第一篇：WCDMA分組域歸屬地接入實現(xiàn)方案探討
WCDMA 分組域歸屬地接入實現(xiàn)方案探討
http://(2007/9/10 10:20)
一、引言 隨著移動增值新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用層出不窮，話音業(yè)務(wù)之外的移動增值服務(wù)被越來越多的手機用戶使 用。近年來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長速度也大大高于語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場存在很大的挖潛空間。面對豐富的移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)用戶上網(wǎng)行為的多樣性，傳統(tǒng)的基于時長的語音業(yè)務(wù)計費 方法已不能滿足移動數(shù)據(jù)網(wǎng)的需要。3G 分組域不僅要能對數(shù)據(jù)用戶的在線時長、數(shù)據(jù)流量、內(nèi)容信 息等作出分析，還要能實時監(jiān)控用戶賬務(wù)信息，做到無時延、精確的實時計費，防止用戶使用數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)時的惡意欠費，保證運營商的投資效益。為此，在進行 WCDMA 分組域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前，運營商要合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，做到對分組用戶的實時 監(jiān)控。分組用戶歸屬地接入的方式讓運營商對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的監(jiān)控點落在用戶歸屬地，同時結(jié)合后臺計費 系統(tǒng)的相應(yīng)改造，可以方便地向用戶提供實時精確的計費服務(wù)，并能滿足未來計費方式的多樣性，比 如內(nèi)容計費、流計費（FBC）等。
二、漫游用戶歸屬地接入需求分析 由于我國國內(nèi)運營商建網(wǎng)的方式都是以省為區(qū)域劃分網(wǎng)絡(luò)，用戶的管理數(shù)據(jù)存儲在歸屬省份。對 于現(xiàn)有的 2.5G GPRS 分組域系統(tǒng)，數(shù)據(jù)用戶漫游時對于通用的 APN 采用拜訪地 GGSN 接入方案，也即漫游用戶使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通過 GPRS 網(wǎng)內(nèi) DNS 解析，路由到拜訪地 GGSN，從而接入到外部數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)中（如圖 1 所示）。
圖 1 漫游數(shù)據(jù)用戶拜訪地接入示意圖 此時的用戶接入監(jiān)控點在拜訪地的 GGSN 節(jié)點，而用戶的管理數(shù)據(jù)存儲在歸屬地，造成不能靈活 地實時控制用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)行為。尤其對于漫游用戶惡意使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的行為，歸屬地?zé)o法實時監(jiān)控，不能有效地控制惡意欠費問題。未來 3G 網(wǎng)絡(luò)會大力發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并對其開展靈活的內(nèi)容計費，即運營商通過對用戶使用的數(shù) 據(jù)包進行過濾和分析，以識別區(qū)分用戶數(shù)據(jù)傳送的內(nèi)容種類、屬性，并把相關(guān)的信息傳送到運營商計 費系統(tǒng)，使運營商可以通過這些內(nèi)容計費信息對用戶作出靈活的計費處理。
對于目前的 2.5G GPRS 系統(tǒng)以及未來的 3G 分組域，數(shù)據(jù)用戶和外部網(wǎng)絡(luò)的最終分界點就是 GGSN，內(nèi)容計費策略一般是在 GGSN 上定義，若采用拜訪地 GGSN 接入方式，則漫游用戶不能享 受到本省定義的內(nèi)容資費，不利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展。為解決上述問題，在對 3G 分組域核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)合理規(guī)劃基礎(chǔ)上，需要對分組域的核心設(shè)備進 行相應(yīng)的新功能技術(shù)改造，使其在滿足 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基本網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理功能基礎(chǔ)上，做到面向未 來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)多樣化特點，實現(xiàn)對數(shù)
