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移動核心網數據采集分流全面解決方案

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移動核心網概述

随着移動終端的廣泛普及以及智能化的迅速發展,越來越多的人們通過移動互聯網來獲取信息,因此對于在傳統互聯網上運行的各類業務有很強的迫切性轉移到移動互聯網上來。而移動互聯網不同于傳統互聯網,其擁有特定的網絡結構與數據封裝特征。

⊙GSM/WCDMA/TD-SCDMA核心網

第三代移動通信WCDMA與TD-SCDMA制式的數據核心網采用3GPP組織标準,兼容第二代移動通信GSM制式的核心網:


Gn接口

Gn接口為核心網中SGSN設備與GGSN設備或者其它SGSN設備之間的接口,通過GTP協議封裝進行信令與數據的傳遞。

Gi接口

Gi位于GGSN與移動網外的Internet之間,Gi接口數據一般均為标準的IP數據鍊路。

⊙CDMA/CDMA2000核心網

第三代移動通信CDMA2000制式的數據核心網采用3GPP2組織标準,兼容第二代移動通信CDMA制式的核心網:


R-P接口

R-P接口為核心網中PCF設備與PDSN設備之間的接口,其中A10為數據接口,A11為信令接口。A10數據接口一般采用GRE封裝協議。


恒為産品簡介

恒為提供面向不同網絡接口速率、不同網絡容量提供從1U機架式設備到基于ATCA插卡式的系統級設備,來服務于各種不同的應用需求。



ExProbe6300系列:1U機架式設備,千兆級的移動互聯網采集分流設備

ExProbe7200系列:1U機架式設備,萬兆級的移動互聯網采集分流設備

OptiWay MX系列:基于ATCA架構的移動互聯網采集分流設備


GSM/WCDMA/TD-SCDMA核心網采集分流解決方案

⊙解封裝需求解決方案

解封裝需求是指采集Gn接口數據,提取GTP-U封裝的IP數據包,并重新按照标準以太網方式進行封裝後分流輸出,輸出時保證同一用戶數據的完整性。

GTP協議版本的支持

GTP協議包括GTPv0和GTPv1版本,兩個版本在信令格式與控制層面存在較大差異,恒為設備可自動識别,并同時支持這兩種協議。

外層封裝的IP分片支持

Gn接口外層為隧道IP數據包封裝,存在IP分片現象。設備必須能夠識别并重組分片的IP數據包,這樣才能完整地提取内層的IP數據包。恒為設備可自動識别外層的IP分片,并支持包括在亂序情況下的重組,輸出為重組後的IP數據包。

解封裝的支持

通過對GTP-U數據消息格式的解析,提取出其内部封裝的IP數據包,并加上特定的MAC地址頭部,轉化為标準的以太網IP數據報輸出給後端設備,以簡化後端設備重新解析的工作量,提高了系統整體性能。

數據包分流方式

通過對GTP-C消息的識别與分析,識别出每條用戶流所對應的IMSI号,将具有相同IMSI号的數據包(包括GTP-C控制消息和GTP-U數據消息),分流到同一個網絡接口輸出。通過這種方式,可以保證将同一個用戶終端的業務與控制數據都分流到同一台後端服務器處理,以此保證處理數據的完整性。

信令處理方式

如果業務系統需要将信令(即GTP-C控制消息)集中處理,則可設置單獨轉發至某個接口輸出;如果業務系統需要将信令與數據進行同步處理,則可設置将信令與其對應的用戶數據一并轉發到同一接口輸出。

其它功能

設備支持時間戳标識,即将數據包接收到的時間戳标記到重新封裝的MAC地址中,為後端業務處理提供便利。

設備支持将識别到的用戶IMSI号标記到重新封裝的MAC地址中,為後端業務處理提供便利。

⊙分流需求解決方案

分流需求是指采集Gn和Gi接口數據,按照用戶IP特征對采集到的數據包進行分流輸出,輸出時不改變數據包内容,并保證同一用戶數據的完整性。

GTP協議版本的支持

GTP協議包括GTPv0和GTPv1版本,兩個版本在信令格式與控制層面存在較大差異,恒為設備可自動識别,并同時支持這兩種協議。

外層封裝的IP分片支持

Gn接口外層為隧道IP數據包封裝,存在IP分片現象。設備必須能夠識别并重組分片的IP數據包,這樣才能完整地提取内層的IP數據包。恒為設備可自動識别外層的IP分片,并支持在包括亂序情況下的重組。重組數據包便于後續處理,但輸出依舊為按原順序的分片包。對于Gi接口也一樣可以支持IP分片亂序重組。

數據包分流方式

對于Gn接口上的GTP-U數據,通過對内層IP地址的識别,将數據包按用戶IP地址進行分流,即擁有相同用戶IP地址的數據包都被分流至同一接口輸出。通過以上方式可以實現對Secondary PDP數據包的分流。

信令處理方式

對于Gn接口上的GTP-C信令,可以将其與對于的用戶IP地址關聯,并從相同的接口輸出。

Gi流量與Gn流量的關聯處理

設備可以同時采集Gn和Gi接口數據,并且将Gn和Gi接口上同一用戶的流量進行關聯,Gi接口上的用戶數據按照Gn接口上對應的用戶數據轉發方式進行轉發處理。Gi接口支持GRE封裝方式的解析。

Gi接口上RADIUS數據包的處理

可以識别出Gi接口上的RADIUS數據包,并根據其用戶信息進行分流。支持最多128個RADIUS服務器IP地址,并可單獨設置行為。

Gi接口上DNS數據報的處理

可以識别出Gi接口上的DNS數據報包并轉發輸出。支持最多128個DNS服務器IP地址,并可單獨設置行為。

CDMA/CDMA2000核心網采集分流解決方案

⊙解封裝需求解決方案

解封裝需求是指采集R-P接口數據,提取A10接口上GRE封裝的IP數據包,并重新按照标準以太網方式進行封裝後分流輸出,輸出時保證同一用戶數據的完整性。

對PPP分片的處理

支持對GRE封裝下的PPP分片識别、亂序糾正、重組與解壓縮。

解封裝的支持

通過對A11接口控制消息的識别與解析,提取出A10接口内封裝的IP數據包,并加上特定的MAC地址頭部,轉化為标準的以太網IP數據報輸出給後端設備,以簡化後端設備重新解析的工作量,提高了系統整體性能。

數據包分流方式

通過識别A11接口控制消息,按GRE KEY建立/更新用戶會話表,并且以隧道内層封裝的用戶為單位進行設備支持将識别到的用戶IMSI号标記到重新封裝的MAC地址中,為後端業務處理提供便利。

信令處理方式

如果業務系統需要将信令(即A11接口的控制消息)集中處理,則可設置單獨轉發至某個接口輸出;如果業務系統需要将信令與數據進行同步處理,則可設置将信令與其對應的用戶數據一并轉發到同一接口輸出。

其它功能

設備支持将識别到的用戶IMSI号标記到重新封裝的MAC地址中,為後端業務處理提供便利。

總結

恒為科技提供了1U機架式設備的ExProbe6300/7200系列和基于ATCA架構的OptiWay MX等多款不同層次的設備,通過為移動數據網流量采集分流需求所定制的功能,提供了靈活的、适應于不同部署場合、不同應用需求的全面解決方案,為用戶提供移動網應用服務奠定了堅實的基礎與擴展的空間。

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