banner.jpg)
相關(guān)專題：
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(xì)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<mnc>.MCC<mcc>.GPRS），進行DNS查詢GGSN的IP地址。
（a） 若查詢到GGSN IP，則APN選路結(jié)束，向該GGSN發(fā)起激活。
（b） 若查詢不到GGSN IP，SGSN給用戶發(fā)送PDP激活拒絕消息。
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<mnc>.MCC<mcc>.GPRS，按照3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定組成完整的APN，送至DNS服務(wù)器進行解析。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。
通過對分組域核心網(wǎng)網(wǎng)元SGSN的如上改造，可以使省際漫游用戶請求解析的通用APN攜帶有歸屬地信息，并對省內(nèi)DNS及根DNS的解析數(shù)據(jù)庫配置，使其能對通用APN中攜帶的歸屬地信息進行解析，從而向拜訪地SGSN返回對應(yīng)用戶歸屬GGSN的IP地址，實現(xiàn)省際漫游用戶歸屬地接入的要求。
以上各種方案都需要基于3GPP的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對分組域相應(yīng)網(wǎng)元設(shè)備作出一定改造，下面從網(wǎng)元改動以及設(shè)備配置角度對三種方案作出對比（如表1所示）。
表1 三種方案比較
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
1、李連祥等. 3G融合在線計費系統(tǒng)的實現(xiàn)方案. 電信科學(xué)，2006（5）
2、楊豐瑞等. 3G計費分析. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2006（2）
3、徐盈. 移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基于內(nèi)容計費的實現(xiàn). 現(xiàn)代通信，2006（5）
