1、ICS 33.060.99 M36 YD 中华人民共和国通信行业标准YD/T 2069-2013 代替YD厅2069-2010数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务CGPRS)系统设备技术要求(第一阶段Digital cellular mobile telecommunication network technical requirements for general packet radio service(GPRS)equipments (Phase 1) 2013-10-17发布2014-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布-: YD厅2069-2013目次前言m1 范围.2 规范
2、性引用文件.3 缩略语.24 网络结构.5 业务吵5.1 IPIPPP承载业务.5.2 智能业务(可选卜95.3 短消息业务(可选)5.4 ODB业务.10日其他业务106 设备功能.106.1 HLR. 10 6.2 SGSN的功能要求. 6.3 GGSN的功能要求.227 编号.297.1 分组域编号.297.2 与NO.7相关的号码.318 接口与信令要求.318.1 Iu接口.但8.2 MAP接口.n8.3 Gn接口.328.4 Gs接口(可选卜328.5 Gc接口(可选卜.328.6 CAP接口(可选卜338.7 Gi接口339 计费要求.339.1 计费原则.339.2 计费设备功
3、能要求.359.3 计费信息.379.4 计费信息的安全性.3710 安全功能.3710.1 概述.37YD厅2069-201310.2 SGSN/GGSN安全功能要求.3811 直接隧道(DirectTunneD功能(可选).39 11.1 概述3911.2 设备功能.4012 同步要求.4312.1 传输同步.,.43 12.2 时钟同步.4313 性能与可靠性要求.c13.1 性能要求.4313.2 可靠性要求.4414 网络管理要求.M14.1 基本要求.4414.2 主要功能要求.4414.3 数据接口.4515 操作维护要求.4515 .1 人一机接口.4515.2 GSN的操作维
4、护要求.4615.3 HLR的操作维护要求.4925.4 CG的操作维护要求.5116 环境要求.5217 电源与接地要求.52附录A(资料性附录)GSN设备中所存储的主要数据.53附录B(资料性附录)计费记录详细内容.56附录C(资料性附录)针对IMS扩展的G-CDR字段.59附录D(资料性附录)eG-CDR字段.60附录E(资料性附录)eG-CDR字段中的Listof Service Data.61 附录F(资料性附录)G-CDR中的扩展字段(RecordExtensions) .62 附录G(资料性附录)GPRS安全域互通原则.63附录H(资料性附录)MS支持四地址分配功能.64II Y
5、D厅2069-2013目IJ昌YD厅2069-2013.mcc.gprs 和为IMS1中相应组成部分。3)统配符在回LMN运营者允许某些用户接入指定PDP类型的任意网络时,可以将HLR中该用户的APN字段设置一个统配符。设置了统配符APN的UEIMS在发起相应的PDP上下文激活请求时,可以任意选择一个APN提供给SGSN,也可以发出一个空APN而由SGSN负责选择一个缺省的APN用于该PDP上下文。统配符APN仅包含一个*标签。30 YD厅2069-20137.1.7 APN与GGSN的对应在UE/MS发起PDP上下文激活时.SGSN根据APN网络标识和运营者标识两部分来推导出APN所对应的G
6、GSN.通过DNS解析之后获得该GGSN的IP地址。由于一个GGSN实体可以配置成能够支持多个APN的接入,因此,一个GGSN实体的IP地址可能与多个APN相对应。7.1.8 SGSN的逻辑名UE/MS向新SGSN进行路由区更新时,新SGSN可以从UE/MS提供的原路由区标识CRA!)推导出原SGSN的缺省逻辑名,其格式为:RAC.LAC.MNC.MCC.GPRS 其中RAC和LAC为用户所处的原路由区号和位置区号,和为相应的移动网络号码和移动国家号码。7.2 与NO.7相夫的号码7.2.1 SS7编号1) SGSN编号为了与HLR、MSCNLR、短消息中心等GSM网络实体用七号信令进行通信.
