一页看懂移动网络

一次移动会话要穿过三张网,再查一次数据库。本文说明问题该找哪一层,以及为什么 SIM 卡不是手机。

basics · 5 分钟阅读 · 第 1 / 10

一次移动会话要经过无线接入网、传输网和移动核心网,核心网再到数据库里查签约。无线接入网负责覆盖,传输网负责回传,核心网负责身份、地址和出口。SIM 卡保存签约凭证,手机是无线部分和计算部分。

要点

  • 一次移动会话要穿过三张网:无线接入网、传输网和移动核心网。
  • HSS 保存签约,PGW 分配地址并接入互联网,IMS 承载 IP 语音。
  • SIM 卡保存签约凭证,手机保存无线模块和 IMEI。
  • IMS 注册或 VoLTE 开通缺失时,数据能用,语音会失败。

学完本模块,您能

  • 把一次移动会话放到无线、传输和核心网三层上。
  • 说出核心网里负责校验签约和负责分配地址的功能各是什么。
  • 设备有数据、无语音时,判断先查哪一层。

三张网,一次数据库查询

一次移动会话要穿过三张网,再查一次数据库。无线接入网把设备的信号送到基站。传输网把基站的流量送回核心网。核心网校验签约、分配地址,再把流量送进互联网。数据库是签约库,核心网靠它判断这个签约能不能接入。

每一层回答的问题不同。无线层回答设备能不能连上小区。传输层回答小区能不能连上核心网。核心网回答用户是谁、走哪个网关、从哪里出网。数据库回答签约是否有效、现在在哪里。

SIM 卡不是手机。SIM 卡保存签约凭证和核心网要校验的身份,手机保存无线模块和计算部分。无线正常、签约无效的手机建不起会话,签约有效、无线损坏的设备也连不上小区。

核心网把两件事分开做。控制面负责附着、鉴权和建立会话,用户面负责搬运数据包。会话已经附着,用户面仍可能不通。状态栏显示“已连接”,不等于流量真的在走。

设备、无线、传输、核心网、互联网

  1. 设备
  2. 无线接入(RAN)
  3. 传输
  4. 移动核心网 HSS / HLR · PGW / UPF · IMS
  5. 互联网
一次移动会话先经过无线接入网、传输网和移动核心网,再进入互联网。核心网里有签约库、数据网关和语音系统。 来源: 3GPP TS 23.401:EPS 架构
文字说明

设备连到无线接入网里的基站。基站通过传输网把流量送到移动核心网。核心网里,HSS 或 HLR 校验签约,PGW 或 UPF 分配地址并接入互联网,IMS 处理 IP 语音和短信。回程沿同一条链路反向走。

问题归哪一层

先看哪一层出错。设备显示无服务,通常指向无线层(覆盖、频段支持、天线),也可能是签约被禁时核心网的拒绝。设备能附着但发不出数据,问题在传输层或核心网:回传、小区拥塞、APN 不匹配,或网关拒绝会话。

页面能打开、语音失败,通常是语音链路的问题,不是无线问题。LTE 语音走 IMS,IMS 有自己的注册和 APN。设备要支持 VoLTE,签约要开通语音,网络要接受 IMS 注册。

传输层最容易被忽略。小区离得近,回传拥塞、被切断或路由不好,照样出问题。无线好、回传满的站点,信号满格、页面很慢,看起来像无线问题,其实不是。

把层写进工单。“某地无数据”会把处理人引到无线,“已附着、无 IP 地址”会引到核心网,“数据正常、通话失败”会引到 IMS。一个标签能省一天猜测。

SIM 卡不是手机

误解

误解:SIM 卡就是手机的身份,换手机就得换卡。

事实

事实:SIM 卡承载签约,手机承载无线模块和 IMEI。把 SIM 卡换到另一部手机,签约不变,留着手机、更换签约,也可以。

会话背后的四个标识

工单里常出现四个标识,各自回答不同的问题。IMSI 标识签约,由 MCC、MNC 和 MSIN 组成。ICCID 标识卡或配置容器。IMEI 标识设备。MSISDN 是可拨打的号码,号码可以携带转网。

MCC 和 MNC 组成 PLMN。一个中性的例子是 MCC 274、MNC 01,冰岛的一张网络。MNC 是两位还是三位,由登记机构决定。一个结构合法、纯属虚构的 IMSI 是 274011234567890:MCC 274,MNC 01,MSIN 1234567890。它只展示结构,不代表真实用户。

按问题选标识。设备被拦,查 IMEI;签约鉴权不过,查 IMSI;换过卡,查 ICCID;号码打不通,查 MSISDN。四个号码讲清了拆分,MCC-MNC 查询可以查出 PLMN 归哪张网络。

语音为什么走另一条路

LTE 语音是 IMS 承载的 IP 业务。设备除了附着数据核心网,还要向 IMS 注册。IMS APN 和语音配置必须与签约一致。两者不一致时,数据正常,通话失败。

按顺序查四件事:设备是否支持该网络频段上的 VoLTE,签约是否开通语音,IMS APN 是否存在,网络是否接受注册。任何一项缺失都会表现成同一个症状,所以要一项一项测。

该问供应商什么

先问供应商自己运营哪一层、又向谁购买哪一层。移动数据供应商可能自建核心网、外购无线接入,也可能整体转售一张移动网络。答案决定了谁能修无线问题,谁只能提工单。

再问订单上的标识:IMSI 号段、APN、IP 地址池,以及每个国家由哪张网络服务。问归属网关故障时会话会怎样。问哪个团队负责语音链路。把这些答案写进设计说明,不要留在演示文稿里。

问供应商怎么测每一层。无线结论要有设备侧的信号读数,传输结论要有路由和往返时延,核心网结论要有会话日志和地址。没有层的说明,测量结果无法核对。

网络页面展示的是一份已公布的网络覆盖范围。先把它当地图,再请供应商在同一张图上标出它的服务。

自测

  1. 页面能打开,语音失败。先查哪一层?

    先查语音链路,不是无线。数据附着已经成功,所以先看 VoLTE 支持、语音开通、IMS APN 和 IMS 注册,再去测覆盖。

  2. PGW 分配什么?

    分配会话的 IP 地址,并决定出口是互联网还是专网。APN 选择网关和网关上的策略。

  3. 哪一部分保存签约?

    SIM 卡保存凭证和 IMSI,核心网在 HSS 里保存签约记录。手机两者都不保存。

答案按需展开。不评分、不存储、不外传。

常见问题

数据正常、语音失败,可能吗?

可能。数据附着成功,IMS 注册仍可能失败。查 VoLTE 支持、语音开通和 IMS APN。

给支持团队哪个标识?

设备问题给 IMEI,签约问题给 IMSI 或 ICCID,号码问题给 MSISDN。

SIM 卡就是签约吗?

SIM 卡保存签约凭证,签约本身是核心网里的记录。换卡是把凭证搬到新卡上。

把结论用起来

告诉我们流量、目的地和需要的测量项,我们会回复下一步。