发布时间:2020-03-06 16:33:17
国内电信运营商目前开展了HA/CCG(归属代理/内容计费)的试点,简单IP的手机终端能够在国内漫游的情况采用PMIP的方式回归属地HA分配IP地址,具备移动互联网流量的归属地管控提供能力。
国内电信运营商开展数据业务国际漫出时,基本上都采用L2TP方式,但是有部分运营商PDSN(packet data serving node,分组数据服务节点)设备不支持该功能,很大程度上限制了数据业务国际漫游通达能力。针对上述问题,有必要开展移动数据业务国际漫游关键技术研究,实现简单IP终端在国际漫游场景下移动IP业务的提供能力,扩展国际漫游通达能力,增强移动数据业务的国际竞争能力。
2.1国际漫游主要实现技术对比
数据业务国际漫游从IP地址的分配方式上看,主要有简单IP地址、移动IP地址以及L2TP方式。前者由漫入地运营商负责为终端分配IP地址,后两种方式下,终端的IP地址都由归属地运营商网络负责分配[1]。3种漫游方式比较见表1。
从数据业务国际漫游用户业务流量管控、用户切换体验等角度出发,国际运营商开展数据业务漫游时基本采用L2TP方式及移动IP方式。
另外,移动IP方式中,根据移动IP发起的不同,可以分为终端方式移动IP以及代理方式移动IP。前者由终端结合运营商自身情况,针对终端仅支持简单IP方式的运营商,开展国际漫游时,建议采用代理方式移动IP。
2.2 PMIP国际漫游技术
PMIP的标准流程中,由PDSN作为FA,将用户的简单IP请求转换成移动IP之后向HA发起移动IP请求。国外运营商的PDSN设备支持代理方式移动IP,但是不支持国内电信运营商对移动IP的扩展属性,需要研究和考虑解决方案。
2.2.1通过LNS发起PMIP请求
结合国外运营商网络支持情况以及现有国内电信运营商国际漫出的方式,建议如下。
·国际漫出时采用L2TP方式回归属地国内电信运营商BG的LNS。
·由LNS作为FA,向归属省HA发起PMIP请求。
·由归属省HA给用户分配IP地址。
该方案的网络流程如图1所示。
技术方案实现总结如下。
(1)通过L2TP+PMIP两次隧道方式,由BG LNS模块采用隧道背对背的方式实现国际漫游。
(2)一次漫游经过两次隧道3次认证过程,其中两次隧道为L2TP隧道+PMIP隧道。L2TP隧道过程中国外PDSN作为LAC,国内电信运营商BG作为LNS;PMIP隧道过程中国内电信运营商BG的LNS作为FA,用户所属省份提供HA。3次认证中第一次认证的发起方为国外PDSN,授权方为国内电信运营商网间AAA服务器,授权信息为指示对端PDSN采用L2TP方式进行接入;第二次认证的发起方为LNS,授权方为省AAA服务器,授权信息为指示对端采用PMIP方式接入;第三次认证的发起方为HA,授权方为省AAA服务器,授权信息为指示HA给用户分配IP地址。
该技术方案对现有网络的影响主要表现在:终端方面,对现有终端没有新的要求;AAA服务器方面,网间AAA服务器已经支持L2TP属性的下发,无需改动,省AAA服务器已经支持PMIP属性的下发,无需改动。国外PDSN需要支持L2TP功能,如果不支持该功能,则只能放弃此法。BG LNS模块要支持L2TP+PMIP两次隧道方式,需要支持PMIP功能,可能需要进行优化或者升级改造,国际上还没有成功案例。
2.2.2由国外运营商PDSN直接发起PMIP请求
在这个方式中漫游认证时,由各省AAA服务器给漫入用户授权PMIP属性,指示国外PDSN采用PMIP方式互通。国外PDSN作为FA,向HA发起PMIP请求,由归属省HA给用户分配IP地址。PDSN发起PMIP漫游业务流程如图2所示,详细过程如下。
(1)简单IP用户接入PDSN,完成LCP协商。
(2)AT和PDSN开始鉴权过程,PDSN向AAA服务器发起鉴权请求,并携带PMA能力指示属性。
(3)AAA服务器响应鉴权成功,并携带home agent与PMIP indicator,指示HA地址与本次会话采用PMIP。
(4)AT与PDSN协商IPCP,PDSN为AT构造PRRQ报文,发送至HA。