7、SGSN应具有七号信令的编号。SGSN的编号是在七号信令消息中使用的、代表SGSN的ISDN号码,符合E.164建议。2) GGSN编号(可选)为了与HLR等GSM网络实体用七号信令进行通信.GGSN应具有七号信令的编号。GGSN的编号是在七号信令消息中使用的、代表GGSN的ISDN号码,符合E.164建议。3) HLR号码HLR的编号是在七号信令消息中使用的、代表HLR的ISDN号码,符合E.1建议。7.2.2 子系统号码CSSN)- 00000110 HLR CMAP); - 10001110 RANAP; 一10001111RNSAP; - 10010101 SGSN CMAP); -
8、10010110 GGSN CMAP)。8 接口与信令要求8.1 lu 接口8.1.1 协议要求UTRAN和CN之间的接口为Iu接口。面向CN的CS域的Iu接口叫作Iu-CS.面向CN的PS域的Iu接口叫作Iu-PSo分组域的协议结构图如图11所示。相关协议的参考规范如下:一控制平面网络层的协议见3GPPTS 25.413 UTRAN Iu接口RANAP信令。飞一控制平面的传送网用户平面的协议见3GPPTS 25 .412 UTRAN Iu接口信令传输。一用户平面网络层的协议见3GPPTS 25 .415 UTRAN Iu接口用户平面协议。一用户平面的传送网用户平面和传送网的控制平面的协议凡3
9、GPPTS 25 .414 UTRAN Iu 接口数据31 YD汀2069-2013传输和传输信令。- - -. .- -一一-_ -1 无线控制平面用户平面mM LuUP协议层li 回回四-帽-四-由国1 ,-四- -. 传送传送网络:i 传送网络i 传送网络网络层用户平面i! 控制平面 用户平面 1 1 sccpl MTP3-B M3UA l v SCTP : GTP主JSSCFcNNII UDP SSCOP 1 IP 1 1 : 1 IP AAL5 :1: : I AAL5 11 lATM i |i il i Am o 物理层ijl ! ! 物理层EE HHHHHHHHH-H-E圃,-,
10、四HHHdHEE ,.-.l1E,- -.-.-帽-睛.JB 图11PS域的lu接口协议结构8.1.2 物理特性自E 根据业务量,Iu接口可采用2Mb/s、STM-l连接(155Mb/s)和IP连接。传输可采用PDH、SDH。8.2 MAP 接口以下接口基于MAP协议,遵循3GPPTS 29.002: -HLR与SCP问的接口;-SGSN与HLR间的接口。此接口为一个至NO.7信令网的接口,要求能够支持电路承载方式或E承载方式,接口包括2Mbitls、64kbitls、FE等接口。8.3 Gn接口GSN间的接口为Gn接口,遵循3GPPTS 29.060。Gn可选择使用Ethernet、El、A
11、TM、SDH、WDM等等多种物理传输方式。GPRS网络中,在Gn接口的承载平面和控制平面,都要求支持Ipv6IIPv4双枝结构。8.4 Gs接口(可选)SGSN与MSCNLR之间的接口为Gs接口,为可选接口,遵循3GPPTS29.016和3GPPTS 29.018。此接口为一个至NO.7信令网的接口,要求能够支持电路承载方式或E承载方式,接口包括2Mbitls、64kbitls、FE等接口。8.5 Gc接口(可选)32 YD厅2069-2013GGSN与HLR间的接口为Gc接口,为可选接口,遵循3GPPTS 29.002。不设置Gc接口时相应功能可通过信令转换(GTP与MAP)来实现。此接口为
12、一个至NO.7信令网的接口,要求能够支持电路承载方式或IP承载方式,接口包括2Mbit/s、64kbit/s、FE等接口8.6 CAP接口(可选)SGSN/SSP与SCP之间接口采用CAP协议,遵循3GPPTS 29.078,此接口为一个至No.7信令网的接口,要求能够支持电路承载方式或E承载方式,接口包括2Mbit/s、64kbit/s、FE等接口。8.7 Gi接口GGSN与外部数据网间的接口为Gi接口。在Gi接口,必选支持IPv4/v6互通。9 计费要求9.1 计费原则9.1.1 基本要求每个PDP上下文应分配一个唯一的标志符用于计费(即计费ID);GSN内采用详细记录话单方式,在SGSN
