CN1581746A - 一种对创建分组数据协议上下文请求的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对创建分组数据协议(PDP)上下文请求的处理方法,该方法包括:1)在接收创建PDP上下文请求的GSN中,保存不同版本的原因(cause)值及其对所有cause值的定义;2)GSN接收到创建PDP上下文请求后,根据该请求判断版本号,并进行内部处理,根据处理结果和创建PDP上下文请求的版本号,填写相同版本的创建PDP上下文应答中的cause值;3)封装创建PDP上下文应答,并将该应答返回给请求的发送方。本发明的处理方法,避免了实现中可能出现的无法互通的问题,提高了通用性,避免了协议资源的浪费;更有利于实际应用中定位问题和解决问题;对已有的版本不需要作任何改动,兼容性好。
Description
技术领域
本发明涉及通用移动通信系统(UMTS)中分组数据协议(PDP)上下文的处理过程,特别涉及一种对创建PDP上下文请求的处理方法。
背景技术
通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System、UMTS)是采用宽带码分多址(WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信系统,通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。
参见图1,图1为UMTS系统构成示意图,该系统包括:用户设备(UserEquipment,UE)110、UMTS陆地无线接入网(UTRAN)120和核心网络(Core Network,CN)140。UTRAN 120的前端与UE 110通过Uu接口相连接,这个接口是无线空中接口,UTRAN 120通过Iu接口与CN 140相连。
其中,UE 110包含:手机(ME)和SIM卡(USIM),这两者通过Cu电气接口构成了UE 110。
UTRAN 120用于处理所有与无线有关的功能,其包含:多个基站(NodeB)121,多个无线网络控制器(RNC)122,RNC 122完成基站的控制管理功能。
CN 130处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接,并实现与外部网络的交换和路由功能,从逻辑上分为电路交换域(Circuit Switched Domain,CS)和分组交换域(Packet Switched Domain,PS)。CN 130包含:完成CS域的控制、管理、鉴权和加密等功能的移动交换中心/拜访位置寄存器(MSC/VLR)131、负责与其他固定或者移动网络连接的MSC网管(GSMC)132、连接UTRAN 120和网关GPRS支持节点(GGSN)135的服务GPRS支持节点(SGSN)134、与外部IP分组网络140的接口GGSN 135。外部IP分组网络140可以包括PLMM、PSTN、ISDN,互联网等。
SGSN和GGSN之间的接口是基于GRPS隧道协议(GTP)协议实现隧道传输功能,包括信令面GTP-C和用户面GTP-U。GTP-C完成隧道的管理和其它信令消息的传输功能,GTP-U传输用户面的数据包。3GPP TS 09.60和3GPP TS 29.060协议规范定义了GTP,即UMTS/GPRS骨干网内GPRS支持节点间的协议,包括GTP控制面协议和数据传输协议。
分组数据协议(PDP),是分组数据包以离散形式传送的各种协议的通称,如IP协议和X.25协议,可以用于外部数据网140与CN 130交互,以及CN 130网络之间的交互。PDP上下文是在移动台(MS)和GPRS支持节点(GSN)内,为一个会话保存的信息集合。
在现有UMTS/GPRS网络中,分组域核心网节点之间传输信令或者数据使用的GTP协议共有两个版本,分别称为GTPv0和GTPv1,实现的功能是一样的,区别在于GTPv1是在GTPv0基础上进一步完善和更新的新版本,它们对应的规范分别是3GPP TS 09.60(GTPv0)和3GPP TS 29.060(GTPv1)。
在3GPP TS 09.60和3GPP TS 29.060中,都描述了一种SGSN和GGSN之间激活PDP上下文的处理流程。参见图2,图2为现有技术PDP上下文激活的流程示意图。该流程包括以下步骤:
步骤201、MS发送激活PDP上下文请求消息给SGSN;
步骤202、SGSN发送创建PDP上下文请求消息给GGSN;
步骤203、GGSN返回创建PDP上下文应答消息给SGSN;
步骤204、如果SGSN请求的QoS不满足,SGSN还可能修改QoS属性,发送更新PDP上下文请求消息给GGSN;
步骤205、GGSN根据实际情况,返回更新PDP上下文应答消息给SGSN;
步骤206、如果GGSN返回的结果为成功,则SGSN返回激活PDP上下文接受消息给MS。
需要说明的是,因为和本发明的内容无关,图2中示意的PDP上下文激活过程没有包括无线侧的承载建立等过程。
