(業(yè)務(wù)攻略)CDMA網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)VPDN用戶跨交換局切換掉話的解決方法

1、（業(yè)務(wù)管理）CDMA網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)VPDN用戶跨交 換局切換掉話的解決方法20XX年XX月多年的企業(yè)咨詢豉問(wèn)經(jīng)驗(yàn).經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以落地機(jī)行的卓越管理方案，值得您下載擁有CDMA 1X 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)VPDN 用戶跨交換局切換掉話的解決方法常江李輝友(中國(guó)聯(lián)通北京分公司移動(dòng)技術(shù)維護(hù)部)摘要： 首先對(duì)普通上網(wǎng)卡用戶和 VPDN 用戶于跨交換局切換時(shí)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試， 且針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中FACN 單元的特有性，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提出確實(shí)可行的解決方案，解決了困擾PDSN網(wǎng)管人員倆年多的不明原因的上網(wǎng)卡專網(wǎng)用戶掉話問(wèn)題。關(guān) 鍵 詞 ： 交 換 局 邊 界 、 切 換 掉 話 、 VPDN ( VirtualPr

2、ivateDialingNetwork ) 、 FACN( ForeignAgentControlNode )、 PDSN ( PacketDataServingNode )、 L2TP( Layer2TunnelProtocol ) 、 LNS ( L2TPNetworkServer )1 引言2006 年 2 月為解決 CDMA-1X 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) VPDN 用戶于移動(dòng)中無(wú)線上網(wǎng)時(shí)掉話的問(wèn)題， 作為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師和 PDSN 工程師對(duì)北京聯(lián)通的 CDMA1X 數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行問(wèn)題測(cè)試。 測(cè)試分為定點(diǎn)測(cè)試和移動(dòng)測(cè)試，測(cè)試范圍包括北京城區(qū)和郊區(qū)縣城；測(cè)試方法分為登錄到用戶的專網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢資料和于數(shù)據(jù)庫(kù)中

3、下載資料。2 問(wèn)題描述測(cè)試時(shí)首先啟動(dòng)CDMA-1X 專網(wǎng)用戶上網(wǎng)卡，然后再啟動(dòng)專網(wǎng)客戶端軟件VRC ，連接專用隧道，登錄到專網(wǎng)服務(wù)器。這批上網(wǎng)卡不能登錄互聯(lián)網(wǎng)，只能通過(guò)隧道登錄到用戶的專網(wǎng)。于定點(diǎn)測(cè)試時(shí)非常順利，上傳和下載的速率均很快，但于移動(dòng)狀態(tài)下測(cè)試時(shí)出了問(wèn)題。首先發(fā)當(dāng)下南三環(huán)洋橋以西車輛移動(dòng)中 IE 軟件會(huì)不定時(shí)的不能打開網(wǎng)頁(yè)和下載數(shù)據(jù)， 這時(shí)上網(wǎng)卡的連接狀態(tài)正常，瞬時(shí)流量顯示為零， VCR 顯示停止隧道連接，重新連接VCR 時(shí)顯示和專網(wǎng)服務(wù)器的連接錯(cuò)誤； 斷開上網(wǎng)卡重新連接后， VCR 仍然顯示和專網(wǎng)服務(wù)器的連接錯(cuò)誤；大約 20 分鐘以后才能重新連接成功。 (下圖為連接失敗時(shí)的 VCR

4、 畫面截屏， 部分名稱隱去) 。于不能連接專網(wǎng)服務(wù)器的地點(diǎn)停車后查詢這張上網(wǎng)卡于 PDSN 系統(tǒng)和交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均正常， 且且使用普通CDMA-1X 上網(wǎng)卡連接互聯(lián)網(wǎng)后均可正常使用， 初步判斷和無(wú)線部分無(wú)關(guān)。由于這批做測(cè)試的上網(wǎng)卡是臨時(shí)數(shù)據(jù)，用戶方能夠?qū)ǖ挠脩裘兔艽a進(jìn)行重置，所以初步懷疑是由于上網(wǎng)卡重名登錄或IP 地址相同的原因造成； 于用戶單位的系統(tǒng)中沒(méi)有查到相同的用戶名，為穩(wěn)妥起見(jiàn)將用戶名、密碼和上網(wǎng)卡的 IMSI 綁定。于以后幾天的測(cè)試中仍是發(fā)當(dāng)下不同地區(qū)、不定時(shí)的出現(xiàn)上述問(wèn)題。3 問(wèn)題的定位于和 PDSN 工程師討論問(wèn)題時(shí)他們說(shuō)以前也出現(xiàn)過(guò)類似的專網(wǎng)用戶掉話后不能重新連接的現(xiàn)象，當(dāng)