據(jù)用戶進行實時控制功能。
三、分組用戶接入的標(biāo)準(zhǔn)流程 WCDMA 分組網(wǎng)絡(luò)主要根據(jù)數(shù)據(jù)用戶終端設(shè)置的 APN 來判斷用戶的接入 GGSN 地址，從而確定 分組用戶的接入位置。3GPP TS 23.060 GPRS Service Description 附錄 A(APN and GGSN Selection）中，對 APN 解析及用戶接入流程進行了詳細定義。簡單對其歸納為如圖 2 所示的解析流程。
圖 2 APN 選擇及解析流程 結(jié)合圖 2，一個正常的用戶 APN 選擇接入流程描述如下。a）SGSN 從用戶的 PDP 激活請求中獲取用戶上報的 APN。b）如果用戶上報 APN 非空，并且匹配 HLR 中的簽約 APN，則用戶上報 APN 是合法 APN。c）如果 SGSN 發(fā)現(xiàn)用戶上報的 APN 是空的，即用戶沒有帶請求的 APN，那么 SGSN 就分析 用戶附著時從 HLR 獲取到的用戶簽約數(shù)據(jù)，看用戶有沒有簽約通配符*（通配符表示可以允許用戶使 用任意 APN 接入系統(tǒng)）。
（a）如果用戶簽約了通配符*，那么 SGSN 將自己配置的 APN（SGSN）分配給用戶使用。（b）如果用戶未簽約通配符*，那么 SGSN 判斷一下用戶在 HLR 中簽約了幾個 APN。?如果用戶只簽約了一個 APN，那么 SGSN 就將用戶簽約的這個 APN 分配給用戶使用。?如果用戶簽約了多于一個的 APN，由于 SGSN 無法判斷用戶應(yīng)該使用哪個簽約 APN，因此 SGSN 將拒絕用戶的激活請求。d）選定用戶使用的 APN 后，SGSN 從自己配置的移動網(wǎng)號 MNC、移動國家號 MCC 擴展出 APN OI（運營商標(biāo)志），并附加到 APN 上構(gòu)成 3GPP 規(guī)定的 APN 完整形式（APN.MNC
四、漫游用戶歸屬地接入實現(xiàn)方案 用戶終端設(shè)置的 APN 從用途上分為 2 大類。一類是為全網(wǎng)都支持接入的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)分配的 APN，也稱通用 APN，形如 GPRS-Access，此類 APN 不包含用戶的歸屬地區(qū)域信息。另一類是為非全網(wǎng)性接入的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)分配的 APN，也稱區(qū)域 APN，形如 isp.com.bj，此類 APN 包含用戶的歸屬地區(qū)域信息。由于中國移動通信網(wǎng)絡(luò)的特點，不同省之間視為漫游但卻使用完全相同的網(wǎng)號，因此根據(jù)如上的 3GPP 標(biāo)準(zhǔn) APN 解析流程，若用戶上報通用 APN，則分組網(wǎng)絡(luò)對于本地用戶和漫游入用戶請求的 DNS 解析的 APN 均為相同的通用 APN，從而無法區(qū)分開接入 GGSN，目前 2.5G GPRS 網(wǎng)絡(luò)采用就近接 入的方式，即統(tǒng)一使 DNS 解析到拜訪地的 GGSN 地址，這就造成漫游數(shù)據(jù)用戶的拜訪地接入的現(xiàn)實。如果運營商在未來的 WCDMA 分組域網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中采用漫游用戶歸屬地接入的方案，那么必須本 著既方便用戶不改變終端配置，又對網(wǎng)絡(luò)
改動最小的原則，在仍然保持原運營商定義的通用 APN 或 者專用 APN 設(shè)置的同時，以滿足漫游用戶歸屬地接入的需求。漫游用戶歸屬地接入如圖 3 所示。
圖 3 漫游用戶歸屬地接入示意 以下提出幾種歸屬地接入的實現(xiàn)方案，都是緊密結(jié)合 3GPP 現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，對分組域核心網(wǎng)元設(shè)備 提出了一定的功能改造需求。3.1 APN 覆蓋方案
