隨著移動(dòng)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(dòng)增值服務(wù)被越來(lái)越多的手機(jī)用戶使用。近年來(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)速度也大大高于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)存在很大的挖潛空間。

　　面對(duì)豐富的移動(dòng)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(shí)長(zhǎng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)方法已不能滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的需要。3G分組域不僅要能對(duì)數(shù)據(jù)用戶的在線時(shí)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)流量、內(nèi)容信息等作出分析，還要能實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶賬務(wù)信息，做到無(wú)時(shí)延、精確的實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，防止用戶使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)的惡意欠費(fèi)，保證運(yùn)營(yíng)商的投資效益。

　　為此，在進(jìn)行WCDMA分組域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前，運(yùn)營(yíng)商要合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，做到對(duì)分組用戶的實(shí)時(shí)監(jiān)控。分組用戶歸屬地接入的方式讓運(yùn)營(yíng)商對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的監(jiān)控點(diǎn)落在用戶歸屬地，同時(shí)結(jié)合后臺(tái)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的相應(yīng)改造，可以方便地向用戶提供實(shí)時(shí)精確的計(jì)費(fèi)服務(wù)，并能滿足未來(lái)計(jì)費(fèi)方式的多樣性，比如內(nèi)容計(jì)費(fèi)、流計(jì)費(fèi)(FBC)等。

　　二、漫游用戶歸屬地接入需求分析

　　由于我國(guó)國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)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(chǔ)在歸屬省份。對(duì)于現(xiàn)有的2.5GGPRS分組域系統(tǒng)，數(shù)據(jù)用戶漫游時(shí)對(duì)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(guò)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(shí)的用戶接入監(jiān)控點(diǎn)在拜訪地的GGSN節(jié)點(diǎn)，而用戶的管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在歸屬地，造成不能靈活地實(shí)時(shí)控制用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)行為。尤其對(duì)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(shí)時(shí)監(jiān)控，不能有效地控制惡意欠費(fèi)問(wèn)題。

　　未來(lái)3G網(wǎng)絡(luò)會(huì)大力發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并對(duì)其開(kāi)展靈活的內(nèi)容計(jì)費(fèi)，即運(yùn)營(yíng)商通過(guò)對(duì)用戶使用的數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾和分析，以識(shí)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(yùn)營(yíng)商計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，使運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)這些內(nèi)容計(jì)費(fèi)信息對(duì)用戶作出靈活的計(jì)費(fèi)處理。

　　對(duì)于目前的2.5GGPRS系統(tǒng)以及未來(lái)的3G分組域，數(shù)據(jù)用戶和外部網(wǎng)絡(luò)的最終分界點(diǎn)就是GGSN，內(nèi)容計(jì)費(fèi)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(fèi)，不利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

　　為解決上述問(wèn)題，在對(duì)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(duì)分組域的核心設(shè)備進(jìn)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(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)多樣化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)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(lái)判斷用戶的接入GGSN地址，從而確定分組用戶的接入位置。

　　3GPPTS23.060GPRS Service Description附錄A(APN and GGSN Selection)中，對(duì)APN解析及用戶接入流程進(jìn)行了詳細(xì)定義。簡(jiǎn)單對(duì)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(gè)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(qǐng)求中獲取用戶上報(bào)的APN。

　　b)如果用戶上報(bào)APN非空，并且匹配HLR中的簽約APN，則用戶上報(bào)APN是合法APN。

　　c)如果SGSN發(fā)現(xiàn)用戶上報(bào)的APN是空的，即用戶沒(méi)有帶請(qǐng)求的APN，那么SGSN就分析用戶附著時(shí)從HLR獲取到的用戶簽約數(shù)據(jù)，看用戶有沒(méi)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(gè)APN。

　　·如果用戶只簽約了一個(gè)APN，那么SGSN就將用戶簽約的這個(gè)APN分配給用戶使用。

　　·如果用戶簽約了多于一個(gè)的APN，由于SGSN無(wú)法判斷用戶應(yīng)該使用哪個(gè)簽約APN，因此SGSN將拒絕用戶的激活請(qǐng)求。

　　d)選定用戶使用的APN后，SGSN從自己配置的移動(dòng)網(wǎng)號(hào)MNC、移動(dòng)國(guó)家號(hào)MCC擴(kuò)展出APNOI(運(yùn)營(yíng)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.MCC.GPRS)，進(jìn)行DNS查詢GGSN的IP地址。

　　(a)若查詢到GGSNIP，則APN選路結(jié)束，向該GGSN發(fā)起激活。

　　(b)若查詢不到GGSNIP，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(shí)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(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，不同省之間視為漫游但卻使用完全相同的網(wǎng)號(hào)，因此根據(jù)如上的3GPP標(biāo)準(zhǔn)APN解析流程，若用戶上報(bào)通用APN，則分組網(wǎng)絡(luò)對(duì)于本地用戶和漫游入用戶請(qǐng)求的DNS解析的APN均為相同的通用APN，從而無(wú)法區(qū)分開(kāi)接入GGSN，目前2.5GGPRS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(shí)。