5、時(shí)的處理方法是于PDSN 側(cè)將卡的登記信息定時(shí)釋放，重新連接就行了，這種問(wèn)題存于大約有倆年的時(shí)間了，壹直未能徹底解決。于后幾天的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題的地區(qū)基本上于交換機(jī)的局邊界附近，為了證實(shí)這個(gè)判斷，用壹張專網(wǎng)上網(wǎng)卡和壹張普通上網(wǎng)卡于第壹、四交換局邊界做對(duì)比測(cè)試。測(cè)試中發(fā)現(xiàn)通過(guò)交換局邊界時(shí)專網(wǎng)上網(wǎng)卡依舊出現(xiàn)老問(wèn)題，但普通上網(wǎng)卡能正常使用，由此判斷問(wèn)題可能出當(dāng)下交換局邊界和PDSN 部分。CDMA 1X 分組網(wǎng)的組網(wǎng)方式分為 SIP(SimpleIP) 和 MIP(MobileIP) 倆種， SIP 和 MIP的有以下幾點(diǎn)主要區(qū)別：SIP(SimpleIP)1 . 如傳統(tǒng)撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，用戶每次使用數(shù)據(jù)

6、業(yè)務(wù)時(shí)均需進(jìn)行撥號(hào)連接2 . 每次接入得到不同的 IP 地址3 .用戶跨 PDSN 的漫游將導(dǎo)致連接的中斷4 .只能支持用戶端主動(dòng)發(fā)起的業(yè)務(wù)(“ GetSerVC通Internet。瀏覽，Email , FTP,VOD ，網(wǎng)絡(luò)游戲，網(wǎng)上聊天等等MIP(MobileIP)1. “ AlwaysOnline ”2. 用戶終端保持固定的 IP 地址3. 能夠跨 PDSN 漫游，不會(huì)導(dǎo)致連接的中斷4. 即支持用戶端發(fā)起的業(yè)務(wù)，又支持網(wǎng)絡(luò)端發(fā)起的業(yè)務(wù)( “ PushService ” ) 。專網(wǎng)接入，信息訂制等MobileIP 真正的意義不于于 PDSN 間切換時(shí)不斷線，而于于IP 地址攜帶。北京聯(lián)通的

7、 CDMA-1X 分組網(wǎng)采用 SIMPLEIP 結(jié)構(gòu)， 主要網(wǎng)元由 9 個(gè) MSC 、2 個(gè) FACN 、11 個(gè) PDSN 組成。下圖為帶有FACN 部分的 SimpleIP 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：FACN 是 PDSN 的信令控制節(jié)點(diǎn)，是整個(gè)PDSN 系統(tǒng)中的壹個(gè)可選組件，如果不選用，PDSN 系統(tǒng)能夠照常工作，如果選用， PDSN 系統(tǒng)能夠提供很多其它功能。 FACN 的主要功能是收集 PDSN 工作的情況信息、 監(jiān)控 PDSN 的工作狀態(tài)、 選擇和分配PDSN ， 實(shí)現(xiàn) PDSN負(fù)載控制。 FACN 能夠?qū)⒆疃?250 個(gè) PDSN 卡組成壹個(gè)虛擬的 PDSN 組，整個(gè) PDSN 組從PCF

8、角度見(jiàn)是壹個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“大” PDSN ， 這個(gè)“大” PDSN 容量能夠達(dá)到 1,000,000 個(gè)連接。下面?zhèn)z圖是SIP 的有 FACN 的 2 個(gè) PCF 和 2 個(gè) PDSN 切換的 PPP 建立和 IMSI 鑒權(quán)的流程圖：普通的上網(wǎng)卡用戶于進(jìn)行PPP 連接跨交換局切換時(shí)按以下流程操作：1 、 MN 和 PAN/PCF 之間完成了 TCH 的建立， PCF 已經(jīng)成功配置了壹個(gè)FACN 的 IP 地址，且且向 FACN 發(fā)送壹個(gè) R-PRegistrationrequest 。2 、 FACN 查數(shù)據(jù)庫(kù)找到壹個(gè)最佳的 PDSN 來(lái)處理該呼叫， PDSN 的選擇原則如下： FACN根據(jù) IMS

