Технология сегментирования сети 5G создает как проблемы, так и возможности для обеспечения соответствия требованиям законного перехвата. Сетевое сегментирование является одной из определяющих возможностей архитектуры 5G Standalone (SA). Создавая логически изолированные сегменты сети на базе общей физической инфраструктуры, операторы могут адаптировать характеристики подключения — задержку, пропускную способность, надежность и безопасность — к конкретным требованиям различных услуг, приложений или групп абонентов. В контексте законного перехвата сегментирование сети влечет за собой как значительные сложности, так и, как ни парадоксально, потенциальные упрощения. Понимание того, как сегментирование влияет на определение целей, осуществление и предоставление услуг законного перехвата, имеет решающее значение для любого оператора, развертывающего или планирующего развертывание сети 5G SA.
В данной статье рассматривается взаимосвязь между сегментированием сети и законным перехватом информации; в ней освещаются техническая архитектура, проблемы, связанные с идентификацией целей и осуществлением перехвата, потенциальные преимущества, которые сегментирование может обеспечить для операций законного перехвата, а также практические меры, которые операторы должны принять для обеспечения соблюдения нормативных требований в среде сегментированной сети.
Как сетевое сегментирование 5G влияет на LI
В сети 5G SA сетевой сегмент представляет собой логически изолированную сквозную сеть, включающую определённые конфигурации ресурсов радиодоступа, транспортной и базовой сетей. Каждый сегмент идентифицируется значением S-NSSAI (Single Network Slice Selection Assistance Information) и предназначен для удовлетворения конкретных требований к услугам. Например, один сегмент может быть оптимизирован для сверхнадёжной связи с низкой задержкой (URLLC), обслуживающей автономные транспортные средства, другой — настроен для массовой связи машино-типа (mMTC), обслуживающей сенсорные сети Интернета вещей (IoT), а третий — обеспечивать расширенный мобильный широкополосный доступ (eMBB) для потребительских смартфонов.
С точки зрения базовой сети каждый слайс может иметь собственные выделенные экземпляры определенных сетевых функций — таких как SMF, UPF и PCF — или может совместно использовать экземпляры сетевых функций с другими слайсами. Степень изоляции между сегментами настраивается и зависит от стратегии развертывания оператора и требований конкретного сегмента. Такая гибкость является ключевым преимуществом сегментации, но также усложняет работу функций, которым необходимо действовать через границы сегментов, в том числе функций законного перехвата.
Один абонент может одновременно пользоваться услугами в нескольких сегментах. Например, у пользователя смартфона голосовой трафик может маршрутизироваться через один сегмент, потоковое видео — через другой, а подключенное устройство Интернета вещей (IoT) — через третий. Каждый сегмент может иметь собственный UPF, собственную сессию PDU и собственную IP-адресацию. Трафик абонента распределяется между этими сегментами на основе функции выбора сегмента сети (NSSF) и информации о подписке абонента на сегменты.
Сложности при нацеливании на LI
Сетевое разбиение на сегменты усложняет определение целей для LI несколькими способами. Наиболее существенная сложность заключается в том, что трафик цели может быть распределен по нескольким сегментам, каждый из которых потенциально обслуживается различными экземплярами UPF. Один приказ о перехвате должен привести к сбору всех сообщений цели, независимо от того, через какой сегмент они проходят. Это требует от системы LI идентификации всех сегментов, используемых целью, и развертывания точек перехвата в каждом соответствующем сегменте.
Идентификация адресата в среде с сегментацией более сложна, чем в сети без сегментации. Один и тот же абонент может появляться с разными контекстами сеансов, разными IP-адресами и разными характеристиками качества обслуживания (QoS) в зависимости от того, какой сегмент обслуживает конкретный поток связи. Система LI должна быть способна соотносить эти различные контексты с одной целью, используя информацию об идентификации абонента, полученную от AMF, а также профиль подписки абонента на сегмент.
