在LTE和2/3G互操作过程中，SGSN如何判断对方是一个SGSN还是MME，从而用GTPV1还是GTPV2

爱卫生

如题，在2/3G和LTE互操作过程中，SGSN如何判断对方是一个SGSN还是MME，从而用GTPV1还是GTPV2？这个问题是一位论坛的XD通过邮箱给我问过，我老实说自己水平有限，建议去论坛发帖，集合大家的高手智慧容易解决。不过好像没看到发，但今天偶尔在一篇文档中找到些参考。分享出来。

这个标题长度有限制，其实没说完。应该是说在信令流程中，如果是2/3G到LTE（反过来也类似）的互操作（也就是双模终端从2/3网络移动到了LTE网络），UE要给target MME发TAU请求，然后target MME给old核心网节点发送sgsn context request或者context request来获取old核心网节点中的上下文，问题就来了，这个target MME是怎么知道这个old核心网节点是SGSN还是MME呢？这个就是问题，因为target MME还需要在完成判断以后，如果是SGSN的话，要发GTPV1的SGSN Context request消息，而如果判断出来是MME的话，那就是LTE内部的inter-MME TAU场景了，那就要发GTPV2的context request，那前提就是target MME要判断出来，然后决定发什么消息。产品研发的时候应该也有一个类似这样的判断逻辑吧。

给target MME的判断条件只有一个，就是UE发上来的TAU request，根据规范，判断原则如下：”

如果是从老的MME移动而来，新的MME根据MMEI进行DNS查询老的MME：

mmec<MMEC>.mmegi<MMEGI>.mme.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org

如果是从老的SGSN移动而来，新的MME根据RAI进行DNS查询老的SGSN：

rac<RAC>.lac<LAC>.rac.epc.mnc<MNC>. mcc<MCC>.3gppnetwork.org

新的MME需判断是从SGSN移动而来，还是从其它MME移动而来，进而从不同网元获取上下文信息

R8标准：

R8标准定义通过LAC最高位进行选择，规定MMEGI的最高位必须为1，LAC的最高位必须为0。

MME通过MMEGI的最高位判断是从MME而来（1），还是从SGSN而来（0）。“

hycl5410

理论上应该如此。但是这种方式有一个致命的地方就是已有LAC规划不能超过65535，否则就要动LAC规划了。由此可见，3GPP也不是什么事都想的那么周全的。
R9之后新增了old GUTI type和old P-TMSI type，看起来像是想弥补这个错误，但是仍然是optional的，于是又没法强推各厂商支持。
有文档提及DNS双解析，但是不知道有没有厂商这么搞。

cy601987107

长知识了~~~~~~~~~~~~

小燕-smile

学习了……

chris

R8/R9的时候一般有２次ＤＮＳ查找，第一次优先按ＭＭＥ找，找不到按ＳＧＳＮ找，叫回退法，还有一种直接配置ＬＡＣ/MME Goup ID 第几位到第几位数字范围来标示是ＭＭＥ还是ＳＧＳＮ的,但效率和方案都不太好．
实际上现网中的ＬＡＣ最高位大部分运营商都已经用到１了，基本上通过这个判断不出来的，ＥＰＣ的协议在２Ｇ／３Ｇ的出来Ｎ年之后才有，这个有点理想话的考虑，所以R8/R9有一个主标示和备标示的说法：如下过程：
如果终端从２Ｇ／３Ｇ到ＬＴＥ的，终端本来携带的ＰＴＭＳＩ＋ＲＡＩ，但这个终端通过映射过来转换成old-ＧＵＴＩ送给ＭＭＥ，因为到４Ｇ里肯定只有ＧＵＴＩ　ＭＭＥ才能认识，
同时还携带一个Additianl GUTI(按主标示PTMSI+RAI, 备标示GUTI来判断)，ＭＭＥ就知道是从ＧＵ过来的，会按照PTMSI+RAI的模式（ＭＭＥ将old-guti反推回去的PTMSI+RAI）优先ＤＮＳ查找ＳＧＳＮ，而如果这个ＰＴＭＳＩ和ＲＡＩ属于自己分配的（融合的ＭＭＥ和ＳＧＳＮ时）就是网元内部的ＴＡＵ，ＬＴＥ到ＬＴＥ是不会携带PTMSI+RAI的只会携带ＧＵＴＩ和Additional GUTI

