分组域PDSN技术原理与部署

1、移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制1分组域分组域系列教材之系列教材之PDSNPDSN技术原理及部署技术原理及部署中国电信中国电信20092009年度移动互联网业务维护技能竞赛专用教材年度移动互联网业务维护技能竞赛专用教材 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制2 2CDMA分组核心网产品主要包括PDSN和AAA设备，本文档将对PDSN进行详细说明介绍。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制3学习完此课程，您将会： 掌握PDSN原理 了解分组域接口定义 了解PPP协议 掌握简单IP技术 掌握

2、移动IP技术 理解PDSN在1x和DO典型业务中的功能和流程 RP（A10/A11）接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制4第第2章章 分组域接口定义分组域接口定义第第3章章 PPP协议协议第第4章章 简单简单IP技术技术第第5章章 移动移动IP技术技术第第6章章 PDSN业务流程业务流程第第7章章 RP接口接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制5什么是个人通信网络（什么是个人通信网络（PCN）?Home IPNetworkRADIUSMobile StationHA Visited AccessProvider Ne

3、tworkVLRHLRRADIUSSS7NetworkIPNetworkPDSNRadio NodeHome ISP,Private Network,Visited Provider,Home ProviderR-PInterfaceHome AccessProvider NetworkRADIUSBrokerNetworkBSC/PCFPPPMIP TunnelFAAAHAAABAAA移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制6标准的CDMA 分组网由移动终端（CDMA 手机、CDMA 上网卡等），PCF，PDSN，HA，AAA（从功能上分成拜访地FAAA、归属

4、地HAAA、代理AAA）组成。移动终端和PDSN之间是PPP连接，PCF和PDSN之间是RP接口（A10/A11，A10是数据通道，A11是信令通道）PDSN和HA之间是Mobile IP 隧道。什么是个人通信网络（什么是个人通信网络（PCN）?移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7各组件功能介绍各组件功能介绍MSMS-Mobile Station(移动终端） 指支持CDMA的移动终端。目前主流的移动终端有： 支持各种数据增值业务的CDMA手机 支持CDMA数据功能的上网卡移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制8各组件功能介

5、绍各组件功能介绍PCFPCF-Packet Control Function (分组控制功能) PCF是无线设备中和分组域接口的设备，可能是集成在设备中的某些板卡，也可能是单独的设备 MSC (移动交换中心)判断用户是申请语音业务或数据业务，如果是数据业务，触发PCF和PDSN建立连接 PCF和PDSN之间的连接称为RP接口，也称为A10/A11接口，A10为数据接口，A11为信令接口，信令接口负责RP通道的建立、维持和拆除，数据接口负责用户数据的传输移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制9各组件功能介绍各组件功能介绍PDSNPDSN-Packet Data

6、Serving Node(分组业务数据节点) PDSN是CDMA分组网里的关键设备，它完成和无线网络(PCF)及IP网络的接口，起着桥梁的作用，位置相当于传统接入中的BRAS PDSN和移动终端建立PPP连接，把终端来的PPP的数据转换成标准的IP数据，路由到IP网络，同时，将网络来的IP数据封装在PPP里传送给终端移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制10各组件功能介绍各组件功能介绍PDSN(续续) PDSN在AAA系统中充当Radius Client的功能。将PCF来的计费参数和自身统计的计费参数结合形成UDR，传递给Radius Server 在Mobi

7、le IP协议中，PDSN充当Foreign Agent的作用，和Home Agent建立Mobile IP隧道移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制11各组件功能介绍各组件功能介绍AAAAAA Server-Authentication, Authorization, Accounting AAA Server负责用户的认证、授权、计费消息采集、计费详单文件的生成 AAA Server接收PDSN发送的用户认证请求信息，根据预先设定的策略给用户授权，如分配IP地址等 AAA Server根据用户名判断用户申请的业务类型，每个用户名代表一种业务，如用户名WAP

8、代表用户申请WAP业务的连接 AAA Server根据用户名判断是否需要向业务网关发送计费消息，根据IMSI判断是否向归属地发送计费消息移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制12各组件功能介绍各组件功能介绍AAA(续续) AAA Server负责和营帐系统的接口 从功能上分，AAA Server分成： FAAA：拜访地AAA，用户登录地的AAA HAAA：归属地AAA，用户登记地的AAA BAAA：代理AAA，负责AAA之间信息的交换移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制13各组件功能介绍各组件功能介绍HAHA-Home Ag

