109CDMA网络数据业务VPDN用户跨交换局切换掉话的解决方法

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1、CDMAA1XX网络数数据业务务VPDDN用户户跨交换换局切换掉话话的解决决方法常江 李辉辉友（中国联联通北京京分公司司移动技技术维护护部）摘要：首首先对普普通上网网卡用户户和VPPDN用户户在跨交交换局切切换时进进行对比比测试，并针对网络中FACN单元的特有性，对问题进行准确定位，提出确实可行的解决方案，解决了困扰PDSN网管人员两年多的不明原因的上网卡专网用户掉话问题。关键词：交换局局边界、切切换掉话话、VPPDN（VVirttuall Prrivaate Diaalinng NNetwworkk）、 FAACN（Forreiggn AAgennt CConttroll Noode）、PD

2、SSN（Pacckett Daata Serrvinng NNodee）、L22TP（LLayeer 22 Tuunneel PProttocool）、LLNS（L2TP Network Server） 1 引言20066年2月月为解决决CDMMA-11X数据据业务VVPDN用户户在移动动中无线线上网时时掉话的的问题，作作为网络络优化工程师师与PDDSN工工程师对对北京联联通的CCDMAA 1XX数据网网进行问问题测试试。测试试分为定定点测试试和移动动测试，测测试范围围包括北北京城区区和郊区区县城；测试方方法分为为登录到到用户的的专网数数据库查查询资料料和在数数据库中中下载资资料。2问题题描述

3、测试时首首先启动动CDMMA-11X专网网用户上上网卡，然然后再启启动专网网客户端端软件VVRC，连连接专用用隧道，登登录到专专网服务务器。这这批上网网卡不能能登录互互联网，只只能通过过隧道登登录到用用户的专专网。在定点测测试时非非常顺利利，上传传和下载载的速率率都很快快，但在移动状态态下测试试时出了了问题。首首先发现现在南三环环洋桥以以西车辆辆移动中中IE软软件会不定时时的不能能打开网网页和下下载数据据，这时上上网卡的的连接状状态正常常，瞬时时流量显显示为零零，VCCR显示示停止隧隧道连接接，重新新连接VVCR时时显示与与专网服服务器的的连接错误误；断开开上网卡卡重新连连接后，VVCR仍仍然

4、显示示与专网网服务器器的连接接错误；大约220分钟钟以后才才能重新新连接成成功。（下图为为连接失失败时的的VCRR画面截截屏，部部分名称称隐去）。在不能连连接专网网服务器器的地点点停车后后查询这这张上网网卡在PPDSNN系统和和交换系系统的数数据都正正常，并并且使用用普通CCDMAA-1XX上网卡卡连接互互联网后后均可正正常使用用，初步步判断与与无线部部分无关关。由于这这批做测测试的上上网卡是是临时数数据，用用户方可可以对卡卡的用户户名和密密码进行行重置，所所以初步步怀疑是是由于上上网卡重重名登录录或IPP地址相相同的原原因造成成；在用户单单位的系统中中没有查查到相同同的用户户名，为为稳妥起起

5、见将用户名名、密码码和上网网卡的IIMSII绑定。在以后几天的测试中还是发现在不同地区、不定时的出现上述问题。3问题题的定位位在和PDDSN工工程师讨讨论问题题时他们们说以前前也出现现过类似似的专网网用户掉掉话后不不能重新新连接的的现象，当当时的处处理方法法是在PPDSNN侧将卡卡的登记记信息定定时释放放，重新新连接就就行了，这这种问题题存在大大约有两两年的时时间了，一一直未能能彻底解解决。在后几天天的测试试中发现现出现问问题的地地区基本本上在交交换机的的局边界界附近，为为了证实实这个判判断，用用一张专专网上网网卡和一一张普通通上网卡卡在第一一、四交交换局边边界做对对比测试试。测试试中发现现通

