移動網(wǎng)分組域原理

1、內(nèi)部資料 注意保密移動網(wǎng)管中心移動網(wǎng)管中心20122012年年7 7月月移動網(wǎng)分組域基本原理移動網(wǎng)分組域基本原理課程內(nèi)容 GPRS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 接口與協(xié)議介紹 基本業(yè)務(wù)流程介紹 熱點問題GPRS概述 GPRS（General Packet Radio Service，通用分組無線業(yè)務(wù)）是在現(xiàn)有的GSM移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的一種移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 GPRS新增如下功能實體：服務(wù)GPRS支持節(jié)點（SGSN），網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點（GGSN） GPRS分組向不同方向發(fā)送數(shù)據(jù)，最終到達相同的目的地。這樣數(shù)據(jù)在通過無線鏈路傳輸過程中可能發(fā)生一個或幾個分組數(shù)據(jù)包丟失或發(fā)生錯誤。針對無線

2、分組技術(shù)這一固有特性，引入了數(shù)據(jù)完整性和重發(fā)策略，由此也產(chǎn)生了潛在的轉(zhuǎn)接時延。InternetPSTNHLRGMSCMGWAuCGGSNOther PLMNSGSNGGSNBTSBTSNode BNode BIu-CSRNCIu-PSGbBSCAGsGrGnGcCDHGpIubAbisUmUuCS域域PS域域BGGaFEIRCGGiGfUMTS R4核心網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MGWMSC/VLRMcMcNcNb信令接口信令接口承載接口承載接口GPRS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)GPRS體系結(jié)構(gòu)圖FREIRHLRSMS-GMSCSMS-IWMSCMSC/VLRBSSUTRANSGSNSGSNGGSNBGGGSN

3、CG TE TEInternetX.25SS7ATMDDNISDNEthernet.etcGPRSBackboneGsGdGrGfGcGbIuUmUmGpGiGiGnGnATMGaGPRS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)省網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖全國骨干網(wǎng)設(shè)備連接示意圖SGSN的功能 網(wǎng)絡(luò)接入控制： 鑒權(quán)加密 IMEI檢查 邏輯鏈路管理 SGSN-MS之間邏輯鏈路的管理 支持確認/不確認傳輸 用戶信息管理 移動性信息 簽約信息網(wǎng)元基本功能網(wǎng)元基本功能SGSN的功能 計費管理 路徑管理 SGSN-BSS之間數(shù)據(jù)傳輸路徑管理 SGSN-GGSN/SGSN-SGSN間的路徑管理 路由和隧道傳輸 用戶數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā) 路由選擇

4、：圍繞PDP上下文來進行 地址翻譯和映射：包括DNS、由APN推導(dǎo)出GGSN地址等 封裝與隧道傳輸網(wǎng)元基本功能網(wǎng)元基本功能GGSN的功能 網(wǎng)絡(luò)接入控制（外部PDN側(cè)） 消息過濾 計費信息收集 會話管理 路由選擇與轉(zhuǎn)發(fā) 存儲轉(zhuǎn)發(fā) 路由選擇 地址翻譯和映射 封裝和隧道傳輸網(wǎng)元基本功能網(wǎng)元基本功能GGSN的功能 可以動態(tài)分配IP地址 IP業(yè)務(wù)的支持 計費 CG計費 Radius計費 業(yè)務(wù)管理 對APN進行管理網(wǎng)元基本功能網(wǎng)元基本功能DNS功能n在在PDPPDP激活時，解析手機接入激活時，解析手機接入IPIP網(wǎng)絡(luò)所用的接入點名（網(wǎng)絡(luò)所用的接入點名（APNAPN），以），以確定本次激活所用的確定本次激活

5、所用的GGSN GGSN nSGSNSGSN之間路由區(qū)更新過程中，解析舊之間路由區(qū)更新過程中，解析舊SGSNSGSN的的IPIP地址地址網(wǎng)元基本功能網(wǎng)元基本功能SGSNGGSN_AGGSN_BGPRS骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)DNSINTERNETMSBSSCG的功能 實時采集GPRS話單 臨時存儲和緩沖GPRS話單，備份話單 GPRS話單預(yù)處理 向計費中心傳送GPRS話單 CG重定向網(wǎng)元基本功能網(wǎng)元基本功能課程內(nèi)容 GPRS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 接口與協(xié)議介紹接口與協(xié)議介紹 基本業(yè)務(wù)流程介紹 熱點問題Gn/Gp接口介紹 Gn/Gp接口定義 Gn：同一個PLMN中GSN節(jié)點間的接口 Gp：不同PLMN中GSN節(jié)點間