9、ent 归属地代理 在Mobile IP网络中存在，在Simple IP网络中不存在 负责和PDSN/FA建立Mobile IP隧道 拦截从网络发送给终端的数据，封装在Mobile IP隧道中传送给PDSN/FA 负责解封装从反向隧道中传来的用户数据，路由到Internet移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制14各组件功能介绍各组件功能介绍RP网络 连接无线(RAN)和PDSN的网络 有时也称为A10/A11网络PI网络 连接PDSN和Internet的网络移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制15接口协议接口协议 R-P

10、接口 A10 - PCF与PDSN之间的数据接口 采用GRE封装 (Generic Routing Encapsulation，通用路由封装) A11 - PCF与PDSN之间的信令接口 RADIUS(Remote Authentication Dial In User Service，远程用户拨号认证服务)PDSN/FA/HA 与 AAA 之间RFC 2865/2866 SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议) PDSN/FA/HA 与 NMS（Network Management System，网络管理系统）之间RFC 1157移动

11、互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制16标准发展标准发展有三个组织都在发布有三个组织都在发布A接口标准：接口标准： 美国TIA/EIA(Telecommunications Industry Association/Electronics Industry Association)，IS系列标准。 CDG(CDMS Development Group)，IOS系列标准。 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)，A/P系列标准。3GPP2 相关标准相关标准 3GPP2 A.S0001 IOS4.0 IS2001 3G

12、PP2 A.S0001A IOS4.1 3GPP2 A.S0011-A.S0017 IOS4.2 3GPP2 P.S0001-A IS835 3GPP2 P.S0001-B IS835B 3GPP2 A.S0017-D IOS A10/A11 3GPP2 A.S0019-A IOS BCMCS 3GPP2 X.S0011 C/D Wireles IP network 3GPP2 X.S0037 Tunneling Support in Simple IP Network (L2TP)移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制17第第1章章 PDSN原理原理第第3章

13、章 PPP协议协议第第4章章 简单简单IP技术技术第第5章章 移动移动IP技术技术第第6章章 PDSN业务流程业务流程第第7章章 RP接口接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制18CDMA 网络接口网络接口(A接口接口)PDSNMSCPCFBSCMSCPDSNBSCPCFA10/A11A8/A9A1/A2/A5A3/A7System ASystem BA1/A2/A5是是BSC和和MSC之间的接口。其中：之间的接口。其中：A1是信令接口，它使用SS7中的MTP和SCCP作为承载。A2是语音接口，采用64K PCM电路。A5是电路型数据接口，它在64K PC

14、M电路的基础上定义了一个简单的协议，用来传输数据。A3/A7是不同系统中的是不同系统中的BSC之间的接口。之间的接口。支持两个BSC之间的软切换。其中A3接口传递业务信息，A7接口传递信令信息。A8/A9是是BSC和和PCF之间的接口。之间的接口。其中A8传递数据信息，A9传递信令信息。A10/A11是是PCF和和PDSN之间的接口。之间的接口。其中A10传递数据信息，A11传递信令信息。也称为：R-P接口。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制19EVDO总体网络结构总体网络结构移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制20 E

15、VDO结构描述结构描述 AN 接入网络，主要和接入终端（AT）进行无线通信来完成接入功能。一个AN一般于1x系统中的一个BSS系统，另外AN在逻辑上还包含会话控制和移动性管理功能。 AN AAA 在RAN范围内执行接入设备鉴权的一个实体。 AT 接入终端，可以同时具有1x和HRPD能力的终端。 MSC/MSCe 移动交换中心 PCF 分组数据控制功能，负责AN到PDSN的数据传递。 PDSN 分组数据服务节点。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制21 接口描述接口描述 A8接口用于承载AN和PCF之间数据的传输。 A9接口用于承载AN和PCF之间信令的传输

16、，用于维护AN到PCF之间的A8数据连接。 A10接口用于承载PCF和PDSN之间的数据传输。 A11接口用于承载PCF和PDSN之间的信令，用于维护PDSN到PCF之间的A10数据连接。 A12接口用于连接AN与AN AAA，只传送信令。该接口主要完成AN级的AT终端接入认证功能；并在MS/AT成功接入认证后，由AN AAA向AN返回MNID用于A8/A9与A10/A11接口。A12接口采用RADIUS（Remote Authentication Dial-In User Service）协议。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制22 接口描述接口描述 A

