第一篇：WCDMA分组域归属地接入实现方案探讨
WCDMA 分组域归属地接入实现方案探讨
http://(2007/9/10 10:20)
一、引言 随着移动增值新业务、新应用层出不穷，话音业务之外的移动增值服务被越来越多的手机用户使 用。近年来数据业务的增长速度也大大高于语音业务，数据业务市场存在很大的挖潜空间。面对丰富的移动数据增值业务以及数据用户上网行为的多样性，传统的基于时长的语音业务计费 方法已不能满足移动数据网的需要。3G 分组域不仅要能对数据用户的在线时长、数据流量、内容信 息等作出分析，还要能实时监控用户账务信息，做到无时延、精确的实时计费，防止用户使用数据业 务时的恶意欠费，保证运营商的投资效益。为此，在进行 WCDMA 分组域网络建设前，运营商要合理规划网络架构，做到对分组用户的实时 监控。分组用户归属地接入的方式让运营商对数据业务的监控点落在用户归属地，同时结合后台计费 系统的相应改造，可以方便地向用户提供实时精确的计费服务，并能满足未来计费方式的多样性，比 如内容计费、流计费（FBC）等。
二、漫游用户归属地接入需求分析 由于我国国内运营商建网的方式都是以省为区域划分网络，用户的管理数据存储在归属省份。对 于现有的 2.5G GPRS 分组域系统，数据用户漫游时对于通用的 APN 采用拜访地 GGSN 接入方案，也即漫游用户使用数据业务，通过 GPRS 网内 DNS 解析，路由到拜访地 GGSN，从而接入到外部数 据网络中（如图 1 所示）。
图 1 漫游数据用户拜访地接入示意图 此时的用户接入监控点在拜访地的 GGSN 节点，而用户的管理数据存储在归属地，造成不能灵活 地实时控制用户数据业务行为。尤其对于漫游用户恶意使用数据业务的行为，归属地无法实时监控，不能有效地控制恶意欠费问题。未来 3G 网络会大力发展数据业务，并对其开展灵活的内容计费，即运营商通过对用户使用的数 据包进行过滤和分析，以识别区分用户数据传送的内容种类、属性，并把相关的信息传送到运营商计 费系统，使运营商可以通过这些内容计费信息对用户作出灵活的计费处理。
对于目前的 2.5G GPRS 系统以及未来的 3G 分组域，数据用户和外部网络的最终分界点就是 GGSN，内容计费策略一般是在 GGSN 上定义，若采用拜访地 GGSN 接入方式，则漫游用户不能享 受到本省定义的内容资费，不利于数据业务的开展。为解决上述问题，在对 3G 分组域核心网网络架构合理规划基础上，需要对分组域的核心设备进 行相应的新功能技术改造，使其在满足 3GPP 标准规定的基本网络协议处理功能基础上，做到面向未 来数据业务多样化特点，实现对数
据用户进行实时控制功能。
三、分组用户接入的标准流程 WCDMA 分组网络主要根据数据用户终端设置的 APN 来判断用户的接入 GGSN 地址，从而确定 分组用户的接入位置。3GPP TS 23.060 GPRS Service Description 附录 A(APN and GGSN Selection）中，对 APN 解析及用户接入流程进行了详细定义。简单对其归纳为如图 2 所示的解析流程。
图 2 APN 选择及解析流程 结合图 2，一个正常的用户 APN 选择接入流程描述如下。a）SGSN 从用户的 PDP 激活请求中获取用户上报的 APN。b）如果用户上报 APN 非空，并且匹配 HLR 中的签约 APN，则用户上报 APN 是合法 APN。c）如果 SGSN 发现用户上报的 APN 是空的，即用户没有带请求的 APN，那么 SGSN 就分析 用户附着时从 HLR 获取到的用户签约数据，看用户有没有签约通配符*（通配符表示可以允许用户使 用任意 APN 接入系统）。
（a）如果用户签约了通配符*，那么 SGSN 将自己配置的 APN（SGSN）分配给用户使用。（b）如果用户未签约通配符*，那么 SGSN 判断一下用户在 HLR 中签约了几个 APN。如果用户只签约了一个 APN，那么 SGSN 就将用户签约的这个 APN 分配给用户使用。如果用户签约了多于一个的 APN，由于 SGSN 无法判断用户应该使用哪个签约 APN，因此 SGSN 将拒绝用户的激活请求。d）选定用户使用的 APN 后，SGSN 从自己配置的移动网号 MNC、移动国家号 MCC 扩展出 APN OI（运营商标志），并附加到 APN 上构成 3GPP 规定的 APN 完整形式（APN.MNC
四、漫游用户归属地接入实现方案 用户终端设置的 APN 从用途上分为 2 大类。一类是为全网都支持接入的外部数据网分配的 APN，也称通用 APN，形如 GPRS-Access，此类 APN 不包含用户的归属地区域信息。另一类是为非全网性接入的外部数据网分配的 APN，也称区域 APN，形如 isp.com.bj，此类 APN 包含用户的归属地区域信息。由于中国移动通信网络的特点，不同省之间视为漫游但却使用完全相同的网号，因此根据如上的 3GPP 标准 APN 解析流程，若用户上报通用 APN，则分组网络对于本地用户和漫游入用户请求的 DNS 解析的 APN 均为相同的通用 APN，从而无法区分开接入 GGSN，目前 2.5G GPRS 网络采用就近接 入的方式，即统一使 DNS 解析到拜访地的 GGSN 地址，这就造成漫游数据用户的拜访地接入的现实。如果运营商在未来的 WCDMA 分组域网络的建设中采用漫游用户归属地接入的方案，那么必须本 着既方便用户不改变终端配置，又对网络