6、过交交换局边边界时专专网上网网卡依旧旧出现老老问题，但但普通上上网卡能能正常使使用，由由此判断断问题可可能出现现在交换换局边界界和PDDSN部部分。CDMAA1XX分组网网的组网网方式分分为SIIP(SSimpple IP)和MIPP(Moobille IIP)两两种，SSIP和和MIPP的有以以下几点点主要区别别：SIP(Simmplee IPP) 1.如传传统拨号号网络，用用户每次次使用数数据业务务时都需需进行拨拨号连接接2.每次次接入得得到不同同的IPP地址3.用户户跨PDDSN的的漫游将将导致连连接的中中断4.只能能支持用用户端主主动发起起的业务务(“GGet Serrvicce”)。

7、普通通Intternnet浏浏览，EEmaiil，FTPP，VODD，网络络游戏，网网上聊天天等等MIP(Mobbilee IPP) 1.“AAlwaays Onllinee”2.用户户终端保保持固定定的IPP地址3.可以以跨PDDSN漫漫游，不不会导致致连接的的中断4.即支支持用户户端发起起的业务务，又支支持网络络端发起起的业务务(“PPushh Seerviice”)。专网网接入，信信息订制制等Mobiile IP真真正的意意义不在在于PDDSN间间切换时时不断线线，而在在于IPP地址携携带。北京联通通的CDDMA-1X分分组网采采用SIIMPLLE IIP结构构，主要要网元由由9个MSS

8、C、22个FAACN、11个PDSN组成。下图为带有FACN部分的Simple IP的网络结构图：FACNN是PDDSN的的信令控控制节点点，是整整个PDDSN系系统中的的一个可可选组件件，如果果不选用用，PDDSN系系统可以以照常工工作，如如果选用用，PDDSN系系统可以以提供很很多其它它功能。FACN的主要功能是收集PDSN工作的情况信息、监控PDSN的工作状态、选择和分配PDSN，实现PDSN负载控制。FACN可以将最多250个PDSN卡组成一个虚拟的PDSN组，整个PDSN组从PCF角度看是一个标准的“大” PDSN，这个“大” PDSN容量可以达到1,000,000个连接。下面两图图

9、是SIIP的有有FACCN的22个PCCF和22个PDDSN切切换的PPPP建建立和IIMSII鉴权的的流程图图：普通的上上网卡用用户在进进行PPPP连接接跨交换换局切换换时按以以下流程程操作：1、MNN与PAAN/PPCF之之间完成成了TCCH的建建立，PPCF已已经成功功配置了了一个FFACNN的IPP地址，并并且向FFACNN发送一一个R-P RRegiistrratiion reqquesst。2、FAACN查查数据库库找到一一个最佳佳的PDDSN来来处理该该呼叫，PPDSNN的选择择原则如如下：FFACNN根据IIMSII查数据据库看该该IMSSI的信信息是否否处于某某一个PPDSN

10、N中，若若是，则则选择该该PDSSN；否否则选择择一个负负荷最轻轻的PDDSN。3、FAACN向向PCFF发送一一个R-P rregiistrratiion repply（rejjectt coode域域为1336），其其中PDDSN的的IP地地址就是是所选择择的PDDSN的的IP地地址。4、PCCF重新新发送RR-P reggisttrattionn reequeest到到所选择择的PDDSN，PDSSN发回回一个表表示成功功的消息息完成了了PCFF与PDDSN间间R-PP Seessiion的的建立。5、然后后在MNN与PDDSN间间进行LLCP层层消息的的交互，目目的是进进行链路路层参数

11、数的协商商，鉴权权方式的的选择，目目前选用用CHAAP的方方式。6、PDDSN发发送一个个含有随随机数的的CHAAP cchalllennge到到MN，MN根根据用户户密码与与收到的的随机数数计算出出一个应应答参数数，并将将该参数数连同用用户名一一起在CCHAPP reespoonsee发送给给PDSSN。7、PDDSN向向FACCN发送送一条FFACNN Reegisstraatioon rrequuestt meessaage，其其中含有有IMSSI与NNAI，FACCN根据据IMSSI与NNAI查查找IMMSI数数据库判判断是否否有相关关记录存存在。8、FAACN发发送一条条含有存存在相

