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EVDO数据接入PPP连接异常分析

2015-09-28 08:45 来源:学术参考网 作者:未知

摘 要:对于EVDO接入的问题分析,我们应从用户使用感知的角度,有时需要重点关注那些经基础检查及无线网检查所未能解决的PPP连接异常的问题。

关键词:PPP连接异常;AN-AAA鉴权
1.引言
  在EVDO全流程问题分析与定位当中,核心网部分的问题往往会引起无线优化人员的忽视,但实际上却非常必要。对于EVDO核心网的问题分析,我们应从用户使用感知的角度,重点关注那些经基础检查及无线网检查所未能解决的PPP连接异常及速率慢的问题。我们从PPP建立过程涉及到的核心网部分的流程,及R-P口的检查过程入手,分析如何对EVDO核心网的问题进行分析与定位。
2.PPP连接异常的分析
  从用户的使用感知来说,PPP连接异常所能影响用户正常使用的,是能够直接导致接入失败。一般的PPP连接异常情况下我们能够从无线侧即能分析出原因,但还有一些问题需要从核心网方面进行分析。
  首先我们看PPP接入过程。以下是广义的EVDO拨号连接的建立流程,我们将从与核心网相关的信令流程来分析如何定位问题:

广义上的EVDO拨号连接的接入过程
  第一步,AT与AN之间完成协商对话,做好拨号接入的准备;
  第二步,接入鉴权。需要提到的是,基于CAVE算法的鉴权方式主要用于混合终端。与基于MD5算法的鉴权方式相比,基于CAVE算法的鉴权方式重用了空口的CHAP协议流程和A12接口的RADIUS协议流程,将CAVE鉴权结果和鉴权参数封装在标准规定的鉴权消息中进行传递。在终端侧,两网的接入鉴权都由UIM卡完成,执行同一套CAVE鉴权算法,存放同一套鉴权参数。对于混合终端用户接入其中一种网络,1x的新用户鉴权成功或老用户鉴权失败时,会相应改变SSD(Shared Secret Data,共享随机数),这时若不及时更新在另一网络鉴权实体中的SSD,混合终端将无法成功接入到另一网络。鉴于此,基于CAVE算法的鉴权方式要求增加AN-AAA与HLR之间的信令链路(可以采用IS41协议),实现AN-AAA与HLR之间的SSD动态更新或共享,此时AN-AAA的功能类似于VLR。为实现这种信令连接,需要为AN-AAA分配信令点编码,增加前置机以实现No.7信令与RADIUS协议的转换。
  AT向A12口发送的是用户的ESN、用户名、32位鉴权随机数和鉴权值,并不包含IMSI(虽然UserName字段由IMSI和域组成,但并不代表是IMSI字段),因此在BSC上跟踪A12口要根据ESN跟踪。鉴权值是这样获得的:对于MD5算法用户,初始值是NAI(用户名)、鉴权随机数、鉴权密码通过MD5算法获得的值;对于CAVE算法用户,初始值是IMSI、鉴权随机数、SSD、ESN(或者MEID)通过CAVE算法获得的值。另外从A12接口消息可见SSD并不在网络中传播,分别在UIM卡和HLR或者AN-AAA中有保存。
  A12认证通过时,返回Callback-ID,该值是在AN-AAA设置,每个帐号对应一个Callback-ID,即IMSI。BSC返回的A12信息里,Callback-ID每两位一组,第一组不读,均看每组的第二位。
  那么,如果系统返回的不是A12接入接受消息,而是拒绝消息,那么说明,在A12接入请求消息里包含的某些信息,与AN-AAA里保存的或生成的并不一致,这就需要请核心网协助核对用户信息。同时需要关注A12的两消息之间的间隔,太长可能会引起接入失败。当然,如果AT并没有发出A12接入请求消息,那么则需要排查上行A12、abis链路的连接情况。
  在现网中,A12的鉴权是EVDO和1X上网的唯一区别。若用户能上1X不能上DO,则只需跟踪A12接口。但发现有些上网卡,A12接口上报的ESN是上网卡终端的,而非UIM卡号码对应的ESN。此时需跟踪该终端的ESN,而非跟踪号码的ESN。另外HTC-6800等插卡的水货机,需跟踪UIM卡号码对应的ESN。
  第三步,PPP连接建立。与上一步的分析重点在A12口不同,PPP的建立重点在于A11口。而在建立A11口之前的A8、A9相关的建立流程则是属于BSC-PCF之间的内部接口。
  在某市现网中,有多台PDSN负荷分担工作,并由FACN(Foreign Agent Control Node)服务器来实现对PDSN集群控制:PCF侧配置FACN的地址来指向FACN,同时配置PDSN路由。当终端发起一次数据业务时,PCF第一次通过A11接口向FACN发送注册请求,FACN回复PDSN地址给PCF,PCF再次通过A11 接口向FACN指定PDSN发送注册请求。
  IMSI在A12接口是不上报的,在A11接口请求消息里才有。A12鉴权通过时AN-AAA会返回用户的IMSI,A11接口上报的IMSI就是从A12回应消息中获取的。
  若碰到用户投诉不能拨号上网,排除无线侧的原因,我们可首先查看A11接口有无向PDSN发送消息,若有则需要核心网PDSN、AAA侧跟踪消息查看原因,检查对该用户的配置:用户名、密码、是否开通DO数据业务。同时需要关注A11条两消息之间的间隔,太长可能会引起PPP连接失败。当然,如果AT并没有发出A11注册请求消息,那么则需要排查上行A9、A11、abis链路的连接情况。
  另外值得注意的是在第一个A11口注册请求回应消息里返回的携带码,若为“00H”,表示PCF配置的PDSN地址合法,同意注册;如返回的是“88H”,那么很有可能是PCF的PDSN地址配置错了,需要进行复核。
PPP连接异常分析小结:
  在分析PPP连接异常导致的接入失败等问题时,如果从无线侧无法定位分析,或经判断没有问题的话,可以观察PPP建立时的核心侧信令,重点关注A12与A11接口相关信令所携带的信息是否有何异常,或观察是否丢失重要信令,做好无线侧与核心侧的配合,分析丢失或异常的具体原因,协同解决问题。
参考文献:
[1] 互用性规范 《A.S0017-A_v2.0.1_IOS(A10,A11)》
[2] 《中国电信cdma2000HRPDRev.A设备总体技术规范—A接口技术分册V1.0》
[3] 中兴技术资料《DO性能问题分析与定位》

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