(5)HA对该MIP RRQ进行鉴权,发送RADIUS accessrequest报文给AAA服务器。
(6)AAA服务器鉴权通过后,向HA应答RADIUS access-accept,并携带用户的授权信息。
(7)HA响应PRRP,AT与PDSN完成IPCP协商,其中IP地址为PRRP中HA分配的地址。
(8)PDSN开始计费过程。
(9)PMIP服务建立。
(10)AT和HA开始数据传输。
采用这种方法开展数据业务国际漫游时,存在的主要问题是国内电信运营商采用的NAI格式以及主叫号码的携带方式与国外运营商普遍采用的方式存在一定的差异,具体见表3。
由于国外运营商的NAI格式与国内电信运营商的NAI格式相差较大,从国内电信运营商的NAI中不能区分出具体用户;另外,国外运营商PDSN也不会支持国内运营商扩展的私有属性,不会在RRQ消息中携带IMSI信息。所以该方案的难点是PMIP RRQ消息中如何携带国内运营商的IMSI信息。
针对上述问题,可以采用在国内运营商网间AAA服务器进行消息格式转换的方式,在认证授权报文中授权mobile-node-NAI信息,具体流程如图3所示。
·网间AAA服务器收到省AAA服务器返回的认证成功消息3之后,根据前序消息1中携带的callingstation-ID(IMSI)以及NAI属性,构造mobile-node-NAI,格式为IMSI NAI.chtel.com(NAI根据用户终端拨号设置,回填的内容为WAP、net、blackberry等),并授权
HA地址,指示对端PDSN采用PMIP方式互联。
·FA后续PRRQ消息中携带网间AAA服务器下发的mobile-node-NAI属性,区分用户及业务。
·各省HA根据mobile-node-NAI所携带的IMSI及NAI信息给用户分配IP地址。
2.2.3两种方法比较及建议
由BG LNS发起PMIP请求与由国外运营商PDSN直接发起PMIP请求,这两种方式在实现技术上存在差异,见表4。
通过表4的技术对比,结合优化改造难易程度,建议采用网间AAA服务器进行消息格式转换,由国外运营商PDSN设备直接向HA发起PMIP请求,开展C2C PMIP的国际漫游。
2.3 PMIP方式国际漫游的业务实现结合目前国内电信运营商开展的HA/CCG试点情况,关键设备国内运营商LNS需要支持L2TP+PMIP隧道背对背方式,需要进行定制开发网间AAA设备,支持消息格式转换,需要进行定制开发是否需要国外运营国外运营商设备需要支持L2TP功能,目前存在部分运营商配合商不支持L2TP的情况国外运营商的PDSN设备支持国内运营商网间AAA下发的PMIP标准属性,并在PRRP消息中携带国内运营商下发的mobile—NAI属性,携带IMSI信息根据用户签约情况开展net、WAP以及黑莓业务的PMIP国际漫游,在网间AAA服务器上通过消息转换的方式指示国外运营商PDSN发起PMIP请求,由归属省HA给用户分配IP地址。
·终端:用户终端只需要支持简单IP,无需改造。
·用户:在归属省AAA服务器上对用户进行签约数据的配置,给用户授权PMIP信息。
·网络侧:网间AAA服务器进行消息转换。在路由层面完成国外运营商FA与各省HA的路由互通;在业务层面需要完成FA与HA的互通,国外运营商PDSN作为FA侧,与各省HA完成安全关联的配置,支持AAA服务器授权的PMIP属性,向归属HA发起MIP连接过程。
3结束语
通过对国际漫游互通技术的对比研究,结合国内终端情况、国外运营商支持情况和移动网智能管控的需求,建议采用代理方式MIP开展国际漫游业务。为实现PMIP国际漫游,可以由网间AAA服务器通过消息转换的方式给国外运营商PDSN授权PMIP属性,并在授权信息中携带用户IMSI,由国外PDSN发起PMIP请求到归属省HA给用户分配地址。另外,该方案中PMIP网络互通和改造只集中到国际漫游网间AAA服务器上,对终端、业务网络没有特殊要求,最大限度地降低了国外运营商配合难度。
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