图2中的C1、C2表示智能业务可能的触发点。
图2中虚线部分的消息,即步骤204和步骤205,表示该消息是可选的,在一定条件满足的情况下才存在。
根据该规范,在SGSN发起创建PDP上下文请求消息的时候,收到该请求消息的GGSN节点经过处理后将返回创建PDP上下文应答消息给发送方,其中最重要的信息是原因值(cause值)这个信息单元(InformationElement,IE),表示收到创建PDP上下文请求消息后处理的结果。
在GTPv0版本和GTPv1版本中,应答消息中可以填写的可能的cause值,有所不同,以下按版本不同,分别进行说明。
在GTPv0版本中,应答消息中可以填写的可能的cause值包括:
-‘Request Accepted’. ‘请求接受’
-‘No resources available’. 无可用资源
-‘Service not supported’ 该业务不支持
-‘User authentication failed’ 用户鉴权失败
-‘System failure’. 系统失败
-‘Mandatory IE incorrect’ 必选IE不正确
-’Mandatory IE missing’. 必选IE丢失
-’Optional IE incorrect’. 可选IE不正确
-’Invalid message format’. 无效的消息格式
-‘Version not supported’ 版本不支持
如果SGSN收到的创建PDP上下文应答中的cause值为′RequestAccepted′,则SGSN激活该PDP上下文,开始转发MS和外部分组数据网之间的数据。
除此之外的其他cause值表明GGSN中没有激活该上下文,具体的原因可以从收到的cause值域中得到。
其中‘No resources available’指的是一种临时出现的错误情况,比如:所有动态PDP地址被占用或者没有可用内存空间。在所有支持GTPv0版本的GGSN节点上,出现没有空闲动态PDP地址以及没有可用空间的情况时,都是在创建PDP上下文应答消息中的cause值这个域中填写‘No resourcesavailable’的。
在GTPv1版本中,应答消息中可以填写的可能的cause值包括:
-″Request Accepted″. ‘请求接受’
-″Context not found″ 相关上下文没有找到
-″No resources available″. 无可用资源
-″All dynamic PDP addresses are occupied″ 所有动态PDP地址都被占用.
-″No memory is available″. 无可用内存
-″Missing or unknown APN″. APN丢失或者是未知的APN
-″Unknown PDP address or PDP type″. 未知的PDP地址或者PDP类型
-″User authentication failed″. 用户鉴权失败
-″System failure″. 系统失败
-″Semantic error in the TFT operation″. TFT操作语义错误
-″Syntactic error in the TFT operation″. TFT操作句法错误
-″Semantic errors in packet filter(s)″. 分组过滤器语义错误
-″Syntactic errors in packet filters(s)″. 分组过滤器句法错误
-″Mandatory IE incorrect″. 必选IE不正确
-″Mandatory IE missing″. 必选IE丢失
-″Optional IE incorrect. 可选IE不正确
-″Invalid message format″. 无效的消息格式
-″PDP context without TFT already activated″. 不带TFT的PDP上下文已经激活
-″APN access denied-no subscription″. 拒绝该APN接入(没有签约)
如果SGSN收到的创建PDP上下文应答中的cause值为‘RequestAccepted’,则SGSN激活该PDP上下文,开始转发MS和外部分组数据网之间的数据。
除此之外的其他cause值表明GGSN中没有激活该上下文,具体的原因可以从收到的cause值中得到。
其中″No resources available″这个值保留了下来,仍然用于表示临时出现的错误情况,比如:所有动态PDP地址被占用或者没有可用内存空间。此外还新增了一些cause值,包括″Context not found″,″All dynamic PDPaddresses are occupied″,″No memory is available″,″Missing or unknownAPN″,″Unknown PDP address or PDP type″等。