　　如果運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)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(duì)網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)最小的原則，在仍然保持原運(yùn)營(yíng)商定義的通用APN或者專用APN設(shè)置的同時(shí)，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(shí)現(xiàn)方案，都是緊密結(jié)合3GPP現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)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(guò)在HLR中對(duì)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(shí)區(qū)分不同省份的GGSN。具體為：

　　每個(gè)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(gè)北京用戶的第一個(gè)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(jìn)行解析時(shí)，還需通過(guò)一定的特殊功能改造，使其具備APN覆蓋功能。即對(duì)于用戶請(qǐng)求的APN如果和HLR簽約的APN不一致時(shí)，SGSN不會(huì)拒絕用戶的接入，而是使用HLR中的第一個(gè)APN來(lái)覆蓋用戶請(qǐng)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(lái)進(jìn)行DNS的解析查詢。對(duì)于終端用戶上報(bào)的專有APN及國(guó)際漫游來(lái)訪用戶上報(bào)的APN，SGSN會(huì)按照3GPP規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展處理。

　　比如，對(duì)于北京用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)論該用戶漫游到哪一個(gè)SGSN，SGSN都會(huì)使用GPRS-Access.bj進(jìn)行DNS解析查詢，從而能正確地使用北京GGSN進(jìn)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(duì)其進(jìn)行一定的功能改造。

　　b)HLR對(duì)每一個(gè)用戶可以定義多個(gè)APN，其中第一個(gè)APN設(shè)置為類似GPRS-Access.bj的形式。

3.2 SGSN對(duì)用戶號(hào)段分析方案

　　SGSN對(duì)用戶號(hào)段分析方案通過(guò)在SGSN內(nèi)部增加用戶號(hào)段和歸屬省份標(biāo)志對(duì)應(yīng)的解析數(shù)據(jù)庫(kù)，從而能在DNS解析時(shí)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(jìn)行解析時(shí)，還需通過(guò)一定的特殊功能改造，使其具備用戶號(hào)段分析功能。即當(dāng)用戶請(qǐng)求的APN屬于合法簽約APN時(shí)，SGSN通過(guò)查詢內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)應(yīng)的歸屬GGSN的地址，從而實(shí)現(xiàn)漫游用戶的歸屬地接入。對(duì)于終端用戶上報(bào)的專有APN及國(guó)際漫游來(lái)訪用戶上報(bào)的APN，SGSN會(huì)按照3GPP規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展處理。

　　比如，對(duì)于北京用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)論該用戶漫游到哪一個(gè)SGSN，SGSN都會(huì)根據(jù)北京用戶號(hào)段識(shí)別并增加區(qū)域省份標(biāo)志，使用GPRS-Access.bj進(jìn)行DNS解析查詢，從而能正確的使用北京GGSN進(jìn)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(hào)段分析能力，通過(guò)分析用戶號(hào)段識(shí)別用戶歸屬地，并能附加到用戶上報(bào)APN上面。

　　b)SGSN能靈活的根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)用戶號(hào)段的分配來(lái)調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)，以正確的分析用戶歸屬地。

　　3.3 SGSN對(duì)用戶號(hào)段擴(kuò)展方案

　　SGSN對(duì)用戶號(hào)段擴(kuò)展方案通過(guò)用戶的號(hào)碼(MSISDN或者IMSI)區(qū)分出用戶所在的區(qū)域，并對(duì)用戶上報(bào)的通用APN進(jìn)行相應(yīng)的區(qū)域標(biāo)志擴(kuò)展，從而能在DNS解析時(shí)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(shí)后，首先對(duì)用戶連接請(qǐng)求信息(比如APN、IMSI、MSISDN)進(jìn)行分析，如果是國(guó)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(hào)碼)，同時(shí)結(jié)合APN的運(yùn)營(yíng)商標(biāo)識(shí)MNC.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(jìn)行解析。對(duì)于終端用戶上報(bào)的專有APN及國(guó)際漫游來(lái)訪用戶上報(bào)的APN，SGSN會(huì)按照3GPP規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展處理。

　　通過(guò)對(duì)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(qǐng)求解析的通用APN攜帶有歸屬地信息，并對(duì)省內(nèi)DNS及根DNS的解析數(shù)據(jù)庫(kù)配置，使其能對(duì)通用APN中攜帶的歸屬地信息進(jìn)行解析，從而向拜訪地SGSN返回對(duì)應(yīng)用戶歸屬GGSN的IP地址，實(shí)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(duì)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(dòng)以及設(shè)備配置角度對(duì)三種方案作出對(duì)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(jìn)上看，WCDMA分組域數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)控制的實(shí)現(xiàn)是在3GPPR6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(jìn)，并即時(shí)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(jì)費(fèi)平臺(tái)，有必要對(duì)3G分組域提前進(jìn)行合理的規(guī)劃，并對(duì)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)用戶實(shí)時(shí)控制的網(wǎng)絡(luò)前提，并且也方便實(shí)現(xiàn)分組域用戶的內(nèi)容計(jì)費(fèi)，對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)用戶實(shí)時(shí)控制的需求奠定了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，保證了運(yùn)營(yíng)商的投資效益。