Help us improve your experience.

Let us know what you think.

Do you have time for a two-minute survey?

 
在此页面上
 

固定无线接入网络

固定无线接入网络概述

服务提供商可以通过无线网络管理家庭用户，而不必将光纤连接到建筑物。用户位于固定位置（通常是住宅），客户端设备 （CPE） 可与提供商网络交换无线电信号。无线网络使用光纤回程塔来处理从硬连线网络到用户的最后一英里流量。多个塔可以在光纤网络之间中继流量。从 Junos OS 19.2R1 版开始，作为 BNG 的 MX 系列路由器可以支持第三代合作伙伴计划 （3GPP） 固定无线接入网络中的用户，从而实现固定无线用户与有线用户管理后端的集成。

您可以在 固定无线接入网络概述中找到相关术语的有用摘要。

图1 显示了固定无线接入网络的代表性拓扑结构。

图 1：固定无线接入网络拓扑 Fixed Wireless Access Network Topology

图 2 显示了固定无线接入网络中激活和停用默认承载所必需的 GPRS 隧道协议 （GTP） 信令消息。这些消息实际上是请求和响应对，但为简单起见，这些对在图中用双向箭头表示。默认承载活动线路表示将承载数据流量的已激活默认承载。

注意：

在此实现中，不支持 UE 漫游。
图 2：用于启动和关闭 Signaling Messages for Bringing Default Bearer Up and Down默认承载的信令消息

简而言之，消息交换序列如下：

  1. 用户设备 （UE） 向 eNodeB 发送附加请求，后者将消息转发给移动管理实体 （MME）。该请求包括 APN。

  2. MME 与 UE 交换身份请求/响应消息，以确定 UE 的国际移动用户身份 （IMSI） 或其他标识符。

  3. MME 将标识符发送到主用户服务器 （HSS） 以对 UE 进行身份验证。

  4. MME 与 HSS 交换位置更新请求/响应消息。在此交换中，MME 为 HSS 提供自己的地址。HSS确认更新，并从其数据库中发送UE的订阅信息。

  5. MME 向系统架构演进网关 （SAEGW） 发送创建会话请求。MME首先根据HSS提供的订阅信息，将UE提供的APN与授权的APN进行比对。如果存在匹配项，MME 将在创建会话请求中包含该 APN。如果不匹配，则 MME 将包含 HSS 授权的 APN。

  6. SAEGW 执行以下操作：

    • 验证请求中接收的信息元素。

    • 验证订阅者请求的 APN。如果已配置身份验证，BNG 将与 RADIUS 服务器通信以完成该任务。

    • 接收 R-TEID-C，它由 MME 上 S11 接口的 IP 地址和 MME 分配的标识符组成。

    • 分配本地 TEID：

      • L-TEID-C 是 BNG 上 S11 接口的 IP 地址，也是 BNG 分配的标识符。

      • L-TEID-U 是 BNG 上 S1-U 接口的 IP 地址，也是 BNG 分配的标识符。

    • 为其为会话创建的伪线接口分配 IP 地址。该地址来自 BNG 上本地配置的地址池或 RADIUS 服务器。

    • 创建会话并将创建会话响应发送到 MME。 响应包括 SAEGW 为承载者以及 L-TEID-C 和 L-TEID-U 分配的 IP 地址。

  7. MME 与 eNodeB 交换消息，然后 eNodeB 建立从 UE 到 eNodeB 的承载组件。

  8. UE 向 eNodeB 发出连接已完成的信号;eNodeB 会通知 MME。

  9. MME 和 SAEGW 交换修改承载请求/响应消息，以确定承载的最终参数。

    当 BNG 收到请求时，它会创建动态伪线 （ps） 接口，该接口将从 eNodeB 接收 GTP-U 封装的数据包。BNG 为每个 UE 创建一个动态 ps 接口。BNG 还在修改承载请求中从 eNodeB 接收 R-TEID-U。创建接口后，BNG 会向 MME 发送修改承载响应。

  10. 默认承载现在处于活动状态，用户数据流量可以通过 eNodeB 在 UE 之间来回传递到 SAEGW，然后再传递连接的 PDN。

    但是，如果住宅网关是 DHCP 客户端，它将首先开始订阅者的 DHCP 消息交换。交换发生在默认持有者上。在 DHCP 操作完成绑定订阅者并提供 DHCP 配置后，数据流量会通过承载方。

