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H3C EPC3108核心网 特性手册(E2123P01)-5W101

10-UE后路由

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10-UE后路由


1 UE后路由

1.1  UE后路由简介

UE(User Equipment,用户终端)后路由即核心网配置的到UE下挂设备的路由,由子网掩码、网段地址和UE IMSI(International Mobile Subscriber Identity,国际移动用户标识符)组成。配置UE后路由后,可以实现PDN(Public Date Network,公共数据网络)内的应用服务器访问UE下挂网络设备,例如在PDN内的监控屏幕上显示UE下挂网络摄像头采集到的视频信息。

1.2  概念介绍

1.2.1  UE

UE通常指具有IMSI号的移动网络签约用户,能接入移动通信网络并能进行语音、数据业务的终端设备。

1.2.2  IMSI

IMSI的格式如图1-1所示,其中:

·              MCC(Mobile Country Code,移动国家码)由三位十进制数组成,被ITU-T分配给不同的国家。

·              MNC(Mobile Network Code,移动网络码)由两到三位十进制数组成,被各个国家分配给不同的运营商。

·              MSIN(Mobile Subscriber Identification Number,移动用户识别号)最多由十位十进制数组成,标识移动网络中的用户。

MCC和MNC组成了PLMN(Public Land Mobile Network,公共陆地移动网络),因此IMSI可以在全球范围内唯一标识移动网络签约用户。

图1-1 IMSI标识符

1.2.3  PDN

PDN为UE提供数据通信服务的网络,由网络设备、应用服务器等设备组成。

1.2.4  GTP

GTP(GPRS Tunneling Protocol,GPRS隧道协议)承载在UDP/IP之上,可分为GTP-C(GTP Control plane,控制平面GRRS隧道协议)和GTP-U(GTP User plane,用户平面GPRS隧道协议),其中:

·              GTP-C主要负责4G网络承载的建立和维护。

·              GTP-U主要负责将UE净荷封装到GTP隧道中,在4G网络里传送。

1.3  UE后路由运行机制

当前H3C EPC的SGW和PGW网元用户面采用共部署方式,转发用户平面报文时,SGW和PGW网元可以看作一个SAE-GW网元,即:

·              上行方向,SAE-GW网元收到eNodeB的报文后,执行解封装操作,然后将原始报文通过SGi接口转发到PDN网络。

·              下行方向,SAE-GW网元收到PDN的报文后,执行封装操作,然后将封装后的报文通过S1-U接口转发给eNodeB。

说明

为便于描述,本节内容仅为4G网络基本架构下的流量转发,并不涉及漫游、切换等场景。

 

1.3.1  UE与PDN网络之间的报文转发

当UE附着网络后,EPC会为UE分配IP地址。获取IP地址后,UE可以访问PDN网络内的应用。UE上行报文的转发过程如图1-2所示:

(1)      UE将报文通过空中接口发送给eNodeB,其中源IP地址为UE从EPC获取的IP地址,目的IP地址为UE访问PDN网络内的IP地址。

(2)      eNodeB收到来自UE的报文后,将报文进行GTP封装,封装的外层源IP地址为eNodeB S1-U接口的IP地址,目的IP地址为SAE-GW网元S1-U接口的IP地址。

(3)      eNodeB通过S1-U接口将封装后的报文转发给SAE-GW网元。

(4)      SAE-GW网元收到来自eNodeB的报文后,执行解封装操作,剥离报文的外层IP头。

(5)      SAE-GW网元将原始报文通过SGi接口转发到PDN网络。

图1-2 UE向PDN网络发送报文示意图

 

PDN网络向UE发送报文的过程如图1-3所示。该过程与UE向PDN网络发送报文的过程相反,手册不在详细描述。

图1-3 PDN网络向UE发送报文示意图

 

1.3.2  配置UE后路由后UE与PDN网络之间的报文转发

当UE作为CPE(Customer Premises Equipment,用户驻地设备)下挂多种网络设备时,UE可以通过DHCP功能为下挂设备分配IP地址。未配置后路由时,下挂设备获取IP地址后可以单向访问PDN网络内的应用。但由于EPC无法感知到下挂设备的存在,更无任何下挂设备的表项信息,所以当EPC收到PDN发来的报文后,仅转发目的地址为UE IP地址的报文,其他报文将被丢弃。