APN 覆蓋方案通過在 HLR 中對用戶簽約帶有區(qū)域標(biāo)志的通用 APN，并改造現(xiàn)有 SGSN 使其具有 APN 覆蓋功能，從而能在 DNS 解析時區(qū)分不同省份的 GGSN。具體為： 每個用戶所在的 HLR 根據(jù)其所在的省份設(shè)置相應(yīng)的 APN，比如每個北京用戶的第一個 APN 都設(shè) 為 GPRS-Access.bj。SGSN 在基于圖 2 所示的標(biāo)準(zhǔn) APN 判定流程進行解析時，還需通過一定的特殊功能改造，使其 具備 APN 覆蓋功能。即對于用戶請求的 APN 如果和 HLR 簽約的 APN 不一致時，SGSN 不會拒絕 用戶的接入，而是使用 HLR 中的第一個 APN 來覆蓋用戶請求的 APN。這樣可以保證用戶使用帶有 區(qū)域省份標(biāo)志的 APN 來進行 DNS 的解析查詢。對于終端用戶上報的專有 APN 及國際漫游來訪用戶 上報的 APN，SGSN 會按照 3GPP 規(guī)范進行標(biāo)準(zhǔn)的擴展處理。比如，對于北京用戶來說，無論該用戶漫游到哪一個 SGSN，SGSN 都會使用 GPRS-Access.bj 進行 DNS 解析查詢，從而能正確地使用北京 GGSN 進行數(shù)據(jù)接入。這就要求廠商設(shè)備應(yīng)具備以下能力。a）SGSN 具備 APN 覆蓋功能，需要對其進行一定的功能改造。b）HLR 對每一個用戶可以定義多個 APN，其中第一個 APN 設(shè)置為類似 GPRS-Access.bj 的 形式。3.2 SGSN 對用戶號段分析方案 SGSN 對用戶號段分析方案通過在 SGSN 內(nèi)部增加用戶號段和歸屬省份標(biāo)志對應(yīng)的解析數(shù)據(jù)庫，從而能在 DNS 解析時區(qū)分不同省份的 GGSN。具體為： SGSN 在基于圖 2 所示的標(biāo)準(zhǔn) APN 判定流程進行解析時，還需通過一定的特殊功能改造，使其 具備用戶號段分析功能。即當(dāng)用戶請求的 APN 屬于合法簽約 APN 時，SGSN 通過查詢內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫 判斷用戶歸屬地，并在 APN 后面加上區(qū)域省份標(biāo)志，送 DNS 解析，DNS 根據(jù)此 APN 解析出對應(yīng) 的歸屬 GGSN 的地址，從而實現(xiàn)漫游用戶的歸屬地接入。對于終端用戶上報的專有 APN 及國際漫游 來訪用戶上報的 APN，SGSN 會按照 3GPP 規(guī)范進行標(biāo)準(zhǔn)的擴展處理。比如，對于北京用戶來說，無論該用戶漫游到哪一個 SGSN，SGSN 都會根據(jù)北京用戶號段識別 并增加區(qū)域省份標(biāo)志，使用 GPRS-Access.bj 進行 DNS 解析查詢，從而能正確的使用北京 GGSN 進行數(shù)據(jù)接入。這就要求廠商設(shè)備要求具備以下能力。a）SGSN 具備號段分析能力，通過分析用戶號段識別用戶歸屬地，并能附加到用戶上報 APN 上面
。
b）SGSN 能靈活的根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)用戶號段的分配來調(diào)整數(shù)據(jù)庫，以正確的分析用戶歸屬地。3.3 SGSN 對用戶號段擴展方案 SGSN 對用戶號段擴展方案通過用戶的號碼（MSISDN 或者 IMSI）區(qū)分出用戶所在的區(qū)域，并 對用戶上報的通用 APN 進行相應(yīng)的區(qū)域標(biāo)志擴展，從而能在 DNS 解析時區(qū)分不同省份的 GGSN。具體為： SGSN 在從用戶終端接收到 APN 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識后，首先對用戶連接請求信息（比如 APN、IMSI、MSISDN）進行分析，如果是國內(nèi)使用通用 APN 的用戶，則提取帶有用戶歸屬地標(biāo)志的信息（比如 用戶 MSISDN 中部分號碼），同時結(jié)合 APN 的運營商標(biāo)識 MNC
五、結(jié)論 雖然從 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)演進上看，WCDMA 分組域數(shù)據(jù)實時計費控制的實現(xiàn)是在 3GPP R6 階段才有 相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)定，但為了網(wǎng)絡(luò)平滑演進，并即時為 3G 數(shù)據(jù)用戶提供優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和可信賴的 計費平臺，有必要對 3G 分組域提前進行合理的規(guī)劃，并對分組域設(shè)備提出相應(yīng)的技術(shù)改造要求。WCDMA 分組域漫游用戶歸屬地接入是實現(xiàn)數(shù)據(jù)用戶實時控制的網(wǎng)絡(luò)前提，并且也方便實現(xiàn)分組 域用戶的內(nèi)容計費，對未來數(shù)據(jù)用戶實時控制的需求奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，保證了運營商的投資效益。參考文獻
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來源：中國聯(lián)通網(wǎng)站
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