移动网分组域原理

内部资料注意保密移动网管中心2012年7月移动网分组域基本原理课程内容•GPRS系统体系结构•接口与协议介绍•基本业务流程介绍•热点问题GPRS概述•GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分组无线业务）是在现有的GSM移动通信系统基础之上发展起来的一种移动分组数据业务。•GPRS新增如下功能实体：服务GPRS支持节点（SGSN），网关GPRS支持节点（GGSN）•GPRS分组向不同方向发送数据，最终到达相同的目的地。这样数据在通过无线链路传输过程中可能发生一个或几个分组数据包丢失或发生错误。针对无线分组技术这一固有特性，引入了数据完整性和重发策略，由此也产生了潜在的转接时延。InternetPSTNHLRGMSCMGWAuCGGSNOtherPLMNSGSNGGSNBTSBTSNodeBNodeBIu-CSRNCIu-PSGbBSCAGsGrGnGcCDHGpIubAbisUmUuCS域PS域BGGaFEIRCGGiGfUMTSR4核心网系统结构MGWMSC/VLRMcMcNcNb信令接口承载接口GPRS系统体系结构GPRS体系结构图FREIRHLRSMS-GMSCSMS-IWMSCMSC/VLRBSSUTRANSGSNSGSNGGSNBGGGSNCGTETEInternetX.25SS7ATMDDNISDNEthernet.etcGPRSBackboneGsGdGrGfGcGbIuUmUmGpGiGiGnGnATMGaGPRS系统体系结构省网结构图全国骨干网设备连接示意图IP承载网B网NTProotDNSGGSNproxy全国骨干网设备境外其它运营商GRXBGIP网络A省分组域核心网B省分组域核心网SGSN的功能•网络接入控制：–鉴权加密–IMEI检查•逻辑链路管理–SGSN-MS之间逻辑链路的管理–支持确认/不确认传输•用户信息管理–移动性信息–签约信息网元基本功能SGSN的功能•计费管理•路径管理–SGSN-BSS之间数据传输路径管理–SGSN-GGSN/SGSN-SGSN间的路径管理•路由和隧道传输–用户数据的存储转发–路由选择：围绕PDP上下文来进行–地址翻译和映射：包括DNS、由APN推导出GGSN地址等–封装与隧道传输网元基本功能GGSN的功能•网络接入控制（外部PDN侧）–消息过滤–计费信息收集•会话管理•路由选择与转发–存储转发–路由选择–地址翻译和映射–封装和隧道传输网元基本功能GGSN的功能•可以动态分配IP地址•IP业务的支持•计费–CG计费–Radius计费•业务管理–对APN进行管理网元基本功能DNS功能在PDP激活时，解析手机接入IP网络所用的接入点名（APN），以确定本次激活所用的GGSNSGSN之间路由区更新过程中，解析旧SGSN的IP地址网元基本功能SGSNGGSN_AGGSN_BGPRS骨干网DNSINTERNETMSBSSCG的功能•实时采集GPRS话单•临时存储和缓冲GPRS话单，备份话单•GPRS话单预处理•向计费中心传送GPRS话单•CG重定向网元基本功能课程内容•GPRS系统体系结构•接口与协议介绍•基本业务流程介绍•热点问题Gn/Gp接口介绍•Gn/Gp接口定义–Gn：同一个PLMN中GSN节点间的接口–Gp：不同PLMN中GSN节点间的接口•Gn/Gp接口功能–PDP管理–通过Gp口，可以实现用户的漫游（Roaming），通过非用户归属PLMN的SGSN开展分组业务；用户跨越PLMN网边界，进行系统的切换和路由更新时，通过Gp口获取用户信息。Gn、Gp接口和GTP协议•GTP－GPRSTunnelingProtocol•GPRS隧道传输协议–作用：在要传送的网络层数据包（如IP包、X.25包）之外进行GTP封装，以加入当前移动用户的有关信息（如IMSI、TEID等），并在GTP包之外用UDP/IP封装上源GSN和目的GSN的IP地址，从而以隧道的方式将数据包从源GSN送到目的GSN。GTP协议Gn、Gp接口和GTP协议GTP协议组成•GTP协议组成：–路径管理–隧道管理–位置管理–移动性管理Gn、Gp接口和GTP协议Ga接口•Ga接口是SGSN/GGSN到CG的接口，主要用于向CG提供计费记录。•Ga接口采用GTP’协议•Ga口的数据传输、控制方式与Gn/Gp接口相同。Ga接口和GTP’协议•GTP’协议是GSN节点与CG之间的Ga口协议，用于把GSN节点的话单发送到CG，分为两部分：–路径管理–话单传输GTP’协议Ga接口和GTP’协议Gb接口介绍•Gb接口处于SGSN和BSC之间，SGSN通过Gb口与基站BSS相联，为MS服务。•Gb口通过逻辑控制协议LLC，建立SGSN与MS之间连接。–数据封装/解封装功能–分组数据业务处理和分组数据传送–MS-SGSN数据链路的建立/删除/修改过程、用户信令管理、GSN节点间隧道管理、数据包的分包/打包、压缩/解压缩、加密/解密过程。Gb接口与BSSGP协议•BSSGP（BaseSubSystemGPRSProtocol）：基站GPRS协议•主要作用是完成移动用户数据从无线口到Gb口的转接。标识小区信息。–数据传输功能–移动性管理–Gb口管理（BVC链路管理）BSSGP协议Gb接口与BSSGP协议•Iu接口处于MSCS/MGW/SGSN和RNC之间–MSCS/MGW和RNC之间的接口称为Iu-CS接口–SGSN和RNC之间的接口称为Iu-PS接口Iu-PS接口介绍Iu-PS接口与RANAP协议Iu-PS接口功能•RAB的建立、维护和释放管理。•完成系统间、系统内部的切换和SRNS的重定位。•支持小区广播业务。•和用户无关的一般的管理过程。•用户信令管理。•在用户和CN之间传送NAS信令消息。Iu-PS接口与RANAP协议RANAP协议介绍•无线接入网络应用部分协议（RANAP）–——在RNC和CN之间通过对高层协议的封装和承载为上层业务提供信令传输功能。