吉林电信CDMA网多重登记问题的预防

[摘 要]本文依据ANSI41D协议和通信行业YD/T1031―1999标准对吉林电信CDMA网中兴HLR的多重登记的预防原理进行了分析,结合吉林电信的网络具体情况,提出了MSC/VLR、HLR预防多重登记问题的配置方案,以避免多重登记问题的发生.本文对处理相似网络相同问题具有较高的借鉴意义.

[关 键 词]多重登记MSC/VLRHLR预防

[中图分类号]TN9295[文献标识码]A[文章编号]1007-4309(2010)07-0184-05

一、问题概述

(一)问题描述

吉林电信CDMA核心网投入商用,中兴HLRe成功进行189放号,在近半年的正式运行中,系统运行稳定.但近期陆续接到个别用户投诉不能做主叫、被叫,在贝尔MSC/VLR中查询用户后,发现这些个例用户大多是活动在边界地域,由于切换太频繁,造成个别用户在多个VLR中都有位置信息,这种现象就是常说的多重登记问题.

多重登记现象一般发生在某个手机用户处于多个VLR边界处时.在这种情况下,该用户会同时从多个VLR上来登记消息,受HLR和VLR本身机制所限,不能保证这些登记消息的正确时序,导致用户在多个VLR登记成功.因此造成用户信息在多个VLR中均存在,从而产生多重登记问题.

投诉发生的网络情况为吉林电信CDMA189用户归属中兴HLR,拜访的MSC/VLR为贝尔设备,投诉的用户位置附近正好处于两个MSC频繁切换区域.

(二)性能分析

用户从VLR1漫游到VLR2,中兴HLR发送REGCAN消息到VLR1,由于某种原因如果VLR1没有收到或者没有处理REGCAN消息,那么HLR必然会产生RCT超时.按照ANSI41D协议,HLR允许用户登记在VLR2,此时VLR1和VLR2中都有用户的位置,引起多重登记.所以,RCT超时必然引起多重登记.

根据长春、吉林两个HLRe的性能统计数据发现,2月份、3月份、4月份的RCT超时次数长春HLRe1共为3345次、吉林HLRe2共为806次,长春的情况比较严重.

二、中兴HLR预防多重登记原理分析

(一)登记流程

1ANSI41D协议的实现

目前中国电信公司CDMA网的登记流程采用的规范是ANSI41D协议,首先来看一下ANSI41D协议对于登记流程的具体规定,这部分在ANSI41D协议的第6章4383节,协议的具体要求如下:

如果用户从一个VLR漫游到另一个VLR进行登记,首先是更新用户的位置信息,其次发送REGCAN消息.如果响应消息中携带CancellationDenied参数,则恢复当前的位置信息,拒绝用户登记,拒绝原因为多重登记,如果响应消息中没有携带CancellationDenied参数或者RCT超时,则允许用户登记.

2中兴HLR具体实现

吉林电信中兴HLR对于用户漫游登记的流程及实现如图1所示:

(1)当确定一个漫游的MS进入其怎么写作区后,新怎么写作MSC(MSC-2)向它的VLR(VLR-2)发送登记通知消息(REGNOT).MSC-2通过自动登记、始呼或怎么写作命令发现MS进入它的怎么写作区.

(2)如果VLR-2中没有MS的记录,VLR-2向MS归属的HLR发送REGNOT.VLR-2发送给MSC-2的响应应当根据来自HLR的响应确定.

(3)如果MS曾经在别处登记过,HLR向以前的拜访VLR(VLR-1)发送取消登记消息(REGCANC).前拜访VLR根据收到的消息,从它的存储器中删除这个MS的所有记录.

(4)VLR-1向前拜访MSC(MSC-1)发送REGCANC.前拜访MSC根据收到的消息,从MSC的存储器中删除这个MS的所有记录.

(5)MSC向VLR-1发送取消登记消息返回结果(regcanc).

(6)VLR-1向HLR发送regcanc或者RCT超时.

图1中兴HLR用户漫游登记的流程图

(7)HLR向VLR-2发送登记通知消息返回结果(regnot).

(8)VLR-2向MSC-2发送regnot.

