(業(yè)務(wù)攻略)CDMA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)VPDN用戶跨交換局切換掉話的解決方法

1、（業(yè)務(wù)管理）CDMA網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)VPDN用戶跨交 換局切換掉話的解決方法20XX年XX月多年的企業(yè)咨詢豉問經(jīng)驗.經(jīng)過實戰(zhàn)驗證可以落地機行的卓越管理方案，值得您下載擁有CDMA 1X 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)VPDN 用戶跨交換局切換掉話的解決方法常江李輝友(中國聯(lián)通北京分公司移動技術(shù)維護部)摘要： 首先對普通上網(wǎng)卡用戶和 VPDN 用戶于跨交換局切換時進行對比測試， 且針對網(wǎng)絡(luò)中FACN 單元的特有性，對問題進行準確定位，提出確實可行的解決方案，解決了困擾PDSN網(wǎng)管人員倆年多的不明原因的上網(wǎng)卡專網(wǎng)用戶掉話問題。關(guān) 鍵 詞 ： 交 換 局 邊 界 、 切 換 掉 話 、 VPDN ( VirtualPr

2、ivateDialingNetwork ) 、 FACN( ForeignAgentControlNode )、 PDSN ( PacketDataServingNode )、 L2TP( Layer2TunnelProtocol ) 、 LNS ( L2TPNetworkServer )1 引言2006 年 2 月為解決 CDMA-1X 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) VPDN 用戶于移動中無線上網(wǎng)時掉話的問題， 作為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師和 PDSN 工程師對北京聯(lián)通的 CDMA1X 數(shù)據(jù)網(wǎng)進行問題測試。 測試分為定點測試和移動測試，測試范圍包括北京城區(qū)和郊區(qū)縣城；測試方法分為登錄到用戶的專網(wǎng)數(shù)據(jù)庫查詢資料和于數(shù)據(jù)庫中

3、下載資料。2 問題描述測試時首先啟動CDMA-1X 專網(wǎng)用戶上網(wǎng)卡，然后再啟動專網(wǎng)客戶端軟件VRC ，連接專用隧道，登錄到專網(wǎng)服務(wù)器。這批上網(wǎng)卡不能登錄互聯(lián)網(wǎng)，只能通過隧道登錄到用戶的專網(wǎng)。于定點測試時非常順利，上傳和下載的速率均很快，但于移動狀態(tài)下測試時出了問題。首先發(fā)當下南三環(huán)洋橋以西車輛移動中 IE 軟件會不定時的不能打開網(wǎng)頁和下載數(shù)據(jù)， 這時上網(wǎng)卡的連接狀態(tài)正常，瞬時流量顯示為零， VCR 顯示停止隧道連接，重新連接VCR 時顯示和專網(wǎng)服務(wù)器的連接錯誤； 斷開上網(wǎng)卡重新連接后， VCR 仍然顯示和專網(wǎng)服務(wù)器的連接錯誤；大約 20 分鐘以后才能重新連接成功。 (下圖為連接失敗時的 VCR

4、 畫面截屏， 部分名稱隱去) 。于不能連接專網(wǎng)服務(wù)器的地點停車后查詢這張上網(wǎng)卡于 PDSN 系統(tǒng)和交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均正常， 且且使用普通CDMA-1X 上網(wǎng)卡連接互聯(lián)網(wǎng)后均可正常使用， 初步判斷和無線部分無關(guān)。由于這批做測試的上網(wǎng)卡是臨時數(shù)據(jù)，用戶方能夠?qū)ǖ挠脩裘兔艽a進行重置，所以初步懷疑是由于上網(wǎng)卡重名登錄或IP 地址相同的原因造成； 于用戶單位的系統(tǒng)中沒有查到相同的用戶名，為穩(wěn)妥起見將用戶名、密碼和上網(wǎng)卡的 IMSI 綁定。于以后幾天的測試中仍是發(fā)當下不同地區(qū)、不定時的出現(xiàn)上述問題。3 問題的定位于和 PDSN 工程師討論問題時他們說以前也出現(xiàn)過類似的專網(wǎng)用戶掉話后不能重新連接的現(xiàn)象，當

5、時的處理方法是于PDSN 側(cè)將卡的登記信息定時釋放，重新連接就行了，這種問題存于大約有倆年的時間了，壹直未能徹底解決。于后幾天的測試中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的地區(qū)基本上于交換機的局邊界附近，為了證實這個判斷，用壹張專網(wǎng)上網(wǎng)卡和壹張普通上網(wǎng)卡于第壹、四交換局邊界做對比測試。測試中發(fā)現(xiàn)通過交換局邊界時專網(wǎng)上網(wǎng)卡依舊出現(xiàn)老問題，但普通上網(wǎng)卡能正常使用，由此判斷問題可能出當下交換局邊界和PDSN 部分。CDMA 1X 分組網(wǎng)的組網(wǎng)方式分為 SIP(SimpleIP) 和 MIP(MobileIP) 倆種， SIP 和 MIP的有以下幾點主要區(qū)別：SIP(SimpleIP)1 . 如傳統(tǒng)撥號網(wǎng)絡(luò)，用戶每次使用數(shù)據(jù)

