Quelle: https://open5g.cs.hs-rm.de/de/monitoring

Monitoring

# Von Funkwerten zur belegten Übertragung.

Metriken zeigen Veränderungen. Logs erklären die Ereignisse dahinter. Unser Monitoring verbindet Small Cell, Open5GS-Core und Anwendungsverkehr, um eine Verbindung über ihre verschiedenen Messpunkte zu untersuchen.

## Was läuft wo?

Die Small Cell liefert Funkstatistiken und Protokollereignisse. Erfassung, Speicherung und Grafana laufen auf der Core-VM. Zusammen schaffen sie Observability: Messwerte und Ereignisse helfen, den internen Systemzustand zu erklären.

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![Small Cell außerhalb der Core-VM; Observer, Exporter, Prometheus, Alloy, Loki, Grafana, Roharchiv und MCP innerhalb. Separate Clients lesen Exporte und Monitoringdaten.](https://open5g.cs.hs-rm.de/architecture/observability-flow.de.svg)

Beobachtungsdaten mit Hostgrenzen: Small Cell, Core-VM und externe Analyseclients. Pfeile zeigen Datenfluss; Prometheus ruft Metriken ab und wertet Alarmregeln aus, Grafana fragt Prometheus und Loki ab. [Grafik in voller Größe öffnen ↗](https://open5g.cs.hs-rm.de/architecture/observability-flow.de.svg)

### Small Cell auslesen

Der im Projekt entwickelte Small-Cell-Observer liest Zell- und UE-Statistiken, Konfiguration und Protokollereignisse über die Management-API. Er läuft auf der Core-VM und nutzt das Managementnetz. N2 überträgt davon getrennt die Signalisierung zwischen gNB und AMF.

### Metriken und Logs speichern

Prometheus ruft die Metriken des Observers, von Open5GS, des eigenen InfoAPI-Exporters und des Node Exporters ab. Es wertet auch Alarmregeln aus. Alloy überträgt Small-Cell-Ereignisse, Open5GS-Dienstlogs und Zeek-Protokolle nach Loki.

### Ein gemeinsames Zeitfenster untersuchen

Grafana fragt Prometheus und Loki ab. Der InfoAPI-Exporter führt AMF- und SMF-Zustände zusammen. Small-Cell-Kontextkennungen und Core-Ereignisse ordnen Funkbeobachtungen einer bestimmten Session zu.

## Welche Messgröße beantwortet welche Frage?

Jede Quelle beobachtet einen anderen Teil der Verbindung. Funkbitrate, Verkehr am Core-Interface und Anwendungsdurchsatz beziehen sich auf unterschiedliche Messpunkte.

Welche Messgröße beantwortet welche Frage?

Quelle

Verfügbare Beobachtungen

Bedeutung

Small Cell · Zelle

UL-/DL-PHY-Bitrate, GTP-Nutzdatenbitrate, Ressourcennutzung, UE- und Bearer-Anzahl, TX/RETX/ERR

Funkaktivität, Last und gemeldete Übertragungsergebnisse. Native Blockwerte sind Momentaufnahmen; ihre Summe ergibt keine verlässliche Ereignisanzahl.

Small Cell · UE

PUSCH-SNR, CQI, Rang, UL-/DL-MCS, Layer und geschätzte Pfaddämpfung

SNR beschreibt das Signal-Rausch-Verhältnis, CQI die gemeldete Kanalqualität und MCS die gewählte Modulation und Codierung. Die Werte gehören zu einem UE-Kontext; ein Beobachtungsplatz kann später einem anderen Gerät zugeordnet sein.

Small Cell · RF und Konfiguration

Band, ARFCN, Antennen-/Layer-Konfiguration, RF-Frequenz und Gain; Sample- und Decoderdiagnostik

Eingestelltes Funkprofil und Hardwarediagnostik. Gain ist keine kalibrierte Strahlungsleistung; native Diagnosezeiten sind keine Netzwerklatenz.

Open5GS

Registrierungen, PDU-Sessions, gNB-Verbindungszustand und zugehörige Sessiondetails

Ob der Core das UE kennt und eine Datensession eingerichtet hat. Der InfoAPI-Exporter verbindet Beobachtungen aus AMF und SMF.

Core-VM

CPU, Arbeitsspeicher, Dateisystem und Netzwerkinterfaces

Hostlast und Ressourcenengpässe, die Core- oder Monitoringdienste beeinflussen können.

UE und Anwendungstests

Modem-RSRP/RSRQ/SINR, Paketumlaufzeiten, iperf-Nutzdatendurchsatz und Anwendungsantworten

Zusätzliche laufbezogene Messungen am Client oder Empfänger. Sie ergänzen die kontinuierliche Erfassung auf der VM.

Fehlende Daten unterscheiden sich von null. Ein inaktives UE kann seinen letzten CQI- oder SNR-Wert beibehalten, obwohl die API erfolgreich antwortet. Ungeklärte Quelleinheiten bleiben native Diagnosewerte.