Динамический характер распределения сегментов еще больше усложняет ситуацию. Сегменты могут динамически создаваться, изменяться и закрываться, а трафик целевого объекта может перемещаться между сегментами по мере изменения требований к обслуживанию. Система LI должна отслеживать эти изменения в режиме реального времени и соответствующим образом корректировать конфигурации перехвата. Статическая конфигурация перехвата, которая была верной на момент активации, может оказаться неполной, если в течение периода перехвата произойдут изменения в распределении сегментов целевого объекта.
Еще одна сложность связана с тем, что различные сегменты могут эксплуатироваться разными субъектами. В некоторых бизнес-моделях предприятие или партнер из вертикальной отрасли может эксплуатировать собственный сегмент на инфраструктуре оператора, причем, возможно, с использованием собственных сетевых функций и системы оперативного управления. Вопрос о том, кто несет ответственность за законный перехват в пределах такого сегмента — оператор инфраструктуры, арендатор сегмента или оба — является вопросом регулирования и договорных отношений, который в большинстве юрисдикций пока не решен до конца.
Как нарезка может упростить LI
Несмотря на эти сложности, сегментирование сети также может обеспечить потенциальные преимущества для законного перехвата. Логическая изоляция сегментов означает, что трафик внутри одного сегмента уже отделен от трафика в других сегментах. Если коммуникации целевого объекта ограничены конкретным сегментом, перехват можно сосредоточить на этом сегменте, что потенциально снизит объем трафика, не относящегося к целевому объекту, который система перехвата информации должна обрабатывать и фильтровать.
Метод «слайсинга» также может обеспечить более детализированный перехват. Вместо перехвата всего трафика целевого объекта — который в условиях современных смартфонов может включать значительные объемы фоновых данных, обновлений программного обеспечения и другого нерелевантного трафика — «слайсинг» потенциально может позволить сосредоточить перехват на конкретных типах услуг или потоках связи. Такая степень детализации могла бы снизить нагрузку на систему перехвата данных (LI) и облегчить работу правоохранительных органов по анализу данных, хотя правовые и процедурные рамки для такого выборочного перехвата пока еще не разработаны в полной мере.
С точки зрения безопасности изоляция между сегментами может обеспечить дополнительную защиту функции LI. Развернув компоненты LI в специально выделенном, защищенном сегменте — или обеспечив передачу трафика LI между сетевыми функциями и посреднической платформой по отдельному, изолированному транспортному каналу — операторы могут повысить конфиденциальность и целостность процесса перехвата.
Стандарты 3GPP для LI в слайсовых сетях
Архитектура LI 3GPP для 5G, определённая в TS 33.127 и TS 33.128, прямо предусматривает использование сегментирования сети. Стандарты требуют, чтобы система LI была способна перехватывать коммуникации целевого объекта во всех сегментах, используемых этим объектом. Интерфейс X1 должен поддерживать задание параметров, связанных с сегментами, а интерфейсы X2 и X3 должны обеспечивать передачу IRI и CC из точек перехвата в пределах любого сегмента.
Стандарты определяют, что AMF, который отвечает за регистрацию объекта и управление его мобильностью, является ключевой точкой перехвата IRI, связанных со слайсами. Когда объект регистрируется в сети и ему выделяется один или несколько слайсов, AMF генерирует события IRI, содержащие информацию о слайсах. Система LI использует эту информацию для настройки перехвата на соответствующих UPF в пределах каждого выделенного слайса.
NSSF и данные о подписках, хранящиеся в UDM, также играют важную роль в процессе LI. NSSF определяет, какие сегменты доступны абоненту, а UDM содержит информацию о подписке абонента на сегменты. Системе LI может потребоваться взаимодействие с этими функциями для получения информации, необходимой для настройки комплексного перехвата во всех соответствующих сегментах.