9、I 查數(shù)據(jù)庫(kù)見(jiàn)該 IMSI 的信息是否處于某壹個(gè)PDSN 中， 若是， 則選擇該 PDSN ； 否則選擇壹個(gè)負(fù)荷最輕的 PDSN 。3、FACN 向PCF發(fā)送壹個(gè) R-Pregistrationreply （rejectcode 域?yàn)?136）,其中 PDSN 的IP地址就是所選擇的PDSN的IP地址。4、PCF重新發(fā)送R-Pregistrationrequest到所選擇的PDSN , PDSN發(fā)回壹個(gè)表示成功的消息完成了 PCF和PDSN間R-PSession的建立。5、然后于MN和PDSN間進(jìn)行LCP層消息的交互，目的是進(jìn)行鏈路層參數(shù)的協(xié)商，鑒權(quán)方式的選擇，目前選用 CHAP 的方式。6、

10、 PDSN 發(fā)送壹個(gè)含有隨機(jī)數(shù)的 CHAPchallenge 到 MN ， MN 根據(jù)用戶密碼和收到的隨機(jī)數(shù)計(jì)算出壹個(gè)應(yīng)答參數(shù)，且將該參數(shù)連同用戶名壹起于 CHAPresponse 發(fā)送給PDSN 。7、PDSN 向 FACN 發(fā)送壹條 FACNRegistrationrequestmessage ,其中含有 IMSI 和 NAI , FACN 根據(jù) IMSI 和 NAI 查找 IMSI 數(shù)據(jù)庫(kù)判斷是否有關(guān)聯(lián)記錄存于。8、 FACN 發(fā)送壹條含有存于關(guān)聯(lián)記錄或者不存于關(guān)聯(lián)記錄信息和關(guān)聯(lián) ID 的FACNRegistrationreply 消息到源 PDSN 。9、 PDSN 和 FAAA 、

11、HomeRADIUS 進(jìn)行 RADISU 鑒權(quán)。10、PDAN發(fā)送CHAPAccept給MN , MN和PDSN進(jìn)行IPCP協(xié)商獲得IP地址，簡(jiǎn)單的 IPSession 建立完成。11、源PDSN 發(fā)送 FACNregistrationupdate 給FACN ,其中含有 NAI 和 IMSI ; FACN 禾用FACNregistrationupdate 消息中的信息建立壹個(gè)對(duì)應(yīng)的 IMSI 數(shù)據(jù)庫(kù)的接口， 且且向源 PDSN 發(fā)送壹條應(yīng)答消息FACNRegUpdateAck 。至此壹條于MN、源PCF和源PDSN間的SIPsession建立成功。12、MN于進(jìn)行切換時(shí)，Session進(jìn)入休

12、眠狀態(tài)（PCF發(fā)送壹條含有 ActiveStop 的R-PRRQ 消息給源PDSN ） ; PDSN發(fā)送壹條R-PRRQPCF。PDSN端SIPsession進(jìn)入休眠狀態(tài)，這日進(jìn)行跨局間的PCF切換。13 MN 切換到目標(biāo) PCF ； MN 建立業(yè)務(wù)信道。14、目標(biāo)PCF配置有壹個(gè)FACN的IP地址；且且向FACN發(fā)送壹條R-PRegistrationrequest 消息。15 FACN 查數(shù)據(jù)庫(kù)找到壹個(gè)最佳的 PDSN 來(lái)處理該呼叫， FACN 根據(jù) IMSI 查數(shù)據(jù)庫(kù)見(jiàn)該IMSI 的信息是否處于某壹個(gè)PDSN 中，若是，則選擇該P(yáng)DSN ；否則選擇壹個(gè)負(fù)荷最輕的 PDSN 。于圖 2 中，