如果终端是从ＬＴＥ到２Ｇ／３Ｇ的话，终端本来携带ＧＵＴＩ，但这个终端会映射转换成PTMSI发给ＳＧＳＮ的，因为３Ｇ里ＳＧＳＮ能认识ＰＴＭＳＩ，同时还携带一个Addtional PTIMSI(主标示GUTI,被标示PTMSI+RAI),  ＳＧＳ就就知道是从ＬＴＥ过来，通过PTMSI中的ＭＭＥ　ｇｒｏｕｐ　 ID（其实就是２Ｇ／３Ｇ的ＬＡＣw位）位就能知道是网元内部的ＲＡＵ还是网元间的ＲＡＵ，ＧＵ到ＧＵ的ＲＡＵ是不回携带additional　ＧＵＴＩ的．

上面这个ＧＵＴＩ到ＰＴＭＳＩ和ＲＡＩ的映射关系以及主被标示之类的请参考２３４０１和２４３０１，一看基本就懂了，终端映射一次然后送给核心网，而核心网在反推回去找对端网元

The mapping of the P-TMSI and the RAI to the GUTI is specified in 3GPP TS 23.003 [2].

而协议到了Ｒ１0之后在这个ＲＡＵ和ＴＡＵ请求的时候还会携带一个用户标示的ｔｙｐｅ，是ｍａｐｐｅｄ还是原生的，这样就更容易知道是ＧＵＬ的切换还是非ＧＵＬ的切换

(这里我修改一下，不是Ｒ１１协议版本，是Ｒ１０协议版本，具体为ＧＵＴＩ－ｔｙｐｅ和ＰＴＩＭＳＩ－ｔｙｐｅ是Ｍａｐｐｉｎｇ还是Ｎａｔｉｖｅ,同时修改原来表述有点不清楚的地方，以上不一定完全正确，欢迎拍砖)

paul

chris 发表于 2013-9-5 00:53
R8/R9的时候一般有２次ＤＮＳ查找，第一次优先按ＭＭＥ找，找不到按ＳＧＳＮ找，叫回退法，还有一种直接配置 ...

现在运营商LTE网络是R8，R9还是R10?

lihuaiming

请问爱总和chris：
针对S1的TAU，如果携带Additianl GUTI，是否即可判断为从GU重选过来？我理解Additianl GUTI是做PTMSI、RAI转换的，这理解是否正确？
谢谢！

chris

lihuaiming 发表于 2014-4-12 18:52
请问爱总和chris：
针对S1的TAU，如果携带Additianl GUTI，是否即可判断为从GU重选过来？我理解Additianl  ...

Additianl GUTI有的时候肯定还有一个old GUTI，只有Old GUTI才是从2G/3G的PTMSI+RAI映射过来的，而Additianl GUTI实际上就是原来用户4G的真实GUTI， 也就是说这个用户以前是在4G呆过，后来又去3G了被分配了一个PTMSI+RAI，然后又从3G回到4G的情况下就会这样， 因为在4G上线肯定要携带GUTI这个东西，而odl GUTI意思就是之前网络的GUTI，那么就只能终端将PTMSI+RAI转换成GUTI送上来了，这样MME才能用Old GUTI去找旧SGSN设备啊，如果通过Additianl GUTI去找那就找错了。。真是因为有了Additianl GUTI 时MME可以直接判断对端是SGSN 。