12、关关记录或或者不存存在相关关记录信信息与关关联IDD的FAACN Reggisttrattionn reeplyy消息到到源PDDSN。9、PDDSN和和FAAAA、HHomee RAADIUUS进行行RADDISUU鉴权。10、PPDANN发送CCHAPP Accceppt给MMN，MN与与PDSSN进行行IPCCP协商商获得IIP地址址，简单单的IPP Seessiion建建立完成成。11、源源PDSSN发送送FACCN rregiistrratiion upddatee给FAACN，其其中含有有NAII与IMMSI；FACCN利用用FACCN rregiistrratiion updda

13、tee消息中中的信息息建立一一个对应应的IMMSI数数据库的的接口，并并且向源源PDSSN发送送一条应应答消息息FACCN RReg Upddatee Acck。至此一条条在MNN、源PPCF和和源PDDSN间间的SIIP ssesssionn建立成成功。12、MMN在进进行切换换时，SSesssionn进入休休眠状态态（PCCF发送送一条含含有Acctivve SStopp的R-P RRRQ消消息给源源PDSSN）；PDSSN发送送一条RR-P RRQQ给PCCF。PDSNN端SIIP ssesssionn进入休休眠状态态，这时时进行跨跨局间的的PCFF切换。13、MMN切换换到目标标PCF

14、F；MNN建立业业务信道道。14、目目标PCCF配置置有一个个FACCN的IIP地址址；并且且向FAACN发发送一条条R-PP Reegisstraatioon rrequuestt消息。15、FFACNN查数据据库找到到一个最最佳的PPDSNN来处理理该呼叫叫，FAACN根根据IMMSI查查数据库库看该IIMSII的信息息是否处处于某一一个PDDSN中中，若是是，则选选择该PPDSNN；否则则选择一一个负荷荷最轻的的PDSSN。在图2中中，由于于PDSSN与PPCF的的分组原原因，FFACNN不能为为该呼叫叫继续分分配源PPDSNN；此时时，FAACN会会回一条条R-PP Reegisstr

15、aatioon rreplly消息息到目标标PCFF，其中中含有最最佳的目目标PDDSN地地址。16、目目标PCCF重新新发送RR-P reggisttrattionn reequeest消消息到所所选择的的PDSSN；进进行R-P隧道道的建立立；然后后在MNN与PDDSN间间进行LLCP层层消息的的交互，目目标PDDSN发发送一条条含有随随机数的的CHAAP cchalllennge到到MN；MN再再根据用用户密码码与收到到的随机机数计算算出一个个应答参参数，并并将该参参数连同同用户名名一起在在CHAAP rrespponsse发送送给目标标PDSSN。17、目目标PDDSN向向FACCN发

16、送送一条FFACNN Reegisstraatioon rrequuestt meessaage，其其中含有有IMSSI与NNAI；FACCN根据据IMSSI与NNAI查查找IMMSI数数据库判判断是否否有相关关记录存存在。在这个流流程中，FFACNN找到在在源PDDSN中中存在一一个doormaant的的SIPP Seessiion，需需要源PPDSNN撤除该该Sesssioon；18、FFACNN发送一一条含有有IMSSI与NNAI信信息的rregiistrratiion Upddatee到源PPDSNN；源PPDSNN进行与与源PCCF之间间PPPP Seessiion与与R-PP Se

17、essiion的的撤除；源PDDSN发发送一条条含有存存在相关关记录或或者不存存在相关关记录信信息的FFACNN Reegisstraatioon AAcknnowlledgge消息息到FACNN； FFACNN发送一一条含有有存在相相关记录录或者不不存在相相关记录录信息与与关联IID的FFACNN Reegisstraatioon rreplly到目目标PDDSN；19、目目标PDDSN与与FAAAA、RRADIIUS进进行RAADIUUS的鉴鉴权；并并且发送送一条CCHAPP Accceppt消息息到MNN；MNN与目标标PDSSN进行行IPCCP协商商获取IIP地址址。20、目目标PDD