由上述对GTP协议用于创建PDP上下文请求的处理描述中,可以看到,在GTPv0版本的基础上,GTPv1版本做了很多优化和改进,包括对应答消息中的cause值,也增加了更多的取值,从而能够更准确的向对端设备反馈失败原因,有利于定位问题和解决问题。但是在实际应用中,没有很好的考虑如何应用这些新增的cause值,以及如何兼容GTPv0版本。主要存在以下问题:
1、协议不完善。GTPv1版本中新增了两个cause值″All dynamic PDPaddresses are occupied″和″No memory is available″,但是没有在协议的任何处理中使用这两个取值;
2、虽然在GTPv1版本中已经分配了两个确定的值,211和212,用于表示动态PDP地址全部被占用以及没有可用内存的错误情况,但是还是沿用了GTPv0版本中″No resources available″的用法。虽然这样可以实现和GTPv0版本的兼容,但是却造成了资源的浪费,因为这两个cause值已经被分配了取值但是却没有被使用。
3、按照现有对创建PDP上下文请求的处理方法容易产生互通方面的问题。因为在具体实现中,每个设备商对协议的理解不一样,在应用GTPv1版本实现的时候,无论使用新的cause值″All dynamic PDP addresses areoccupied″和″No memory is available″,还是沿用GTPv0的做法使用″Noresources available″,都可以在规范中找到依据,但是在GTPv0版本中却是不支持新增cause值的,因此存在无法互通的隐患。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种对创建PDP上下文请求的处理方法,避免不同GTP版本消息在互通中出现的问题和协议资源的浪费。
为达到上述目的,本发明的技术方案具体是这样实现的:
一种对创建分组数据协议(PDP)上下文请求的处理方法,该方法包括以下步骤:
1)在接收创建PDP上下文请求的GPRS支持节点(GSN)中,保存不同版本的原因(cause)值及其对所有cause值的定义;
2)GSN接收到创建PDP上下文请求后,根据该请求判断版本号,并进行内部处理,根据处理结果和创建PDP上下文请求的版本号,填写相同版本的创建PDP上下文应答中的cause值;
3)封装创建PDP上下文应答,并将该应答返回给创建PDP上下文请求的发送方。
其中,所述不同版本为GTPv0版本、GTPv1版本;所述cause值的定义在GTPv1版本中,至少需要包括以下描述:
a)“所有动态PDP地址都被占用”(″All dynamic PDP addresses areoccupied″)表示GSN不再有空闲的动态PDP地址可分配给发起此次激活的终端设备;
b)“无可用内存”(″No memory is available″)表示GSN没有足够的内存支持本次激活;
c)“无可用资源”(″No resources available″)表示某种资源暂时被用光了无法支持本次激活。
所述步骤2)可以包括以下步骤:
2a)GSN接收到创建PDP上下文请求消息,根据该消息的消息头判断消息版本号;如果是GTPv1版本,则执行步骤2b);否则执行步骤2h)2b)GGSN进行内部处理,获得处理结果;
2c)如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“接收请求”(“Request Accepted”);
2d)如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“All dynamic PDP addresses are occupied;
2e)如果处理结果是:GGSN由于无可用内存,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No memory is available”;
2f)如果处理结果是:GGSN由于资源不足,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No resources available”;
2g)如果处理结果是:非上述原因造成未能创建PDP上下文,则cause值遵循现有GTPv1版本规范中的描述填写。
2h)GGSN进行内部处理,获得处理结果;
2i)如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”;
2j)如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址、无可用内存或其他资源不足,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No resourcesavailable”;
2k)如果处理结果是:非上述原因造成未能创建PDP上下文,则cause值遵循现有GTPv0版本规范中的描述填写。
所述步骤2)也可以包含以下步骤:
2A)GSN接收到创建PDP上下文请求消息;
2B)GSN进行内部处理,获得处理结果;
2C)如果处理结果是:GSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”;
2D)如果处理结果是:GSN由于无空闲动态PDP地址未能创建PDP上下文,则读创建PDP上下文请求消息,根据该消息的消息头判断消息版本号;如果是GTPv1版本,则cause值填充为“All dynamic PDP addresses areoccupied”;否则为GTPv0版本,则cause值填充为“No resources available”;
2E)如果处理结果是:GSN由于无可用内存,未能创建PDP上下文,则读创建PDP上下文请求消息,根据该消息消息头判断消息版本号;如果是GTPv1版本,则cause值填充为“No memory is available”;否则为GTPv0版本,则cause值填充为“No resources available”;
2F)如果处理结果是:非上述原因造成未能创建PDP上下文,则判断版本号,根据版本号遵循现有GTPv0或GTPv1版本规范中的描述,填写cause值。
所述的GSN可以为网关GPRS支持节点(GGSN)或服务GPRS支持节点(SGSN)。
由本发明的技术方案可见,本发明的这种对创建PDP上下文请求的处理方法,根据具体情况在创建PDP上下文响应中返回最恰当的cause值,能够更准确的向SGSN反馈失败原因,可以避免支持不同GTP版本的GGSN节点在无法激活指定PDP上下文时,返回的cause值无法被对方理解的问题,并便于定位问题和解决问题,同时通过正确使用协议中定义的cause值,避免了不同GTP版本消息在互通中出现的问题和协议资源的浪费。
附图说明
图1为UMTS系统构成示意图;
图2为现有技术PDP上下文激活的流程示意图;
图3为本发明第一较佳实施例对创建PDP上下文请求的处理流程示意图;
图4为本发明第二较佳实施例对创建PDP上下文请求的处理流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合两个实施例和附图,对本发明进一步详细说明。
本发明的这种对创建PDP上下文请求的处理方法,首先在GGSN中保存在GTPv1版本中对新增cause值明确的定义,其次,GGSN在收到创建PDP上下文请求后,进行处理的过程中,判断该创建PDP上下文请求消息的协议版本号,根据不同的版本,填写对应版本的cause值到创建PDP上下文应答消息的cause域中,封装创建PDP上下文应答消息返回给发送方。
本发明的第一较佳实施例是先判断创建PDP上下文请求消息的版本号,然后GGSN进行内部处理,根据处理结果,填写相应版本的cause值到创建PDP上下文应答消息cause域中,封装创建PDP上下文应答消息,返回给发送方。
本实施例的GGSN中预先保存了在GTPv0和GTPv1版本中所有cause值明确的定义。其中:如果SGSN收到的创建PDP上下文应答中的cause值为′Request Accepted′,则SGSN激活该PDP上下文,开始转发MS和外部分组数据网之间的数据。
除此之外的其他cause值表明GGSN中没有激活该上下文,具体的原因可以从收到的cause值中得到。其中,在GTPv1版本中,″All dynamic PDPaddresses are occupied″表示GSN节点不再有空闲的动态PDP地址可分配给发起此次激活的终端设备。″No memory is available″表示GSN节点没有足够的内存支持本次激活。″No resources available″表示某种资源暂时被用光了的情况,因此无法支持本次激活。需要说明的是,该cause值表示的情况中不包括所有动态PDP地址被占用和没有可用内存这两种情况。其他定义描述不变。GTPv0版本不需要进行改动。
本实施例的实现过程参见图3,图3为本发明第一较佳实施例对创建PDP上下文请求的处理流程示意图,该流程包括以下步骤:
步骤301、GGSN接收到创建PDP上下文请求消息。
步骤302、读创建PDP上下文请求消息,根据该消息判断消息版本号。GTP消息的消息头中有三个比特用于表示该消息使用的GTP版本:000表示GTPv0,001表示GTPv1。如果是GTPv1版本,则执行步骤303;否则是GTPv0版本,执行步骤313。
步骤303、GGSN进行内部处理,获得处理结果。处理方法与现有技术相同。
步骤304-305、如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”后,执行步骤321。
步骤306-307、如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“All dynamic PDP addresses areoccupied”后,执行步骤321。