配置UE后路由后,EPC会生成UE后路由转发表项,该转发表项包含:

·              UE的IMSI号码。

·              UE下挂设备的网段地址。

说明

UE的IMSI号码固定,但其入网后使用的IP地址不一定固定。所以后路由使用UE IMSI与下挂设备网段地址组成UE后路由转发表项。

 

EPC配置UE的IMSI号码和UE下挂设备的网段地址(此网段地址包含UE通过DHCP功能分配的IP地址)后,EPC会生成UE后路由转发表项。如图1-4所示,当EPC收到目的地址为UE下挂设备的IP地址的报文后:

(1)      查找UE后路由转发表项。

(2)      根据表项中的IMSI号码,SAE-GW网元选择对应的GTP隧道封装原始报文。

(3)      SAE-GW网元将封装后的报文转发给eNodeB。

(4)      eNodeB收到封装后的报文后,剥离报文的外层IP头得到原始IP报文。

(5)      eNodeB通过空中接口将原始报文转发给UE。

(6)      UE收到原始报文后,根据报文的目的IP地址将报文转发给下挂设备。

图1-4 配置UE后路由后UE与PDN网络之间的报文转发示意图

 

1.4  UE后路由配置限制和指导

·              本特性需要使用管理员账号登录EMS WEB进行配置。

·              设备最多支持配置1000条UE后路由,且相同IMSI的最多配置10条不同的UE后路由。

·              设备仅支持增加、删除和查询UE后路由,增加和删除UE后路由后立即生效。

·              设备当前不支持修改UE后路由,如需修改UE后路由,需要先删掉当前配置的UE后路由,然后再重新配置新的UE后路由。

·              UE后路由的子网掩码长度支持配置为26、27和28,且所有UE后路由配置的子网掩码长度必须相同。

·              UE后路由中,下挂设备地址段不能有重合,与EPC中配置的UE地址池及静态IP地址也不能有重合。

·              系统支持单个或批量添加UE后路由。

·              系统支持单个或批量删除UE后路由。

1.5  UE后路由配置任务简介

UE后路由配置任务如下:

(1)      添加UE后路由

¡  添加单个UE后路由

¡  批量添加UE后路由

(2)      可选)查看已创建的UE后路由

(3)      (可选)删除已创建的UE后路由

1.6  UE后路由配置准备

在配置UE后路由功能前,需完成以下任务:

·              UE后路由中指定的UE IMSI必须在HSS中开户,并保证该UE能够附着网络。

·              UE已为下挂终端分配IP地址。为下挂终端分配IP地址的详细介绍,请参见UE产品的配置手册。

1.7  添加UE后路由

1.7.1  添加单个UE后路由

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的“功能导航栏”中依次点击[网元管理/PGW/配置管理/签约配置/后路由配置]进入后路由配置页面;

(3)      在后路由配置页面中,点击“添加”按钮,页面弹出[后路由配置]窗口;

(4)      在[后路由配置]窗口中按要求填入下表参数;

表1-1 添加单个UE后路由

参数

描述

后路由配置索引号

用来唯一标记后路由配置,取值范围为1~1000,数值不允许重复

IMSI

国际移动用户标识符,由14~15个字符组成的字符串,每个字符只能为十进制数

子网IPv4地址

UE后路由设备使用的子网IP地址,地址类型为IPv4

子网掩码

目前支持的子网掩码长度为26、27和28,且需保持全局一致

 

(5)      点击“保存”按钮,完成单个UE后路由的添加。

图1-5 添加单个UE后路由页面

 

1.7.2  批量添加UE后路由

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的“功能导航栏”中依次点击[系统管理/批量配置]进入批量配置页面,再点击“批量配置后路由”页签,可在该页面导出后路由配置模板或导入后路由配置数据;

(3)      点击<导出后路由配置模板>按钮,导出模板表格;

(4)      按照模板表格中的标题指示依次填入需批量添加的后路由数据,并保存数据;

表1-2 批量添加UE后路由

参数

描述

UESubnetIndex(索引)

用来唯一标记后路由配置,取值范围为1~1000,数值不允许重复

IMSI(签约号码)

国际移动用户标识符,由14~15个字符组成的字符串,每个字符只能为十进制数

SubnetIP(子网IP)

