Struktur und Komponenten

  • 10 Minuten

Sie haben gelernt, was Azure Private 5G Core ist und welche Rolle es bei Azure-Lösungen für privates Multi-Access Edge Computing (MEC) spielt. Nun erfahren Sie, wie Azure Private 5G Core die 5G-Netzfunktionen bereitstellt und das private Netz verwaltet.

In dieser Lerneinheit werden die wichtigsten Komponenten und Ressourcen sowie die Packet Core-Architektur von Azure Private 5G Core vorgestellt.

Wichtige Komponenten

Das folgende Diagramm zeigt die wichtigsten Komponenten von Azure Private 5G Core:

Diagramm der Hauptkomponenten von Azure Private 5G Core

Im Diagramm werden Farben verwendet, um die Komponenten in der Cloud und die lokalen Komponenten zu unterscheiden.

  • Cloudkomponenten: Mit den Cloudkomponenten können Sie Standorte in einem privaten Mobilfunknetz zentral verwalten.
    • Portal: Über das Azure-Portal können Sie die verschiedenen geografischen Standorte verwalten.
    • ARM-APIs: Die Azure Resource Manager-APIs (ARM) ermöglichen die Verwaltung des privaten Unternehmensnetzes und der zugehörigen Standorte über Azure.
    • Monitor: Mit der Monitorkomponente können Sie die Integrität des privaten Mobilfunknetzes überwachen.
    • SIM-Manager: Mit dem SIM-Manager können Sie die SIMs auf den Benutzergeräten und die relevanten SIM-Gruppen in Azure verwalten.
    • Edge-Manager: Mit dem Edge-Manager können Sie die Netzfunktionen von Azure Private 5G Core konfigurieren und verwalten.
  • Lokale Komponenten: Die lokalen Komponenten stellen 4G- und 5G-Netzfunktionen in einem privaten Mobilfunknetz bereit.
    • 4G-/5G-Steuerungsebene und -Benutzerebene: Die 4G-/5G-Komponenten stellen 4G-/5G-Netzfunktionen für Ihr privates Mobilfunknetz bereit.
    • Abonnenten und Richtlinie: Diese Komponente speichert die Richtlinien- und Abonnenteninformationen der Benutzergeräte im privaten Mobilfunknetz. Abonnenten und Richtlinien werden zentral bereitgestellt und dann automatisch an die Standorte in einem privaten Mobilfunknetz verteilt.
    • Von Arc verwalteter Azure Kubernetes Service: Dieser Dienst hostet die Packet Core-Instanz, die Azure Private 5G Core für jeden Standort bereitstellt.
    • Azure Stack Edge: ASE ist das Edgegerät im Unternehmen. Es stellt die zugrunde liegende Plattform bereit, die Azure Private 5G Core hostet.

Paketkernarchitektur

Azure Private 5G Core instanziiert ein einzelnes privates Mobilfunknetz, das auf einen oder mehrere Unternehmensstandorte auf der ganzen Welt verteilt ist. Jeder Standort enthält eine Packet Core-Instanz. Hierbei handelt es sich um eine cloudnative Implementierung des durch 3GPP-Standards definierten 5G Next Generation Core. Eine Packet Core-Instanz authentifiziert Geräte und aggregiert den Datenverkehr über eigenständige 5G-Funk- und -Zugangstechnologien.

Jede Paketkerninstanz ist mit dem lokalen RAN verbunden, um Mobilfunkgeräte zu unterstützen. Diese Geräte können bei Bedarf auf lokale Konnektivität beschränkt werden. Alternativ können Sie mehrere Routen zur Cloud, zum Internet oder zu anderen Unternehmensrechenzentren bereitstellen, in denen IoT- und Automatisierungsanwendungen ausgeführt werden.

Paketkerninstanzen umfassen jeweils folgende Komponenten:

  • Eine leistungsstarke (Ladung mit Einstufung 25 Gbps) und hochgradig programmierbare 5G-Benutzerebenenfunktion (User Plane Function, UPF).
  • Kernfunktionen der Steuerungsebene, einschließlich Richtlinien- und Abonnentenverwaltung
  • Ein Portfolio aus dienstbasierten Architekturelementen
  • Verwaltungskomponenten für die Netzwerküberwachung

Paketkerninstanzen können auch im 4G-Modus bereitgestellt werden, um private LTE-Anwendungsfälle (Long-Term Evolution) zu unterstützen. Beispielsweise können Sie das 4G-CBRS-Spektrum (Citizens Broadband Radio Service) verwenden. Im 4G-Modus werden die gleichen cloudnativen Komponenten verwendet wie im 5G-Modus (beispielsweise die UPF). Im Gegensatz dazu muss bei anderen Lösungen ein 4G-Legacystapel verwendet werden.

Azure-Ressourcen

Das folgende Diagramm zeigt die wichtigsten Azure-Ressourcen, die Sie zum Verwalten Ihres privaten Mobilfunknetzes verwenden.

Diagramm der Ressourcen zum Verwalten Ihres privaten Mobilfunknetzes.

  • Jede SIM-Ressource stellt eine physische SIM oder eine eSIM dar. Die im privaten Netz gehosteten Benutzergeräte (UEs) verwenden die SIMs, um mit dem Netz zu kommunizieren. Sie können SIM-Gruppenressourcen verwenden, um SIMs zu kategorisieren und damit die Verwaltung zu vereinfachen. Jede SIM muss Mitglied einer SIM-Gruppe sein, darf aber nicht Mitglied von mehreren sein.
  • Die SIM-Richtlinienressourcen dienen zur Anpassung der Steuerungsrichtlinien. Sie können SIM-Richtlinien verwenden, um eine flexible Datenverkehrsverarbeitung zu implementieren. Jede SIM definiert die Bezeichner und Authentifizierungsdaten für die SIM sowie den Richtliniensatz, der auf das Benutzergerät angewandt wird. Eine SIM-Richtlinie muss auf eine SIM-Karte angewendet werden, bevor die UE mit dieser SIM auf das private Mobilfunknetz zugreifen kann.
  • Mit den Ressourcen Standort des Mobilfunknetzes und Packet Core können Sie die Standorte in Ihrem privaten Mobilfunknetz und die darin ausgeführten Packet Core-Instanzen verwalten.
  • Mit jeder angefügten Datennetzwerkressource können Sie verwalten, wie die zugehörige Paketkerninstanz eine Verbindung mit dem entsprechenden Datennetzwerk herstellt. Sie können bis zu drei Datennetzwerke an eine Paketkerninstanz anfügen.