步骤308-309、如果处理结果是:GGSN由于无可用内存,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No memory is available”后,执行步骤321。
步骤310-311、如果处理结果是:GGSN由于其他资源不足,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No resources available”后,执行步骤321。
步骤312、如果处理结果是:GGSN因为其他错误,未能创建PDP上下文,则cause值仍然遵循现有GTPv1版本规范中的描述填写。例如:如果GGSN不支持指定的PDP类型或者PDP地址,在应答消息中的cause值域中填写′Unknown PDP address or PDP type′,GGSN不支持指定的接入点名(APN)时,在应答消息中的cause值域中填写′Missing or unknown APN′,等等。然后,执行步骤321。
步骤313、GGSN进行内部处理,获得处理结果。处理方法与现有技术相同。
步骤314-315、如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”后,执行步骤321。
步骤316-319、如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址、无可用内存或其他资源不足,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“Noresources available”后,执行步骤321。
步骤320、如果处理结果是:GGSN因为其他错误,未能创建PDP上下文,则cause值仍然遵循现有GTPv0版本规范中的描述填写。例如:如果GGSN不支持指定的PDP类型,PDP地址或者接入点名(APN)时,在应答消息中的cause值域中填写‘Service not supported’。然后,执行步骤321。
步骤321、GGSN封装创建PDP上下文应答消息,返回给发送方。封装的方法与现有技术相同。
本发明的第二较佳实施例是GGSN先进行内部处理,获得处理结果,然后判断创建PDP上下文请求消息的版本号,根据不同的版本,填写相应版本的cause值到创建PDP上下文应答消息cause域中,封装创建PDP上下文应答消息,返回给发送方。同样,本实施例的GGSN中预先保存了在GTPv0和GTPv1版本中对所有cause值明确的定义。定义的描述可以与图3所示实施例相同。本实施例的实现过程参见图4,图4为本发明第二较佳实施例对创建PDP上下文请求的处理流程示意图。该流程包括以下步骤:
步骤401、GGSN接收到创建PDP上下文请求消息。
步骤402、GGSN进行内部处理,获得处理结果。处理方法与现有技术相同。
步骤403-404、如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”后,执行步骤414。
步骤405-406、如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址,未能创建PDP上下文,则读创建PDP上下文请求消息,根据该消息判断消息版本号。判断的方法与图3所示实施例相同。如果是GTPv1版本,则执行步骤407;否则为GTPv0版本,则执行步骤412。
步骤407、cause值填充为“All dynamic PDP addresses are occupied”后,执行步骤414。
步骤408-409、如果处理结果是:GGSN由于无可用内存,未能创建PDP上下文,则读创建PDP上下文请求消息,根据该消息判断消息版本号。判断的方法与图3所示实施例相同。如果是GTPv1版本,则执行步骤410;否则为GTPv0版本,则执行步骤412。
步骤410、cause值填充为“No memory is available”后,执行步骤414。
步骤411、如果处理结果是:GGSN由于其他资源不足,未能创建PDP上下文,则执行步骤412。
步骤412、cause值填充为“No resources available”后,执行步骤414。
步骤413、如果处理结果是:GGSN因为其他错误,未能创建PDP上下文,则判断版本号,根据版本号填写cause值,也就是说cause值仍然遵循现有GTPv0或GTPv1版本规范中的描述填写。然后,执行步骤414。
步骤414、GGSN封装创建PDP上下文应答消息,返回给发送方。
上述两个实施例中,都是由GGSN来对接收的创建PDP上下文请求消息进行处理后,生成创建PDP上下文应答消息。在实际应用中,也可以由SGSN来对接收创建PDP上下文请求消息进行处理后,生成创建PDP上下文应答消息。
由上述两个实施例可见,本发明的这种对创建PDP上下文请求的处理方法,避免了实现中可能出现的无法互通的问题,比现有实现更为通用,避免了协议资源的浪费;同时,针对具体的处理结果,返回具体的错误原因,更有利于实际应用中定位问题和解决问题;对已有的GTPv0版本不需要作任何改动,兼容性好。