## Funkereignisse und Core-Logs nebeneinander.

Die internen Grafana-Ansichten trennen den Protokolltrace der Small Cell von den Open5GS-Serverlogs. Beide lassen sich im selben Zeitfenster untersuchen.

### Small Cell Radio Monitoring

Erfassungszustand, Datenalter und aktuelle UE-Kontexte bilden den Einstieg. Danach folgen Verkehr, Ressourcennutzung und Signalqualität. Zell-/RF-Konfiguration und Diagnosewerte lassen sich für konkrete Fragestellungen aufklappen.

### Small Cell and Core Logs

Die Small-Cell-Tabelle zeigt Quellzeit, Richtung, Protokoll, UE, Zelle, Kanal und Nachrichtenname. Der Body-Inspektor öffnet den dekodierten Inhalt. Das benachbarte Core-Panel zeigt Dienstmeldungen; beide Seiten haben eigene Filter.

### Explore und Verkehrsprotokolle

Über das Panelmenü → Explore werden Abfrage, Filter und Zeitfenster in Grafana Explore übernommen. Zeek-Protokolle zeigen den am UPF-Interface ogstun beobachteten Verkehr einschließlich dekodierbarer Anwendungsprotokolle.

Die Small-Cell-Quellzeit bleibt erhalten; Loki wählt diese Ereignisse nach dem Empfangszeitpunkt des Observers aus. Beim Hostvergleich sind unterschiedliche Uhren zu beachten. Die Ereignistabelle ist eine begrenzte Ansicht; Exporte sichern die verfügbaren Laufdaten.

## Eine Verbindung über ihre Messpunkte verfolgen.

Zuerst werden Gerät und Sessionkontext für das gewählte Testfenster zugeordnet. Der folgende Diagnoseablauf erklärt die Beobachtungspunkte; er stellt keinen neuen aufgezeichneten Protokolltrace dar.

1.  ### Registrierung und Identität
    
    Small-Cell-Protokollereignisse + Open5GS-AMF-Logs
    
    Verfügbare RRC-, NAS- und NGAP-Nachrichten sowie den AMF-Registrierungseintrag verfolgen. Core-Identitätsnachweise und das RAN-/AMF-Kontextpaar ordnen die Sequenz dem getesteten UE zu.
    
2.  ### Sicherheit und Datensession
    
    Dekodierte Nachrichten + AMF-/SMF-Logs + InfoAPI
    
    Authentisierung und Sicherheitsaktivierung anhand der dekodierten Inhalte untersuchen. Anschließend PDU-Sessionaufbau, DNN und zugewiesene UE-Adresse abgleichen. Diese Angaben verknüpfen den Aufbau mit dem späteren Verkehr.
    
3.  ### Tatsächliche Datenübertragung
    
    Funkmetriken + Zeek am UPF + Client oder Empfänger
    
    Funkaktivität mit dem Verkehr der zugewiesenen UE-Adresse vergleichen. HTTP-Antwort, iperf-Ergebnis oder empfangener Wetterwert belegen das jeweilige Anwendungsergebnis.
    
4.  ### Eine Lücke erklären
    
    Zeitlicher Abgleich aller drei Beobachtungspunkte
    
    Bei einer fehlgeschlagenen Probe Release-/Reaktivierungsereignisse, Verkehr und Erfassungsabdeckung gemeinsam untersuchen. So lassen sich fehlende Beobachtungen von fehlgeschlagenen Anfragen unterscheiden; zeitliche Nähe allein erklärt noch keine Ursache.
    

[Validierung und Forschung →](https://open5g.cs.hs-rm.de/de/research)

## Liveansicht, Laufdaten und KI-gestützte Auswertung.

Die öffentliche Website bietet einen Überblick. Detaillierte Sessionanalysen und Laufexporte verwenden die internen Forschungswerkzeuge.

### Öffentliche Liveansicht

Ausgewählte Core- und VM-Aggregate zeigen Netzaktivität und Dienstzustände. Die öffentliche JSON-API liefert dieselbe festgelegte Datenauswahl.

### Laufbezogenes Roharchiv

Der Observer hält API-Antworten in einem begrenzten Archiv vor. Authentifizierte Downloads sichern das Benchmarkfenster vor der Rotation. Die Exportabdeckung ist zu kontrollieren; native Small-Cell-Dumps bleiben eine eigene Quelle.

### Lesender Grafana-MCP-Zugang

Ein authentifizierter MCP-Dienst ermöglicht Analyseclients, Monitoringdaten über Grafana abzufragen. Er unterstützt KI-gestützte Untersuchungen ohne Zugriff auf die Netzkonfiguration. Die Wirksamkeit der Diagnose benötigt einen eigenen Versuch.

[Öffentliche Liveansicht öffnen →](https://open5g.cs.hs-rm.de/de/live)[Einrichtung und Dashboard-Anleitung im Wiki ↗](https://gitlab.cs.hs-rm.de/5g/wiki/-/wikis/monitoring)[Monitoring-Quellcode ↗](https://gitlab.cs.hs-rm.de/5g/open5gs-monitoring)