6、的接口 Gn/Gp接口功能 PDP管理 通過Gp口，可以實現(xiàn)用戶的漫游（Roaming）， 通過非用戶歸屬PLMN的SGSN開展分組業(yè)務(wù)；用戶跨越PLMN網(wǎng)邊界，進行系統(tǒng)的切換和路由更新時，通過Gp口獲取用戶信息。Gn、Gp接口和接口和GTP協(xié)議協(xié)議 GTPGPRS Tunneling Protocol GPRS隧道傳輸協(xié)議 作用：在要傳送的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包（如IP包、X.25包）之外進行GTP封裝，以加入當前移動用戶的有關(guān)信息（如IMSI、TEID等），并在GTP包之外用UDP/IP封裝上源GSN和目的GSN的IP地址，從而以隧道的方式將數(shù)據(jù)包從源GSN送到目的GSN。GTP協(xié)議Gn、Gp接口和

7、接口和GTP協(xié)議協(xié)議GTP協(xié)議組成 GTP協(xié)議組成： 路徑管理 隧道管理 位置管理 移動性管理Gn、Gp接口和接口和GTP協(xié)議協(xié)議Ga接口 Ga接口是SGSN/GGSN到CG的接口，主要用于向CG提供計費記錄。 Ga接口采用GTP協(xié)議 Ga口的數(shù)據(jù)傳輸、控制方式與Gn/Gp接口相同。Ga接口和接口和GTP協(xié)議協(xié)議 GTP協(xié)議是GSN節(jié)點與CG之間的Ga口協(xié)議，用于把GSN節(jié)點的話單發(fā)送到CG，分為兩部分： 路徑管理 話單傳輸GTP協(xié)議Ga接口和接口和GTP協(xié)議協(xié)議Gb接口介紹 Gb接口處于SGSN和BSC之間，SGSN通過Gb口與基站BSS相聯(lián)，為MS服務(wù)。 Gb口通過邏輯控制協(xié)議LLC，建立

8、SGSN與MS之間連接。 數(shù)據(jù)封裝/解封裝功能 分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理和分組數(shù)據(jù)傳送 MS-SGSN數(shù)據(jù)鏈路的建立/刪除/修改過程、用戶信令管理、GSN節(jié)點間隧道管理、數(shù)據(jù)包的分包/打包、壓縮/解壓縮、加密/解密過程。Gb接口與接口與BSSGP協(xié)議協(xié)議 BSSGP（Base SubSystem GPRS Protocol）：基站GPRS協(xié)議 主要作用是完成移動用戶數(shù)據(jù)從無線口到Gb口的轉(zhuǎn)接。標識小區(qū)信息。 數(shù)據(jù)傳輸功能 移動性管理 Gb口管理（BVC鏈路管理）BSSGP協(xié)議Gb接口與接口與BSSGP協(xié)議協(xié)議 Iu接口處于MSCS/MGW/SGSN和RNC之間 MSCS/MGW和RNC之間的接口稱為I

9、u-CS接口 SGSN和RNC之間的接口稱為Iu-PS接口Iu-PS 接口介紹Iu-PS接口與接口與RANAP協(xié)議協(xié)議Iu-PS 接口功能 RAB的建立、維護和釋放管理。 完成系統(tǒng)間、系統(tǒng)內(nèi)部的切換和SRNS的重定位。 支持小區(qū)廣播業(yè)務(wù)。 和用戶無關(guān)的一般的管理過程。 用戶信令管理。 在用戶和CN之間傳送NAS信令消息。 Iu-PS接口與接口與RANAP協(xié)議協(xié)議RANAP協(xié)議介紹 無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用部分協(xié)議（RANAP） 在RNC和CN之間通過對高層協(xié)議的封裝和承載為上層業(yè)務(wù)提供信令傳輸功能。Iu接口與接口與RANAP協(xié)議協(xié)議Gr接口介紹 Gr接口定義 Gr：SGSN和HLR之間的接口 Gr接口

