在EPC网络中,TAC数据起着非常重要的作用。DNS及MME中的TAC数据经常需要变更,因此数据更新不及时往往会导致业务无法正常使用。通过对DNS配置的优化,有效规避了以上问题。现网部署后,基本不需要再依据无线的调整,频繁变更DNS配置文件,有效保证了数据准确性和网络质量。 

1   引言 

       在EPC网络中,TAC的作用非常重要,主要用于基于TAC选择S-GW、基于TAC选择MME进行切换和基于TAC的联合位置更新。但TAC数据频繁变更,因此往往会由于DNS或MME数据配置不及时而影响业务的正常使用。 
2   TAC作用简介 
  2G/3G/4G分组域数据网络的拓扑结构如图1所示。 


  LTE以TAI标识用户位置,类似2G/3G位置区LAI及路由区RAI,一个TA可由一个或多个eNodeB构成。TAI由MCC+MNC+TAC 3部分组成,其中TAC用16进制表示为x1 x2 x3 x4,取值范围为0x0000~0Xffff。TAC在EPC核心网中有3个主要功能,分别简述如下: 
  (1)TAC用于S-GW的选择 
  附着选择SGW流程图如图2所示。

       用户附着时,用户attach请求携带用户当前所在的TAC信息,MME通过向DNS查询TAC选择SGW就近接入。MME向DNS查询时构造tac-lbXX.tac-hbYY.tac.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org进行N记录查询,其中XX和YY取自TAC的相应位。在DNS中类似配置如下: 
  $ORIGIN tac.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. ;

        IN NAPTR order pref. flag service regexp replacement 
  tac-lbAA.tac-hbBB IN NAPTR 100 999“a”“x-3gpp-sgw:x-s11” “”topoff.sgw-s11.GZSAEGW01BHw.gz.gd.node.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  然后,MME会根据相应的TAC、service(x-3gpp-sgw:x-s11)对topoff.sgw-s11(后边部分省略)进行查询,这个可以是S记录或A记录,最终查询到IP地址,MME向SGW发起create session request请求,接入就近的SGW。 
  (2)TAC用于MME间的handover选择 
  切换流程图如图3所示。用户从源eNB通过切换流程移入目的eNB时,源eNB在发给源MME的HandoverPreparation消息中携带目标eNB的TAC信息,源MME向DNS发起基于该TAC的查询请求,最终依据TAC选择目的MME以完成切换。 


  MME向DNS查询时构造tac-lbXX.tac-hbYY.tac.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org 进行N记录查询,其中XX和YY取自TAC的相应位。在DNS中配置如下: 
  $ORIGIN tac.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  ; IN NAPTR order pref.flag     service regexp replacement 
  tac-lbAA.tac-hbBB IN NAPTR 200 999“a”“x-3gpp-mme:x-s10:x-gn”“”topoff.mme-s10. mmecYY.mmegiXXXX.mme.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  然后,MME会根据相应的TAC、service(x-3gpp-mme:x-s10:x-gn)对topoff.mme-s10(后边部分省略)进行查询,这个可以是S记录或A记录,最终查询到IP地址,进行MME切换。 
  (3)TAC用于CSFB业务的联合附着 
  联合附着流程图如图4所示:

       CSFB手机附着网络时,向MME发送Attach Request消息时,Attach type指示这是一个联合的EPS/IMSI附着流程。MME完成EPS网络的附着后,根据TAC/LAC/VLR的对应关系,选择用户应该注册的MSC/VLR,向MSC发起Location Update Request消息,请求CS域的位置更新,后续完成在MSC的联合附着。附着成功后,可通过该接口进行寻呼、短信收发等。 
3   存在问题 
  随着网络规模的扩大,2G/3G/4G无线网络经常需要对TAC、LAC等数据进行重新规划、调整增加。为配合无线网络的调整,EPC核心网需要及时完成DNS和MME上TAC与MME、SAEGW、CSFB数据的新增调整。如果EPC核心网对相关数据存在少做、漏做的情况,将导致该TAC下的用户无法使用4G业务或CSFB手机注册失败,严重影响客户感知,而这些数据的制作又非常频繁。 
  在4G网络建设初期,曾经通过工单对11个地市明确规范流程,地市有TAC数据变更,必须及时通过工单向省公司EPC核心网维护人员申请。但由于地市多且人员流动大,有时会导致eNodeB及新增TAC已经入网,但EPC核心网数据尚未添加,从而造成业务受损的情况。 
  这个问题的解决有些省是通过规范地市流程加以控制,还有些省是通过建设较复杂的局数据核查系统解决,但其实有更好的解决方案。 
4   解决方案 
  对于上述所存在的问题,其实可以用非常简单的方法,基本一劳永逸地解决,而不必关心地市的割接调整。 
  首先解决方案是基于如下3个前提: 
  各省TAC/LAC数据由集团公司统一规划,新增TAC由集团统一下发。省内各地市TAC/LAC数据由省公司统一规划后,地市分公司根据业务量,不断扩大本TAC/LAC数据的使用范围。 
  TAC与LAC数据一一对应。 
  省内EPC核心网和交换网已经完成POOL改造。 
  新的解决方案非常简单,简述如下: 
  (1)预分配TAC给地市:既然集团已经规划了省内的TAC数据,省公司就将TAC数据基本都分配给地市(少量TAC留作灵活调整,其余分配给地市)。地市只需依据业务量,不断地扩大TAC的使用范围,并报备省公司。各地市规划数据格式如表1,可按照此格式分配各地市数据。

