春节回家手机无法连接4G网络？详细网络排障指南帮你解决问题

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    这是一个真实的故事。

    对了，某小朋友打算春节前高高兴兴回家过年。没想到落地后打开手机却无法登录4G网络。他终于找到了Wi-Fi热点，并先更新了状态。

    如果您遇到此类问题，请不要惊慌，我们为您提供了网络故障排除指南。

    故障排除步骤一：根据朋友的描述，他下飞机后发现手机无法停留在4G网络上。国内航班通常会提示停飞，停飞就会触发该流程。但下飞机后，第一次打开手机就会触发该流程，所以先确认问题所在。由于流程异常而出现问题

    故障排除步骤 2：审查端到端标准信令流程

    排查步骤三：核心网交互信令结合后台抓包发现问题主要出现在上图步骤13到步骤15之间（SGW发起的会话创建阶段）。同时，系统的问题点在远端。节点，这意味着步骤14存在问题，即PGW和PCRF之间关于建立IP-CAN的策略协商阶段。 （通过解码PCAP数据包渲染）

    故障处理步骤4：IP-CAN建立阶段的策略协商主要包括QoS相关参数。 QoS参数的相关背景知识如下：

    EPS是4G核心网/接入网QoS控制的基本粒度。每个 EPS（GBR 和非 GBR）包含两个 QoS 参数。

    （QCI）和（ARP），

   

    此外，每个GBR承载还管理两个额外的QoS参数：比特率(GBR)和速率(MBR)。同时，QoS相关参数还包括APN-AMBR和UE-AMBR。 APN-AMBR（Bit Rate）是指一个APN下所有PDN连接所包含的Non-GBR承载的额定总速率（区分上行和下行）； UE-AMBR（per UE Rate）是指覆盖一个UE内所有激活的APN的所有Non-GBR承载的额定总速率（区分上行和下行）。

    3GPP协议23.401进一步规定“HSS返回IMSI和用户订阅数据。用户订阅数据包括EPS订阅QoS参数和订阅APN-AMBR”（流程步骤11），“如果PGW在之前的消息IP中接收到IMSI、APN、UE， User（ECGI）、UE Time Zone、RAT type、APN-AMBR、EPS QoS，这一系列参数，应该提供给PCRF，PCRF可以修改APN-AMBR 和 QoS 参数”（过程步骤 14）。

    通过了解以上背景知识，可以清晰地提炼出以下两点，以帮助排查后续问题：

    1. PGW可以通过HSS反馈获取用户签约时的QoS信息和APN-AMBR。用户开卡时可以通过统一模板将这些信息录入HSS；

    2. PGW可以将此信息传递给PCRF，并且PCRF可以对其进行修改。

    故障排除步骤5：检查PCEF（PGW）发起的IP-CAN会话建立信令流程

    注：PCEF是PCC框架下的策略执行网元，与PGW共置。

    故障处理步骤六：通过核心网交互信令发现HSS反馈的用户APN-AMBR签约速率分别为上行/秒和下行/秒。

    在IP-CAN建立的第2步，即PGW和PCRF之间速率协商的初始阶段，APN-AMBR签名速率更改为上行/秒和下行/秒。这说明在IP-CAN会话建立之前，PGW本地修改了APN-AMBR速率限制。

   

    PGW可以在IP-CAN会话建立阶段修改APN-AMBR吗？ 3GPP 23.401有这句话，我们一起来感受一下，

    “在非情况下，PCEF 可以基于 PCRF 或基于本地从 MME 获取 QoS 值。”

    这意味着PGW（PCEF）的实现（根据本地策略修改APN-AMBR）有了理论基础，本地PGW可以进行限速处理。

    故障处理步骤7：根据当前的路由策略，PGW（PCEF）需要与归属PCRF协商策略。归属 PCRF 为下行链路发出 /s 的 AMBR，为上行链路发出 /s 的 AMBR。协商失败后，PGW发起终止流程，这是用户无法留在4G网络的根本原因。

    总结及解决方案：这个问题本质上是由于拜访PGW的速率限制与归属PCRF的速率设置不一致造成的，而拜访PGW非常“强硬”，没有根据PCRF进行适配调整政策。可以通过修改归属PCRF的APN-AMBR来适应临时解决方案。根本的解决方案应该是在策略协商过程中根据PCRF策略实现PGW（PCEF）的适应性调整。这样可以避免可能出现的参数配置差异而导致大量的手动数据一致性操作验证。

    排除故障并调整参数后，童鞋就可以保持在4G网络上，享受上网的乐趣了。

    故事到这里就结束了。

    本文感谢张凯、李晓勇、马凯坚持不懈地探索和讨论这个问题。