13、由于 PDSN 和 PCF 的分組原因， FACN 不能為該呼叫繼續(xù)分配源PDSN ；此時(shí)， FACN 會(huì)回壹條 R-PRegistrationreply 消息到目標(biāo)PCF ，其中含有最佳的目標(biāo) PDSN 地址。16、目標(biāo)PCF重新發(fā)送R-Pregistrationrequest消息到所選擇的PDSN ;進(jìn)行R-P隧道的建立；然后于MN和PDSN間進(jìn)行LCP層消息的交互，目標(biāo) PDSN發(fā)送壹條含有隨機(jī)數(shù)的 CHAPchallenge 到 MN ； MN 再根據(jù)用戶密碼和收到的隨機(jī)數(shù)計(jì)算出壹個(gè)應(yīng)答參數(shù)，且將該參數(shù)連同用戶名壹起于CHAPresponse 發(fā)送給目標(biāo) PDSN 。17 目標(biāo) PDS

14、N 向 FACN 發(fā)送壹條 FACNRegistrationrequestmessage ，其中含有IMSI和NAI ; FACN根據(jù)IMSI和NAI查找IMSI數(shù)據(jù)庫(kù)判斷是否有關(guān)聯(lián)記錄存于。于這個(gè)流程中，F(xiàn)ACN找到于源PDSN中存于壹個(gè)dormant的SIPSession，需要源 PDSN 撤除該 Session ；18 FACN 發(fā)送壹條含有IMSI 和 NAI 信息的 registrationUpdate 到源 PDSN ；源 PDSN 進(jìn)行和源PCF之間PPPSession和R-PSession的撤除；源PDSN發(fā)送壹條含有存于關(guān)聯(lián) 記錄或者不存于關(guān)聯(lián)記錄信息的 FACNRegist

15、rationAcknowledge 消息到 FACN ；ID的FACN 發(fā)送壹條含有存于關(guān)聯(lián)記錄或者不存于關(guān)聯(lián)記錄信息和關(guān)聯(lián)FACNRegistrationreply 到目標(biāo) PDSN ；19、目標(biāo)PDSN和FAAA、RADIUS進(jìn)彳T RADIUS的鑒權(quán)；且且發(fā)送壹條 CHAPAccept消息到MN ; MN和目標(biāo)PDSN進(jìn)行IPCP協(xié)商獲取IP地址。20 、目標(biāo)PDSN 發(fā)送 FACNregistrationupdate 到 FACN ，其中含有NAI 和 IMSI ； FACN根據(jù)這條消息中的信息進(jìn)行IMSI 數(shù)據(jù)庫(kù)接口的更新。21 、于 MN 、目標(biāo) PCF 和目標(biāo) PDSN 間完成了

16、 SIPSession 的建立，且且完成了這次于2 個(gè) PCF 和 2 個(gè) PDSN 間的跨局切換。從圖 1 的流程來(lái)見(jiàn)，所有操作似乎均是正常的；但到圖 2 進(jìn)行切換后重新連接出現(xiàn)問(wèn)題，初步懷疑是于1517步驟有問(wèn)題，就是圖 2中畫紅圈的部分。找到了問(wèn)題的大致方向后，于接下來(lái)的跨局邊界的測(cè)試時(shí)于FACN 中查找專網(wǎng)上網(wǎng)卡切換前后的 PDSN 的關(guān)聯(lián)記錄， 可是沒(méi)有找到， 下圖是于 FACN 中的記錄信息， 能夠清楚的見(jiàn)到包含用戶的 IMSI ， LASTPDSN的 IP 地址，連接狀態(tài)和用戶名（也能夠用域名做用戶名） 。由于于核心網(wǎng)中沒(méi)有查到關(guān)于LASTPDSN 的消息，所以只能使用 linc

17、heck 命令于企業(yè)網(wǎng)的 LNS 端查詢上網(wǎng)卡連接PDSN 的狀態(tài)，下圖是連接 PDSN 的信息：上圖中畫紅線的用戶跨局后同時(shí)占用倆個(gè)PDSN ，上網(wǎng)卡已不能正常使用，讓機(jī)房將這個(gè)用戶于 PDSN 側(cè)釋放以后可正常使用； 畫蘭線的用戶跨局后只占用壹個(gè)PDSN ， 能夠正常使用。對(duì)之上結(jié)果的分析是跨局后于重新分配PDSN 時(shí)恰好是源PDSN 最空閑，所以仍分配到源 PDSN ，能夠建立 PPP 連接；這時(shí)如果是另壹PDSN 空閑，則分配到新的 PDSN ，產(chǎn)生新的 IP 地址，就出現(xiàn)了測(cè)試中遇到的問(wèn)題。下面以 MN 發(fā)起隧道的 VPDN 為例，介紹基本消息流程：首先的過(guò)程是CDMA1X 空中接口