如果用户一开始是3G上线，首次到4G就不会有Additianl GUTI这个东西了。。。

R10的目前应该很少，HW 2104才开始有支持。。。。需要终端和设备同时支持才可能有效果

namtso

最近也在琢磨MME/SGSN融合组POOL的事，有些问题想接着请教一下。

按我的理解，我看到规范（23003）里提到的映射主要是包括两部分，UE和MME的映射，而没有SGSN上的映射，也就是说如果用户是从2G TAU到4G，在UE会进行一次映射，UE发送给MME后MME再进行一次映射（规范写了这是NEW MME），如果用户是从4G RAU到2G，在UE会进行一次映射，UE发送给SGSN后，SGSN没有做映射，而是在发CONTEXT REQ给MME后，由MME再进行一次映射（规范写了这是OLD MME）。因而我的理解是由于4G是后出现的，规范为了适配原有的网元（SGSN），让SGSN不需要做任何改变，因而所有的映射都在UE和MME上进行。

我上周在华为MME追过一个信令，我的5S在4G注册过，然后关掉4G开关，再打开4G开关，可以看到4G ATTACH消息里GUTI是PTMSI+RAI映射过来的，OLD GUTI类型是MAPPED，另外还有一个ADDITIONAL GUTI（按上面chris的说法应该就是原来在4G时分配的GUTI了），然后MME将RAI和PTMSI映射回来，用RAI（3G里的）发起了DNS查询，得到对端SGSN地址后，发送IDENTITY REQ消息（包含复原的PTMSI SIGNATURE）。以上过程基本印证了chris的说法。

下面是我的一些问题。

1、从DNS查询来看，MME只查询了一次，并且是以3G方式查询的，而且由于现网3G的LAI首位为1，所以基本可认为MME不是根据TAU里的GUTI的MMEGI的首位来判断UE原来是在2G/3G还是4G，那么上述场景中判断的依据是什么？是因为ATTACH消息带有OLD GUTI是MAPPED GUTI以及带有OLD PTMSI SINATURE来判断吗？ATTACH里带ADDITIONAL GUTI的意义是什么？

2、假如MME是MME/SGSN融合网元（现网就是，不过现在没带BSC/RNC），MME在收到TAU后，是否会先判断OLD RAI是自己管理的，然后就查找PTMSI对应的用户数据？还是同样要先查询DNS，待DNS返回SGSN IP后再判断这个IP是不是自己的，再查找PTMSI对应的用户数据？如果融合网元MMEC和NRI按照映射关系进行配置，在POOL覆盖范围内，2G到4G确实应该选回同一个融合MME/SGSN，但是我感觉MME先进行DNS查询的方式应该更具有通用性（不用顾及数据配置是否符合规划，不用顾及MME POOL和SGSN POOL覆盖范围不一，MME行为方式和是否融合也没关系...）。同样的，如果UE是从4G重选到2G/3G，SGSN（MME/SGSN融合网元）在收到RAU时，是否也应该按照原有的方式，用MMEGI+MMECI映射的RAI去查询DNS，在DNS返回IP是自己以后，再去查找对应的用户数据？

chris

namtso 发表于 2014-5-12 09:06
最近也在琢磨MME/SGSN融合组POOL的事，有些问题想接着请教一下。

按我的理解，我看到规范（23003）里提到 ...

1)第一个问题, 如果是华为的设备,首先要看下你是什么版本的USN,如果是V9R12版本也就是华为内部的说法PS10.X以后版本,就遵循了R10版本之后的协议,那么可以看MAPPED GUTI即可以知道,这个用户是从3G过来的 ,其他就应该不用看了.... 如果是V9R11版本的话那只是R8/R9协议的方式,也就是我最开始说的主备标识的方案...应该有个命令是设置对端网元类型识别方式的,比如默认是回退模式,这种场景下GUTI和Addtinal GUTI都有,主标识在MME内部应该是用PTMSI+RAI(终端携带的old-guti在内部转换映射的)优先查询,这样就是找SGSN了.... 如果找不到或者失败了在用GUTI的形式再找一边...


2)第二个问题,
个人认为直接先内部判断是否自己分配的,如果不是再去DNS, 就像2G3G的切换一样, 肯定要看是不是自己内部的么,,只有不是的才去DNS ,这样也节省时间,