LTE国际漫游移动性管理路由方案探讨

麦智毅 黄晶

【摘 要】全球各国运营商间的LTE国际漫游协议可分为双边漫游、单边漫入和单边漫出三种情况，主要从LTE移动性管理流程分析和探讨了在I-DRA上针对这三种场景的Diameter路由数据配置方案。此方案能有效地限制本网与境外运营商间的漫游范围，避免因境外运营商数据配置失误造成的漫游业务误开通。本方案不仅适用于LTE国际漫游、省际漫游等限制场景，也适用于针对漫入用户和漫出用户进行差异化移动性管理的场景。

【关键词】LTE核心网 国际漫游 移动性管理

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.009 中图分类号：TN929.53 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2016）06-0039-04

引用格式：麦智毅，黄晶. LTE国际漫游移动性管理路由方案探讨[J]. 移动通信， 2016，40（6）： 39-42.

1 引言

随着LTE技术的日渐成熟，为了给用户提供更高速的数据业务体验，全球越来越多的运营商部署了LTE网络，开通LTE国际漫游业务成了国际业务发展的重点。运营商之间的国际漫游协议分为双边漫游、单边漫入和单边漫出三种。最常见的双边漫游是指协议双方运营商的用户可在对方网络内使用移动通信业务，而有时出于商务策略考虑，跟某些境外运营商只开通单边漫游协议，或者只跟某境外运营商多个网号中的一个网号开通漫游业务。单边漫入是指对方运营商用户可在本国网络使用移动业务而本网用户不能登录对方的网络，单边漫出则刚好相反。对于双边漫游业务，只要协议双方在本网中配置了对方的网络数据，则可实现网络互通。而对于只开通单边漫游的业务，需要配置特定的路由数据，才能对没有开通的业务进行限制，否则很容易引起用户资费纠纷，造成公司经济上和品牌上的损失。本文将对开通单边LTE国际漫游时的路由数据配置方案进行分析和探讨。

2 问题分析

用户漫游到国外想继续使用LTE业务，首先要进行开机登网附着流程，消息流程与WCDMA网络的附着流程类似。手机向拜访地的MME发起附着请求，MME向用户归属HSS发起鉴权和位置更新请求，位置更新成功后再建立默认承载，具体流程如图1所示（只列出需要跨PLMN的消息）。

LTE网络下HSS和MME之间的S6a接口采用了基于IP的Diameter协议，根据3GPP建议的标准化解决方案，运营商一般部署分区分平面的DRA（Diameter Routing Agent）负责Diameter信令网的转接功能。为了实现LTE国际漫游，设置I-DRA（International DRA）负责国际漫游Diameter信令的转接和路由，对内与本网大区DRA相连，对外通过国际转接商IPX（IP Protocol eXchange）与境外运营商的Diameter信令网相连。由图1的附着流程可见，I-DRA是部署国际漫游业务限制数据配置的最佳节点。

S6a接口消息可分为MME->HSS和HSS-> MME两个方向，结合国际漫游用户的种类，I-DRA负责转发的消息可分为四类，具体如表1所示。对于开通LTE双边漫游的运营商，I-DRA只需在Relay域路由表中配置该运营商域名以及本网域名，即可实现互通。而对于只开通单边LTE漫游的运营商，以开通单边漫入为例，I-DRA需要放通表1中的A类和C类消息，拦截B类和D类消息。其中A类和B类消息都是从国外发往国内侧，Diameter消息中的目的域名都是本网的域名，C类和D类消息的目的域名都是境外运营商的域名。因而仅通过Relay域路由分析无法判断哪些消息可以放通，还需通过源域名、主机名、IMSI等多种灵活路由的组合分析才能准确地判断出哪些消息允许转发。

3 数据配置方案

在I-DRA上进行国际漫游限制的配置需要满足以下三种场景：

（1）本网和境外运营商X用户均可登录对方LTE网络；

（2）本网用户可登录运营商Y的LTE网络，但运营商Y用户不可登录本网LTE网络；

（3）本网用户不可登录运营商Z的LTE网络，但运营商Z用户可登录本网LTE网络。

结合前文的分析，有如下两种灵活路由配置方案。

3.1 方案一

配置思路：对于出境方向的消息，通过目的域名和IMSI进行路由分析，对于入境方向的消息，通过源域名和IMSI分析路由。具体路由分析步骤如下：

（1）在目的域名路由表中，配置双边漫游和单边漫入的运营商域名，下一路由指向国际转接商IPX；配置单边漫出运营商域名，下一路由指向索引号为2的IMSI路由；配置本网域名，下一路由指向源域名分析。