其中(6)步,如果regcanl消息中携带CancellationDenied参数,中兴通讯HLR会拒绝用户登记,拒绝原因填多重登记,如果regcan消息中没有携带CancellationDenied参数或者RCT超时,中兴通讯HLR会让用户正常登记.

因此,中兴通讯HLR对于用户漫游登记的实现完全符合ANSI41D协议和现行规范.

(二)中兴HLR预防多重登记功能说明

中兴HLR支持预防多重登记功能,此功能的实现原理如下:

图2YD/T1031―1999标准多重接入规定截图

当HLR上打开多重登记功能开关后,如果同一用户在规定时间内(如6秒)上报两次登记消息,而且这两次登记消息的VLRIN不同,那么HLR拒绝第二个VLR上报的登记消息.这样可以大大减少因频繁切换引起的频繁登记消息,从源头上降低多重登记问题出现的可能性.根据通信行业YD/T1031―1999标准规定,中兴HLR填写的拒绝原因为7(多重接入),如图2所示.

三、吉林电信中兴HLR多重登记分析

(一)HLR用户去活原因分析

根据在个别用户反馈不能做被叫时,查看投诉用户的位置信息,发现投诉用户同时登记在两个相邻的VLR,但是用户在HLR的状态为去活,此问题的可能原因是多重登记引发HLR去活用户引起的.引起多重登记的原因有两点,一是RCT超时,另一个是消息错序.

1RCT超时引发多重登记

用户从VLR1漫游到VLR2,中兴HLR发送REGCAN消息到VLR1,由于某种原因如果VLR1没有收到或者没有处理REGCAN消息,那么HLR必然会产生RCT超时.按照ANSI41D协议,HLR允许用户登记在VLR2,此时VLR1和VLR2中都有用户的位置,引起多重登记.

2消息错序引发多重登记

HLR和MSC受本身机制所限不能保证这些登记消息的正确时序,最终导致用户在多个VLR登记成功.目前分析到的错序可能情况如图3所示:

说明:

(1)HLR在A点收到VLR1的RegNotReq,然后向VLR2发RegCanReq.

(2)VLR2在B点RegCanReq,删除用户记录,给HLR返回RegCanRsp,VLR2在C点收到用户位置更新请求,向HLR发RegNotReq.

(3)HLR在D点给VLR2返回RegNotRsp.

(4)HLR在E点收到VLR2的RegCanRsp,给VLR1返回RegNotRsp.

(5)VLR1在F点收到RegNotRsp,插入用户记录.

(6)VLR2在收到RegNotRsp,插入用户记录.

图3登记请求消息错序

这种情况下在两个VLR中都有用户记录,引起多重登记.

用户发生多重登记后,造成HLR去活用户的可能原因如图4所示:

ROUTEREQ消息如果携带AccessDeniedReason,且AccessDeniedReason为Inactive或TerminationDenied,那么按照ANSI41D协议HLR会将用户状态置成去活.

用户发生多重登记后,如果用户当被叫可能使HLR下发ROUTEREQ消息到非怎么写作的VLR,非怎么写作VLR一旦在ROUTEREQ消息中携带AccessDeniedReason为Inactive或TerminationDenied,那么HLR将用户状态置成去活,此时用户就不能做被叫了,在HLR中查询用户为关机状态,而在VLR中有用户信息存在.

图4HLR去活用户流程图

(二)中兴HLR预防多重登记处理策略

1中兴HLR预防多重登记具体策略

针对多重登记问题,根据ANSI41D协议,中兴通讯HLR的具体策略如下:

在HLR中设定周期,在这个周期之内(HLR可以配置,例如3秒)的再次登记请求,HLR会拒绝,原因为多重接入.检测设用户已经在VLR1中登记,3秒之内,用户在VLR2中又发起新的登记,HLR会拒绝,VLR2登记失败.

很明显,打开多重登记开关之后,尽管此时用户在VLR2内同样做不了被叫(与多重登记情况一样),但是由于VLR2中此时没有用户的数据,依靠周期性登记(开关机登记,或打个,做个主叫也可以),用户可以在VLR2内重新登记成功.被叫随即可以恢复正常.

因此,多重登记开关的打开,对于解决用户的被叫问题还是有相当作用的.开关打开后,依靠周期性登记,用户被叫可以恢复.