10、功能 用來交換移動用戶的位置信息，以便管理該用戶。 Gr接口采用MAP信令，傳輸采用E1 2Mbps中繼。Gr接口和接口和MAP協(xié)議協(xié)議課程內(nèi)容 GPRS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 接口與協(xié)議棧介紹 基本業(yè)務(wù)流程介紹基本業(yè)務(wù)流程介紹 熱點問題 GPRS業(yè)務(wù)流程-附著1Attach_request (IMSI)Triplet requestAuthenticationUpdate_locationIMSI current SGSNSGSNMS 空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)HLR GPRS業(yè)務(wù)流程-附著2Insert_subscriber_dataUpdate_location_ackIMSI TLLI + current

11、 RA + subscription dataSGSNAttach_accept (TLLI)MS TLLIMS 就緒就緒HLR第三章 GPRS業(yè)務(wù)流程-SGSN內(nèi)路由區(qū)更新Routing_Area_update_requestRouting_Area_update_acceptRouting_Area_update_completeSGSNRA1RA1RA2RA2MS MS 處于準備處于準備或就緒狀態(tài)或就緒狀態(tài)第三章 GPRS業(yè)務(wù)流程-SGSN間路由區(qū)更新1Routing_Area_update_req (RA1)SGSN_context_req (RA1, TLLI, SGSN2)SGSN

12、_context_resp (MM_ctxt, PDP_ctxt)Update_PDP_context_req (TID, SGSN2)Update_PDP _context_resptransfer of stored packetsSGSN_context_acknewoldSGSNSGSNGGSNRA1RA1RA2RA2第三章 GPRS業(yè)務(wù)流程-SGSN間路由區(qū)更新2cancel_location (IMSI) cancel_location_ackUpdate_location (IMSI, SGSN2)Update_location_ackinsert_subscriber_data

13、 (+ack)Routing_Area_update_accept (TLLI)Routing_Area_update_completenewoldSGSNSGSNRA1RA1RA2RA2HLRGPRS會話管理1Activate_PDP_context_req(NSAPI1,type + of PDP , APN, QoS) TLLI (NSAPI1 + PDP ctxt) (TID + of GGSN1)TLLIActivate_PDP_ctxt DNS_query (APN)DNS_response ( IP of GGSN1)DNSSGSNMS MS 處于準備處于準備或就緒狀態(tài)或就緒狀態(tài)

14、 GPRS會話管理2Create_PDP_context response (IP )TID1 IP current SGSNActivate_PDP_context_accept (IP )Create_PDP_context_req(type + of PDP , APN, QoS) TLLI1 NSAPI + PDP contextTID1Create_PDP_ctxt GGSN1SGSNGGSN課程內(nèi)容 GPRS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 接口與協(xié)議棧介紹 基本業(yè)務(wù)流程介紹 熱點問題熱點問題熱點問題-用戶無法正常使用網(wǎng)絡(luò) 用戶無法上網(wǎng)： 1.在HLR檢查用戶是否欠費，如為OCS用戶聯(lián)系信息化部檢查用

15、戶狀態(tài)是否正常. 2.在HLR檢查HLR里面是否登記SGSN信息，如用戶不欠費，但HLR無用戶登記信息，聯(lián)系用戶重新開關(guān)機，并做登錄網(wǎng)絡(luò)嘗試，如仍無SGSN信息建議用戶更換上網(wǎng)設(shè)備或換卡，直至HLR有用戶登錄信息為止。 3.如用戶為VPDN用戶，檢查用戶APN簽約是否正確，是否簽約了公用APN，如簽約公用APN，則可先刪除公用APN讓用戶測試，如用戶上網(wǎng)正常，則說明用戶APN設(shè)置錯誤，建議用戶重新設(shè)置APN. 4.如上述步驟仍不能解決問題，則在分組域監(jiān)控系統(tǒng)進行信令跟蹤，進一步查找原因。熱點問題-實時信令跟蹤熱點問題-XDR查詢熱點問題-流量相關(guān) 用戶反映沒有上網(wǎng)產(chǎn)生流量費用戶反映沒有上網(wǎng)產(chǎn)生