UE后路由设备使用的子网IP地址,地址类型为IPv4

SubnetMask(掩码位数)

目前支持的子网掩码长度为26、27和28,且需保持全局一致

 

(5)      点击<导入后路由配置数据>按钮,在弹出的确认导入的提示框中,点击<确定>按钮,然后选择已填好的文件,进行导入。

图1-6 批量添加UE后路由页面

 

1.8  查看已创建的UE后路由

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的“功能导航栏”中依次点击[网元管理/PGW/配置管理/签约配置/后路由配置]进入后路由配置页面;

(3)      在后路由配置页面可以查看已创建的UE后路由。

说明

如果存在多条UE后路由,可以通过后路由配置页面查询功能模糊查询UE后路由信息。

 

图1-7 查看UE后路由页面

 

1.9  删除已创建的UE后路由

1.9.1  删除单个UE后路由

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的“功能导航栏”中依次点击[网元管理/PGW/配置管理/签约配置/后路由配置]进入后路由配置页面;

(3)      在后路由配置页面中,点击待删除后路由项右侧对应的<删除>按钮,删除已创建的UE后路由。

图1-8 删除UE后路由页面

 

1.9.2  批量删除UE后路由

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的“功能导航栏”中依次点击[网元管理/PGW/配置管理/签约配置/后路由配置]进入后路由配置页面;

(3)      在后路由配置页面中,勾选待删除后路由项左侧对应的复选框,再点击上方的删除按钮。

图1-9 删除UE后路由页面

 

1.10  UE后路由典型配置举例

1. 组网需求

图1-10所示,UE通过附着流程接入移动通信网络,并且EPC核心网已为UE分配172.16.2.1/24的IP地址,该UE的IMSI为460700000000000。UE下挂网络摄像头,并通过DHCP功能为网络摄像头分配192.168.1.4/26的私网IP地址。现要求通过配置UE后路由功能使监控屏幕可以显示UE下挂摄像头采集到的视频数据。

图1-10 后路由基本组网图

2. 配置步骤

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的“功能导航栏”中依次点击[网元管理/PGW/配置管理/签约配置/后路由配置]进入后路由配置页面;

(3)      在后路由配置页面中,点击“添加”按钮,页面弹出[后路由配置]窗口;

(4)      在[后路由配置]窗口中填入下表样例参数;

表1-3 后路由配置参数样例

参数

取值

后路由配置索引号

1

IMSI

460700000000000

子网IPv4地址

192.168.1.4

子网掩码

26

 

(5)      点击“保存”按钮,完成UE后路由的创建。

图1-11 后路由配置页面

 

3. 验证配置

核心网配置完成后,再完成后续UE和下挂摄像头相关配置,就可以在监控屏幕上显示UE下挂网络摄像头采集到的视频信息。

1.11  UE后路由常见故障处理

1.11.1  相同IMSI的UE后路由最多配置10条

1. 故障现象

相同IMSI的UE后路由配置超过10条后提示“保存配置出错:相同用户的配置数量达到上限”。

2. 故障分析

相同IMSI的UE后路由最多配置10条。

3. 处理过程

根据实际需求删除包含该IMSI的未使用的UE后路由,然后重新添加UE后路由。

1.11.2  UE后路由中配置的目的网段存在重叠

1. 故障现象

配置UE后路由时提示“保存配置出错:新增后路由的地址范围与已有的后路由地址范围冲突”。

2. 故障分析

UE后路由中目的地址不能重叠。

3. 处理过程

根据实际需求先删除目的地址重叠的UE后路由,然后重新添加UE后路由。

1.11.3  UE后路由中的目的地址与NAS地址重叠

1. 故障现象

配置UE后路由时提示“保存配置出错:新增后路由的地址范围与已有NAS配置的地址范围冲突”。

2. 故障分析

UE后路由中的目的地址不能与NAS地址重叠。

3. 处理过程

(1)      使用管理员账号登录EMS WEB页面,具体方法略;

(2)      在Web页面的左侧“功能导航栏”中依次点击[网元管理/PGW/配置管理/PDN配置/NAS配置]进入NAS配置页面查看当前UE地址池的配置;

(3)      根据实际需求,选择修改UE地址池的配置或先删除当前UE后路由再重新配置UE后路由,使UE后路由中的目的地址与NAS地址不重叠。

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