13、产生M-CDR、S-CDR、S-SMO-CDR和S-SM下CDR,在GGSN产生G-CDR;GPRS的计费可以按照数据流量计费,也可以按照PDP上下文激活时长计费:当发生如下计费条件变化时应该分别统计在该条件下用户的数据流量:- QoS (可选);一费率时段。上行和下行链路的通信流量分别统计,应能反映出发给用户以及从用户发出的数据流量,应能提供含有日期、时间信息的PDP上下文的持续时间。同一个PDP上下文可以产生多个S-CDR和G-CDR中间话单,中间话单产生条件有如下几个:一通信量:一通信时间。一计费条件变化次数。运营商应可以从计费标准中提取一系列计费信息,即可以(如利用私有字段配置SGSN
14、和GGSN产生的话单中包含哪些内容。GSN应该能处理来自HLR用户数据的各种计费属性(如正常计费、预付费、固定费率等)。运营商可以通过配置话单触发参数,提高话单产生效率。SGSN应该支持CAMEL3业务计费功能(可选)。为实现省内漫游计费,要求G-CDR中增加UserLocation Information属性项,具体要求见3GPPTS32.251。注:User Location Information只要求精确到RAI.以上条件可以通过操作维护系统根据运营需要设置。9.1.2 内窑计费GGSN为支持内容计费,需要支持以下功能:注:内容计费也可用其他方式实现。1) GGSN业务解析功能33 Y
15、D汀2069-2013GGSN能够根据预先配置业务过滤规则,对流经GGSN的业务数据流CGTP协议之上)能够进行不同协议层次(从三层到七层)的业务分析,业务解析层次可配置,从而区分不同数据业务,以实现内容计费。业务解析的层次如下:一承载层基于PDP上下文或APN,指对业务过滤规则有效的APN);一IP协议的第三层(基于源E地址、源E地址掩码、目的IP地址和目的IP地址掩码); 一IP协议的第四层(基于协议类型如TCPIUDP等)、源、目的端口号),在第四层协议中,应能支持控制面与承载面分离(承载平面由控制平面动态分配)的协议类型(如FTPCpassive mode)等); 一IP协议的应用层(
16、第七层,例如基于应用的URL等)。为满足今后移动数据业务灵活的计费要求,要求GGSN可以同时支持上述各层次计费要求的任意组合。目前要求应支持各种典型的数据业务如:HTTP业务、WAP浏览类业务、MMS业务、流媒体业务、邮件类业务、FTP业务、Java业务等。因此GGSN应具备对Hp、WAPl.x、WAP2.0、RTSP、RTP和RTCP, FTP C可选)、POP3/SMTPC可选)的协议分析能力。GGSN在业务分析的基础上,根据业务过滤规则,对不同业务进行基于流量的计费,并针对不同业务将相应的内容计费信息记录在G-CDR中的扩展字段中CRecord Extensions) C参见附录F)也可
17、以记录在eG-CDR的Listof Service Data字段中,eG-CDR的内容参见附录D,关于Listof Service Data的描述参见附录E。2)内容计费流量统计对于不同的数据业务,要求GGSN能够支持对业务的E层流量进行统计。对于不同的数据业务,要求GGSN能够支持对业务的应用层流量进行统计(可选)。3)时长计费对于流媒体类业务,应支持基于时间的计费。GGSN在收到的流媒体业务数据中解析出流媒体业务的播放、暂停、恢复播放和终止等信令,并根据上述信令计算用户访问流媒体业务的时长。其中流媒体业务暂停时间不应计入用户访问流媒体业务总时长。GGSN可以关闭或开启该功能。4)事件计费内
18、容计费系统应能捕捉预先配置的事件类型:如对某一个U阳的点击:并将每种类型的事件次数纪录下来。GGSN可以关闭或开启该功能。5)计费规则配置计费规则即业务过滤规则。GGSN基于过滤规则对业务数据包进行匹配,从而达到流量区分的目的。GGSN的规则配置应能够满足不同业务的区分需要。内容计费可以针对某个APN开启或关闭,计费规则可以基于某个APN配置,如果某个APN关闭内容计费功能,其G-CDRleG-CDR格式应不包含跟内容计费相关的计费信息字段。34 内容计费规则可配置的属性如下:- APN; 一业务ID;一源E地址(可选);一源IP地址掩码(可选);一目的E地址:YD厅20692013一目的E地
