阿朗 PS核心网参数及网络优化介绍

PS核心网参数及网络优化介绍Oct.2009PSCN部分参数介绍GTP的N3/T3设置MAP版本设置ARD控制参数APN扩展功能APN模糊匹配功能GGSN的负荷分担TrafficClassSubscriptionCheck说明GTP的N3/T3设置（1）为了保证GTP信令/数据的可靠传输，定义了N3计数器和T3定时器，包括：

N3RequestEcho，T3ResponseEcho N3RequestCreate，T3ResponseCreate N3RequestDelete，T3ResponseDelete等N3是指消息最多重复发送的次数，T3表示等待对方回响应消息的最长时间；Echoreq/rsp消息是GSN之间，或GSN和RNC之间检测对端是否存活的消息，分为控制面Echo和用户面Echo；GTP的N3/T3设置（2）SGSN

EchoRequestEchoResponseGGSNCreatePDPContextRequestCreatePDPContextResponseActivatePDPContextRequestActivatePDPContextResponseGTP的N3/T3设置（3）SGSN中各N3/T3的默认设置即为建议值，一般不更改，如：

<PARAMETERNAME="N3RequestCreate"TYPE="INTEGER"VALUE="5"RANGE="5..5"VISIBILITY="Yes"MODE="Static"DESCRIPTION="MaxnumberofattemptsmadebyGTP-CtosendaCreateRequestmessage(29.060)"RESPONSIBILITY="Site"/>

GTP的N3/T3设置（4）<PARAMETERNAME="T3ResponseCreate"TYPE="INTEGER"VALUE="2"RANGE="1..3"VISIBILITY="Yes"MODE="Static"DESCRIPTION="MaxwaittimeforaresponseofaCreatePDPContextRequestmessage(29.060)"RESPONSIBILITY="Site"/>其它：

N3RequestEcho=5，T3ResponseEcho=10s N3RequestDelete=5，T3ResponseDelete=2s

T3GtpuKeepAliveEcho=60s

…MAP版本设置（1）参数MapAc_infoRetrieval用于设置SGSN的MAP版本： <PARAMETERNAME="MapAc_infoRetrieval"TYPE="INTEGER"VALUE="3"RANGE="0..3"VISIBILITY="No"MODE="Read_only"DESCRIPTION="ApplicationcontextversionforinfoRetrieval(29.002)"RESPONSIBILITY="Product"/>MAP版本设置（2）在2008年的2G网络演进项目测试中，有一个用例测试2G/3G用户鉴权功能，需要修改MAP参数。该用例的测试目的是当2GSGSN支持AC版本为V3，验证3G用户成功登网后能漫游到2G网络，同时验证2GSGSN支持鉴权五元组转三元组功能。

测试预置条件： 1）用户为3G双模终端+USIM，登陆到3G网络中； 2）用户已经签约HLR五元组，该用户可以漫游到2G网络； 3）2G网络已完成鉴权AC版本改造，SGSN开启五元组鉴权功能，同时支持转化为2G鉴权和加密所需的参数； 测试步骤： 1）用户在2G网络开机，发起位置更新； 2）用户发起鉴权请求；MAP版本设置（3）信令流程：MAP版本设置（4）测试结果：1）用户位置更新成功；2）SGSN鉴权请求的AC版本为V3；3）SGSN完成CK,IK->Kc的转换；4）Send_Authentication_Info_Reqsponse:HLR中返回的鉴权集为五元组；5）AuthenticateRequest消息中下发RAND，AUTN，AuthenticationResponse返回RES； HLR根据SGSN发起的MAP是V3版本请求消息Send_Authentication_Info_Req，向SGSNSend_Authentication_Info_Rsp中返回的鉴权集为五元组。在SGSN中完成了鉴权五元组到三元组的转换，然后跟2G无线完成了鉴权交互。ARD控制参数（1）ARD参数用以控制每个用户是否可以从2G无线或者3G无线登记入网；用户的ARD参数在HLR中设置，通过ISD消息通知SGSN/MSC，由SGSN/MSC控制用户的接入行为。ARD控制参数（2）某用户在HLR中签约有ARD数据，ARD=UTRANNotAllowed/GREANAllowed；用户开机试图登入3G无线网络ARD控制参数（3）3GSGSN根据用户的ARD设置，将该用户拒绝，原因值为NoSuitableCellsInLocationArea如果本区域还有2G网络，用户应可重新发起位置更新请求通过BSS接入SGSN:

ARD控制参数（4）2008年4月在网络演进项目测试中，发现当用户在阿朗HLR中签约ARD取值为ARD=UTRANAllowed/GREANAllowed时，HLR发出的ISD消息中不含有ARD字段。

根据3GPPTS23.012(V720)中的说明，只有当网络需要限制用户使用某些特定的无线资源时，HLR才会在ISD消息中带出ARD字段，反之则不带；

IftheHPLMNappliestheAdministrativeRestrictionofSubscribers’Accessfeature,theHLRshallconveythesubscriberaccessrestrictionparameter(AccessRestrictionData)totheVLR.

TheVLRshallcheckthissubscriptionparameteragainsttheradioaccesstechnologythatsupportstheLA/RAinwhichtheUEisroamingtodecidewhetherthelocationupdateshouldbeallowedorrejected.

ARD控制参数（5）因此当ARD＝UTRANAllowed/GERANAllowed的用户发起注册请求时，阿朗的HLR回的ISD中没有带ARD字段。同时，根据3GPPTS29.002(V850)中的说明，当ISD消息里不带ARD字段时，VLR/SGSN就认为该用户没有UTRAN或GERAN的限制，无须对用户使用的无线资源加以限制。 ThisparameterindicatestheallowedRATaccordingtosubscriptiondata.(seeclause6)

IftheVLR/SGSNsupportstheAccessRestrictionfeaturebutdoesnotreceivetheAccessRestrictionDataparameterfromtheHLRatlocationupdatingorrestoration,theVLR/SGSNshallassumethatthesubscriber'sprofiledoesnothaveanyrestrictionsenabled.

APN扩展功能（1）用户在激活PDP时，SGSN在APN上添加MSISDN的部分字段，DNS通过这个字段，实现归属GGSN解析，使该用户可以回归属地GGSN激活PDP。该功能涉及到得参数有： <PARAMETERNAME="HPLMN_CC_Length"TYPE="INTEGER"VALUE="2"RANGE="1..3"VISIBILITY="Yes"MODE="Dynamic"DESCRIPTION="lengthofMSISDN.CC"RESPONSIBILITY="Site"/>该参数定义了国家码长度，中国CC=86，是两位。APN扩展功能（2）

<PARAMETERNAME="ReturningHomeProvinceGGSNAPNSuffix"TYPE="INTEGER"VALUE="7"RANGE="0..15"VISIBILITY="Yes"MODE="Dynamic"DESCRIPTION="0:ReturningtoHomeProvinceGGSN.featureisoff n:ReturningtoHomeProvinceGGSN.featureison"RESPONSIBILITY="Site"/>

其中VALUE=0表示关闭该功能，其它值表示截取的MSISDN长度；CC非86的用户，默认不开启该功能。下面是“在SGSN配置使用APN扩展功能，且MSISDN扩展起始位数为3，扩展终止位数为11”的测试消息跟踪：APN扩展功能（3）

<PARAMETERNAME="NationalApnList"TYPE="LIST_STRING"VALUE="uniwap|uninet|cmwap|cmnet"RANGE=""VISIBILITY="Yes"MODE="Dynamic"DESCRIPTION="ListofAPNforwhichtheSGSNhastoextendthenationalAPNbeforerequestingthe@GGSNtotheDNS"RESPONSIBILITY="Site"/> 该参数定义哪些APN需要进行APN扩展。下面是APNwaptest加入该参数列表后，进行的正常扩展trace：

APN模糊匹配功能（1）当一个用户发起一个PDP激活请求时，SGSN对于APN选择的处理受诸多因素影响，比如手机请求的APN（Req）,HLR中签约的APN(Subs)，SGSN中设置的模糊匹配APN等（nonWildCard-DefaultAPN）。下面是该功能的开关参数：

<PARAMETERNAME="nonWildCardDefaultAPN"TYPE="BOOLEAN"VALUE="False"RANGE="True|False"VISIBILITY="Yes"MODE="Static"DESCRIPTION="DefaultAPNwillbechosenbySGSNwhentherequestedAPNdoesnotcorrespondtothesubscribedAPNandthevalueofthisparameterissettoTrue"RESPONSIBILITY="Site"/>APN模糊匹配功能（2）下面参数中设置模糊匹配的默认APN：