17、13接口用于支持源AN与目的AN在AT漫游发生时相互之间交换有关该AT的信息。 A16用于AN间硬切换，信令承载，在源和目标AN间传输连接状态的session信息。 A17用于AN间软/更软切换，信令承载，为A18，A19接口建立专用的端点。另外A17接口还作为源AN到目标AN的前向控制信道信令的通道。 A18用于AN间软/更软切换时的数据承载，A18接口的端点通过A17接口建立。 A19接口用于AN间软/更软切换，传输源AN到目标BTS的，与基站发送相关的控制信令。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制23第第1章章 PDSN原理原理第第2章章 分组域接口

18、定义分组域接口定义第第4章章 简单简单IP技术技术第第5章章 移动移动IP技术技术第第6章章 PDSN业务流程业务流程第第7章章 RP接口接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制24PPP协议协议PPP（Point-to-Point Protocol，点到点协议）是IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）推出的点到点类型线路的数据链路层协议。PPP协议在RFC 1661、RFC 1662和RFC 1663中进行了描述。 PPP支持在各种物理类型的点到点串行线路上传输上层协议报文。PPP有很多丰富的可选特性，

19、这些丰富的选项增强了PPP的功能。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制25PPP协议协议PPP协议包含：链路控制协议LCP（Link Control Protocol）；网络控制协议NCP（Network Control Protocol）；认证协议：PAP（Password Authentication Protocol，口令验证协议）/CHAP（Challenge-Handshake Authentication Protocol，挑战握手验证协议）。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制26PPPLCP（链路控制协议

20、）（链路控制协议）LCP是Link Control Protocol(链路控制协议)的简称，它是PPP协议的一个子集，在PPP通信中，发送端和接收端通过发送LCP包来确定那些在数据传输中的必要信息。LCP检查链接设备的标识，决定是接受还是拒绝；确定传输中可接收的包字节数；核对双方配置是否匹配，如果不匹配则断开链接。只有在LCP包链接是可用的情况下，数据才能实现网络通信。 LCP负责设备之间链路的创建，维护和终止。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制27PPPLCP（链路控制协议）（链路控制协议）移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛

21、办公室编制28PPPLCP（链路控制协议）（链路控制协议）Code 十进制值，表示 LCP 数据包类型。 ID 十进制值，表示匹配 Request 和 Reply。 LCP Packet Length LCP 数据包长度，包括 Code、Identifier、Length 和 Data 字段。 LCP Options 可变长字段，可能包括一或多个配置选项。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制29PPPPAP认证方式认证方式 PAP是一个简单的、实用的身份验证协议。 PAP是PPP协议集中的一种链路控制协议，主要是通过使用 2 次握手提供一种对等结点的建立认

22、证的简单方法，只在双方的通信链路建立初期进行。如果认证成功，在通信过程中不再进行认证。如果认证失败，则直接释放链路。 PAP的弱点是它不是一种强有效的认证方法，用户的用户名和密码是明文发送的，有可能被协议分析软件捕获而导致安全问题。但是，因为认证只在链路建立初期进行，节省了宝贵的链路带宽。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制30PPPCHAP认证方式认证方式 CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol）认证比PAP认证更安全，因为CHAP不在线路上发送明文密码，而是发送经过摘要算法加工过的随机序列，也被

23、称为“挑战字符串”。同时，身份认证可以随时进行，包括在双方正常通信过程中。因此，非法用户就算截获并成功破解了一次密码，此密码也将在一段时间内失效。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制31PPPCHAP认证方式认证方式 CHAP通过三次握手周期性的校验对端的身份，在初始链路建立时完成，也可以在链路建立之后的任何时候重复进行。-1. 链路建立阶段结束之后，认证者向对端点发送“challenge”消息。-2. 对端点用经过单向哈希函数计算出来的值做应答。-3. 认证者根据它自己计算的哈希值来检查应答，如果值匹配，认证得到承认；否则，连接应该终止。-4. 经过一定的

24、随机间隔，认证者发送一个新的 challenge 给端点，重复步骤 1 到 3 。 通过递增改变的标识符和可变的挑战值，CHAP防止了来自端点的重放攻击，使用重复校验可以限制暴露于单个攻击的时间。认证者控制验证频度和时间。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制32PPPNCP（网络控制协议）（网络控制协议）网络控制协议（NCP）是PPP中的一个协议，主要用来建立和配置不同网络层协议，如 IP、IPX 或 AppleTalk 。当一个 NCP 处于 Opened 状态时，PPP 将传输相应的网络层协议数据包。当相应的 NCP 不处于 Opened 状态时，任何接