19、址掩码:一源端口号范围(起始端口号结束端口号)(可选);一目的端口号范围(起始端口号结束端口号);一协议类型(TCPIUDP);一七层应用的URL;一七层应用协议中的特殊字段值,例如x-online-host字段值(可选);一优先级(可选)。七层应用的URL或特殊宇段值需要支持通配符。系统应可以通过Gx接口从CRFfPCRF动态接收计费规则,也可以通过手动方式配置规则。6)内容计费扩展字段信息中(RecordExtensions) 内容计费信息记录到G-CDR的扩展字段中,具体格式见附录Fo7)信令流量处理对于有些业务例如Hp、WAP浏览等),业务请求中产生的信令连接包(如TCP握手消息,拆链
20、消息等)归井到业务数据对应的计费流量中。如果由于特殊原因仅有信令连接包而无业务请求消息出现,或是业务连接超时,则将这部分信令连接包的流量统一归入一个专门的业务代码表示的流量中。9.1.3 准实时计费为了支持准实时计费包括内容计费), SGSN、GGSN设定部分话单的生成时间问隔,时间间隔可配置,要求能够支持的最小时间间隔是2分钟。CG能设定话单的传送时间间隔,时间间隔可配置,要求能够支持的最小时间间隔为2分钟。准实时计费系统的接口与离线计费系统的接口相同。除支持离线计费系统的话单产生机制外,准实时计费方式下还需要增加相关的阔值设置(时间和流量),可以保证话单的及时产生与上报,支持基于APN配置
21、和根据SGSN在创建PDP上下文请求时带上的计费属性(ChargingCharacteristics)进行准实时计费,话单中需要有准实时计费标记。9.1 .4 在线计费GGSN应支持在线计费功能,GGSN与在线计费设备之间采用DiameterCC接口,具体协议见3GPPTS32.299o 9.2 计费设备功能要求9.2.1 计费功能1)对GSN的要求SGSN和GGSN均可收集计费信息。SGSN收集每个UE/MS使用的无线网络的相关计贺信息,GGSN收集每个UE/MS使用的外部网络的相关计费信息,SGSN和GGSN共同收集使用GPRS网络资源的相关计费信息。SGSN和GGSN均需要提供话单缓存以
22、及转贮能力(可选。2)对CG的要求计费网关将计费信息从SGSN和GGSN传送到计费系统。计费网关的主要功能包括:一实时采集多个GSN节点的话单记录;一存储话单:35 YD汀2069吃的3一备份话单:一可以对话单进行合并:一产生适合向计费中心传送的话单文件:一提供到GSN的Ga接口协议GTP;, 一提供到计费中心的F1:灿f或FTP接口;一通过操作维护系统操作话单记录:一各类话单使用ASN.1描述,使用BER编码方式。计费网关可以独立设置或和GSN节点合设,当CGF和GSN合设时,CGF也应支持开放的Ga接口,如图12所示。9.2.2接口方式1GSN 方式2GSN l因l方式3CG GSN GS
23、N 方式4GSN CG 因届四图12GPRS计费网夫的结构GSN与CG的Ga接口:GSN与CG的连接用于计费原始数据的采集,接口应该符合GTP协议,传输层协议是由P厅Cp,协议找如图13和图14所示,具体要求见3GPPTS32.0150 CG与计费中IL.的接口:CG与计费中心的连接用于话单文件的传输。采用F1:灿f协议或者在TCP!IP之上采用句协议。36 YD汀2068;O仿9.3 计费信息S-CDRs, M CDRs, S SMO-CDRs & S-SMT CDRs SGSN 一一一-一S-CDRs,如1-CDRs, S SMO-CDRs &S-SMT CDRs CGF 图13计费网夫与
24、SGSN之间接口的协议桔G-CDRs一-一一-一善G-CDRsGGSN CGr 固14计费网关与GGSN之间接口的协议桔SGSN应能产生SGSN呼叫详细记录CS-CDR),SGSN短消息发起呼叫详细记录。-SMO-CDR),SGSN短消息终止呼叫详细记录CS-SM下CDR),以及移动性管理呼叫详细记录CM-CDR)oGGSN应能产生GGSN呼叫详细记录CG-CDR)。详细记录清单参见附录B。9.4 计费信息的安全性CG硬盘上应当能够保存至少7天的原始话单数据,允许计费中心在此时间段以内通过联机或脱机手段直接取走话单数据。同时提供可靠的话单备份、转储手段,以进行话单数据的可靠各份。10 安全功能