Claims (5)
1、一种对创建分组数据协议(PDP)上下文请求的处理方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)在接收创建PDP上下文请求的GPRS支持节点(GSN)中,保存不同版本的原因(cause)值及其对所有cause值的定义;
2)GSN接收到创建PDP上下文请求后,根据该请求判断版本号,并进行内部处理,根据处理结果和创建PDP上下文请求的版本号,填写相同版本的创建PDP上下文应答中的cause值;
3)封装创建PDP上下文应答,并将该应答返回给创建PDP上下文请求的发送方。
2、如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述不同版本为GTPv0版本、GTPv1版本;所述cause值的定义,在GTPv1版本中,至少包括以下描述:
a)“所有动态PDP地址都被占用”(″All dynamic PDP addresses areoccupied″)表示GSN不再有空闲的动态PDP地址可分配给发起此次激活的终端设备;
b)“无可用内存”(″No memory is available″)表示GSN没有足够的内存支持本次激活;
c)“无可用资源”(″No resources available″)表示有一种资源暂时被用光了无法支持本次激活。
3、如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤2)包括以下步骤:
2a)GSN接收到创建PDP上下文请求消息,根据该消息的消息头判断消息版本号;如果是GTPv1版本,则执行步骤2b);否则执行步骤2h)2b)GGSN进行内部处理,获得处理结果;
2c)如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“接收请求”(“Request Accepted”);
2d)如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“All dynamic PDP addresses are occupied;
2e)如果处理结果是:GGSN由于无可用内存,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No memory is available”;
2f)如果处理结果是:GGSN由于资源不足,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No resources available”;
2g)如果处理结果是:非上述原因造成未能创建PDP上下文,则cause值遵循现有GTPv1版本规范中的描述填写。
2h)GGSN进行内部处理,获得处理结果;
2i)如果处理结果是:GGSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”;
2j)如果处理结果是:GGSN由于无空闲动态PDP地址、无可用内存或其他资源不足,未能创建PDP上下文,则cause值填充为“No resourcesavailable”;
2k)如果处理结果是:非上述原因造成未能创建PDP上下文,则cause值遵循现有GTPv0版本规范中的描述填写。
4、如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤2)包含以下步骤:
2A)GSN接收到创建PDP上下文请求消息;
2B)GSN进行内部处理,获得处理结果;
2C)如果处理结果是:GSN成功创建了PDP上下文,则cause值填充为“Request Accepted”;
2D)如果处理结果是:GSN由于无空闲动态PDP地址未能创建PDP上下文,则读创建PDP上下文请求消息,根据该消息的消息头判断消息版本号;如果是GTPv1版本,则cause值填充为“All dynamic PDP addresses areoccupied”;否则为GTPv0版本,则cause值填充为“No resources available”;
2E)如果处理结果是:GSN由于无可用内存,未能创建PDP上下文,则读创建PDP上下文请求消息,根据该消息消息头判断消息版本号;如果是GTPv1版本,则cause值填充为“No memory is available”;否则为GTPv0版本,则cause值填充为“No resources available”;
2F)如果处理结果是:非上述原因造成未能创建PDP上下文,则判断版本号,根据版本号遵循现有GTPv0或GTPv1版本规范中的描述,填写cause值。
5、如权利要求1、2、3或4所述的处理方法,其特征在于,所述的GSN为网关GPRS支持节点(GGSN)或者业务GPRS支持节点(SGSN)。
Priority Applications (9)
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