<PARAMETERNAME="nonWildCardDefaultAPNValue"TYPE="STRING"VALUE=""RANGE=""VISIBILITY="Yes"MODE="Static"DESCRIPTION="DefaultAPNvalue,whichwillbechosenbySGSNwhentherequestedAPNdoesnotcorrespondtothesubscribedAPNandthevalueoftheparameternonWildCardDefaultAPNissettoTrue"RESPONSIBILITY="Site"/>SGSN的选择和处理如下页表格所示，其中 1）A，B两个APN在DNS和GGSN中已经配置；

2）C表示错误的APN，在DNS和GGSN中未配置；APN模糊匹配功能（3）APN(Req)APN(Subs)SGSNselectAPNfeaturenotimplementedfeatureimplemented(nonWildCardDefaultAPN=true)nonWildCardDefaultAPNValue="xxx"nonWildCardDefaultAPNValue=''"A*AAAnull*home_apn_ni_stringDefaultAPNhome_apn_ni_stringC*Reject

(UnknownAPN)

DefaultAPNhome_apn_ni_stringAA，BAAAnullA，BReject

(Notsubscribed)

DefaultAPNACA，BRejectDefaultAPNAGGSN的负荷分担(1)用户在激活PDP时，SGSN可能向DNS查询该APN对应的GGSN地址，DNS会返回一个或者多个对应的GGSNIP地址；如果返回的是一个GGSN地址，则SGSN即用该地址进行PDP激活。如果SGSN的LocalGgsnList参数中没有配置优选的本地GGSNIP地址列表，并且DNS返回了多个GGSN，那么SGSN将轮流使用这些地址进行PDP激活，即完成了GGSN的负荷分担。 <PARAMETERNAME="LocalGgsnList"TYPE="LIST_IP_ADDRESS"VALUE="0"RANGE="..55"VISIBILITY="Yes"MODE="Static"DESCRIPTION="ListoflocalGGSNs(GGSNstobepreferred)"RESPONSIBILITY="Site"/>GGSN的负荷分担(2)如果SGSN的LocalGgsnList参数中配置了优选的本地GGSNIP地址列表， 如果DNS返回的多个GGSN地址中，有一个地址是在LocalGgsnList中，那么SGSN将优先使用该GGSN进行PDP激活，除非验证该GGSN不可用。 如果DNS返回的多个GGSN地址中，有多个地址在LocalGgsnList中，那么SGSN将轮流使用这些地址进行PDP激活，即实现了本地GGSN的负荷分担。TrafficClassSubscriptionCheck说明（1）在上海移动出现过部分2G卡放在3G手机使用3GPS业务时，有的卡会被拒绝。 经过分析，发现原因是该手机申请的Qos的TrafficClass高于2G手机签约的TrafficClass（2G用户一般为background）在手机进行PDP激活时，SGSN的参数TrafficClassSubscriptionCheck可以控制如何处理低于签约TrafficClass的Qos申请。

TrafficClassSubscriptionCheck说明（2）该参数定义如下：

<PARAMETERNAME="TrafficClassSubscriptionCheck"TYPE="BOOLEAN"VALUE="false"RANGE="true|false"VISIBILITY="No"MODE="Static"DESCRIPTION="true-requestedQostrafficclassischeckedagainstsubscribedtrafficclass.Ifrequestedtrafficclassishigher(valueissmaller).thenactivateormodifypdpcontextisrejected.false-trafficclassinrequestedQosisnotchecked.Pdpactivationormodificationwithhighertrafficclasswillbeaccepted."RESPONSIBILITY="Site"/>TrafficClassSubscriptionCheck说明（3）当该参数为true时（即目前的设置），如果MS申请的TrafficClass高于HLR签约时，SGSN将发起PDP拒绝消息。如果MS申请的TrafficClass等于或者低于HLR签约时，使用MS申请的trafficclass。当该参数为false时，如果MS申请的TrafficClass高于HLR签约时，SGSN返回消息的协商Qos使用HLR签约的trafficclass。如果MS申请的TrafficClass等于或者低于HLR签约时，使用MS申请的trafficclass。当时该参数设置为true，所以某些用户会被拒绝，修改为false后，问题解决。PSCN网络优化介绍IP网络优化