MME 和 SAEGW 还会交换删除会话请求和响应消息。当 SAEGW 收到请求时，它会启动订阅者注销过程，就像对有线 DHCP 订阅者所做的那样。

图 3 显示了 RG 创建 DHCP 订阅者的情况的 DHCP 连接。与任何其他 DHCP 部署一样，DHCP 控制数据包对路由引擎例外。创建和控制 DHCP 订阅者的行为与有线宽带网络的行为相同。绑定订阅者后，UE 可以开始为订阅者发送数据流量。

图 3：固定无线接入网络中 DHCP Subscribers in a Fixed Wireless Access Network的 DHCP 用户

引用

有关固定无线网络各个方面的详细信息，请阅读定义所有内容的 3GPP 技术规范。 表 1 列出了最相关的规格。

表 1：固定无线接入网络的 3GPP 技术规范

规格编号

标题

3GPP TS 23.002（第 15 版）

网络架构

3GPP TS 23.401（第 15 版）

面向演进通用地面无线接入网络 （E-UTRAN） 接入的通用分组无线服务 （GPRS） 增强功能

3GPP TS 29.274（第 15 版）

3GPP 演进分组系统 （EPS）;用于控制平面的演进通用分组无线服务 （GPRS） 隧道协议 （GTPv2-C）第 3 阶段

3GPP TS 29.281（第 15 版）

通用分组无线系统 （GPRS）隧道协议用户平面 （GTPv1-U）

3GPP 固定无线接入术语

表 2 说明了用于 3GPP 固定无线接入网络的术语。

表 2：3GPP 固定无线接入网络的术语

术语

描述

3GPP

第三代合作伙伴计划是一个国际标准组织，负责制定无线电电话规范和协议。

Apn

接入点名称标识订阅者想要访问的分组数据网络 （PDN），例如互联网。当订阅者请求访问时，UE 会将请求的 APN 传递给 eNodeB，后者将其发送给 MME 进行授权。如果订阅者未请求 APN，MME 可以授权默认 APN。

用户订阅的每个 PDN 都有一个 APN 和一个关联的分组数据网络网关 （PGW），UE 使用该网关访问 PDN。

APN 和 PGW 的组合称为 PDN 订阅上下文。一个上下文是默认 APN，除非用户激活另一个 APN，否则它始终连接到 PDN（如互联网）。

HSS 维护订阅者配置文件，MME 使用 HSS 中的配置文件验证订阅者是否实际订阅了请求的 APN。

您还可以将 APN 视为为 UE 授权的一组服务级别和连接参数，例如 QoS 参数。给定的 UE 可以访问许多 APN。

APN 包含两部分：

  • 网络标识符 — 定义用户通过 PGW 连接到的外部 PDN。APN 的这一部分是强制性的。它可以像互联网一样简单，也可以具有更复杂的结构，例如 example.net。网络标识符可以选择指定请求的订阅者服务。

    操作员标识符 -（可选）这定义用户通过 PGW 连接到其 PDN 的提供程序。APN 的这一部分经常被省略。如果存在，则由提供商的移动网络代码 （MNC） 和移动国家/地区代码 （MCC） 组成。

同时包含网络标识符和运营商标识符的 APN 对应于 PGW 的 DNS 名称。

APN 具有以下格式：

network-id.mncmnc-number.mccmcc-number.gprs

APN 可以是简单字符串，也可以是更复杂的字符串，如以下示例所示：

  • 固定-无线

  • web.example.net

  • internet.mnc99.mcc999.gprs

承载

承载是通过 PGW 将 UE 连接到 PDN 的隧道。每当激活 UE 时，都会为默认 PGW 建立 默认承载 。激活在这里意味着UE已打开并已执行身份验证。

UE 设备对于它连接到的每个 PGW 都有一个默认承载。例如，如果用户设备通过一个 PGW 连接到互联网，并通过另一个 PGW 连接到公司内部网，则两个默认承载将处于活动状态。

