-C) - SGW-C houdt toezicht op het maken en beheren van tunnels van het gebruikersvlak in SGW. Het is essentieel voor het onderhouden van sessiegegevens en het ondersteunen van UE-mobiliteit in verschillende eNodeBs binnen het netwerk. 
• Het bedienen van de functie Gateway User Plane (SGW-U) - SGW-U vereenvoudigt de overdracht van gebruikersgegevenspakketten binnen het mobiele netwerk. Het zorgt ervoor dat gegevenspakketten efficiënt worden gerouteerd en doorgestuurd naar de juiste bestemming, waardoor ononderbroken gebruikersmobiliteit wordt ondersteund.

Netwerkfuncties die worden gebruikt voor 2G en 3G: 

• Gateway GPRS Support Node (GGSN) - GGSN fungeert als de gateway tussen het mobiele netwerk General Packet Radio Service (GPRS) en externe pakketgeschakelde netwerken. Het is verantwoordelijk voor IP-adrestoewijzing, QoS-afdwinging en routeringsgegevens van mobiele gebruikers naar externe netwerken.
• Het bedienen van GPRS Support Node (NETWORKSN) - STEUNVERLENINGN is verantwoordelijk voor de werking van GPRS- en Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)-netwerken, het beheren van mobiele gegevenssessies en mobiliteit. Het zorgt voor continue gegevensverbindingen en optimalisatie wanneer gebruikers door het hele netwerk worden verplaatst, registratie, verificatie en routering van pakketgegevens verwerken.  

Any-G is gebouwd op basis van Azure Operator Nexus en Azure, met flexibele plaatsing van netwerkfuncties (NF) op basis van het gebruiksscenario van de operator. Verschillende use cases stimuleren NF-implementatietopologieën. Netwerkfuncties kunnen geografisch dichter bij de gebruikers worden geplaatst voor scenario's zoals consument, lage latentie en MEC of gecentraliseerd voor machine-naar-machine-scenario's (Internet of Things) en bedrijfsscenario's. Implementatie is API-gestuurd, ongeacht de plaatsing van de netwerkfuncties.

 

Herstellingsvermogen

Azure Operator 5G Core ondersteunt herstelmechanismen voor foutscenario's zoals één pod, meerdere pods, VM' s, meerdere VM's binnen hetzelfde rek en meerdere VM's verspreid over meerdere racks. Naarmate het systeem wordt geschaald voor miljoenen abonnees, vereist het mechanismen die zowel interne als externe fouten kunnen aanpakken, waardoor het uitvalt van een volledige geografische locatie. Om mogelijke onderbrekingen effectief te beperken en minimale impact te garanderen tijdens upgrades, bevat Azure Operator 5G Core mechanismen voor geografische redundantie en in-service software-upgrade (ISSU). 

Orchestration

Met Azure Operator 5G Core kunt u complexe services inrichten, configureren, beheren en automatiseren die meerdere NF's en analyseservices omvatten in hybride (on-premises en in-cloud) omgevingen. Dit zorgt voor consistente en efficiënte implementatie. Het biedt ondersteuning voor ISSU en terugdraaien naar verschillende versies, terwijl de basislijnconfiguratie wordt gehandhaafd in verschillende versies en zonder dat dit van invloed is op de bewerkingen van de bestaande workloads. 

De resourceprovider (RP) van Azure Operator 5G Core biedt een inventaris van de geïmplementeerde resources en biedt ondersteuning voor bewaking en status van huidige en lopende implementaties. 

Waarneembaarheid

Azure Operator 5G Core ondersteunt lokale waarneembaarheid per cluster voor metrische gegevens op platform- en toepassingsniveau, key performance indicators, logboeken, waarschuwingen, waarschuwingen, traceringen en gebeurtenisgegevensrecords. Waarneembaarheidsgegevens voor de meeste netwerkfuncties worden ondersteund via de volgende PaaS-onderdelen (Platform as a Service):

• Prometheus
• Fluentd
• Elastische
• Alerta
• Jaeger
• Kafka

Na de implementatie biedt Azure Operator 5G Core een inventarisweergave van clusters en eigen netwerkfuncties, samen met de implementatie- en operationele status. Azure Operator 5G Core biedt ook een uitgebreide set out-of-the-box dashboards.    De niet-verbonden modus 'break-glass' onderhoudt gegevens wanneer de connectiviteit tussen de openbare Azure-cloudregio's en lokale on-premises platforms verloren gaat. Met Azure Operator 5G Core kunnen operators de telemetriegegevens ook opnemen in hun gekozen analyseoplossing voor verdere analyse. 

Belangrijkste voordelen

De belangrijkste voordelen van Azure Operator 5G Core zijn:

• Hoge prestaties van het gebruikersvlak met inline-gebruikersvlakservices.
• LCM (NF Lifecycle Management) op basis van API's via Azure, ongeacht het implementatiemodel.
• Geavanceerde analyses via Azure Operator Insights.
• Cloudeigen architectuur zonder strikte implementatiebeperkingen.
• Ondersteuning voor het Zero-Trust-beveiligingsmodel van Microsoft.

Ondersteunde regio’s

Voor openbare preview wordt azure Operator 5G Core-implementatie ondersteund in de volgende Azure-regio's:

• VS - oost
• VAE - noord
• VS - zuid-centraal
• Noord-Europa

Compatibiliteit

In de tabel ziet u welke versies van Azure Kubernetes/Nexus Azure Kubernetes K8s compatibel zijn met de huidige Azure Operator 5G Core-release. Als u de huidige versie wilt gebruiken of bijwerken, moeten deze clusters worden bijgewerkt naar de juiste versie.

Azure Operator 5G Core-versie	AKS K8s-versie	Nexus K8s-versie
2402.0	1.27.9	1.27.3

Gerelateerde inhoud

• Gecentraliseerd levenscyclusbeheer in Azure Operator 5G Core Preview