25、收到的网络层协议所支持的数据包都将被丢弃。最常用的NCP是IP控制协议（IPCP）。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制33PPPIPCP（IP控制协议）控制协议）IP控制协议（IPCP）负责建立，使能和中止IP模块。IPCP和LCP协议使用相同的包交换机制。IPCP包在PPP没有达到网络层协议阶段以前不能进行交换，如果有IPCP包在到达此阶段前到达会被抛弃。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制34Dormant休眠休眠在一次PPP连接过程中，数据业务用户会多次运用会话，每次会话都会有一定的时间间隔，如浏览网页时，两次点

26、击之间的时间有可能超过10min，所以数据业务在使用过程中，在很多时间片下是没有业务请求的，网络中也没有数据流。由于空口资源的珍贵，在业务请求之间，可以把相应的空口资源释放掉，用户有新的业务请求时再进行空口资源的分配，这样可以从整体上提高网络的资源利用率。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制35Dormant休眠休眠(续续)资源释放期间称为Dormant状态，但过快的资源释放和重新申请同样会对网络负荷和业务响应效率造成不利的影响。Dormant定期器的引入可以阻止网络快速进入Dormant状态。可以使资源的分配与用户行为取得平衡。Dormant timer越

27、短，手机进入Dormant状态的速度越快，空口资源释放的速率也就越快，但重复接入申请的概率同样也会增大，相应会增加网络的接入负荷，降低业务响应效率。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制36Dormant休眠休眠当PCF上休眠一个session或者释放一个session时，PCF都会发送A11 Active-Stop发给PDSN，对于PDSN来说，要结合A11 Active-Stop以及lifetime 是否等于0 的消息，一起计算判断是释放还是休眠：每次休眠时都会触发Accounting消息（需要配置）移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护

28、技能竞赛办公室编制37Dormant休眠（续）休眠（续）当PCF知道空中接口激活时，PCF会自动发A11 Active-Start给PDSN；在休眠时当PDSN有下行数据时，PDSN下发给PCF数据，PCF向PDSN发激活消息移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制38Handoff切换切换从一个基站向另一个基站转移用户站通信之动作。硬切换的特点是，通信信道短暂中断。软切换的特点是，一个以上的基站同时与同一个用户站保持通信。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制39Handoff切换（切换（PCF间的切换呼叫流程）间的切换呼叫

29、流程）移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制40Handoff切换（切换（PCF间的切换呼叫流程）间的切换呼叫流程）切换有多种：在同一个PCF下的不同BTS之间切换。此时PCF来处理，PDSN无感知。1. 在同一个PDSN的不同PCF之间切换。从上图可以看出，新PCF和PDSN建立了新连接，此时PDSN根据IMSI查到已经关于此IMSI的session了，就给旧的PCF发送Registration Update消息，旧PCF发送给PDSN释放进程的请求消息。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制41Handoff切换（切换（

30、PDSN间的切换呼叫流程）间的切换呼叫流程） PDSN之间的切换也就是硬切换，从原理上说，在PDSN之间的硬切换用户session要中断。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制42PPP协商过程协商过程MSPCFPDSNFAAAHAAATCH EstablishedAccess RequestAccess AcceptIPCP NegotiationLCP NegotiationRRQ(A11)RRP(A11)Authentication Request(Username/Password)Authentication SuccessAccess Reques

31、tAccess Accept移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制43PPP协商过程协商过程PPP协商过程大致如下： LCP协商-Establish(链路建立)阶段-如配置了CHAP或PAP验证便进入CHAP或PAP验证阶段-IPCP协商 注意：任何阶段的协商失败均会导致链路的拆除。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制44PPP连接成功率连接成功率 PPP连接成功率=PPP连接成功数/（PPP发起总数-认证失败数） PPP发起总数=PPP发起数+PPP重协商数移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办

32、公室编制45第第1章章 PDSN原理原理第第2章章 分组域接口定义分组域接口定义第第3章章 PPP协议协议第第5章章 移动移动IP技术技术第第6章章 PDSN业务流程业务流程第第7章章 RP接口接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制46简单简单IP协议栈协议栈MobileStationPDSNAir LinkMACLACPLR-PPLR-PPPPPLLinkLayerIPBSCEndHostAir LinkMACLACPPPIPUpper LayerPLLinkLayerIPUpper Layer移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞

33、赛办公室编制47简单简单IP功能功能移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制48简单简单IP 业务流程业务流程移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制49简单简单IP 业务流程业务流程(续续)a.AT与PDSN开始PPP连接，协商LCP；b.LCP协商决定使用PAP或CHAP进行用户认证，进入用户接入认证阶段，PDSN作为RADIUS客户端生成接入请求消息RADIUS Access-Request，发给VAAA。c.VAAA向HAAA代理转发RADIUS Access-Request消息，可能途径多个AAA代理转发。d.HAAA鉴

34、权成功，向VAAA发送接入允许消息RADIUS Access-Accept，携带该用户的NAI的QoS Profile，可能途径多个AAA代理转发。e.VAAA转发RADIUS Access-Accept给PDSN，接入认证成功。f.IPCP协商完成，PPP建立成功。g.此时，可进行数据流的传输。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制50简单简单IP业务流程业务流程(续续)在简单在简单IP方式下，与普通方式下，与普通Internet 网上的操作很相似，业务网上的操作很相似，业务接入提供商给用户分配一个动态的接入提供商给用户分配一个动态的IP地址，用户可以在特定

35、地址，用户可以在特定地区的网络中保持它的地区的网络中保持它的IP地址（在同一个地址（在同一个PDSN） 。当用户。当用户离开这个地区，它将不能保持这个离开这个地区，它将不能保持这个IP 地址。移动台从一个地址。移动台从一个PDSN的地址池中获得一个动态的地址池中获得一个动态IP地址地址193.5.1.2，并使用这个，并使用这个IP地址与外界进行通信。当移动台切换到另一个地址与外界进行通信。当移动台切换到另一个PDSN（下方（下方的的PDSN）的覆盖区后，接入点发生了改变，相应的网络前缀）的覆盖区后，接入点发生了改变，相应的网络前缀也随之发生改变，此时外界无法向它发送数据。新的也随之发生改变，此

36、时外界无法向它发送数据。新的PDSN给给移动台分配一个新的移动台分配一个新的IP地址地址193.11.1.1，而外界也无法知道它，而外界也无法知道它随时变化的随时变化的IP 地址，期间业务将会中断。地址，期间业务将会中断。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制51简单简单IP的特点的特点1. 3G最基本的应用；最基本的应用；2. 简单简单IP实现较简单，实现较简单，PDSN不需要实现不需要实现FA功能，网络构成功能，网络构成不需要不需要HA；3. 鉴权采用鉴权采用CHAP（握手请求认证协议）、（握手请求认证协议）、PAP（密码认证协（密码认证协议）标准，安全机

37、制差；议）标准，安全机制差；4. 无法作被叫，无法实现跨无法作被叫，无法实现跨PDSN的切换；的切换；5. 每次接入得到不同的每次接入得到不同的IP地址；地址；6. 用户跨用户跨PDSN的漫游将导致连接的中断。的漫游将导致连接的中断。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制52第第1章章 PDSN原理原理第第2章章 分组域接口定义分组域接口定义第第3章章 PPP协议协议第第4章章 简单简单IP技术技术第第6章章 PDSN业务流程业务流程第第7章章 RP接口接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制53Mobile IP协议栈（用

38、户面）协议栈（用户面）MobileStationPDSNAir LinkMACLACPLR-PBSCAir LinkMACLACPPPIPPLR-PPPPPLLinkLayerIP/IPsecIPPLLinkLayerIP/IPsecPLLinkLayerIPPLLinkLayerIPHAEndHost移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制54Mobile IP协议栈（控制面）协议栈（控制面）PDSNAir LinkMACLACPLR-PBSCHAAir LinkMACLACPPPIPUDPMIPPLR-PPPPPLLinkLayerIPIP/IPsecUDP

39、MIPIKEPLLinkLayerIP/IPsecUDPIKEMIPMobileStation移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制55移动移动IP功能功能移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制56移动移动IP业务流程业务流程移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制57移动移动IP业务流程（续）业务流程（续）PDSN周期性向移动台发送代理广播消息，周期性向移动台发送代理广播消息，代理广播中含有地址池中一系列的地址，移代理广播中含有地址池中一系列的地址，移动台从中选一动台从中选一IP地址地址220