改动最小的原则，在仍然保持原运营商定义的通用 APN 或 者专用 APN 设置的同时，以满足漫游用户归属地接入的需求。漫游用户归属地接入如图 3 所示。
图 3 漫游用户归属地接入示意 以下提出几种归属地接入的实现方案，都是紧密结合 3GPP 现有的标准，对分组域核心网元设备 提出了一定的功能改造需求。3.1 APN 覆盖方案
APN 覆盖方案通过在 HLR 中对用户签约带有区域标志的通用 APN，并改造现有 SGSN 使其具有 APN 覆盖功能，从而能在 DNS 解析时区分不同省份的 GGSN。具体为： 每个用户所在的 HLR 根据其所在的省份设置相应的 APN，比如每个北京用户的第一个 APN 都设 为 GPRS-Access.bj。SGSN 在基于图 2 所示的标准 APN 判定流程进行解析时，还需通过一定的特殊功能改造，使其 具备 APN 覆盖功能。即对于用户请求的 APN 如果和 HLR 签约的 APN 不一致时，SGSN 不会拒绝 用户的接入，而是使用 HLR 中的第一个 APN 来覆盖用户请求的 APN。这样可以保证用户使用带有 区域省份标志的 APN 来进行 DNS 的解析查询。对于终端用户上报的专有 APN 及国际漫游来访用户 上报的 APN，SGSN 会按照 3GPP 规范进行标准的扩展处理。比如，对于北京用户来说，无论该用户漫游到哪一个 SGSN，SGSN 都会使用 GPRS-Access.bj 进行 DNS 解析查询，从而能正确地使用北京 GGSN 进行数据接入。这就要求厂商设备应具备以下能力。a）SGSN 具备 APN 覆盖功能，需要对其进行一定的功能改造。b）HLR 对每一个用户可以定义多个 APN，其中第一个 APN 设置为类似 GPRS-Access.bj 的 形式。3.2 SGSN 对用户号段分析方案 SGSN 对用户号段分析方案通过在 SGSN 内部增加用户号段和归属省份标志对应的解析数据库，从而能在 DNS 解析时区分不同省份的 GGSN。具体为： SGSN 在基于图 2 所示的标准 APN 判定流程进行解析时，还需通过一定的特殊功能改造，使其 具备用户号段分析功能。即当用户请求的 APN 属于合法签约 APN 时，SGSN 通过查询内置的数据库 判断用户归属地，并在 APN 后面加上区域省份标志，送 DNS 解析，DNS 根据此 APN 解析出对应 的归属 GGSN 的地址，从而实现漫游用户的归属地接入。对于终端用户上报的专有 APN 及国际漫游 来访用户上报的 APN，SGSN 会按照 3GPP 规范进行标准的扩展处理。比如，对于北京用户来说，无论该用户漫游到哪一个 SGSN，SGSN 都会根据北京用户号段识别 并增加区域省份标志，使用 GPRS-Access.bj 进行 DNS 解析查询，从而能正确的使用北京 GGSN 进行数据接入。这就要求厂商设备要求具备以下能力。a）SGSN 具备号段分析能力，通过分析用户号段识别用户归属地，并能附加到用户上报 APN 上面
。
b）SGSN 能灵活的根据现网用户号段的分配来调整数据库，以正确的分析用户归属地。3.3 SGSN 对用户号段扩展方案 SGSN 对用户号段扩展方案通过用户的号码（MSISDN 或者 IMSI）区分出用户所在的区域，并 对用户上报的通用 APN 进行相应的区域标志扩展，从而能在 DNS 解析时区分不同省份的 GGSN。具体为： SGSN 在从用户终端接收到 APN 网络标识后，首先对用户连接请求信息（比如 APN、IMSI、MSISDN）进行分析，如果是国内使用通用 APN 的用户，则提取带有用户归属地标志的信息（比如 用户 MSISDN 中部分号码），同时结合 APN 的运营商标识 MNC
五、结论 虽然从 3GPP 标准演进上看，WCDMA 分组域数据实时计费控制的实现是在 3GPP R6 阶段才有 相应的标准协议规定，但为了网络平滑演进，并即时为 3G 数据用户提供优良的网络环境和可信赖的 计费平台，有必要对 3G 分组域提前进行合理的规划，并对分组域设备提出相应的技术改造要求。WCDMA 分组域漫游用户归属地接入是实现数据用户实时控制的网络前提，并且也方便实现分组 域用户的内容计费，对未来数据用户实时控制的需求奠定了网络基础，保证了运营商的投资效益。参考文献
1、李连祥等.3G 融合在线计费系统的实现方案.电信科学，2006（5）
2、杨丰瑞等.3G 计费分析.电信工程技术与标准化，2006（2）
3、徐盈.移动互联网业务基于内容计费的实现.现代通信，2006（5）
来源：中国联通网站
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