25、10.1 概述GPRS核心网去全城可划分为:Gn域、Gp域、Gi域、Gom域和计费接口域,对应的安全城划分如图15所示。PS各安全域中包含的设备如下z一Gn域包含的主要设备:SGSN、GGSN、BG、DNSse凹er以及组成本域网络的数据通信设备等。一Gi域包含的主要设备:GGSN以外组成本域网络的数据通信设备,如交换机、汇接和转发设备等。37 YD厅2069-2013一Gp域包含的主要设备:BG以及组成本域网络的数据通信设备等。-Gom域:3G系统(或GPRS系统)的网管服务器、工作终端、安全管理设备以及组成本域网络的数据通信设各、NTP服务器等。一计费接口域:3G系统(或GPRS系统)的计
26、费网关CG以及组成本域网络的数据通信设备等。PS域各安全域互通原则参见附录G。固153G核心网安全域的划分10.2 SGSN/GGSN安全功能要求10.2.1 Gi口安全域要求力:-Gi口支持独立的物理接口和Gn,网管、计费流量隔离:一Gi物理端口支持ACL过滤功能:一支持VLAN功能,将Gi口到不同业务网流量隔离;一支持VRF功能,将Gi域同Gn、网管、计费离开,将不同业务网络隔离:一具备针对上行流量进行防地址欺骗检查、同时丢弃目的地址与手机地址池不匹配的下行流量的能-GGSN具备对没有匹配上下文、也没有匹配网络侧激活的下行流量执行丢弃的能力;一可以配置GGSN,将GTP解封装后的流量只流向
27、Gi域:一对于Gn和Gi域间报文,未通过GTP封装或解封装处理后不能在两域间转发。才0.2.2Gn/Gp口安全域要求一GnlGp口支持独立的物理接口和Gi、网管、计费流量隔离;一GnlGp物理端口支持ACL过滤功能:一支持VRF功能,将Gn域同其他域隔离开:一对于GnlGp和Gi域间报文,未通过GTP封装或解封装处理后不能在两域问转发。10.2.3 计费、网管域接口对GGSN的要求一计费、网管分别提供独立的物理出口:一支持V盯功能,将计费、网管域同其他域隔离开:38 一物理端口支持ACL过滤功能。10.2.4 管理层面一帐号口令认证、分级授权:一适当使用加密能力;一不使用外部服务器认证:一外挂
28、管理终端(非通信级别设备的安全要求:一设备应有清晰的账号、服务、端口清单,便于安全分级:一提供对所有管理连接的查询、管理能力。10.2.5 安全审计功能需求/与专业安全系统的接口一应包含与安全服务器接口要求:YD汀2069-20才3一安全日志:包含操作日志,操作者对保护有用户数据的信令所做的跟踪记录、路由表的修改记录等:一安全日志应对所有管理用户记录,但只有超级用户才可以查看、导出和删除。10.2.6 安全危险隔离/修复/禁止能力一可以产生告警提示危险:一隔离。不安全行为的影响应限定在有限范围内,例如管理平面收到攻击不应影响数据业务平面以及控制平面:一允许通过管理操作禁止危险行为,但需避免禁止
29、行为本身被误用。11 直接隧道(DirectTunnel)功能(可选)11.1 概述支持DirectTunnel的网络结构如图16所示。分组扳据网络PLMN阅骨干网Gi巾Gp .吁GiPLMJ唱APLMN .B 图16同一PLMN和PLMN网间骨干网架构在网络支持DirectTunnel功能时,PLMN骨干网提供本网内GSN间和GSN与RNC问的E网络连接。39 YD汀2069-2013在DT场景下,SGSN控制用户面隧道建立UTRAN与GGSN之间。11.2设备功能11.2.1 SGSN功能11.2.1.1 UE和SGSN间不同步的PMM处理如果RRC连接释放原因为DirectedSigna
30、lling connection re-establishment或其他差错情况时,终端和3G-SGSN的川岛f状态有可能出现失步。此时,终端可能处于PMM-IDLE状态,而3G-SGSN中记录的终端处于PMM-CONNECTED状态。一旦终端发起连接建立后,P岛f状态获得同步。触发原因包括RAU或者数据传输,或者原因为IMSIunknown in RNC的一次下行传输失败触发3G-SGSN的paging过程)。注:该情况下,终端处于PMM-CONNECED状态,而SGSN处于PMM-IDLE态不会出现。因为此时3G-SGSN没有RAl(终端位置信息),不会进行下行数据传输直到执行周期URA更