（2）在源域名路由表中，配置双边漫游和单边漫出的运营商域名，下一跳为出口路由指向国内DRA；配置只允许单边漫入的运营商域名，下一路由指向索引号为1的IMSI路由。

（3）在IMSI路由表中，索引号为1的表项配置所有只允许单边漫入的运营商网号，用于放通表1中的A类消息并限制B类消息；索引号为2的表项配置本网网号，用于放通表1中的D类消息并限制C类消息。

详细路由分析流程如图2所示。

3.2 方案二

配置思路：对于入境和出境方向的消息，分别通过目的域名、目的主机名、源域名和IMSI进行路由分析。具体路由步骤如下：

（1）在目的域名路由表中，配置本网域名，下一跳路由为索引号是1的目的主机名路由分析。配置只允许单边漫出的运营商域名，下一跳路由为索引号是2的目的主机名路由分析。配置双边漫游和单边漫入的运营商域名，指向出口路由国际转接商IPX。

（2）由于用户附着时的鉴权和位置更新请求消息不携带目的主机名（MME→HSS），而HSS→MME消息中必然携带目的主机名，为了区分表1中的A类和B类消息，在目的主机名路由表索引号为1的条目中，配置目的主机名=本网域名的表项（右匹配），下一路由规则为出口路由并指向国内DRA。对于目的主机名为空的消息，配置缺省路由指向源域路由分析。

（3）在源域路由表中，配置开通双边漫游和只允许单边漫出的运营商域名，下一跳为出口路由并指向国内DRA。

（4）在目的主机名路由表索引号为2的条目中，配置只允许单边漫出的运营商域名，指向相应国际转接商IPX。考虑到可能某些漫出的消息没有携带目的主机名，在目的主机名路由表中配置缺省路由，指向IMSI路由分析，在IMSI路由表中配置本网网号指向国际转接商IPX。

详细路由分析流程如图3所示。

3.3 方案比较

从图2和图3可知，方案一主要通过源域名分析和IMSI分析对单边漫入、单边漫出进行限制；方案二则通过目的主机名、源域名以及IMSI路由进行分析。下面从数据配置的有效性和可靠性两方面对上述方案进行比较。

（1）有效性

数据配置的有效性是指用尽可能少的数据实现所需的路由功能。在两种数据配置方案中，本网域名和网号的数据在完成初始配置后基本固定下来。当有新增开通LTE国际漫游业务的境外运营商时，需要制作的路由分析数据如表2所示。由表2可知，方案二的有效性比方案一更优。

（2）可靠性

可靠性是指数据配置方案应用后的输出集是否跟期望完全一致。从图2可以看出，方案一通过源域名+IMSI分析筛选出国际往国内方向的单边漫入消息，通过目的域名+IMSI分析筛选出国内往国际方向的单边漫出消息。根据3GPP规范，S6a接口部分请求消息的IMSI字段不是必选字段，如Reset Request消息，如果消息没有携带IMSI字段，则可能导致某些应该放通的信令被误拦截，影响正常业务。

根据3GPP TS29.272对信令的定义，目的主机名是非必选项的消息，IMSI字段都为必选项，而IMSI字段为非必选项的消息，必然携带目的主机名。方案二通过目的主机名字段是否为空先把信令分成两类，然后再通过源域路由或IMSI路由进一步筛选，由此可规避没有携带IMSI字段的情况，实现对S6a接口消息的全面覆盖。由此可见，方案二在可靠性方面更优于方案一。

4 结束语

本文针对LTE国际漫游存在双边漫游、单边漫入和单边漫出这三种情况，从LTE的移动性管理流程分析了如何对不允许漫入或不允许漫出的运营商进行限制，并提出了两种在I-DRA实施的路由数据配置方案。此方案在日常应用中能有效地限制本网与境外运营商的漫游范围，避免因境外运营商数据配置失误造成的漫游业务误开通。本方案可应用于Diameter信令网的转接点DRA，可适用于国际漫游、省际漫游等限制场景，文中的路由配置思路也适用于需要对漫入用户和漫出用户进行差异化移动性管理的场景。

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[10] 赵训威. 3GPP长期演进（LTE）系统架构与技术规范[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2010.★

作者简介

麦智毅：工程师，硕士毕业于华南理工大学，现任职于中国联合网络通信有限公司广东省分公司运行维护部国际漫游室，主要从事核心网、国际漫游网络的运营与技术支撑工作。

黄晶：高级工程师，硕士毕业于华中科技大学，现任中国联合网络通信有限公司广东省分公司运行维护部国际漫游室经理，主要从事核心网、国际漫游网络的运营与技术支撑工作。