18、SN发发送FAACN reggisttrattionn uppdatte到FFACNN，其中中含有NNAI与与IMSSI；FFACNN根据这这条消息息中的信信息进行行IMSSI数据据库接口口的更新新。21、在在MN、目目标PCCF与目目标PDDSN间间完成了了SIPP Seessiion的的建立，并并且完成成了这次次在2个个PCFF和2个个PDSSN间的的跨局切切换。从图1的的流程来来看，所所有操作作似乎都都是正常常的；但但到图22进行切切换后重重新连接接出现问问题，初初步怀疑疑是在115117步骤骤有问题题，就是是图2中中画红圈圈的部分分。找到了问题的的大致方方向后，在接下来来的跨局局边界的

19、的测试时时在FAACN中中查找专专网上网网卡切换换前后的的PDSSN的相相关记录录，但是是没有找找到，下下图是在在FACCN中的的记录信信息，可可以清楚楚的看到到包含用用户的IIMSII，LAAST PDSSN的IIP地址址，连接接状态和和用户名名（也可可以用域域名做用用户名）。由于在核核心网中中没有查查到关于于LASST PPDSNN的消息息，所以以只能使使用liinchheckk命令在在企业网网的LNNS端查查询上网网卡连接接PDSSN的状状态，下下图是连接接PDSSN的信信息：上图中画画红线的的用户跨跨局后同同时占用用两个PPDSNN，上网网卡已不不能正常常使用，让让机房将将这个用用户在

20、PPDSNN侧释放放以后可可正常使使用；画画兰线的的用户跨跨局后只只占用一一个PDDSN，可可以正常常使用。对对以上结结果的分分析是跨跨局后在在重新分分配PDDSN时时恰好是是源PDDSN最最空闲，所所以还分分配到源源PDSSN，可可以建立立PPPP连接；这时如果是是另一PPDSNN空闲，则则分配到到新的PPDSNN，产生生新的IIP地址址，就出出现了测测试中遇遇到的问问题。下面以MMN发起起隧道的的VPDDN为例例，介绍绍基本消消息流程程： 首先的的过程是是CDMMA1XX空中接接口的建建立，本本文不做做详细讨讨论。1 PCF向向PDSSN发起起注册请请求，这这个消息息是A111接口口的标准

21、准消息；2 PDSNN给PCCF注册册响应；3 PPP的的LCPP（链路路控制协协议）协协商阶段段，这个个阶段也也是PPPP的初初始阶段段，主要要是在PPDSNN与终端端之间进进行协商商，包括括认证方方式和是是否进行行加密等等；4 LCP协协商成功功后，终终端向PPDSNN发起认认证请求求；5 PDSNN向AAAA发起起认证请请求，这这个消息息是RAADIUUS的标标准消息息，其中中带有用用户名密密码等信信息；6 AAA收收到请求求后，对对用户名名密码进进行认证证，发现现是VPPDN用用户，通通过授权权把相关关属性参参数发给给PDSSN。包包括VPPDN的的类型、隧隧道密码码、LNNS的IIP

22、地址址等；7 PDSNN收到各各种关于于VPDDN的属属性，通通过L22TP协协议与企企业端LLNS建建立隧道道；8 LNS发发起进行行隧道验验证；9 LNSS与PDDSN（LLAC）之之间的会会话建立立；10 PDSNN会把之之前第33步中协协商后的的参数转转发给LLNS，特特别注意意的是，这这一步LLNS可可以要求求与终端端进行LLCP的的重协商商，图例例是没有有进行LLCP的的重协商商的，是是否进行行重协商商取决于于LNSS的配置置和终端端是否支支持LCCP的重重协商。11 企业内部部AAAA对用户户进行认认证；12 LNS给给终端发发送认证证成功的的消息；13 认证成功功后，进进入PP

