第一篇：WCDMA分組域歸屬地接入實現方案探討
WCDMA 分組域歸屬地接入實現方案探討
http://(2007/9/10 10:20)
一、引言 隨著移動增值新業務、新應用層出不窮，話音業務之外的移動增值服務被越來越多的手機用戶使 用。近年來數據業務的增長速度也大大高于語音業務，數據業務市場存在很大的挖潛空間。面對豐富的移動數據增值業務以及數據用戶上網行為的多樣性，傳統的基于時長的語音業務計費 方法已不能滿足移動數據網的需要。3G 分組域不僅要能對數據用戶的在線時長、數據流量、內容信 息等作出分析，還要能實時監控用戶賬務信息，做到無時延、精確的實時計費，防止用戶使用數據業 務時的惡意欠費，保證運營商的投資效益。為此，在進行 WCDMA 分組域網絡建設前，運營商要合理規劃網絡架構，做到對分組用戶的實時 監控。分組用戶歸屬地接入的方式讓運營商對數據業務的監控點落在用戶歸屬地，同時結合后臺計費 系統的相應改造，可以方便地向用戶提供實時精確的計費服務，并能滿足未來計費方式的多樣性，比 如內容計費、流計費（FBC）等。
二、漫游用戶歸屬地接入需求分析 由于我國國內運營商建網的方式都是以省為區域劃分網絡，用戶的管理數據存儲在歸屬省份。對 于現有的 2.5G GPRS 分組域系統，數據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據業務，通過 GPRS 網內 DNS 解析，路由到拜訪地 GGSN，從而接入到外部數 據網絡中（如圖 1 所示）。
圖 1 漫游數據用戶拜訪地接入示意圖 此時的用戶接入監控點在拜訪地的 GGSN 節點，而用戶的管理數據存儲在歸屬地，造成不能靈活 地實時控制用戶數據業務行為。尤其對于漫游用戶惡意使用數據業務的行為，歸屬地無法實時監控，不能有效地控制惡意欠費問題。未來 3G 網絡會大力發展數據業務，并對其開展靈活的內容計費，即運營商通過對用戶使用的數 據包進行過濾和分析，以識別區分用戶數據傳送的內容種類、屬性，并把相關的信息傳送到運營商計 費系統，使運營商可以通過這些內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 系統以及未來的 3G 分組域，數據用戶和外部網絡的最終分界點就是 GGSN，內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 受到本省定義的內容資費，不利于數據業務的開展。為解決上述問題，在對 3G 分組域核心網網絡架構合理規劃基礎上，需要對分組域的核心設備進 行相應的新功能技術改造，使其在滿足 3GPP 標準規定的基本網絡協議處理功能基礎上，做到面向未 來數據業務多樣化特點，實現對數
據用戶進行實時控制功能。
三、分組用戶接入的標準流程 WCDMA 分組網絡主要根據數據用戶終端設置的 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 發現用戶上報的 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據，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）。
（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號 MNC、移動國家號 MCC 擴展出 APN OI（運營商標志），并附加到 APN 上構成 3GPP 規定的 APN 完整形式（APN.MNC
四、漫游用戶歸屬地接入實現方案 用戶終端設置的 APN 從用途上分為 2 大類。一類是為全網都支持接入的外部數據網分配的 APN，也稱通用 APN，形如 GPRS-Access，此類 APN 不包含用戶的歸屬地區域信息。另一類是為非全網性接入的外部數據網分配的 APN，也稱區域 APN，形如 isp.com.bj，此類 APN 包含用戶的歸屬地區域信息。由于中國移動通信網絡的特點，不同省之間視為漫游但卻使用完全相同的網號，因此根據如上的 3GPP 標準 APN 解析流程，若用戶上報通用 APN，則分組網絡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，從而無法區分開接入 GGSN，目前 2.5G GPRS 網絡采用就近接 入的方式，即統一使 DNS 解析到拜訪地的 GGSN 地址，這就造成漫游數據用戶的拜訪地接入的現實。如果運營商在未來的 WCDMA 分組域網絡的建設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，又對網絡
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方案，都是緊密結合 3GPP 現有的標準，對分組域核心網元設備 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域標志的通用 APN，并改造現有 SGSN 使其具有 APN 覆蓋功能，從而能在 DNS 解析時區分不同省份的 GGSN。具體為： 每個用戶所在的 HLR 根據其所在的省份設置相應的 APN，比如每個北京用戶的第一個 APN 都設 為 GPRS-Access.bj。SGSN 在基于圖 2 所示的標準 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 區域省份標志的 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 規范進行標準的擴展處理。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 進行數據接入。這就要求廠商設備應具備以下能力。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 內部增加用戶號段和歸屬省份標志對應的解析數據庫，從而能在 DNS 解析時區分不同省份的 GGSN。具體為： SGSN 在基于圖 2 所示的標準 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。即當用戶請求的 APN 屬于合法簽約 APN 時，SGSN 通過查詢內置的數據庫 判斷用戶歸屬地，并在 APN 后面加上區域省份標志，送 DNS 解析，DNS 根據此 APN 解析出對應 的歸屬 GGSN 的地址，從而實現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 規范進行標準的擴展處理。比如，對于北京用戶來說，無論該用戶漫游到哪一個 SGSN，SGSN 都會根據北京用戶號段識別 并增加區域省份標志，使用 GPRS-Access.bj 進行 DNS 解析查詢，從而能正確的使用北京 GGSN 進行數據接入。這就要求廠商設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 能靈活的根據現網用戶號段的分配來調整數據庫，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）區分出用戶所在的區域，并 對用戶上報的通用 APN 進行相應的區域標志擴展，從而能在 DNS 解析時區分不同省份的 GGSN。具體為： SGSN 在從用戶終端接收到 APN 網絡標識后，首先對用戶連接請求信息（比如 APN、IMSI、MSISDN）進行分析，如果是國內使用通用 APN 的用戶，則提取帶有用戶歸屬地標志的信息（比如 用戶 MSISDN 中部分號碼），同時結合 APN 的運營商標識 MNC
五、結論 雖然從 3GPP 標準演進上看，WCDMA 分組域數據實時計費控制的實現是在 3GPP R6 階段才有 相應的標準協議規定，但為了網絡平滑演進，并即時為 3G 數據用戶提供優良的網絡環境和可信賴的 計費平臺，有必要對 3G 分組域提前進行合理的規劃，并對分組域設備提出相應的技術改造要求。WCDMA 分組域漫游用戶歸屬地接入是實現數據用戶實時控制的網絡前提，并且也方便實現分組 域用戶的內容計費，對未來數據用戶實時控制的需求奠定了網絡基礎，保證了運營商的投資效益。參考文獻
1、李連祥等.3G 融合在線計費系統的實現方案.電信科學，2006（5）
2、楊豐瑞等.3G 計費分析.電信工程技術與標準化，2006（2）
3、徐盈.移動互聯網業務基于內容計費的實現.現代通信，2006（5）
來源：中國聯通網站
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