18、的建立，本文不做詳細(xì)討論。1 . PCF向PDSN發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，這個(gè)消息是 A11接口的標(biāo)準(zhǔn)消息;2 . PDSN給PCF注冊(cè)響應(yīng)；3 . PPP的LCP (鏈路控制協(xié)議)協(xié)商階段， 這個(gè)階段也是PPP的初始階段，主要是于 PDSN 和終端之間進(jìn)行協(xié)商，包括認(rèn)證方式和是否進(jìn)行加密等；4 . LCP協(xié)商成功后，終端向PDSN發(fā)起認(rèn)證請(qǐng)求；5 PDSN 向 AAA 發(fā)起認(rèn)證請(qǐng)求，這個(gè)消息是RADIUS 的標(biāo)準(zhǔn)消息，其中帶有用戶名密碼等信息；6 AAA 收到請(qǐng)求后，對(duì)用戶名密碼進(jìn)行認(rèn)證，發(fā)現(xiàn)是VPDN 用戶，通過(guò)授權(quán)把關(guān)聯(lián)屬性參數(shù)發(fā)給PDSN。包括VPDN的類型、隧道密碼、LNS的IP地址等；7 P

19、DSN 收到各種關(guān)于VPDN 的屬性，通過(guò)L2TP 協(xié)議和企業(yè)端LNS 建立隧道；8 . LNS發(fā)起進(jìn)行隧道驗(yàn)證；9 . LNS和PDSN (LAC)之間的會(huì)話建立；10 PDSN 會(huì)把之前第3步中協(xié)商后的參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給LNS ，特別注意的是，這壹步LNS能夠要求和終端進(jìn)行LCP 的重協(xié)商，圖例是沒(méi)有進(jìn)行LCP 的重協(xié)商的，是否進(jìn)行重協(xié)商取決于LNS的配置和終端是否支持LCP的重協(xié)商。11 企業(yè)內(nèi)部 AAA 對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證；12 . LNS給終端發(fā)送認(rèn)證成功的消息；13 .認(rèn)證成功后，進(jìn)入 PPP的IPCP階段，由企業(yè)的LNS分配IP地址；14 . VPDN用戶到企業(yè)網(wǎng)PPP連接建立。于CDMA

20、1X分組網(wǎng)中，普通上網(wǎng)卡用戶是由 FACN選定空閑的PDSN ,且由PDSN向 MN分配IP地址，再向FACN發(fā)送關(guān)聯(lián)信息；但對(duì)于 VPDN用戶來(lái)說(shuō)FACN選定空閑的PDSN 后，由PDSN通L2TP協(xié)議向LNS發(fā)送通過(guò)授權(quán)的用戶信息及關(guān)聯(lián)屬性參數(shù)，這時(shí)的 PDSN只 起到路由器的功能，MN獲得的是由LNS分配的IP地址，和普通用戶建立PPP有所不同，其中IPCP的過(guò)程是由終端和LNS之間完成的，所以PDSN不知道用戶最終分配的IP地址。另外，基于終端發(fā)起的 VPDN 業(yè)務(wù)壹般需要進(jìn)行二次認(rèn)證，終端需于企業(yè)端 RADIUS 服務(wù)器通過(guò)認(rèn)證后，再和企業(yè)LNS建立隧道，流程和上述流程略有不同。4 問(wèn)題的解決通過(guò)之上的測(cè)試和分析，產(chǎn)生問(wèn)題的原因已經(jīng)基本定位于FACN 和 PDSN 之間的消息對(duì)話和關(guān)聯(lián)信息的傳送和保存、調(diào)用的步驟上。這時(shí)將測(cè)試用的專網(wǎng)上網(wǎng)卡于系統(tǒng)中綁定到壹個(gè)固定的 PDSN 上， 于跨交換局切換重新建立 PPP 連接時(shí)測(cè)試正常。于系統(tǒng)中查見(jiàn)發(fā)現(xiàn)切換前建立 PPP 連接時(shí) PDSN 未向 FACN 發(fā)送 FACNregrequest 消息，導(dǎo)致于FACN 中沒(méi)有存儲(chǔ)第壹次登陸時(shí)的 MN 的關(guān)聯(lián)信息及IP地址，于跨局切換