16、流量費1.確認用戶是否使用智能終端。2.用戶如果使用的是智能終端，則流量可能是智能終端自動上網(wǎng)造成的，如UC桌面等軟件都會定時連接網(wǎng)絡(luò)。3.通過分組域監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)XDR查詢功能可確認用戶訪問的網(wǎng)站及流量信息，或者通過IP地址溯源也可以查詢用戶訪問的IP地址。熱點問題-流量相關(guān) 用戶反映流量過高用戶反映流量過高1.通過分組域監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)XDR查詢功能可確認用戶訪問的網(wǎng)站及流量信息，或者通過IP地址溯源也可以查詢用戶訪問的IP地址。2.如為3G用戶則可通過查詢結(jié)果直接回復(fù)用戶，如為2G用戶，應(yīng)根據(jù)用戶上網(wǎng)詳單計算用戶平均上網(wǎng)速率，如速率低于100Kb/S則可直接據(jù)查詢結(jié)果回復(fù)用戶，如高于100Kb

17、/S則進行如下步驟。3.通過IP地址或用戶訪問的網(wǎng)站確認用戶是否訪問了視頻等采用UDP傳輸?shù)膬?nèi)容。4.可通過SGSN查詢話單確認發(fā)給用戶的流量在無線側(cè)是否有丟棄，如果有丟棄建議對用戶流量進行減免。熱點問題-VPDN組網(wǎng) 用戶可以采用互聯(lián)網(wǎng)鏈路或?qū)＞€進行組網(wǎng)用戶可以采用互聯(lián)網(wǎng)鏈路或?qū)＞€進行組網(wǎng)。 1.目前網(wǎng)絡(luò)支持L2TP及GRE隧道2種 VPDN組網(wǎng)方式。 2.GRE組網(wǎng)終端地址池由聯(lián)通側(cè)進行分配，現(xiàn)網(wǎng)默認地址池為192.168.128.0/20，如用戶有特殊需求，該地址池也可使用客戶指定的地址段。地址在前臺開戶的時候由AAA服務(wù)器自動分配，用戶每次上網(wǎng)均使用該IP地址。 3.L2TP組網(wǎng)方式由

18、客戶端的LNS服務(wù)器或AAA服務(wù)器進行分配。 用戶可以采用純無線上網(wǎng)卡進行組網(wǎng)，可以進行卡與卡之用戶可以采用純無線上網(wǎng)卡進行組網(wǎng)，可以進行卡與卡之間的相互訪問。間的相互訪問。熱點問題-APN糾錯功能 APN糾錯功能： 當用戶輸入錯誤的APN時，如用戶簽約了3GWAP,則糾錯成3GWAP，如用戶沒有簽約3GWAP，則糾錯成PDP上下文ID最小的APN.熱點問題-內(nèi)容計費 內(nèi)容計費： 內(nèi)容計費標識的是一個APN內(nèi)用戶上網(wǎng)內(nèi)容的集合，所以service id 與APN及用戶訪問的內(nèi)容相關(guān)，內(nèi)容可分析至七層。 熱點問題-VPDN相關(guān)VPDN安全性：聯(lián)通側(cè)通過RADIUS保證只有用戶專門開通的SIM/USIM卡能訪問用戶的網(wǎng)絡(luò)。如用戶因卡丟失或被其他非法用戶盜用造成的安全隱患無法保證。如用戶需要防范此類情況的發(fā)生，則用戶須增加RADIUS或者采用數(shù)字證書/SSL協(xié)議等方式來進行保障。如用戶采用L2TP方式連接，則用戶可以在LNS側(cè)設(shè)置用戶名及密碼再次進行認證。 熱點問題-VPDN相關(guān)續(xù) 用戶采用一條專線或互聯(lián)網(wǎng)線路可以設(shè)置多個APN。 那些因素影響用戶的上網(wǎng)速度： A）用戶使用的網(wǎng)絡(luò)是2G還是3G； B）用戶在HLR里面簽約的速度； C）用戶終端能支持的速度； D）用戶所在的無線環(huán)境，如信號質(zhì)量或無線資源