LTE國際漫游移動性管理路由方案探討

麥智毅 黃晶

【摘 要】全球各國運營商間的LTE國際漫游協議可分為雙邊漫游、單邊漫入和單邊漫出三種情況，主要從LTE移動性管理流程分析和探討了在I-DRA上針對這三種場景的Diameter路由數據配置方案。此方案能有效地限制本網與境外運營商間的漫游范圍，避免因境外運營商數據配置失誤造成的漫游業務誤開通。本方案不僅適用于LTE國際漫游、省際漫游等限制場景，也適用于針對漫入用戶和漫出用戶進行差異化移動性管理的場景。

【關鍵詞】LTE核心網 國際漫游 移動性管理

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.009 中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2016）06-0039-04

引用格式：麥智毅，黃晶. LTE國際漫游移動性管理路由方案探討[J]. 移動通信， 2016，40（6）： 39-42.

1 引言

隨著LTE技術的日漸成熟，為了給用戶提供更高速的數據業務體驗，全球越來越多的運營商部署了LTE網絡，開通LTE國際漫游業務成了國際業務發展的重點。運營商之間的國際漫游協議分為雙邊漫游、單邊漫入和單邊漫出三種。最常見的雙邊漫游是指協議雙方運營商的用戶可在對方網絡內使用移動通信業務，而有時出于商務策略考慮，跟某些境外運營商只開通單邊漫游協議，或者只跟某境外運營商多個網號中的一個網號開通漫游業務。單邊漫入是指對方運營商用戶可在本國網絡使用移動業務而本網用戶不能登錄對方的網絡，單邊漫出則剛好相反。對于雙邊漫游業務，只要協議雙方在本網中配置了對方的網絡數據，則可實現網絡互通。而對于只開通單邊漫游的業務，需要配置特定的路由數據，才能對沒有開通的業務進行限制，否則很容易引起用戶資費糾紛，造成公司經濟上和品牌上的損失。本文將對開通單邊LTE國際漫游時的路由數據配置方案進行分析和探討。

2 問題分析

用戶漫游到國外想繼續使用LTE業務，首先要進行開機登網附著流程，消息流程與WCDMA網絡的附著流程類似。手機向拜訪地的MME發起附著請求，MME向用戶歸屬HSS發起鑒權和位置更新請求，位置更新成功后再建立默認承載，具體流程如圖1所示（只列出需要跨PLMN的消息）。

LTE網絡下HSS和MME之間的S6a接口采用了基于IP的Diameter協議，根據3GPP建議的標準化解決方案，運營商一般部署分區分平面的DRA（Diameter Routing Agent）負責Diameter信令網的轉接功能。為了實現LTE國際漫游，設置I-DRA（International DRA）負責國際漫游Diameter信令的轉接和路由，對內與本網大區DRA相連，對外通過國際轉接商IPX（IP Protocol eXchange）與境外運營商的Diameter信令網相連。由圖1的附著流程可見，I-DRA是部署國際漫游業務限制數據配置的最佳節點。

S6a接口消息可分為MME->HSS和HSS-> MME兩個方向，結合國際漫游用戶的種類，I-DRA負責轉發的消息可分為四類，具體如表1所示。對于開通LTE雙邊漫游的運營商，I-DRA只需在Relay域路由表中配置該運營商域名以及本網域名，即可實現互通。而對于只開通單邊LTE漫游的運營商，以開通單邊漫入為例，I-DRA需要放通表1中的A類和C類消息，攔截B類和D類消息。其中A類和B類消息都是從國外發往國內側，Diameter消息中的目的域名都是本網的域名，C類和D類消息的目的域名都是境外運營商的域名。因而僅通過Relay域路由分析無法判斷哪些消息可以放通，還需通過源域名、主機名、IMSI等多種靈活路由的組合分析才能準確地判斷出哪些消息允許轉發。

3 數據配置方案

在I-DRA上進行國際漫游限制的配置需要滿足以下三種場景：

（1）本網和境外運營商X用戶均可登錄對方LTE網絡；

（2）本網用戶可登錄運營商Y的LTE網絡，但運營商Y用戶不可登錄本網LTE網絡；

（3）本網用戶不可登錄運營商Z的LTE網絡，但運營商Z用戶可登錄本網LTE網絡。

結合前文的分析，有如下兩種靈活路由配置方案。

3.1 方案一

配置思路：對于出境方向的消息，通過目的域名和IMSI進行路由分析，對于入境方向的消息，通過源域名和IMSI分析路由。具體路由分析步驟如下：

（1）在目的域名路由表中，配置雙邊漫游和單邊漫入的運營商域名，下一路由指向國際轉接商IPX；配置單邊漫出運營商域名，下一路由指向索引號為2的IMSI路由；配置本網域名，下一路由指向源域名分析。

（2）在源域名路由表中，配置雙邊漫游和單邊漫出的運營商域名，下一跳為出口路由指向國內DRA；配置只允許單邊漫入的運營商域名，下一路由指向索引號為1的IMSI路由。

（3）在IMSI路由表中，索引號為1的表項配置所有只允許單邊漫入的運營商網號，用于放通表1中的A類消息并限制B類消息；索引號為2的表項配置本網網號，用于放通表1中的D類消息并限制C類消息。