6、業(yè)務(wù)時均需進行撥號連接2 . 每次接入得到不同的 IP 地址3 .用戶跨 PDSN 的漫游將導(dǎo)致連接的中斷4 .只能支持用戶端主動發(fā)起的業(yè)務(wù)(“ GetSerVC通Internet。瀏覽，Email , FTP,VOD ，網(wǎng)絡(luò)游戲，網(wǎng)上聊天等等MIP(MobileIP)1. “ AlwaysOnline ”2. 用戶終端保持固定的 IP 地址3. 能夠跨 PDSN 漫游，不會導(dǎo)致連接的中斷4. 即支持用戶端發(fā)起的業(yè)務(wù)，又支持網(wǎng)絡(luò)端發(fā)起的業(yè)務(wù)( “ PushService ” ) 。專網(wǎng)接入，信息訂制等MobileIP 真正的意義不于于 PDSN 間切換時不斷線，而于于IP 地址攜帶。北京聯(lián)通的

7、 CDMA-1X 分組網(wǎng)采用 SIMPLEIP 結(jié)構(gòu)， 主要網(wǎng)元由 9 個 MSC 、2 個 FACN 、11 個 PDSN 組成。下圖為帶有FACN 部分的 SimpleIP 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：FACN 是 PDSN 的信令控制節(jié)點，是整個PDSN 系統(tǒng)中的壹個可選組件，如果不選用，PDSN 系統(tǒng)能夠照常工作，如果選用， PDSN 系統(tǒng)能夠提供很多其它功能。 FACN 的主要功能是收集 PDSN 工作的情況信息、 監(jiān)控 PDSN 的工作狀態(tài)、 選擇和分配PDSN ， 實現(xiàn) PDSN負載控制。 FACN 能夠?qū)⒆疃?250 個 PDSN 卡組成壹個虛擬的 PDSN 組，整個 PDSN 組從PCF

8、角度見是壹個標準的“大” PDSN ， 這個“大” PDSN 容量能夠達到 1,000,000 個連接。下面?zhèn)z圖是SIP 的有 FACN 的 2 個 PCF 和 2 個 PDSN 切換的 PPP 建立和 IMSI 鑒權(quán)的流程圖：普通的上網(wǎng)卡用戶于進行PPP 連接跨交換局切換時按以下流程操作：1 、 MN 和 PAN/PCF 之間完成了 TCH 的建立， PCF 已經(jīng)成功配置了壹個FACN 的 IP 地址，且且向 FACN 發(fā)送壹個 R-PRegistrationrequest 。2 、 FACN 查數(shù)據(jù)庫找到壹個最佳的 PDSN 來處理該呼叫， PDSN 的選擇原則如下： FACN根據(jù) IMS

9、I 查數(shù)據(jù)庫見該 IMSI 的信息是否處于某壹個PDSN 中， 若是， 則選擇該 PDSN ； 否則選擇壹個負荷最輕的 PDSN 。3、FACN 向PCF發(fā)送壹個 R-Pregistrationreply （rejectcode 域為 136）,其中 PDSN 的IP地址就是所選擇的PDSN的IP地址。4、PCF重新發(fā)送R-Pregistrationrequest到所選擇的PDSN , PDSN發(fā)回壹個表示成功的消息完成了 PCF和PDSN間R-PSession的建立。5、然后于MN和PDSN間進行LCP層消息的交互，目的是進行鏈路層參數(shù)的協(xié)商，鑒權(quán)方式的選擇，目前選用 CHAP 的方式。6、

10、 PDSN 發(fā)送壹個含有隨機數(shù)的 CHAPchallenge 到 MN ， MN 根據(jù)用戶密碼和收到的隨機數(shù)計算出壹個應(yīng)答參數(shù)，且將該參數(shù)連同用戶名壹起于 CHAPresponse 發(fā)送給PDSN 。7、PDSN 向 FACN 發(fā)送壹條 FACNRegistrationrequestmessage ,其中含有 IMSI 和 NAI , FACN 根據(jù) IMSI 和 NAI 查找 IMSI 數(shù)據(jù)庫判斷是否有關(guān)聯(lián)記錄存于。8、 FACN 發(fā)送壹條含有存于關(guān)聯(lián)記錄或者不存于關(guān)聯(lián)記錄信息和關(guān)聯(lián) ID 的FACNRegistrationreply 消息到源 PDSN 。9、 PDSN 和 FAAA 、