网络结构设计，路由优化等应用业务性能指标

主要包括ping成功率/时延、WAP接入成功率、FTP下载平均速率等核心网网管指标

包括附着成功率、PDP激活成功率，附着时长等

优化的特点

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涉及网元和接口比较多，需要各方面配合

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涉及层次比较多

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网络是“动态”的，优化是一项长期工作PS核心网优化——IP网络优化合理设计网络结构（包括两层和三层结构），网络结构要清晰，易维护易扩展；重点考虑冗余设计（包括设备/板卡/端口冗余，路由冗余等）在网络结构的基础上，合理规划和分配IP地址*合理分配VLan，实现各Vlan间数据隔离；尽量避免产生二层环路，尤其是不同厂商设备间的二层环路合理规划选择和设计路由。尽量避免STATICROUTING的使用(除了defaultroute\黑洞路由\配合VRRP做负荷分担使用)；动态路由尽量使用OSPF,必要时配合BFD技术加速检测和收敛网络设备的接口的单双工设置，半全速率和自动匹配设置需要从端口上确认否存在丢包现象去除不必要的和不再生效使用的过时配置数据根据防火墙特性优化配置，优化防火墙策略*IP网络优化（IP地址的规划）

例如对于IP地址的规划和分配,应尽可能遵循以下原则：

IP地址的划分全国统一规划分配，充分考虑分组域网络未来发展的需要一般按物理地域有层次地划分IP地址，简化路由表,提高网络性能，简化管理IP地址的分配要有足够的灵活性，合理分配，做好不同业务地址的隔离，满足各种用户及各种业务接入的需要IP地址使用应尽量连续，这样可以减小路由表的大小，同时也可以减小网络中广播的路由信息的大小应充分合理利用地址资源，采用可变长子网掩码VLSM技术，保证IP地址的利用效率

IP网络优化（FW配置优化）

优化FW性能，可以考虑：

根据实际关闭httpalg功能cmnet的策略服务是any的，建议在之前增加一条http服务的策略，以减少session数，降低cpu合理分担FW流量。SHTD曾经对两个防火墙的业务分担调整：

FW1业务/CPU占用率FW2业务/CPU占用率原先状态全部net业务/50%其他wap等业务/10%第一次调整

1/2net业务/20%其他业务/60%第二次调整

3/4net业务/40%其他业务/40%PS核心网优化——应用业务性能优化应用业务性能包括ping时延，FTP速率，WAP接通率等，处理该类问题一般的手段有：了解问题出现的范围和情况（包括终端，无线网络，核心网络设备、应用服务器等），必要时候进行一些不同情况的测试，根据测试结果进行相应下一步处理跟踪Gb/Iu、Gn、Gi等接口消息，缩小定位问题的范围跟无线和应用服务器（WAPGW、FTPService等）配合定位分析问题很多时候问题跟前面“IP网络优化”部分有关，比如路由问题，端口问题。应用业务性能优化ping成功率及ping时延信令分析 造成ping不成功及ping时延较长的主要原因有: a)无线侧由于覆盖或负荷原因丢失数据包

b)网络侧路由问题

c)网络侧将数据包丢失(如配置问题，或端口失效等)

d)手机原因

应用业务性能优化WAP接入成功率

一般影响WAP接入成功率的因素有：

a）应无线侧由于覆盖或负荷原因丢失数据包

b）核心网丢失数据包,如路由失效

c）防火墙或者WAP网关中间路由丢失数据包

d）WAP网关响应不及时或无响应

e）手机自身原因

WAP接入的成功率涉及到WAP网关的配合程度，因此我们除了需要跟踪Gb、Gn和Gi接口外，核心网和WAP网关中间的网络也是我们需要跟踪分析的目标。应用业务性能优化FTP平均下载速率 影响FTP平均下载速率的有：