詳細路由分析流程如圖2所示。

3.2 方案二

配置思路：對于入境和出境方向的消息，分別通過目的域名、目的主機名、源域名和IMSI進行路由分析。具體路由步驟如下：

（1）在目的域名路由表中，配置本網域名，下一跳路由為索引號是1的目的主機名路由分析。配置只允許單邊漫出的運營商域名，下一跳路由為索引號是2的目的主機名路由分析。配置雙邊漫游和單邊漫入的運營商域名，指向出口路由國際轉接商IPX。

（2）由于用戶附著時的鑒權和位置更新請求消息不攜帶目的主機名（MME→HSS），而HSS→MME消息中必然攜帶目的主機名，為了區分表1中的A類和B類消息，在目的主機名路由表索引號為1的條目中，配置目的主機名=本網域名的表項（右匹配），下一路由規則為出口路由并指向國內DRA。對于目的主機名為空的消息，配置缺省路由指向源域路由分析。

（3）在源域路由表中，配置開通雙邊漫游和只允許單邊漫出的運營商域名，下一跳為出口路由并指向國內DRA。

（4）在目的主機名路由表索引號為2的條目中，配置只允許單邊漫出的運營商域名，指向相應國際轉接商IPX。考慮到可能某些漫出的消息沒有攜帶目的主機名，在目的主機名路由表中配置缺省路由，指向IMSI路由分析，在IMSI路由表中配置本網網號指向國際轉接商IPX。

詳細路由分析流程如圖3所示。

3.3 方案比較

從圖2和圖3可知，方案一主要通過源域名分析和IMSI分析對單邊漫入、單邊漫出進行限制；方案二則通過目的主機名、源域名以及IMSI路由進行分析。下面從數據配置的有效性和可靠性兩方面對上述方案進行比較。

（1）有效性

數據配置的有效性是指用盡可能少的數據實現所需的路由功能。在兩種數據配置方案中，本網域名和網號的數據在完成初始配置后基本固定下來。當有新增開通LTE國際漫游業務的境外運營商時，需要制作的路由分析數據如表2所示。由表2可知，方案二的有效性比方案一更優。

（2）可靠性

可靠性是指數據配置方案應用后的輸出集是否跟期望完全一致。從圖2可以看出，方案一通過源域名+IMSI分析篩選出國際往國內方向的單邊漫入消息，通過目的域名+IMSI分析篩選出國內往國際方向的單邊漫出消息。根據3GPP規范，S6a接口部分請求消息的IMSI字段不是必選字段，如Reset Request消息，如果消息沒有攜帶IMSI字段，則可能導致某些應該放通的信令被誤攔截，影響正常業務。

根據3GPP TS29.272對信令的定義，目的主機名是非必選項的消息，IMSI字段都為必選項，而IMSI字段為非必選項的消息，必然攜帶目的主機名。方案二通過目的主機名字段是否為空先把信令分成兩類，然后再通過源域路由或IMSI路由進一步篩選，由此可規避沒有攜帶IMSI字段的情況，實現對S6a接口消息的全面覆蓋。由此可見，方案二在可靠性方面更優于方案一。

4 結束語

本文針對LTE國際漫游存在雙邊漫游、單邊漫入和單邊漫出這三種情況，從LTE的移動性管理流程分析了如何對不允許漫入或不允許漫出的運營商進行限制，并提出了兩種在I-DRA實施的路由數據配置方案。此方案在日常應用中能有效地限制本網與境外運營商的漫游范圍，避免因境外運營商數據配置失誤造成的漫游業務誤開通。本方案可應用于Diameter信令網的轉接點DRA，可適用于國際漫游、省際漫游等限制場景，文中的路由配置思路也適用于需要對漫入用戶和漫出用戶進行差異化移動性管理的場景。

參考文獻：

[1] GSMA IR 88. LTE and EPC Roaming Guidelines （V12.0）[S]. 2014.

[2] GSMA IR 34. Guidelines for IPX Provider networks （Previously InterService Provider IP Backbone Guidelines） （V10.0）[S]. 2014.

[3] 3GPP TS 23.401. General Packet Radio Service （GPRS） enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network （E-UTRAN） access （V12.4.0）[S]. 2014.

[4] 3GPP TS 29.272. Evolved Packet System （EPS）； Mobility Management Entity （MME） and Serving GPRS Support Node （SGSN） related interfaces based on Diameter protocol （V12.4.0）[S]. 2014.

[5] IETF RFC3588. Diameter base protocol[S]. 2003.

[6] IETF RFC5516.Diameter Command Code Registration for Third Generation Partnership Project （3GPP） Evolved Packet System （EPS）[S]. 2009.

[7] 中國聯合網絡通信有限公司. 中國聯通移動核心網EPC局數據規范[Z]. 2014.

[8] 中國聯合網絡通信有限公司. 中國聯通VoLTE總體技術要求V1.0[Z]. 2015.

[9] 曾召華. LTE基礎原理與關鍵技術[M]. 西安： 西安電子科技大學出版社， 2010.

[10] 趙訓威. 3GPP長期演進（LTE）系統架構與技術規范[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.★

作者簡介

麥智毅：工程師，碩士畢業于華南理工大學，現任職于中國聯合網絡通信有限公司廣東省分公司運行維護部國際漫游室，主要從事核心網、國際漫游網絡的運營與技術支撐工作。

黃晶：高級工程師，碩士畢業于華中科技大學，現任中國聯合網絡通信有限公司廣東省分公司運行維護部國際漫游室經理，主要從事核心網、國際漫游網絡的運營與技術支撐工作。