31、新。SGSN在P如仙1-CONNECTED状态接收Iu连接建立请求时,由于Iu连接请求可能是专用于控制信令的,SGSN应发送UpdatePDP Context Request给GGSN以更新原有GTP隧道连接的GGSN。然后SGSN立即向GGSN发送带RNC地址和下行TEID的UpdatePDP Context Request消息。当RRC连接释放原因为DirectedSignalling connection re-establishment时,即使从上次更新以来RA没有发生变化,终端进入PMM-IDLE状态前应执行RAU过程。执行完RA后,UE应执行Servicerequest重建接入网承
32、载以传送用户面数据。11.2.1.2 用户数据管理功能系统支持DirectTunnel时,SGSN中需要存储DirectTunnel标识,指示是否建立DirectTunnel.同时还J可选地要存储GPRSCAMEL用户信息标识CGCSI),以指示SGSNMM上下文是否包括GPRSCAMEL 签订信息。刊.2.1.3移动性管理功能刊.2.1.3.1位置管理系统支持DirectTunnel时,SGSN还特别地需要负责维持及再次建立DT的连接,即向GGSN提供RNC的地址和TEID以及DTI.向RNC提供目标GGSN的地址和TEID.若在位置变换过程中,DT不能维持或再次建立,SGSN应能够重建RA
33、B并更新PDP上下文,更正上下行E地址和TEID。比如在服务RNS重定位与联合切换或Cell/URA更新过程中,新的SGSN决定建立DirectTunnel. 于是该SGSN发送RelocationRequest message时,向RNC提供GGSN地址(用户面传输)和上行数据的TEID。收到RelocationComplete消息时,如果在SGSN内的SRNS重定位建立了DirectTunnel,新的SGSN需要向相关的GGSN发送UpdatePDP Context Request消息。新的SGSN需要向GGSN提供阳C地址,TEID和DTI.这样GGSN可根据该信息在必要时执行相关错误处
34、理。更新路由区时,SGSN可选地通过GPRSCAMEL签约信息决定是否能建立DirectTunnel。如果不能,SGSN应该重新建立RAB并发起UpdatePDP Context procedure。11.2.1.3.2 业务请求系统支持DirectTunnel功能时,在发起业务时,SGSN应能辅助建立起用户面的DT,包括:在发送上行用户数据时,处于PMJ协IDLE状态的UEIMS可业务请求程序建立到GGSN的安全的直40 YD汀2069-2013接连接:当SGSN接收到发往处于PMM-IDLE状态的UEIMS的下行分组时,可通过寻呼r息触发业务请求程序,从而建立起UE岛1S与GGSN之间的安
35、全的直接连接。比如收到终端或者网络发起的servicerequest时,SGSN应向RNC提供GGSN用户面地址和上行数据的TEID,而不是SGSN的IP地址和TEID。在重建RAB过程中,SGSN应发起PDPContext Modification, 向GGSN提供RNC地址和TEID,并提供DTI GGSN可根据该信息在必要时执行相关错误处理。11.2.才.4会话管理系统支持DirectTunnel功能时,SGSN应能在卧C和GGSN之间建立、维护和释放数据DT还按的功能,具体包括:如果要建立DT或者己经建立了DT时,SGSN应向RNC提供对应GGSN的地址和TEID,向GGSN提供对应的时陀的地址和TEID以及DTI标识;如果已经建立DT且对应RAB的PDP上下文需要保存时,则SGSN应向GGSN提供SGSN的地址和TEID。11.2.1.5 lu和AlGb模式切换终端在PSattached状态下,可能通过RAU或者PS切换(可选)进行Iu和AlGb模式转换。在支持同时支持Iu和AlGb模式的SGSN内进行Iu向AlGb模式转换过程,如果Iu模式下己经建立DT, SGSN需要向相关的GGSN发送UpdatePDP Context Request建立SGSN和GGSN问的GTP隧道,GGSN则更新相应的用户
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