EVDO数据接入PPP连接异常分析

摘　要：对于EVDO接入的问题分析，我们应从用户使用感知的角度，有时需要重点关注那些经基础检查及无线网检查所未能解决的PPP连接异常的问题。

关键词：PPP连接异常；AN-AAA鉴权
1.引言
　　在EVDO全流程问题分析与定位当中，核心网部分的问题往往会引起无线优化人员的忽视，但实际上却非常必要。对于EVDO核心网的问题分析，我们应从用户使用感知的角度，重点关注那些经基础检查及无线网检查所未能解决的PPP连接异常及速率慢的问题。我们从PPP建立过程涉及到的核心网部分的流程，及R-P口的检查过程入手，分析如何对EVDO核心网的问题进行分析与定位。
连接异常的分析
  从用户的使用感知来说，PPP连接异常所能影响用户正常使用的，是能够直接导致接入失败。一般的PPP连接异常情况下我们能够从无线侧即能分析出原因，但还有一些问题需要从核心网方面进行分析。
  首先我们看PPP接入过程。以下是广义的EVDO拨号连接的建立流程，我们将从与核心网相关的信令流程来分析如何定位问题：

广义上的EVDO拨号连接的接入过程
  第一步，AT与AN之间完成协商对话，做好拨号接入的准备；
  第二步，接入鉴权。需要提到的是，基于CAVE算法的鉴权方式主要用于混合终端。与基于MD5算法的鉴权方式相比，基于CAVE算法的鉴权方式重用了空口的CHAP协议流程和A12接口的RADIUS协议流程，将CAVE鉴权结果和鉴权参数封装在标准规定的鉴权消息中进行传递。在终端侧，两网的接入鉴权都由UIM卡完成，执行同一套CAVE鉴权算法，存放同一套鉴权参数。对于混合终端用户接入其中一种网络，1x的新用户鉴权成功或老用户鉴权失败时，会相应改变SSD（Shared Secret Data，共享随机数），这时若不及时更新在另一网络鉴权实体中的SSD，混合终端将无法成功接入到另一网络。鉴于此，基于CAVE算法的鉴权方式要求增加AN-AAA与HLR之间的信令链路（可以采用IS41协议），实现AN-AAA与HLR之间的SSD动态更新或共享，此时AN-AAA的功能类似于VLR。为实现这种信令连接，需要为AN-AAA分配信令点编码，增加前置机以实现No.7信令与RADIUS协议的转换。
　　AT向A12口发送的是用户的ESN、用户名、32位鉴权随机数和鉴权值，并不包含IMSI（虽然UserName字段由IMSI和域组成，但并不代表是IMSI字段），因此在BSC上跟踪A12口要根据ESN跟踪。鉴权值是这样获得的：对于MD5算法用户，初始值是NAI（用户名）、鉴权随机数、鉴权密码通过MD5算法获得的值；对于CAVE算法用户，初始值是IMSI、鉴权随机数、SSD、ESN（或者MEID）通过CAVE算法获得的值。另外从A12接口消息可见SSD并不在网络中传播，分别在UIM卡和HLR或者AN-AAA中有保存。
  A12认证通过时，返回Callback-ID,该值是在AN-AAA设置，每个帐号对应一个Callback-ID，即IMSI。BSC返回的A12信息里，Callback-ID每两位一组，第一组不读，均看每组的第二位。
  那么，如果系统返回的不是A12接入接受消息，而是拒绝消息，那么说明，在A12接入请求消息里包含的某些信息，与AN-AAA里保存的或生成的并不一致，这就需要请核心网协助核对用户信息。同时需要关注A12的两消息之间的间隔，太长可能会引起接入失败。当然，如果AT并没有发出A12接入请求消息，那么则需要排查上行A12、abis链路的连接情况。
  在现网中，A12的鉴权是EVDO和1X上网的唯一区别。若用户能上1X不能上DO，则只需跟踪A12接口。但发现有些上网卡，A12接口上报的ESN是上网卡终端的，而非UIM卡号码对应的ESN。此时需跟踪该终端的ESN，而非跟踪号码的ESN。另外HTC-6800等插卡的水货机，需跟踪UIM卡号码对应的ESN。
  第三步，PPP连接建立。与上一步的分析重点在A12口不同，PPP的建立重点在于A11口。而在建立A11口之前的A8、A9相关的建立流程则是属于BSC-PCF之间的内部接口。
  在某市现网中，有多台PDSN负荷分担工作，并由FACN（Foreign Agent Control Node）服务器来实现对PDSN集群控制：PCF侧配置FACN的地址来指向FACN，同时配置PDSN路由。当终端发起一次数据业务时，PCF第一次通过A11接口向FACN发送注册请求，FACN回复PDSN地址给PCF，PCF再次通过A11 接口向FACN指定PDSN发送注册请求。
  IMSI在A12接口是不上报的，在A11接口请求消息里才有。A12鉴权通过时AN-AAA会返回用户的IMSI，A11接口上报的IMSI就是从A12回应消息中获取的。
  若碰到用户投诉不能拨号上网，排除无线侧的原因，我们可首先查看A11接口有无向PDSN发送消息，若有则需要核心网PDSN、AAA侧跟踪消息查看原因，检查对该用户的配置：用户名、密码、是否开通DO数据业务。同时需要关注A11条两消息之间的间隔，太长可能会引起PPP连接失败。当然，如果AT并没有发出A11注册请求消息，那么则需要排查上行A9、A11、abis链路的连接情况。
  另外值得注意的是在第一个A11口注册请求回应消息里返回的携带码，若为“00H”，表示PCF配置的PDSN地址合法，同意注册；如返回的是“88H”，那么很有可能是PCF的PDSN地址配置错了，需要进行复核。
PPP连接异常分析小结：
　　在分析PPP连接异常导致的接入失败等问题时，如果从无线侧无法定位分析，或经判断没有问题的话，可以观察PPP建立时的核心侧信令，重点关注A12与A11接口相关信令所携带的信息是否有何异常，或观察是否丢失重要信令，做好无线侧与核心侧的配合，分析丢失或异常的具体原因，协同解决问题。
参考文献：
[1] 互用性规范 《A.S0017-A_v2.0.1_IOS(A10,A11)》
[2] 《中国电信cdma2000HRPDRev.A设备总体技术规范—A接口技术分册V1.0》
[3] 中兴技术资料《DO性能问题分析与定位》 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/243027.html