11、HomeRADIUS 進行 RADISU 鑒權(quán)。10、PDAN發(fā)送CHAPAccept給MN , MN和PDSN進行IPCP協(xié)商獲得IP地址，簡單的 IPSession 建立完成。11、源PDSN 發(fā)送 FACNregistrationupdate 給FACN ,其中含有 NAI 和 IMSI ; FACN 禾用FACNregistrationupdate 消息中的信息建立壹個對應(yīng)的 IMSI 數(shù)據(jù)庫的接口， 且且向源 PDSN 發(fā)送壹條應(yīng)答消息FACNRegUpdateAck 。至此壹條于MN、源PCF和源PDSN間的SIPsession建立成功。12、MN于進行切換時，Session進入休

12、眠狀態(tài)（PCF發(fā)送壹條含有 ActiveStop 的R-PRRQ 消息給源PDSN ） ; PDSN發(fā)送壹條R-PRRQPCF。PDSN端SIPsession進入休眠狀態(tài)，這日進行跨局間的PCF切換。13 MN 切換到目標 PCF ； MN 建立業(yè)務(wù)信道。14、目標PCF配置有壹個FACN的IP地址；且且向FACN發(fā)送壹條R-PRegistrationrequest 消息。15 FACN 查數(shù)據(jù)庫找到壹個最佳的 PDSN 來處理該呼叫， FACN 根據(jù) IMSI 查數(shù)據(jù)庫見該IMSI 的信息是否處于某壹個PDSN 中，若是，則選擇該PDSN ；否則選擇壹個負荷最輕的 PDSN 。于圖 2 中，

13、由于 PDSN 和 PCF 的分組原因， FACN 不能為該呼叫繼續(xù)分配源PDSN ；此時， FACN 會回壹條 R-PRegistrationreply 消息到目標PCF ，其中含有最佳的目標 PDSN 地址。16、目標PCF重新發(fā)送R-Pregistrationrequest消息到所選擇的PDSN ;進行R-P隧道的建立；然后于MN和PDSN間進行LCP層消息的交互，目標 PDSN發(fā)送壹條含有隨機數(shù)的 CHAPchallenge 到 MN ； MN 再根據(jù)用戶密碼和收到的隨機數(shù)計算出壹個應(yīng)答參數(shù)，且將該參數(shù)連同用戶名壹起于CHAPresponse 發(fā)送給目標 PDSN 。17 目標 PDS

14、N 向 FACN 發(fā)送壹條 FACNRegistrationrequestmessage ，其中含有IMSI和NAI ; FACN根據(jù)IMSI和NAI查找IMSI數(shù)據(jù)庫判斷是否有關(guān)聯(lián)記錄存于。于這個流程中，F(xiàn)ACN找到于源PDSN中存于壹個dormant的SIPSession，需要源 PDSN 撤除該 Session ；18 FACN 發(fā)送壹條含有IMSI 和 NAI 信息的 registrationUpdate 到源 PDSN ；源 PDSN 進行和源PCF之間PPPSession和R-PSession的撤除；源PDSN發(fā)送壹條含有存于關(guān)聯(lián) 記錄或者不存于關(guān)聯(lián)記錄信息的 FACNRegist

15、rationAcknowledge 消息到 FACN ；ID的FACN 發(fā)送壹條含有存于關(guān)聯(lián)記錄或者不存于關(guān)聯(lián)記錄信息和關(guān)聯(lián)FACNRegistrationreply 到目標 PDSN ；19、目標PDSN和FAAA、RADIUS進彳T RADIUS的鑒權(quán)；且且發(fā)送壹條 CHAPAccept消息到MN ; MN和目標PDSN進行IPCP協(xié)商獲取IP地址。20 、目標PDSN 發(fā)送 FACNregistrationupdate 到 FACN ，其中含有NAI 和 IMSI ； FACN根據(jù)這條消息中的信息進行IMSI 數(shù)據(jù)庫接口的更新。21 、于 MN 、目標 PCF 和目標 PDSN 間完成了

16、 SIPSession 的建立，且且完成了這次于2 個 PCF 和 2 個 PDSN 間的跨局切換。從圖 1 的流程來見，所有操作似乎均是正常的；但到圖 2 進行切換后重新連接出現(xiàn)問題，初步懷疑是于1517步驟有問題，就是圖 2中畫紅圈的部分。找到了問題的大致方向后，于接下來的跨局邊界的測試時于FACN 中查找專網(wǎng)上網(wǎng)卡切換前后的 PDSN 的關(guān)聯(lián)記錄， 可是沒有找到， 下圖是于 FACN 中的記錄信息， 能夠清楚的見到包含用戶的 IMSI ， LASTPDSN的 IP 地址，連接狀態(tài)和用戶名（也能夠用域名做用戶名） 。由于于核心網(wǎng)中沒有查到關(guān)于LASTPDSN 的消息，所以只能使用 linc