23、PP的IIPCPP阶段，由由企业的的LNSS分配IIP地址址；14 VPDNN用户到到企业网网PPPP连接建建立。在CDMMA11X分组组网中，普普通上网网卡用户户是由FFACNN选定空空闲的PPDSNN，并由由PDSSN向MMN分配配IP地地址，再再向FAACN发发送相关关信息；但对于于VPDDN用户户来说FFACNN选定空空闲的PPDSNN后，由由PDSSN通LL2TPP协议向向LNSS发送通通过授权权的用户户信息及及相关属属性参数数，这时时的PDDSN只只起到路路由器的的功能，MMN获得得的是由由LNSS分配的的IP地地址，与与普通用用户建立立PPPP有所不不同，其其中IPPCP的的过程

24、是是由终端端和LNNS之间间完成的的，所以以PDSSN不知知道用户户最终分分配的IIP地址址。另外，基基于终端端发起的的VPDDN业务务一般需需要进行行二次认认证，终终端需在在企业端端RADDIUSS服务器通过过认证后后，再与与企业LLNS建建立隧道道，流程程与上述述流程略略有不同同。4问题题的解决决通过以上上的测试试和分析析，产生生问题的的原因已已经基本本定位在在FACCN和PPDSNN之间的的消息对对话和相相关信息息的传送送与保存存、调用用的步骤骤上。这时将测测试用的的专网上上网卡在在系统中中绑定到到一个固固定的PPDSNN上，在在跨交换换局切换换重新建建立PPPP连接接时测试试正常。在在

25、系统中中查看发发现切换换前建立立PPPP连接时时PDSSN未向向FACCN发送送FACCN rreg reqquesst消息息，导致致在FAACN中中没有存存储第一一次登陆陆时的MMN的相相关信息息及IPP地址，在在跨局切切换后建建立连接接时需要要从FAACN中中调取上上次登陆陆的信息息时，系系统没有有找到，便便认为是是一次新新的连接接，找LLNS协协商分配配新的IIP地址址，由于于上次的的连接并并没有断断开，所所以第二二次在LLNS和和企业网网AAAA处鉴权权时未通通过，但但可以看看到有两两个PDDSN的的连接。为了验证证上述分分析结果果，在模模拟这个个测试时时加入FFACNN和PDDSN之

26、之间的对对话消息息，测试试结果正正常，专专网上网网卡可以以在交换换机间正正常切换换并且不不掉话，能够完成整个呼叫流程。经过与设备厂商的核实，确实是漏掉了对于VPDN用户在第一次建立PPP连接时由PDSN向FACN发送MN的相关信息及IP地址。目前已让设备厂商修改软件中的这个Bug。至此圆满满的解决决了CDMMA-11X网络络VPDN用户户在移动动中无线线上网时时掉话的的问题，提提高了用用户的感感受度，进进一步的的提升了了北京联联通的网网络质量量。参考文献献1 CDMMA 11x IIntrroduuctiion Extternnal2 Wirreleess 3G DDataa Syysteem

27、Ovvervvieww 3 Cissco_PDSSN_ SysstemmOveerviiew4 CisscoCCDMAA_PDDSN Trooublleshhoottingg guuidee作者简介介 常江，男男，355岁，毕毕业于北北京理工工大学通通信工程程专业 本科 现在北北京联通通移动网网络技术术维护部部网络优优化室从从事CDDMA网网络规划划和优化化工作。地址 北京市海淀区羊坊店路9-1号 邮编 100032李辉友 19776年55月出生生 贵州州桐梓人人 20000年年毕业于于电子科科技大学学 学士士学位 工作单单位 中中国联通通北京分分公司移移动网络络技术维维护部 主要从从事CDDMA网网络的优优化工作作。地址址 北京京市海淀淀区羊坊坊店路99-1号 邮邮编 11000032