40、.1.0.1作为移动台转作为移动台转交地址（交地址（COA），若在周期内没收到代理广），若在周期内没收到代理广播消息，移动台将向播消息，移动台将向PDSN发送一个代理请求发送一个代理请求消息，通知当前消息，通知当前PDSN向移动台发送代理广播向移动台发送代理广播消息。接着移动台通过消息。接着移动台通过PDSN向向HA发送注册发送注册请求消息注册这个转交地址。请求消息注册这个转交地址。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制58移动移动IP业务流程（续）业务流程（续）HA 经检查注册请求有效经检查注册请求有效, 对对HA 中的绑定记录进行更新中的绑定记录进行更新,

41、 移动移动台归属地址台归属地址101.1.1.1更新为与更新为与220.1.0.1绑定，并向移动节点绑定，并向移动节点发送注册应答消息，告知注册成功。发送注册应答消息，告知注册成功。移动台对注册应答进行有效性检查，若表示拒绝，修正引起移动台对注册应答进行有效性检查，若表示拒绝，修正引起拒绝的错误，重新注册拒绝的错误，重新注册;若表示接收，移动台调整路由表，以若表示接收，移动台调整路由表，以适应当前链路，同时终止注册请求的重发。注册完成后，适应当前链路，同时终止注册请求的重发。注册完成后，HA或其他路由器广播移动节点的可达性，从而吸引发往移动节或其他路由器广播移动节点的可达性，从而吸引发往移动节

42、点归属地址的数据包。点归属地址的数据包。移动节点采用三边路由方案，所有发往移动节点移动节点采用三边路由方案，所有发往移动节点101.1.1.1的的数据包先被路由到数据包先被路由到HA并被并被HA 截获，通过移动节点注册的转截获，通过移动节点注册的转交地址交地址220.1.0.1，将数据包安全地通过隧道送给移动台。，将数据包安全地通过隧道送给移动台。移动节点发送数据时，可以通过移动节点发送数据时，可以通过PDSN 直接路由到外界网络，直接路由到外界网络，也可以先经也可以先经PDSN通过反向隧道路由到通过反向隧道路由到HA。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制5

43、9三边路由模型三边路由模型移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制60三边路由模型三边路由模型BSC/PCF与与PDSN/FA之间采用之间采用GRE 隧道（即用隧道（即用GRE封装封装），），而而PDSN/FA与与HA之间的移动之间的移动IP隧道可以采用隧道可以采用IP的的IP封装、封装、最小封装或最小封装或GRE封装。封装。要注意，要注意，IP的的IP封装及最小封装只能在封装及最小封装只能在IP协议下使用，而协议下使用，而GRE封装支持多种协议；另外已经分片的封装支持多种协议；另外已经分片的IP数据包不能采用数据包不能采用最小封装方式。最小封装方式。移动移动I

44、P实现复杂，实现复杂，PDSN需要实现需要实现FA功能，并且功能，并且HA的吞吐能的吞吐能力要求较高；鉴权采用移动力要求较高；鉴权采用移动IP中的安全机制（鉴权扩展）；中的安全机制（鉴权扩展）；功能丰富功能丰富IP地址由地址由HA分配，可以任意漫游，可以作被叫。分配，可以任意漫游，可以作被叫。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制61CMIP CMIP 即传统的移动IP 实现方式。它的MIP 客户端驻留在移动终端上, 由移动终端实现移动IP 的注册和定期更新, 在发生跨子网切换时, 由移动终端发起MIP 的重新注册。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联

45、网业务维护技能竞赛办公室编制62CMIPv4会话建立流程会话建立流程移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制63CMIPv4会话建立流程（续）会话建立流程（续）a.MS接入PDSN，并与PDSN成功协商LCP；b.MS与PDSN成功协商IPCP，并且MS不请求PDSN分配IP地址；c.PDSN检测该用户为MIP用户，发送MIP Agent Advertisement给MS；d.MS发送MIP RRQ，请求MIP会话的注册；e.PDSN收到该MIP RRQ后，向HAAA请求鉴权；f.HAAA鉴权通过后，向PDSN应答RADIUS Access-Accept，并携带