2风险预测

打开开关之后,同样会引发其他问题的可能,如个别用户不能做主叫.首先,在原来的多重登记情况下,由于两个VLR下用户均能登记成功,都会保存用户数据,主叫确实不会受到影响.那么在HLR多重登记开关打开后,是否会对主叫造成影响,下面详细分析一下:

打开多重登记的开关之后,HLR系统处理的具体流程如下:

(1)HLR收到新的登记请求,如果判断时间与之前VLR登记时间间隔小于3秒,则认为出现了多重接入.

(2)HLR拒绝VLR登记,拒绝原因为多重接入,否定周期为1分钟.

(3)VLR收到登记响应,且判断拒绝原因为多重接入时,会删除用户数据,以保证下一次登记成功.

协议对此部分的具体说明如下:

IFtheAuthorizationDeniedparameterindicatedMultipleAccess:

RemovetherecordoftheMS(Futureregistrationattemptswillbeallowed)

ELSE//如果VLR判断登记否定原因不是多重接入,就会保留HLR送过来的否定周期,以保证不会在设定时间内重复发起新的登记.

TheVLRmaycreatearecordinitsinternaldatastructurestoindicateAuthorizationDeniedfortheindicatedMStopreventrepetitiveRegistrationNotificationattempts

IFtheDeniedAuthorizationPeriodparameterisreceived:

RecordthedeniedauthorizationperiodtopreventrepetitiveRegistrationNotificationattempts

ELSE

RecordthedeniedauthorizationperiodaccordingtotheresultsofinternalalgorithmstopreventrepetitiveRegistrationNotificationattempts

ENDIF

ENDIF

以上就是HLR多重登记开关打开后,系统的处理方式,即通过控制登记的频率来控制多重登记.但这些功能需要VLR满足上述要求,完成对多重登记的失败的正确处理.

(三)多方协作

由于吉林电信还存在贝尔设备,在中兴HLR打开多重登记预防开关后,需要每天进行该性能指标的统计分析,如“未达到延迟登记时间的登记次数”不为0,可以判断贝尔VLR没有严格遵守标准协议,即贝尔VLR收到登记响应,且判断拒绝原因为多重接入时,没有删除用户数据.可以进一步和贝尔沟通,了解贝尔MSC收到多重接入的消息后如何进行处理.出现贝尔业务区多重登记导致个别用户无法做主被叫的问题,双方可通过抓取具体的信令消息,进一步进行问题判断和处理.

四、吉林电信CDMA网预防多重登记配置方案

(一)MSC/VLR配置方案

对于MSC/VLR最好的措施是VLR启用强制登记的功能,如120分钟强制登记一次,这样用户即便在两个VLR都有注册消息,但HLR基本上保持最新的位置信息,那么用户被叫不正常的问题就可以避免.

(二)HLR配置方案

HLR可以修改安全变量进行规避,由于长春市有多个MSC/VLR共存区域,因此主要设置在长春HLR上,建议配置如表2,各项配置可分期实施,同时观察问题解决情况.

(三)实施结果

按配置方案实施后,CRT超时和消息错误得到了有效的控制,有效地解决了吉林电信CDMA网的多重登记问题.

五、结束语

本文对吉林电信CDMA网中兴HLR的多重登记的预防原理进行了分析,结合中兴HLR预防多重登记的具体策略,同时借鉴电信集团其他分公司的相关案例,提出了吉林电信CDMA网MSC/VLR、HLR的配置方案,以达到对多重登记问题的预防.本文对处理相似网络相同问题具有较高的借鉴意义.

[参考文献]

[1]TIA/EIA-41-D,CellularRadiotelemunicationsIntersystemOperationsTelemunicationsIndustryAssociation[S],1997

[2]中华人民共和国信息产业部YD/T1031―1999,800MHzCDMA数字蜂窝移动通信网移动应用部分技术要求[S],1999

[3]中华人民共和国信息产业部YD/T1570-20072GHzcdma2000数字蜂窝移动通信网技术要求:移动应用部分(MAP)[S],2007

[收稿日期]2010年5月13日

[作者简介]马玉军:吉林省电信公司移动通信工程师.