移动网分组域原理

RA1 RA2
Routing_Area_update_request
SGSN
Routing_Area_update_accept Routing_Area_update_complete
第三章 GPRS业务流程-SGSN间路由区更新 1
new old
RA1 RA2
SGSN
SGSN
GGSN
Routing_Area_update_req (RA1) SGSN_context_req (RA1, TLLI, @SGSN2) SGSN_context_resp (MM_ctxt, PDP_ctxt)
SGSN的功能
• 网络接入控制：
– 鉴权加密 – IMEI检查
网元基本功能
• 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
SGSN的功能
• 计费管理 • 路径管理
网元基本功能
– SGSN-BSS之间数据传输路径管理 – SGSN-GGSN/SGSN-SGSN间的路径管理
HLR
Update_location (IMSI, @SGSN2) cancel_location (IMSI) cancel_location_ack insert_subscriber_data (+ack) Update_location_ack
Routing_Area_update_accept (TLLI) Routing_Area_update_complete
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。
GPRS会话管理2
SGSN
Create_PDP_context_req (type [+ @ of PDP] , APN, QoS)
GGSN
@ GGSN1 TID1
Create_PDP_ctxt
TID1 IP @ current SGSN
Create_PDP_context response (IP @)
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
网元基本功能
• 业务管理
– 对APN进行管理
DNS功能
SGSN GPRS骨干网 GGSN_B GGSN_A
网元基本功能
INTERNET
DNS
BSS
MS

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
– ——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。
Gr接口介绍
• Gr接口定义
– Gr：SGSN和HLR之间的接口
Gr接口和MAP协议
• 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E1 2Mbps中继。
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1
MS 空闲状态
SGSN
Attach_request (IMSI)
HLR
Triplet request
Authentication Update_location
IMSI current SGSN
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。
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接口和GTP’协议
• 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。
• 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
GGSN的功能
• 网络接入控制（外部PDN侧）
– 消息过滤 – 计费信息收集
网元基本功能
• 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
GTP’协议
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
Gb接口介绍
Gb接口与BSSGP协议
• 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。
内部资料 注意保密
移动网分组域基本原理
移动网管中心 2012年7月
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（General Packet Radio Service，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 。
– 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。
BSSGP协议
Gb接口与BSSGP协议
• BSSGP（Base SubSystem GPRS Protocol ）：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。
Internet
Gi
TE
ISDN Ethernet.etc
X.25
Gi
TE
UTRAN
Um
Iu
ATM
SGSN
Ga
CG
Gp
BG
省网结构图
全国骨干网设备连接示意图
境外其它运营 商GRX
B省分组域核心网
GGSN proxy root DNS NTP BG IP承载网 B网
IP网络 A省分组域核心网 全国骨干网设备
GPRS会话管理1
SGSN
Activate_PDP_context_req (NSAPI1,type [+ @ of PDP] , APN, QoS)
DNS
TLLI
Activate_PDP_ctxt
DNS_query (APN)
DNS_response (@ IP of GGSN1)
TLLI (NSAPI1 + PDP ctxt) (TID + @ of GGSN1)
– 数据传输功能 – 移动性管理 – Gb口管理（BVC链路管理）
Iu-PS 接口介绍
Iu-PS接口与RANAP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 接口功能
GPRS系统体系结构
UMTS R4核心网系统结构
PSTN CS域 MGW
Nb Mc Mc C
HLR
H
Intern et
Gc
Gr Gi
PS域
GMSC
Nc
AuC
CG
Other
GGSN
Gn Ga
D
F
EIR
Gf Gs
PLMN
Gp BG GGSN
MGW
MSC/VLR
SGSN
Gb A Iu-CS Iu-PS
BSC
SGSN_context_ack transfer of stored packets
Update_PDP_context_req (TID, @SGSN2) Update_PDP _context_resp
第三章 GPRS业务流程-SGSN间路由区更新 2
new old
RA1 RA2
SGSN
SGSN
GTP协议
Gn、Gp接口和GTP协议
• GTP－GPRS Tunneling Protocol • 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。
Activate_PDP_context_accept (IP @)
TLLI1 NSAPI + PDP context
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。
GPRS业务流程-附着2
SGSN
HLR
Insert_subscriber_data Update_location_ack
IMSI TLLI + current RA
+ subscription data MS 就绪
Attach_accept (TLLI)
MS TLLI
第三章 GPRS业务流程-SGSN内路由区更新
Gn/Gp接口介绍
• Gn/Gp接口定义
Gn、Gp接口和GTP协议
– 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。
Abis
RNC
Iub
信令接口
Node B
Uu
BTS
Um
BTS
Node B
承载接口
GPRS体系结构图
MSC/VLR SMS-GMSC SMS-IWMSC HLR
GPRS系统体系结构
EBaidu NhomakorabeaR
SS7
Gs Gd Gr Gf Gc
BSS
Um Gb
FR
SGSN
Gn
Gn
ATM
GPRS Backbone DDN
GGSN GGSN
Iu-PS接口与RANAP协议
• 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接口与RANAP协议
RANAP协议介绍
• 无线接入网络应用部分协议（RANAP）
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。

SGSN之间路由区更新过程中，解析旧SGSN的IP地址
CG的功能
• • • • •
网元基本功能
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
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