構造とコンポーネント

  • 10 分

Azure Private 5G Core とは何か、およびそれが Azure プライベート MEC ソリューションで果たす役割について学習しました。 次に、Azure Private 5G Core が 5G ネットワーク機能を提供し、プライベート ネットワークを管理する方法を見てみましょう。

このユニットでは、Azure Private 5G Core の主要なコンポーネント、リソース、パケット コア アーキテクチャについて説明します。

主なコンポーネント

次の図は、Azure Private 5G Core の主要なコンポーネントを示しています。

Azure Private 5G Core のコンポーネントを示す図。

この図では、異なる色を使用してクラウドのコンポーネントとオンプレミスのコンポーネントを示しています。

  • クラウドのコンポーネント: クラウドのコンポーネントを使用すると、プライベート モバイル ネットワーク内のサイトを一元管理できます。
    • ポータル: 地理的に異なる場所にあるサイトを管理できる Azure portal。
    • ARM API: Azure Resource Manager (ARM) API を使用すると、エンタープライズ プライベート モバイル ネットワークとそのサイトを Azure から管理できます。
    • モニター: モニター コンポーネントを使用すると、プライベート モバイル ネットワークの正常性を監視できます。
    • SIM マネージャー: SIM マネージャーを使用すると、UE の SIM と、関連する SIM グループを Azure から管理できます。
    • エッジ マネージャー: エッジ マネージャーを使用すると、Azure Private 5G Core で提供されるネットワーク機能を構成および管理できます。
  • オンプレミスのコンポーネント: オンプレミスのコンポーネントは、プライベート モバイル ネットワークで 4G および 5G のネットワーク機能を提供します。
    • 4G および 5G のコントロール プレーンとユーザー プレーン: 4G および 5G のコンポーネントは、プライベート モバイル ネットワークに 4G および 5G のネットワーク機能を提供します。
    • サブスクライバーとポリシー:このコンポーネントには、プライベート モバイル ネットワーク内の UE のポリシーおよびサブスクライバー情報が格納されます。 サブスクライバーとポリシーのプロビジョニングは一元的に行われ、プライベート モバイル ネットワーク内のサイトに自動的に配布されます。
    • Arc マネージド Azure Kubernetes Service: このサービスは、Azure Private 5G Core が各サイトにデプロイするパケット コア インスタンスをホストします。
    • Azure Stack Edge: ASE は、企業内のエッジ デバイスです。 これは、Azure Private 5G Core をホストする基になるプラットフォームを提供します。

パケット コア のアーキテクチャ

Azure Private 5G Core では、世界中の 1 つ以上のエンタープライズ サイトに分散された単一のプライベート モバイル ネットワークをインスタンスとして作成します。 各サイトには、パケット コア インスタンスが含まれます。これは、3GPP 標準で定義された 5G Next Generation Core のクラウドネイティブ実装です。 パケット コア インスタンスでは、エンド デバイスが認証され、5G スタンドアロン ワイヤレスおよびアクセス テクノロジを介してデータ トラフィックが集約されます。

各パケット コア インスタンスは、ローカル RAN ネットワークに接続され、携帯ワイヤレス デバイスに対応します。 これらのデバイスをローカル接続に制限することを選択できます。 または、IoT とオートメーション アプリケーションを実行しているクラウド、インターネット、またはその他のエンタープライズ データ センターに複数のルートを提供することもできます。

各パケット コア インスタンスには、次のコンポーネントが含まれています。

  • ハイ パフォーマンス (25 Gbps レートの負荷) で、高度にプログラミング可能な 5G ユーザー プレーン機能 (UPF)
  • ポリシーとサブスクライバーの管理を含むコア コントロール プレーン機能
  • サービスベースのアーキテクチャ要素のポートフォリオ
  • ネットワーク監視用の管理コンポーネント

また、パケット コア インスタンスを 4G モードでデプロイして、プライベート Long-Term Evolution (LTE) のユース ケースをサポートすることもできます。 たとえば、4G 市民ブロードバンド無線サービス (CBRS) のスペクトラムを使用できます。 4G モードでは、5G モードと同じクラウドネイティブ コンポーネント (UPF など) が使用されます。 これは、レガシ 4G スタックに戻す必要がある他のソリューションとは対照的です。

Azure リソース

次の図は、プライベート モバイル ネットワークを管理するために使う主要な Azure リソースを示したものです。

プライベート モバイル ネットワークの管理に使用するリソースを示す図。

  • 各 SIM リソースは、物理的な SIM または eSIM を表します。 プライベート ネットワークによってホストされる UE では、SIM を使用してネットワークと通信します。 管理を容易にするために、"SIM グループ" リソースを使用して SIM を分類することができます。 各 SIM は SIM グループのメンバーである必要がありますが、複数のグループのメンバーになることはできません。
  • "SIM ポリシー" リソースは、コントロール ポリシーのカスタマイズ用です。 SIM ポリシーを使用して、柔軟なトラフィック処理を実装できます。 各 SIM では、SIM の識別子と認証データに加えて、UE に適用されるポリシー セットが定義されています。 UE が SIM を使ってプライベート モバイル ネットワークにアクセスできるためには、その前に、SIM ポリシーがその SIM に適用される必要があります。
  • "モバイル ネットワーク サイト" および "パケットコア" リソースを使用すると、プライベート モバイル ネットワーク内のサイトと、それらで実行されるパケット コア インスタンスを一元管理できます。
  • 各 "アタッチされたデータ ネットワーク" リソースにより、関連付けられているパケット コア インスタンスが対応するデータ ネットワークに接続する方法を管理できます。 パケット コア インスタンスには最大 3 つのデータ ネットワークをアタッチできます。