Практические последствия для операторов
Операторам, развертывающим сети 5G в автономном режиме (SA) с поддержкой слайсинга, следует учитывать требования к LI с самых ранних этапов проектирования и развертывания слайсов. Рекомендуется предпринять ряд практических шагов. Во-первых, необходимо убедиться, что ваша система LI распознает архитектуру сегментов и может динамически обнаруживать и настраивать точки перехвата в пределах любого сегмента. Это требует интеграции системы LI с функциями управления сегментами, включая NSSF и функцию управления сетевыми сегментами (NSMF).
Во-вторых, необходимо убедиться, что UPF, развернутые в каждом сегменте, поддерживают интерфейс X3 для передачи контента в функцию посредничества LI. Если в сегменте используется UPF, не поддерживающий X3, у оператора возникнет пробел в возможностях перехвата трафика, проходящего через этот сегмент. Это требование к закупкам, которое должно быть включено во все технические спецификации поставщиков UPF.
В-третьих, необходимо разработать процедуры обработки распоряжений о перехвате, охватывающих несколько сегментов. Операционная группа LI должна понимать, как настраивать перехват, охватывающий все выделенные целевому объекту сегменты, и как корректировать настройки при изменении распределения сегментов. Настоятельно рекомендуется автоматизировать этот процесс, поскольку ручная настройка для нескольких сегментов сопряжена с высоким риском ошибок и занимает много времени.
В-четвертых, необходимо урегулировать вопросы управления и договорные аспекты LI в сегментах, находящихся в совместном пользовании или управляемых предприятием. Если третьи стороны эксплуатируют сегменты на вашей инфраструктуре, обязанности в отношении законного перехвата должны быть четко определены в коммерческих соглашениях и должны соответствовать нормативным требованиям каждой соответствующей юрисдикции.
Заключение
Сетевое слайсирование в сети 5G в автономном режиме (SA) создаёт как проблемы, так и возможности для законного перехвата данных. Распределение трафика целевого объекта по нескольким слайсам, динамический характер выделения слайсов и возможность эксплуатации слайсов третьими сторонами — всё это усложняет процесс перехвата. В то же время логическая изоляция и степень детализации сегментации могут предложить новые подходы к целенаправленному и эффективному перехвату. Для операторов ключевым моментом является проактивное учет требований к логическому перехвату (LI) при проектировании сегментов, обеспечение того, чтобы их системы LI учитывали особенности сегментов и динамически адаптировались к ним, а также установление четкого порядка распределения ответственности за перехват в многопользовательских средах с сегментами. Таким образом, операторы смогут выполнять свои обязательства по соблюдению нормативных требований, одновременно в полной мере используя потенциал сегментирования сетей 5G.
В перспективе эволюция сетевого слайсинга в сторону более динамичных моделей, основанных на намерениях, еще больше повысит сложность LI в средах с сетевыми слайсами. Будущие сети могут включать слайсы, которые создаются и удаляются по требованию, а ресурсы выделяются и освобождаются в режиме реального времени в зависимости от потребностей услуг. Система LI должна развиваться вместе с этими возможностями, обеспечивая всесторонний охват перехвата даже при постоянных изменениях базовой топологии сети. Операторы, которые сегодня инвестируют в гибкие, соответствующие стандартам решения LI, будут лучше подготовлены к адаптации к этим будущим изменениям и к поддержанию непрерывного соблюдения нормативных требований по мере развития их сетей 5G.
По мере развития внедрения технологий 5G с использованием сетевых срезов проблемы, связанные с перехватом данных, будут меняться. Операторам следует разрабатывать архитектуру LI для сетевых срезов 5G с учетом возможности будущего расширения.
Похожие статьи
Чтобы узнать больше о смежных темах, ознакомьтесь с этими статьями:
- Интерфейсы X1/X2/X3 в 5G: объяснение архитектуры 3GPP LI
- eSIM и законный перехват: Что означает архитектура RSP для соответствия нормативным требованиям
- Зашифрованный DNS (DoH/DoT) и его влияние на возможности законного перехвата
Внешние ресурсы
Следующие внешние ресурсы предоставляют дополнительный контекст и официальную документацию:
