1. Systemübersicht & 5G-Architektur

1.1 Überblick über die H3C vSCN5100 Appliance

Die H3C vSCN5100 (Virtual Small Cell Network) ist ein hochintegriertes, softwarebasiertes 5G-Kernnetz (5G Core / 5GC) auf Basis des Betriebssystems H3C Comware V9. Die Plattform konsolidiert sämtliche Netzwerkfunktionen (NFs) der 3GPP Service-Based Architecture (SBA) in einer virtualisierten Umgebung und eignet sich insbesondere für Private 5G Campus-Netzwerke, Industrie-4.0-Installationen sowie Test- und Validierungszentren.

1.2 Architektur und beteiligte Netzwerkfunktionen

Für die Bereitstellung von Teilnehmern und die Durchsetzung von Dienstgüte-Vorgaben (QoS) arbeiten folgende Kernkomponenten Hand in Hand:

• AMF (Access and Mobility Management Function): Verwaltet die Signalisierung (NAS), Authentifizierungsanfragen, Registrierungen und die N2/NGAP-Schnittstelle zu den 5G-Basisstationen (gNB).
• UDM (Unified Data Management): Verantwortlich für Teilnehmer-Identitätsmanagement, die Berechnung der 5G-AKA Authentifizierungsvektoren und Zugriffsberechtigungen.
• UDR (Unified Data Repository): Die zentrale, persistente Datenbank. Hier liegen alle SIM-Kryptoschlüssel (Ki, OP/OPc), IMSI-Mappings, Slice-Zuordnungen und QoS-Vorlagen.
• AUSF (Authentication Server Function): Führt die wechselseitige 5G-AKA Authentifizierung zwischen UE und Kernnetz durch.
• SMF (Session Management Function): Verwaltet PDU-Sitzungen, vergibt IP-Adressen aus konfigurierten Pools, überwacht Dienstgüte-Regeln und steuert die UPF via PFCP (N4-Schnittstelle).
• UPF (User Plane Function): Verarbeitet den eigentlichen Nutzdatenverkehr (GTP-U Kapselung/Entkapselung auf N3/N9) und setzt Bandbreitenbegrenzungen hardwarenah um.
• PCF (Policy Control Function): Verwaltet dynamische Richtlinien (PCC Rules) und sitzungsweite Dienstgütelimits.

1.3 Technische Systemparameter der aktiven Bereitstellung

Auf dem Lab-System unter der IP-Adresse 192.168.100.10 sind folgende Parameter produktiv aktiv:

2. Zugang zu den Verwaltungsschnittstellen

2.1 Web-Verwaltungsportal (GUI) & Erstanmeldung

Die webbasierte Benutzeroberfläche bietet einen schnellen und übersichtlichen Zugriff auf alle alltäglichen Administrationsaufgaben. Öffnen Sie einen modernen Webbrowser (z. B. Chrome, Edge oder Firefox) und navigieren Sie zur Management-IP:

• URL: https://192.168.100.10
• Standard-Benutzername: admin
• Standard-Passwort:

Nach der Authentifizierung gelangen Sie direkt auf das Haupt-Dashboard. Hier werden Ihnen Systemauslastung (CPU, Arbeitsspeicher, Dateisystem), die Firmware-Version (Comware 9.1.073 E5140) sowie links die Hauptnavigation mit den Netzwerkfunktionen angezeigt.

2.2 Command Line Interface (CLI über SSH)

Das Command Line Interface erlaubt erweiterte Konfigurationen, Skriptautomatisierungen und detaillierte Fehlerdiagnosen. Die Verbindung erfolgt über SSH auf Port 22:

ssh -o HostKeyAlgorithms=+ssh-rsa -o PubkeyAcceptedAlgorithms=+ssh-rsa [email protected]

3. Teilnehmerverwaltung über die Web-GUI (Subscriber Management)

Um eine 5G-SIM-Karte im Kernnetz bereitzustellen, sind in der H3C vSCN drei aufeinander aufbauende Schritte in der Komponente UDR (Unified Data Repository) erforderlich:

1. Authentifizierungsdaten anlegen: Hinterlegen der kryptografischen SIM-Schlüssel (IMSI, Ki, OPc, Algorithmus).
2. Rufnummer zuordnen: Verknüpfung von IMSI und MSISDN.
3. 5GS-Abonnementdaten & Profile definieren: Zuweisung von aggregierten Bandbreitenbegrenzungen (UE-AMBR) und Vorlagen.

3.1 Schritt 1: Authentifizierungsdaten hinterlegen (UDR Authentication Data)

Navigieren Sie im linken Menü zu UDR > Authentication Data (Menü-ID: #M_6). Hier sehen Sie die Liste aller derzeit im System hinterlegten SIM-Karten.

Klicken Sie oben links über der Tabelle auf die Schaltfläche Add. Es öffnet sich das Eingabefenster:

Klicken Sie auf OK, um den Datensatz im UDR zu speichern.

3.2 Schritt 2: Rufnummern-Zuordnung (UDR Subscription)

Navigieren Sie zu UDR > Subscription (Menü-ID: #M_7). Klicken Sie auf Add.

• IMSI: Tragen Sie dieselbe IMSI wie in Schritt 1 ein (z. B. 999990000000001).
• MSISDN: Tragen Sie die gewünschte Telefonnummer ein (z. B. 4915100000001, 1 bis 15 Ziffern).

Bestätigen Sie mit OK.

3.3 Schritt 3: 5GS-Abonnementdaten & UE-AMBR Bandbreitenbegrenzung

Navigieren Sie zu UDR > 5GS Subscription Data (Menü-ID: #M_8). Diese Übersicht zeigt alle aggregierten Teilnehmerdaten:

3.4 Schritt 4: Vorlagenverwaltung (5GS QoS, DNN QoS und 5GS User Template)

H3C vSCN nutzt ein hierarchisches Vorlagensystem unter UDR > Template (Menü-ID: #M_4), um Profile modular zusammenzustellen:

A. 5GS QoS Template (5QI und ARP Modal)

Im Reiter 5GS QoS Template klicken Sie auf Add. Es öffnet sich das Dialogfenster für 5QI und ARP:

• Template ID: 1 bis 20000 (z. B. 1).
• Template Name: Sprechender Name (z. B. QoS_Standard_eMBB).
• 5QI: Gültige Werte für Non-GBR (z. B. 7 oder 9 für Standard-Datenverkehr).
• ARP Priority Level: 1 bis 15 (1 = höchste Priorität, 9 = Standard-Datenverkehr).
• ARP PreemptCap: On (kann verdrängen) oder Off.
• ARP PreemptVuln: On (kann verdrängt werden) oder Off.

B. DNN QoS Template (Session-AMBR Modal)

Im Reiter DNN QoS Template klicken Sie auf Add:

• Default PDU Session Type: IPV4 oder IPV4V6.
• Default SSC Mode: SSC Mode 1 (Standard für unterbrechungsfreie Sitzungsfortführung).
• 5GS QoS Template ID: Verknüpfung mit der oben erstellten 5GS QoS-Vorlage (z. B. 1).
• Uplink DNN AMBR: Sitzungs-Uploadgrenze (z. B. 1000000 Kbps = 1 Gbit/s).
• Downlink DNN AMBR: Sitzungs-Downloadgrenze (z. B. 1000000 Kbps = 1 Gbit/s).

C. 5GS User Template (S-NSSAI Slice & DNN Bündelung Modal)

Im Reiter 5GS User Template klicken Sie auf Add. Hier werden Slice, DNNs und UE-AMBR gebündelt:

• Template ID & Name: Eindeutige Kennung (z. B. 1 / Profile_Private5G).
• Uplink / Downlink UE AMBR: Maximaler Gesamtdurchsatz des Endgeräts (z. B. 1000000 Kbps).
• Authentication Method: 5G AKA.
• RAT Restriction: NR (und EUTRA falls erforderlich) aktivieren.

3.5 Schritt 5: Teilnehmer-Massenimport (Batch Operation per XML/CSV)

Für den Rollout grösserer SIM-Kartenkontingente steht die Funktion UDR > Batch Operation (Menü-ID: #M_5) zur Verfügung.

1. Klicken Sie auf Download Batch File Template, um die Mustervorlage herunterzuladen.
2. Wählen Sie unter Select file Ihre vorbereitete XML- oder CSV-Datei aus.
3. Klicken Sie auf Upload batch operation file. Das System validiert und importiert alle Datensätze automatisch.

3.6 Teilnehmer löschen und deregistrieren

Um einen Teilnehmer sauber und vollständig aus dem System zu entfernen, gehen Sie in folgender Reihenfolge vor:

1. Laufende Verbindung trennen (optional): Unter AMF > Live UE Contexts das Endgerät lokalisieren und abmelden.
2. 5GS-Abonnement entfernen: Unter UDR > 5GS Subscription Data nach der IMSI suchen und löschen.
3. Rufnummern-Mapping entfernen: Unter UDR > Subscription den Eintrag der IMSI löschen.
4. Authentifizierungsdaten löschen: Unter UDR > Authentication Data das Kontrollkästchen der IMSI markieren und oben auf Delete klicken.

4. Teilnehmerverwaltung über das CLI

Das Command Line Interface ermöglicht schnelle Backups, systemweite Wiederherstellungen und automatisierte Provisionierung.

4.1 Teilnehmerdaten als Archiv exportieren und sichern

Mit einem einzigen CLI-Befehl wird die gesamte Teilnehmerdatenbank inklusive aller Schlüssel und Mappings in ein komprimiertes Archiv exportiert:

<vscnLAB> system-view
[vscnLAB] udr user-data export
Export User Subscriber Data Successful
User Subscriber Data File: flash:/download/export/udr/2026-09-08-13-16-31.tar.gz

Die exportierte Datei liegt im Flash-Speicher des vSCN und kann bequem per SFTP oder SCP auf einen externen Server heruntergeladen werden:

scp [email protected]:/download/export/udr/2026-09-08-13-16-31.tar.gz ./backup_subscribers.tar.gz

4.2 Teilnehmerdaten importieren und wiederherstellen

Um einen gesicherten Teilnehmerbestand auf ein neues oder zurückgesetztes vSCN-System einzuspielen:

1. Laden Sie die Archivdatei in das Verzeichnis flash:/download/export/udr/ hoch.
2. Führen Sie den Importbefehl aus:

<vscnLAB> system-view
[vscnLAB] udr user-data import flash:/download/export/udr/backup_subscribers.tar.gz
Import User Subscriber Data Successful

4.3 Automatische Teilnehmer-Synchronisation via SFTP

In Unternehmensumgebungen mit zentralem Teilnehmer-Provisioning (BSS/OSS) kann die vSCN so konfiguriert werden, dass sie Teilnehmerdateien in festgelegten Intervallen automatisch von einem SFTP-Server abholt:

[vscnLAB] udr user-data-sync sftp-server work-directory /
[vscnLAB] udr user-data-sync auto time 00:00:00 interval 1 reserve-time 7
[vscnLAB] udr user-data-sync opid 1 op cipher <Kryptoschluessel>
[vscnLAB] udr user-data-sync amfsno 1 amf cipher <Kryptoschluessel>

Um die Synchronisation ausserhalb des Zeitplans sofort manuell anzustossen:

[vscnLAB] udr user-data-sync execute

5. Quality of Service (QoS) Architektur und Konfiguration

5.1 Grundlagen des 5G-QoS-Modells (5QI, ARP, AMBR, MFBR)

Die Dienstgüte im 5G-Kernnetz basiert auf klar voneinander abgegrenzten Kontrollmechanismen:

5.2 QoS-Konfiguration über die Web-GUI

5.2.1 SMF QoS Basics & Paketfilter

Unter SMF > QoS Basics (Menü-ID: #M_QoSCfg) können Sie IP-Paketfilter konfigurieren, um ausgewählten Datenverkehr gezielt in priorisierte QoS-Flüsse einzusteuern:

5.2.2 SMF Session Rules (Sitzungs-QoS)

Im Reiter Session Rules unter SMF > QoS Basics werden die sitzungsweiten Bandbreiten- und Prioritätsregeln definiert:

5.2.3 SMF Erweiterte QoS-Steuerung (QoS Extensions)

Unter SMF > QoS Extensions (Menü-ID: #M_QosControlManagement) können QoS-Regeln zeit- oder ortsabhängig gesteuert werden:

5.2.4 Richtliniensteuerung über die PCF (Session & PCC Rules)

In der PCF (Policy Control Function) werden dynamische Sitzungsrichtlinien und PCC-Regeln gepflegt:

5.3 QoS-Konfiguration über das CLI

Über die CLI können Sie Dienstgüte-Profile (Session Rules) definieren und direkt an Datennetzwerke (DNN) binden.

5.3.1 SMF Session Rules erstellen

Das folgende Beispiel erstellt ein priorisiertes Profil gold_profile mit 5QI 7, ARP-Priorität 4 und Bandbreitenlimits von 200 Mbit/s Upload / 500 Mbit/s Download:

<vscnLAB> system-view
[vscnLAB] smf session-rule gold_profile
[vscnLAB-smf-session-rule-gold_profile] 5qi 7
[vscnLAB-smf-session-rule-gold_profile] arp priority-level 4 pre-emption-vulnerability disable pre-emption-capability enable
[vscnLAB-smf-session-rule-gold_profile] session-ambr uplink 200000 downlink 500000
[vscnLAB-smf-session-rule-gold_profile] quit

5.3.2 Session Rules an ein Datennetzwerk (DNN) binden

Verknüpfen Sie das erstellte Profil mit dem gewünschten Datennetzwerk (z. B. default):

[vscnLAB] smf dnn default
[vscnLAB-smf-dnn-default] bind session-rule gold_profile
[vscnLAB-smf-dnn-default] quit

Überprüfen Sie die aktive Konfiguration:

[vscnLAB] display current-configuration configuration smf

5.3.3 Dedizierte Datenfluss-QoS (QoS Data & QoS Rules)

Für spezifische Applikationsflüsse innerhalb einer Sitzung (z. B. Video-Upload):

[vscnLAB] smf qos-data video_stream
[vscnLAB-smf-qos-data-video_stream] 5qi 4
[vscnLAB-smf-qos-data-video_stream] arp priority-level 6
[vscnLAB-smf-qos-data-video_stream] mfbr uplink 50000 downlink 100000
[vscnLAB-smf-qos-data-video_stream] quit

[vscnLAB] smf qos-rule video_rule
[vscnLAB-smf-qos-rule-video_rule] precedence 10
[vscnLAB-smf-qos-rule-video_rule] qos-data video_stream
[vscnLAB-smf-qos-rule-video_rule] quit

6. Echtzeit-Überwachung & Betriebsdiagnose

6.1 Aktive Teilnehmer in der AMF-GUI überwachen

Unter AMF > Live UE Contexts (Menü-ID: #M_AmfUE) sehen Sie alle derzeit am Kernnetz angemeldeten Endgeräte in Echtzeit:

• SUPI (IMSI): Eindeutige SIM-Identität des Endgeräts.
• 5G-TMSI / GUTI: Temporär zugewiesene Identität zur Wahrung der Privatsphäre auf der Funkschnittstelle.
• CM State (Connection Management): CONNECTED (aktive Funkverbindung) oder IDLE (Ruhezustand).
• RM State (Registration Management): REGISTERED (ordnungsgemäss eingebucht).

6.2 CLI-Statusabfragen für angemeldete Endgeräte

Für detaillierte Protokolldiagnosen nutzen Sie im User View folgende CLI-Befehle:

<vscnLAB> display amf ue-context

Gezielte Abfrage für eine einzelne IMSI:

<vscnLAB> display amf ue-context supi 999990000000001

Beispielhafte Rückmeldung des Systems:

SUPI                     : 999990000000001
5G-GUTI                  : 99999102325500000001
UE Index                 : 1
CM-State                 : CONNECTED
RM-State                 : REGISTERED
Selected PLMN            : 999-99
Current TAI              : MCC 999 MNC 99 TAC 1
gNB ID                   : 0x000001
Security Ciphering       : NEA2_128
Security Integrity       : NIA2_128
Supported S-NSSAI        : SST 1, SD 010203
Established PDU Sessions : 1

6.3 Überprüfung der SMF-PDU-Sitzungen und IP-Zuweisung

Überprüfen Sie, ob dem Endgerät erfolgreich eine IP-Adresse aus dem Subnetz zugewiesen wurde:

<vscnLAB> display smf ue-context
<vscnLAB> display smf ue-ip-mapping

Testen der IP-Erreichbarkeit des Endgeräts direkt vom vSCN-System aus:

<vscnLAB> ping 60.60.60.2

7. Fehlerbehebung & Häufige Fallstricke (Troubleshooting)

7.1 Authentifizierungsfehler (Authentication Reject)

7.2 Ablehnung wegen PLMN- oder Slice-Mismatch

7.3 Keine Datenübertragung trotz erfolgreicher 5G-Einwahl

7.4 Bandbreiten-Engpässe durch unvollständige AMBR-Definition

8. Schnellreferenz & Spickzettel