 
  (2)按照预分配数据制作:以前是地市启用一个TAC,核心网配置一个TAC,容易发生核心网配置数据晚于无线启用,造成影响业务。其实完全可以依据省公司规划,不管是否启用,直接将其全部配置到设备上。这样只有设备扩容、集团或省公司规划变更时,才需调整EPC核心网配置,调整次数有限,数据质量得到保障。 
  (3)依据POOL数据配置:我省CS域和PS域均已完成POOL改造。不同的地市,针对已经规划的TAC,有固定的MME POOL、固定的S-GW POOL以及固定的MSC Server POOL承载业务。可依据省内TAC规划,在DNS将全部TAC与MME对应关系和TAC与S-GW导入(全部TAC包含已经使用和未使用但已经规划给地市的TAC)。在理论上,可以在MME上将TAC/LAC/MSC对应关系按照预规划全部导入,目前还是暂时按照MSC上已有LAC数据全部导入MME,后期考虑全量导入。 
  依据以上第2、3点的原则,需要在DNS上通过枚举的方式,将归属该地市的所有TAC全部配置上。现在以TAC 3700为例,说明DNS上的配置。在DNS上需要配置该TAC与其归属的4套MME和3套SGW的对应关系,配置数据如下: 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 10 65485 “A”“x-3gpp-mme:x-s10:x-gn““”topon.mme-s10.mmec80.mmegi0141.mme.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 10 65485“A”“x-3gpp-mme:x-s10:x-gn““”topon.mme-s10.mmec81.mmegi0141.mme.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 10  65485“A”“x-3gpp-mme:x-s10:x-gn““”topon.mme-s10.mmec82.mmegi0141.mme.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 10 65485“A”“x-3gpp-mme:x-s10:x-gn“ “”topon.mme-s10.mmec83.mmegi0141.mme.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 100 65485“S” “x-3gpp-Sgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn”“”sgw-list-1.ty.sx.node.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 100 65485“S”“x-3gpp-Sgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn”“”sgw-list-3.ty.sx.node.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org. 
  TAC-LB00.TAC-HB37 NAPTR 100 65485“S”“x-3gpp-Sgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn”“”sgw-list-5.ty.sx.node.epc.mnc000.mcc460.3gppnetwork.org.

      其中,TAC-LB00.TAC-HB37用于说明是TAC3700,其NAPTR查询结果topon.mme-s10和sgw-list-指向承载该TAC的MME POOL和SGW POOL。DNS中需通过A记录或srv加A记录的形式指向对应的IP地址,实现依据TAC到IP地址的寻址过程。按照本文方法在DNS配置的过程中,复杂点主要是需要依据地市规划,进行全部TAC数据的配置。由于数据量比较多,可以使用一些技巧性的方法解决,比如在excel中写个简单的VBA函数,可以依据规划快速生成DNS的配置(不属于本文重点,可上网查询如何写VBA函数)。MME中配置TAC/LAC/MSC对应关系非常简单,设备不同命令不同,方法类似,不再赘述。 
  我省按照以上方法,完成DNS设备配置优化后,指标提升效果明显。以前地市新增TAC数据但核心网未配置,将导致用户无法使用4G业务,此类失败的错误码为#19。在优化配置前#19的错误累计为1.3%左右,优化配置后,此类错误类型不再发生,客户感知提升效果明显。 
5   结束语 
  本方案以最低成本、最小投入的方式,解决日常工作中EPC核心网需要频繁调整TAC数据的问题。完全解决了因数据漏做、误做影响业务的可能性。我省在完成该优化后,附着成功率、切换成功率等指标有所提升,成功避免了漏配数据导致的失败。 

作者简介:

樊志强:学士毕业于山西大学,现任职于山西移动网络部互联网中心,主要研究方向为GPRS、EPC核心网、互联网。

冯月霞:硕士毕业于中国科学院西安光学精密机械研究所,现任职于山西移动网络部网络管理中心,主要研究方向为网管支撑系统及IT技术的研究、数据库应用开发。