默认持有者是尽力而为的。UE 可以为其他 PDN 建立 专用承载 ，这些 PDN 可以具有不同的 QoS 要求，例如保证比特率 （GBR）。

承载使用 GTP-U 封装用户数据。GTP-U 信息又通过 UDP 连接和 IP 数据包内部发送。

eNodeB

通过无线方式直接连接到UE和无线网络核心的硬件（通常在无线电塔中）。也称为演化节点 B 或 E-UTRAN 节点 B。

eNodeB具有以下功能：

  • 终止与 UE 的无线电连接。

  • 查找使用 HSS 上维护的用户配置文件中的信息对 UE（SIM 卡）进行身份验证的 MME。

  • 维护与 BNG 上的 SAEGW 的 S1-U 数据平面接口。一个 S1-U 接口可以支持多个 eNodeB。

Gprs

通用分组无线业务是一种数据标准，用于定义使无线网络能够将 IP 数据包传输到外部网络的规范。

Gr

在订阅者的网络和 UE 之间提供接口的家庭网关路由器。也称为住宅网关路由器。

GTP

GPRS 隧道协议控制在两个 GPRS 支持节点 （GSN）（如 MME 和 SGW）之间传输流量的 GTP 隧道的创建和使用。

每个 GTP 隧道都由一个 TEID 标识。隧道的接收端在本地分配发送端使用的 TEID。节点上的隧道端点交换消息以相互传达 TEID 值。

GTP-C

GPRS 隧道协议、控制平面。GTP-C 隧道在 MME 上的隧道端点和 BNG 上的 SAEGW 之间的控制平面（S11 接口）中传输数据包数据单元和信令消息。

GTP-U

GPRS 隧道协议，用户平面。GTP-U 隧道在用户（数据）平面（S1-U 接口）中在 eNodeB 上的隧道端点和 BNG 上的 SAEGW 之间传输数据包数据单元和信令消息。

Hss

主订阅服务器维护订阅者和服务信息的数据库。此信息支持呼叫（连接）控制和会话管理。HSS具有以下功能：

  • 提供从订阅者配置文件到 MME 的身份验证信息。 MME 使用该信息对无线接入网络连接的 UE 进行身份验证。

  • 标识表示和定义 UE 连接的 APN。

IMSI

标识 3GPP 用户的国际移动用户标识号。IMSI 由移动国家/地区代码、移动网络代码和移动站识别号组成。

美

唯一标识订阅者设备的移动设备标识号。

夫人

移动性管理实体是无线接入网络的控制节点，与 eNodeB、HSS 和 SAEGW 通信。它的一些功能包括以下内容：

  • 维护与 HSS 的 S6a 接口。

  • 管理和存储 UE 的上下文。

  • 使用 IMSI、MEI 或 MSISDN 等各种类型的 UE 标识，通过 HSS 对 UE 进行身份验证。

  • 维护与 BNG 上 SAEGW 的 S11 控制平面接口。一个 S11 接口可以支持多个 MME。

  • 在 BNG 上为订阅者会话选择 SAEGW。

  • 向 SAEGW 发送消息以进行流量控制。

  • 参与承载激活/停用过程。

  • 管理 UE 空闲状态（以便可从其他设备和服务访问设备），并执行 UE 的空闲模式分页。

MSISDN

分配给移动用户的移动用户 ISDN 号码（电话号码）。

PGW

分组数据网络网关为 UE 提供与外部网络（如互联网）的连接。进出 UE 的流量由 PGW 处理。BNG作为SAEGW运作，包括PGW和SGW的职能。

PGW 执行以下功能：

  • 将 APN 特征应用于 UE 会话。

  • 在设置默认承载期间将 IP 地址分配给 UE。

  • 过滤发往和传出订阅者的数据包。

  • 实施策略。

  • 收集收费信息以供处理。

S11

基于 GTPv2 的控制平面接口，用于连接 BNG 上的 MME 和 SAEGW。GTP-C 隧道承载控制消息。

一个 S11 接口可以支持多个 MME。

S1-MME

基于 GTPv2 的控制平面接口，用于连接 eNodeB 和 MME。

S1-U

基于 GTPv1 的用户平面接口，用于连接 eNodeB 和 BNG 上的 SAEGW。S1-U 也称为数据平面接口。接口上的 GTP-U 隧道承载用户有效负载。

一个 S1-U 接口可以支持多个 eNodeB。

S6a

连接 MME 和 HSS 的接口，HSS 使用此接口交换订阅者、服务和 UE 信息。

SAEGW

系统架构演进网关，包括 SGW 和 PGW 的功能。它使BNG能够同时充当SGW和PGW。

长江

服务网关路由和转发订阅者数据包。BNG作为SAEGW运作，包括PGW和SGW的职能。

SGW 执行以下功能：

  • 终止与 eNodeB 的 S1-U 接口和与 MME 的 S11 接口。

  • UE DHCP 订阅者的订阅者管理。

泰德

唯一标识路径范围内的 GTP 隧道端点的隧道端点标识符。完全限定的 TEID 由与本地分配的标识符连接的 IP 地址组成。定义了四个 TEID，它们一起唯一标识默认承载会话：