Iu接口与RANAP协议Gr接口介绍•Gr接口定义–Gr：SGSN和HLR之间的接口•Gr接口功能–用来交换移动用户的位置信息，以便管理该用户。–Gr接口采用MAP信令，传输采用E12Mbps中继。Gr接口和MAP协议课程内容•GPRS系统体系结构•接口与协议栈介绍•基本业务流程介绍•热点问题GPRS业务流程-附着1Attach_request(IMSI)TripletrequestAuthenticationUpdate_locationIMSIcurrentSGSNSGSNMS空闲状态HLRGPRS业务流程-附着2Insert_subscriber_dataUpdate_location_ackIMSITLLI+currentRA+subscriptiondataSGSNAttach_accept(TLLI)MSTLLIMS就绪HLR第三章GPRS业务流程-SGSN内路由区更新Routing_Area_update_requestRouting_Area_update_acceptRouting_Area_update_completeSGSNRA1RA2第三章GPRS业务流程-SGSN间路由区更新1Routing_Area_update_req(RA1)SGSN_context_req(RA1,TLLI,@SGSN2)SGSN_context_resp(MM_ctxt,PDP_ctxt)Update_PDP_context_req(TID,@SGSN2)Update_PDP_context_resptransferofstoredpacketsSGSN_context_acknewoldSGSNSGSNGGSNRA1RA2第三章GPRS业务流程-SGSN间路由区更新2cancel_location(IMSI)cancel_location_ackUpdate_location(IMSI,@SGSN2)Update_location_ackinsert_subscriber_data(+ack)Routing_Area_update_accept(TLLI)Routing_Area_update_completenewoldSGSNSGSNRA1RA2HLRGPRS会话管理1Activate_PDP_context_req(NSAPI1,type[+@ofPDP],APN,QoS)TLLI(NSAPI1+PDPctxt)(TID+@ofGGSN1)TLLIActivate_PDP_ctxtDNS_query(APN)DNS_response(@IPofGGSN1)DNSSGSNGPRS会话管理2Create_PDP_contextresponse(IP@)TID1IP@currentSGSNActivate_PDP_context_accept(IP@)Create_PDP_context_req(type[+@ofPDP],APN,QoS)TLLI1NSAPI+PDPcontextTID1Create_PDP_ctxt@GGSN1SGSNGGSN课程内容•GPRS系统体系结构•接口与协议栈介绍•基本业务流程介绍•热点问题热点问题-用户无法正常使用网络•用户无法上网：•1.在HLR检查用户是否欠费，如为OCS用户联系信息化部检查用户状态是否正常.•2.在HLR检查HLR里面是否登记SGSN信息，如用户不欠费，但HLR无用户登记信息，联系用户重新开关机，并做登录网络尝试，如仍无SGSN信息建议用户更换上网设备或换卡，直至HLR有用户登录信息为止。•3.如用户为VPDN用户，检查用户APN签约是否正确，是否签约了公用APN，如签约公用APN，则可先删除公用APN让用户测试，如用户上网正常，则说明用户APN设置错误，建议用户重新设置APN.•4.如上述步骤仍不能解决问题，则在分组域监控系统进行信令跟踪，进一步查找原因。热点问题-实时信令跟踪热点问题-XDR查询热点问题-流量相关•用户反映没有上网产生流量费1.确认用户是否使用智能终端。2.用户如果使用的是智能终端，则流量可能是智能终端自动上网造成的，如UC桌面等软件都会定时连接网络。3.通过分组域监控系统业务XDR查询功能可确认用户访问的网站及流量信息，或者通过IP地址溯源也可以查询用户访问的IP地址。热点问题-流量相关•用户反映流量过高1.通过分组域监控系统业务XDR查询功能可确认用户访问的网站及流量信息，或者通过IP地址溯源也可以查询用户访问的IP地址。2.如为3G用户则可通过查询结果直接回复用户，如为2G用户，应根据用户上网详单计算用户平均上网速率，如速率低于100Kb/S则可直接据查询结果回复用户，如高于100Kb/S则进行如下步骤。3.通过IP地址或用户访问的网站确认用户是否访问了视频等采用UDP传输的内容。4.可通过SGSN查询话单确认发给用户的流量在无线侧是否有丢弃，如果有丢弃建议对用户流量进行减免。热点问题-VPDN组网•用户可以采用互联网链路或专线进行组网。•1.目前网络支持L2TP及GRE隧道2种VPDN组网方式。•2.GRE组网终端地址池由联通侧进行分配，现网默认地址池为192.168.128.0/20，如用户有特殊需求，该地址池也可使用客户指定的地址段。地址在前台开户的时候由AAA服务器自动分配，用户每次上网均使用该IP地址。•3.L2TP组网方式由客户端的LNS服务器或AAA服务器进行分配。•用户可以采用纯无线上网卡进行组网，可以进行卡与卡之间的相互访问。热点问题-APN纠错功能•APN纠错功能：•当用户输入错误的APN时，如用户签约了3GWAP,则纠错成3GWAP，如用户没有签约3GWAP，则纠错成PDP上下文ID最小的APN.热点问题-内容计费•内容计费：•内容计费标识的是一个APN内用户上网内容的集合，所以serviceid与APN及用户访问的内容相关，内容可分析至七层。热点问题-VPDN相关VPDN安全性：联通侧通过RADIUS保证只有用户