17、heck 命令于企業(yè)網(wǎng)的 LNS 端查詢上網(wǎng)卡連接PDSN 的狀態(tài)，下圖是連接 PDSN 的信息：上圖中畫紅線的用戶跨局后同時占用倆個PDSN ，上網(wǎng)卡已不能正常使用，讓機房將這個用戶于 PDSN 側(cè)釋放以后可正常使用； 畫蘭線的用戶跨局后只占用壹個PDSN ， 能夠正常使用。對之上結(jié)果的分析是跨局后于重新分配PDSN 時恰好是源PDSN 最空閑，所以仍分配到源 PDSN ，能夠建立 PPP 連接；這時如果是另壹PDSN 空閑，則分配到新的 PDSN ，產(chǎn)生新的 IP 地址，就出現(xiàn)了測試中遇到的問題。下面以 MN 發(fā)起隧道的 VPDN 為例，介紹基本消息流程：首先的過程是CDMA1X 空中接口

18、的建立，本文不做詳細討論。1 . PCF向PDSN發(fā)起注冊請求，這個消息是 A11接口的標準消息;2 . PDSN給PCF注冊響應(yīng)；3 . PPP的LCP (鏈路控制協(xié)議)協(xié)商階段， 這個階段也是PPP的初始階段，主要是于 PDSN 和終端之間進行協(xié)商，包括認證方式和是否進行加密等；4 . LCP協(xié)商成功后，終端向PDSN發(fā)起認證請求；5 PDSN 向 AAA 發(fā)起認證請求，這個消息是RADIUS 的標準消息，其中帶有用戶名密碼等信息；6 AAA 收到請求后，對用戶名密碼進行認證，發(fā)現(xiàn)是VPDN 用戶，通過授權(quán)把關(guān)聯(lián)屬性參數(shù)發(fā)給PDSN。包括VPDN的類型、隧道密碼、LNS的IP地址等；7 P

19、DSN 收到各種關(guān)于VPDN 的屬性，通過L2TP 協(xié)議和企業(yè)端LNS 建立隧道；8 . LNS發(fā)起進行隧道驗證；9 . LNS和PDSN (LAC)之間的會話建立；10 PDSN 會把之前第3步中協(xié)商后的參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給LNS ，特別注意的是，這壹步LNS能夠要求和終端進行LCP 的重協(xié)商，圖例是沒有進行LCP 的重協(xié)商的，是否進行重協(xié)商取決于LNS的配置和終端是否支持LCP的重協(xié)商。11 企業(yè)內(nèi)部 AAA 對用戶進行認證；12 . LNS給終端發(fā)送認證成功的消息；13 .認證成功后，進入 PPP的IPCP階段，由企業(yè)的LNS分配IP地址；14 . VPDN用戶到企業(yè)網(wǎng)PPP連接建立。于CDMA

20、1X分組網(wǎng)中，普通上網(wǎng)卡用戶是由 FACN選定空閑的PDSN ,且由PDSN向 MN分配IP地址，再向FACN發(fā)送關(guān)聯(lián)信息；但對于 VPDN用戶來說FACN選定空閑的PDSN 后，由PDSN通L2TP協(xié)議向LNS發(fā)送通過授權(quán)的用戶信息及關(guān)聯(lián)屬性參數(shù)，這時的 PDSN只 起到路由器的功能，MN獲得的是由LNS分配的IP地址，和普通用戶建立PPP有所不同，其中IPCP的過程是由終端和LNS之間完成的，所以PDSN不知道用戶最終分配的IP地址。另外，基于終端發(fā)起的 VPDN 業(yè)務(wù)壹般需要進行二次認證，終端需于企業(yè)端 RADIUS 服務(wù)器通過認證后，再和企業(yè)LNS建立隧道，流程和上述流程略有不同。4 問題的解決通過之上的測試和分析，產(chǎn)生問題的原因已經(jīng)基本定位于FACN 和 PDSN 之間的消息對話和關(guān)聯(lián)信息的傳送和保存、調(diào)用的步驟上。這時將測試用的專網(wǎng)上網(wǎng)卡于系統(tǒng)中綁定到壹個固定的 PDSN 上， 于跨交換局切換重新建立 PPP 連接時測試正常。于系統(tǒng)中查見發(fā)現(xiàn)切換前建立 PPP 連接時 PDSN 未向 FACN 發(fā)送 FACNregrequest 消息，導(dǎo)致于FACN 中沒有存儲第壹次登陸時的 MN 的關(guān)聯(lián)信息及IP地址，于跨局切換