  • L-TEID-C 由 BNG 上 S11 接口的 IP 地址和 BNG 分配的标识符组成。

  • L-TEID-U 由 BNG 上 S1-U 接口的 IP 地址和 BNG 分配的标识符组成

  • R-TEID-C 由 MME 上 S11 接口的 IP 地址和 MME 分配的标识符组成。

  • R-TEID-U 由 eNodeB 上 S1-U 接口的 IP 地址和 eNodeB 分配的标识符组成

Ue

连接到无线网络的 eNodeB 和订阅者网络的用户设备。UE对应于其他上下文中所谓的CPE。

在某些情况下，UE 由 SIM 卡和可以托管 SIM 卡的住宅网关路由器 （RG） 组成。在其他情况下，SIM 卡可能位于连接到 RG 的单独设备中。在这两种情况下，SIM卡都为固定无线接入网络中的eNodeB提供无线连接。

固定无线接入的优势

  • 通过使用连接到硬连线网络的无线电回程塔而不是向建筑物提供光纤，降低最后一英里的安装和维护成本。

  • 能够为服务不足的最终用户提供更多服务。

如何配置固定无线接入

固定无线接入配置可在 BNG 上启用 SAEGW。您至少必须配置 APN、控制平面和数据平面。

以下过程假定您已单独配置适用于您的 APN 的以下任何一项：

  • 访问配置文件

  • 动态配置文件

  • 锚点接口

  • 地址池

要在 BNG 上配置固定无线访问：

  1. 指定将 BNG 上锚定所有传入 GTP-U（S1-U 接口）隧道的伪线物理接口的名称。
    注意：

    BNG 仅支持单个锚点。
  2. 通过指定用户设备可用于连接到 PGW 以访问 PDN 的连接和服务参数，定义用户设备的接入点名称。
    1. （可选）将身份验证或记帐配置文件与指定身份验证或记帐参数的 APN 关联。
    2. （可选）指定 BNG 为此 APN 的订阅者发送到外部 AAA 服务器的一个或多个身份验证参数。您可以在与 APN 关联的访问配置文件中配置有关外部服务器的详细信息。部分网络可能不使用这种认证，因为HSS已经对UE进行了认证并确定用户访问权限。其他网络可能不会使用它，因为它们使用 Diameter 进行在线充电。
    3. （可选）指定发送到 APN 的数据类型。
      注意：

      仅支持该 ipv4 类型。
    4. （可选）指定 APN 的文本说明。您可以使用它来提供有关 APN 的更多信息，而不仅仅是其名称所能传达的信息。APN 的描述显示在 HSS 数据库的订阅者配置文件中。
    5. 将动态配置文件与 APN 关联以创建动态固定无线接口。
      注意：

      CoS 和防火墙过滤器等服务作为 DHCP 配置的一部分应用。
    6. （可选）指定分配给 APN 的 IPv4 地址的地址池名称。
      注意：

      仅支持 IPv4 地址。
    7. （可选）
  3. 通过指定 MME 的名称和 BNG 上 S11 接口的 IPv4 地址来配置控制平面。S11 接口是 MME 和 BNG 上 SAEGW 之间的参考点或连接，用于控制数据包。
  4. 通过指定 eNodeB 的名称和 BNG 上 S1-U 接口的 IPv4 地址来配置数据平面。S1-U 接口是 eNodeB 与 BNG 上 SAEGW 之间的参考点或连接，用于用户数据流量。

例如，以下配置将 S11 接口地址指定为 192.0.2.30，将 S1-U 接口地址指定为 192.0.2.100。伪线锚点为 ps0。APN 被命名为互联网基础;它附加了 RADIUS 参数的访问配置文件和动态客户端配置文件。身份验证密码为 $ABC 123。用户名包括域名 example.net 和订阅者的 IMSI。数据类型为所需的 IPv4。描述性字符串 fwa-basic-subscribes-phoenix 与 APN 相关联。

APN 使用默认路由实例，因为未配置其他路由实例。IP 地址由 RADIUS 提供，因为配置未指定本地池。

附加到 APN 的动态配置文件可为固定无线访问创建动态接口。以下配置是一个简单的示例：

锚点接口配置也非常简单。例如：

验证和监控固定无线接入

目的

确定固定无线接入配置的状态信息和统计信息。

行动

  • 要显示 BNG 上支持固定无线接入订阅用户的所有接口的列表，请执行以下操作：

  • 要显示有关固定无线接入订阅者的详细信息，包括用户名和 IP 地址、动态配置文件、本地和远程 TEID 以及与 eNodeB 和 MME 的 BNG 连接的远程和本地 IP 地址，请执行以下操作：

  • 要查看 BNG、eNodeB 和 MME 之间交换消息的统计信息，请执行以下操作：

相关文档

版本历史记录表
释放
描述
19.2R1
从 Junos OS 19.2R1 版开始，作为 BNG 的 MX 系列路由器可以支持第三代合作伙伴计划 （3GPP） 固定无线接入网络中的用户，从而实现固定无线用户与有线用户管理后端的集成。