46、用户的授权信息，如用户使用动态分配HA地址，将携带用户的HA地址；PDSN检测到用户鉴权通过；g.可选地，PDSN建立与HA使用的IKE相关联的IP安全通信。可以包括由AAA授权响应或在IKE范围内经由证实交易送来的IKE先期共享密钥。如果归属-外部鉴权扩展密钥和SPI由AAA返回，那么PDSN不建立与HA使用的IKE相关联的IP安全通信。h.当鉴权通过，或者IKE协商完成，PDSN将来自MS的MIP RRQ发送给HA；i.HA对该MIP RRQ进行鉴权，发送RADIUS Access-Request报文给HAAA；j.HAAA鉴权通过后，向PDSN应答RADIUS Access-Accept

47、，并携带用户的授权信息。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制64CMIPv4会话建立流程（续）会话建立流程（续）k.HA在鉴权通过后，为用户建立MIP会话，并且应答MIP RRP给PDSN；l.PDSN将HA的MIP RRP报文转发给MS；m.MIP用户接入成功，PDSN开始计费，发送Acct-Request(start)报文给HAAA；n.HAAA应答Acct-Response报文。o.MS开始传输数据报文；p.在MIP Lifetime超时之前，MS发送MIP RRQ报文，进行更新注册；q.PDSN收到该MIP RRQ后，向HAAA请求鉴权；本次鉴权操作

48、可选。r.HAAA鉴权通过后，向PDSN应答RADIUS Access-Accept，并携带用户的授权信息；PDSN检测到用户鉴权通过；s.当鉴权通过，PDSN将来自MS的MIP RRQ发送给HA；t.HA对该MIP RRQ进行鉴权，发送RADIUS Access-Request报文给HAAA；本次鉴权操作可选；但如果MIP RRQ报文中，有MN-AAA鉴权扩展，则HA必须到HAAA进行鉴权；移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制65CMIPv4会话建立流程（续）会话建立流程（续）u.HAAA鉴权通过后，向PDSN应答RADIUS Access-Accept，

49、并携带用户的授权信息。v.HA在鉴权通过后，为用户建立MIP会话，并且应答MIP RRP给PDSN；w.PDSN将HA的MIP RRP报文转发给MS；注：步骤q、r、t、u为可选。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制66PMIP PMIP 是对CMIP 实现方式进行了改进, 不同厂商的实现方案中MIP 客户端所处的位置可能有所不同, 但MIP的实现流程是相同的。假设由FA 实现DHCP 代理功能, 其注册过程如下图所示。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制67PMIPv4会话建立流程会话建立流程移动互联网业务维护技能竞赛办

50、公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制68PMIPv4会话建立流程会话建立流程(续续)a.Simple IP用户接入PDSN, 完成LCP协商， 该过程同Simple IP的接入过程；b.AT和PDSN开始鉴权过程， PDSN向AAA发起鉴权请求，并携带PMA能力指示属性；c.AAA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；d.PDSN为AT构造PRRQ报文，发送至HA；e.HA对该MIP RRQ进行鉴权，发送RADIUS Access-Request报文给HAAA ；f.HAAA鉴权通过后，向HA应答RADIUS Ac

51、cess-Accept，并携带用户的授权信息 g.HA响应PRRP；h.AT与PDSN协商IPCP，其中IP地址为PRRP中HA分配的地址；i.PDSN开始计费过程；j.PMIP服务建立；k.AT和HA开始数据传输； 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制69CMIP和和PMIP的差异的差异指标CMIPPMIP网络侧设备要求低高终端要求高低空中接口资源占用高低安全性低高移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制70移动移动IP功能和特点功能和特点 全球漫游可保持固定的IP，在移动方面不需要进行IP地址变换 用户无论是否漫游都始终接

52、入归属网络，并分配获得归属网络中的静态或动态IP地址，漫游不会中断连接 在RFCs 2002-2006, 3344中定义它的功能 对使用移动通信的用户来讲它的运动是透明的 比SIP复杂移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制71第第1章章 PDSN原理原理第第2章章 分组域接口定义分组域接口定义第第3章章 PPP协议协议第第4章章 简单简单IP技术技术第第5章章 移动移动IP技术技术第第7章章 RP接口接口移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7272数据业务呼叫流程数据业务呼叫流程 移动台发起的数据呼叫流程（从Null到Act

53、ive状态） PDSN发起的数据呼叫流程（从Dormant到Active状态） 移动台发起的数据呼叫释放流程（从Active到Dormant状态） 移动台发起的数据呼叫释放流程（从Active到Null状态） PDSN发起的数据呼叫释放流程（从Active到Null状态）移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7373从空状态到激活态流程图从空状态到激活态流程图移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7474从空状态到激活态流程说明从空状态到激活态流程说明 动作 动作描述 a终端通过反向接入信道发起呼消息给BSS，BSS根据起呼消