a）该用户在HLR中设定的QoS值

b）当前所在小区的资源使用状况

c）当前所在区域的无线覆盖状况

d）核心网GSN的资源使用状况

e）IP设备问题或者路由问题（交换机、FW配置等）

f）终端自身因素（如使用的软件性能，MTU设置等）

g）FTPserver的性能问题，IP数据包窗口大小

PS核心网优化——GPRS网管指标优化GPRS网管指标包括attach成功率，PDP激活成功率，RAU成功率等。这些指标可以从网管设备（ISMC）上实时获取，便于及时发现问题并及时采取措施，是观察和网络的重要手段之一如果认为某个指标达不到要求，一般需要进行接口消息跟踪，必要的话进行内部log收集，然后进行分析有时候需要调整设备参数进行优化，如降低GGSN中PDP的idleTimer，避免用户频繁发起PDP上下文激活请求，节省Gb/Iu系统资源有时候问题跟前面“IP网络优化”部分有关，比如PDP激活失败“serviceoptiontemporarilyoutoforder”问题。GPRS网管指标优化SGSN1SGSN1附着时长和PDP时长分析，了解用户业务特性附着速率和成功率，了解网络运行质量GPRS网管指标优化（附着成功率）Attach失败分析和优化成功率

GPRS网管指标优化（附着成功率）拒绝原因：IMSIunknowninHLR分析：通过Gb和Gr的联合Trace分析，我们发现SGSN在收到手机发来的ATRQ消息后通过STP向HLR发送Triplet鉴权请求消息，由于HLR发现并未登记此用户则发送拒绝消息。发生此现象有两种可能：-SGSN将此用户的寻址数据指向了错误的HLR（多发生在PC寻址时）；-外部No.7网络发生了错误的SCCP路由（多发生在GT寻址时）；对策：如果此计数器不为0，可以通过挂表的方式来找到信令路由错误数据的消息，如是本地SGSN错误可以在本地SGSN上修正，如果是外部NO.7网络的问题则提请移动用户进行协查。GPRS网管指标优化（附着成功率）拒绝原因：GPRSservicesnotallowed分析：从Cause原因上看，此类失败是由于用户尚未开通GPRS业务造成的。目前市场上大部分的GPRS手机是开机自动附着的，即使该用户未申请GPRS业务，GPRS手机在仍会不断地尝试附着，造成失败。目前现网中存在大量这类用户，造成指标的有下降。对策：此类Cause并不是由于系统自身或网络原因而引起的。为降低此类Cause的发生我们建议逐步更多放开GSM用户的GPRS功能，让更多用户可以使用到GPRS，从而也避免例如彩信的发送或者接受方没有GPRS功能而影响业务收入，或者影响彩信的端到端接通成功率。GPRS网管指标优化（附着成功率）拒绝原因：Unknown/undefined(GPRSservicesnotallowedinthisPLMN)分析：K1205中没有定义Cause14的名称，所以信令仪显示为”Unknown/undefined”。在3GPPTS04.08中Cause14明确定义为”GPRSservicesnotallowedinthisPLMN”，具体解释为PLMN不支持此用户的拜访。 曾经有个案例，通过对采集的信令跟踪，我们看出这一Cause发生在国际漫游用户上，进一步分析SGSNNo.7配置，我们发现此用户所在的运营商属CMCC新增的漫游国，我们的SGSN中尚未创建它的SCCPE212GT寻址数据，从而造成了失败。对策：及时添加集团公司下发的国际漫游数据和对系统内的GT寻址数据检查可以有效地避免此类Cause的产生，提高附着成功率。GPRS网管指标优化（附着成功率）拒绝原因：Networkfailure分析：在Gb消息中的此Cause说明了由于PLMN网络侧有故障（如MAP问题）导致了接续失败，可能原因： -外部No.7信令网没有响应我们SGSN发出的MAP请求消息；

-

HLR返回的响应消息中的SGSN子系统号有误；

-

HLR返回的响应消息中显示不支持GPRS的所需的MAP版本；对策：通过挂表的方式确定存在问题的对端系统，通过各移动分公司之间，或者各签订漫游协议的运营商之间来协调排查问题。GPRS网管指标优化（附着成功率）拒绝原因：Authenticationandcipheringreject分析：有时会发现此类Cause的存在，存在现象：Attach流程中，当SGSN向手机发起ACRQ鉴权请求时，无线侧未向SGSN返回鉴权响应消息。超时后，SGSN向无线发送ACRJ消息，Attach失败。对策：一般发现这种情况的话，可以和无线部门协助查找是那个无线设备（BSS/RNCorMS）或无线接口终止了此接续流程，及其原因。GPRS网管指标优化（激活成功率）PDP激活失败分析和优化成功率

