通信新人如何学信令?

Posted by 琉璃康康 on August 20, 2018

最近想起了七年前的自己,也作为一个通信freshman,每天往返于学校和公司之间,以实习生的身份开始通信生活,毕业后入职,一干就是七年。

之前也没想过自己的职业生活是一个什么样子,想来这就是一个没有计划的体现,所谓职业规划在最开始的初期是根本没有什么意识的,即便是到现在意识也没有那么明显,得过且过。

但是在最初的日子里,那种初入职场学习的兴趣和激情,却是现在想要拥抱的,随着时间的流逝,激情退却,剩下只是为数不多的经验和什么都可以试一试的淡定了。

回归主题,今天想总结一下信令学习的一些感悟,可能会有一些偏颇之词,还望大家加以指点。

1. 信令是什么

什么是信令呢?从字面上看,信就是一种信息,令就是一种命令,所以信令字面意思就是信息命令。

专业上的定义就是通信设备之间传送的控制消息,从而对相关设备产生影响而引发下一步的动作。

通俗的举个例子,比如妈妈叫吃饭的这个过程:

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妈妈:浑小子!
自己:妈,干嘛呀?
妈妈:快回家吃饭!
自己:马上就回啦。

这个过程中妈妈和自己就类比了通信中的两个设备,“浑小子!”和“妈,干嘛呀?”是一对儿信令,“快回家吃饭!”和“马上就回啦。”又是一对儿信令,而由此信令所产生的结果就是你得速度回家吃饭,妈妈才不会生气。

在这个妈妈发起的信令中要求你要做的就是回家完成吃饭的动作。

划重点,信令是要成对出现的,发出的一条信令都需要一个响应。

假如你因为没听到或者置若罔闻没有回答,以妈妈的容忍度呼叫你三次,这个就是信令超时重传;此时妈妈已经没有了忍耐力,不继续叫你了,最终的结果就是没饭吃,这个时候信令没有能完成,妈妈就要做troubleshooting来看看你到底出什么问题了(怕不怕)。

2. 信令中都要完成什么呢?

首先先聊一个三A的问题——AAA。

这三个A按照顺序分别是Authentication、Authorization和Accounting。

2.1 Authentication——“你是谁”

Authentication就是鉴权,什么是鉴权呢?就是要完成“你是谁”的过程。

继续妈妈叫吃饭的这个例子,首先你听到妈妈的声音“浑小子”瞬间验证了这个是自己亲妈的声音,从而完成了对妈妈的鉴权——这个是我妈;然你回答“妈,干啥呀”,妈妈听到这个声音立马判断出这是自己的亲儿子回答的,从而完成了妈妈对你的身份认证,而且是双向认证。

在这个过程中,如果你的好朋友“靓丫头”响应了你妈妈的召唤,你妈妈就会想“这是哪儿个妮儿?”,从而验证失败。

2.2 Authorization——“要干嘛”

第二个A就是Authorization——授权,授权又是什么鬼?这个就是要完成“要干啥”的过程。

继续妈妈叫吃饭(╮( ̄▽ ̄””)╭),妈妈和自己都认证亲妈亲儿子之后,你是不是得想知道妈妈叫你“干嘛呀?”,然后妈妈告诉你“快回家吃饭!”。

这就是Authorization——“要干嘛”的过程。

2.3 Accounting——“干了多少”

最后一个Accounting——核算又是什么玩意呢?这个其实就是要统计“干了多少”。

继续妈妈叫吃饭,因为妈妈的招呼,你不得不跟“靓丫头”约定一会儿再玩儿,然后迅速回家吃了十碗米饭,妈妈一看吃了十碗米饭锅底都没了,决定“明儿得多做一点儿了”,这个“看你吃了十碗米饭”就是一个Accouting的过程。

2.4 通信中的信令都干嘛了?

那么回到本节的问题——信令都要干嘛。

其实我们所学习到的信令就为了完成三A这件事儿:你是谁,你要干嘛,干了多少。

拿最基本的附着信令来说,如下图从1.Attach Request5b.ME Identity(IMEI) check完毕的整个过程都是在问你是谁,包括了MME和HSS的针对用户sim的鉴权,以及MME和EIR对于手机防山寨的验证等等。 1.附着信令

之后的信令就是一个你要干嘛的过程,比如你想上网,那就通过Update Location RequestResponse(Answer)来完成授权,并通过上网APN建立PDN来准备好你要干嘛,PDN建立好之后,你才可以去上网;其中PGW和PCRF交互的过程也包含了鉴权这件小事儿。

2.5 通信里的Accounting

那么问题来了,Accounting哪里去了?我们说Accounting就是一个“干了多少”这个问题。

继续那妈妈叫吃饭来说,你得回到家去吃饭了才开始统计吧?通信也一样,你说我想上网了,但是结果你告诉完了之后什么也不干,那就不涉及到“干了多少”这个问题了。

当你真的开始上网了,开始发微信刷微博了,这个时候就开始统计了。

所以Accounting是在做这件事(上网,或者打VoLTE)的时候才发生的,这个也是运营商的关键——Charging,也就是统计你的流量,从而匹配你所定的套餐来判断你是否可以继续上网。

比如你预定了20G的流量,结果通过统计,你已经用了19G了,这个时候运营商就会给你发短信了:“小哥,来个叠加包吧!”。

这些都是Accounting的内容。

3.如何学习信令

所以在最开始学习信令的时候,要捋清你是谁你要干什么这两个问题,然后抓住谁发起第一个消息,为什么发起这个消息,收到消息之后要干什么等问题,基本就可以事半功倍了。

比如还是这个附着信令,永远都是手机发起,网络不会管你要不要附着,网络只负责响应;那么为什么要起?因为要上网呀,所以开机打开数据开关就要发起附着了;MME收到Attach Request之后需要先完成你是谁的验证,等等等。

就聊这么多吧,不足之处还望指正。

最后放一张今天台风过后傍晚的照片,虽然台风确实造就了交通的瘫痪、财产的损失,但是在自然面前,毕竟我们是那么的渺小,只能忍了,然后重新继续,不过台风的洗礼,却让风景也更加的通透和清澈了。 2.凌水湾晚霞


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