54、息中的Service Option判断是一次数据呼叫。 b基站通过寻呼信道对终端发送得起呼消息做层2应答。 cBSS构造消息A1r_CMServiceRequest，经过A接口编码过程，构造A接口CM业务请求消息，同时BSS呼叫处理进程设置定时器T303，等待MSC指配请求消息。 dBSS收到MSC发来的指配请求消息A1f_AssignmentRequest。 e通过寻呼信道发送扩展信道指配消息Extended Channel Assignment Message 给终端，消息中包含F-FCH得配置、复用方式和速率集，推荐的R-FCH的配置、复用方式和速率集，以及Walsh Code和PILO

55、T_PN等信息。 f基站开始向移动台发送Null业务帧。 g终端在连续捕获两个前向基本信道好帧之后，在反向基本信道发送preamble 。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7575从空状态到激活态流程说明（续）从空状态到激活态流程说明（续） 动作 动作描述 hBSS捕获反向基本信道preamble 后，分配PCF，向PCF发送A9-Setup-A8消息，建立A8连接。开启定时器TA8setup。 iPCF向PDSN发送A11-RegistrationRequest，建立A10连接。 jPDSN向PCF回送A11-RegistrationReply，A10建

56、立成功。 kPCF向BSS回送A9-Connect-A8，A8建立成功。 l基站向移动台终端发送基站证实指令BS Ack Order，表明已经基站已经捕获了反向FCH的 preamble。 m移动台回送证实MS Ack Order。 n移动台发送业务连接消息Service Connect Message，把当前FCH的配置信息发送给移动台。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7676从空状态到激活态流程说明（续）从空状态到激活态流程说明（续） 动作 动作描述 o移动台接受当前的配置，向基站发送业务连接完成消息Service Connect Completi

57、on Message。业务协商过程完成。 pBSS向MSC发送指配完成消息A1r_AssignmentComplete。 q移动台和PDSN之间建立PPP连接和移动IP的登记过程。移动台和PDSN之间在FCH上传送低速的分组数据。 移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7777数据业务呼叫流程数据业务呼叫流程 移动台发起的数据呼叫流程（从Null到Active状态） PDSN发起的数据呼叫流程（从Dormant到Active状态） 移动台发起的数据呼叫释放流程（从Active到Dormant状态） 移动台发起的数据呼叫释放流程（从Active到Null状态）

58、PDSN发起的数据呼叫释放流程（从Active到Null状态）移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7878从休眠态到激活态流程图从休眠态到激活态流程图移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制7979从休眠态到激活态流程说明从休眠态到激活态流程说明 动作 动作描述 a移动台和PDSN之间PPP连接保持，但分组数据服务处于Dormant状态，且PCF和PDSN的A10/A11连接仍然保持。 bPDSN向PCF发送分组数据。 cPCF向BSS发送A9_BSServiceRequest消息，包含指示PCF中需要发送的数据字节数。PCF

59、打开定时器Tbsreq9。 dBSS向MSC发送A1r_BSServiceRequest.，请求一次新的数据呼叫。 eMSC向BSS回响应A1f_BSServiceResponse。 fBSS向PCF回响应A9-BSServiceResponse。PCF关闭定时器Tbsreq9。 gBSS收到MSC的寻呼请求A1f_PagingRequest。 h基站向终端发送通用寻呼消息 General Page Message。 i终端回复寻呼响应消息 Page Response Message。移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制移动互联网业务维护技能竞赛办公室编制8080从休眠态到激活态流程说明（续）

60、从休眠态到激活态流程说明（续） 动作 动作描述 jBSS向MSC发送寻呼响应消息 A1r_Paging Response. kBSS收到MSC发来的指配请求消息A1f_AssignmentRequest。 l通过寻呼信道发送扩展信道指配消息Extended Channel Assignment Message 给终端，消息中包含F-FCH得配置、复用方式和速率集，推荐的R-FCH的配置、复用方式和速率集，以及Walsh Code和PILOT_PN等信息。 m基站开始向移动台发送Null业务帧。 n终端在连续捕获两个前向基本信道好帧之后，在反向基本信道发送preamble 。 oBSS捕获反向基