注：可以考虑使用蜜罐系统对用户行为进行分析GPRS网管指标优化（激活成功率）拒绝原因：UnknownormissingAPN分析：从此类PDP接续失败的流程上看出，用户在建立PDP接续时所请求的APN访问点名称设置有误，导致DNS无法解析此名称。目前GPRS核心网根据集团公司的要求，只开通了cmwap和cmnet两项GPRS业务（以及一些本地的VPN应用）。除此之外的任何APN请求都会被拒绝。对策：可以通过SGSN系统发现提交错误APN来申请PDP上下文激活请求的用户，然后向他们主动联系（如发送通知短信等）或者缺省情况下。GPRS网管指标优化（激活成功率）拒绝原因：Requestedserviceoptionnotsubscribed分析：从此类PDP接续失败的拒绝原因上看出，用户在建立PDP接续时所请求的APN业务尚未在其HLR的GPRS用户数据中被申明过，对于此用户来说该业务是无权的。对策：这也是一种较为常见的Cause，发生此现象的用户一般为非野卡用户。此类Cause主要是由两类情况所造成：-

用户行为：我们可以通过加强对用户的宣传力度来指导用户进行正确的GPRS设置；-

此手机在HLR中的GPRS用户数据设置不完整：较为常见的是指HLR中NAM=0（支持GPRS），但缺少PDP定义；或HLR中的PDPAPN设置本身有误。我们可以与HLR联系检查用户的GPRS数据。GPRS网管指标优化（激活成功率）拒绝原因：UnknownPDPaddressorPDPtype分析：从此类PDP接续失败的流程上看出，这些手机在建立PDP接续请求过程（APCR）中带有一个自身的IP地址，由于目前GPRS用户上网时的IP地址由网络侧动态分配，或者由此用户在HLR中进行了手机静态IP地址的签约，否则的话SGSN会拒绝此类请求。因此造成这一失败的原因主要是用户在手机上设置了错误的IP地址而其实他并没有签约使用某些特定的APN（如企业专网VPN）并且没有使用静态IP地址的权限。（市场上有些型号的手机<如爱立信系列>可以同时设置WAP网关和手机IP地址，用户往往会将两者搞混）。对策：发现此类CAUSE可以对相关用户进行主动通知并进行有关手机使用帮助或培训，加强对于用户的宣传力度指导用户进行正确的GPRS设置。或者通过实现SGSN的额外功能，可以缺省为用户指定一个APN（如cmwap）并且仍然由网络侧对其分配动态的IP地址，使用户上网不受影响。GPRS网管指标优化（激活成功率）拒绝原因：Serviceoptiontemporarilyoutoforder分析：通常的情况是由于外部DNS在解析APN的时候超时没有回应，导致SGSN拒绝手机侧的PDP激活请求。另外有部分手机在收到APRJ拒绝消息后会以毫秒级的时间间隔连续发送APCR消息，由于频率过快，最终造成SGSN暂时拒绝其激活请求。对策：对于DNS超时不回应APN解析的问题，可以查看本地DNS网络是否正常，如果是外部漫游DNS，就联系相关运营商检查网络的连通性，检查并解决DNS解析反应过慢或者没有反应的问题来解决。 对于手机问题，可以联系用户检查其手机是否为正规品牌，是否是水货手机，加强引导其使用正规GPRS行货手机。同时可以联系手机厂家来反映问题。GPRS网管指标优化（附着时长）由于附着过程中的主要时延是Gb接口上MS与SGSN之间的鉴权过程引起的，所以可以通过降低鉴权频率从而缩短附着时间。SGSN可以对手机P-TMSI附着过程中Gb/Iu接口上的鉴权频率通过”Authenticationthreshold”参数进行控制，如下例中该参数设为5，意为每5次附着鉴权一次。同样地，disableISRAU和detach的鉴权使信令负荷降低，接续时间加快。保留attach的鉴权和鉴权阀值可以避免由于分配相同P-TMSI