GPRS基本原理操作

i 1.1GPRS的產(chǎn)生 1.2GPRS的發(fā)展 1.3.1電路交換的通信方式 1.3.2分組交換的通信方式 1.4GPRS業(yè)務(wù)發(fā)展分析 1.4.1GPRS業(yè)務(wù)發(fā)展的有利因素 第2章GPRS基本功能和業(yè)務(wù) 2.1GPRS業(yè)務(wù)種類 第3章GPRS基本體系結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)制 3.1GPRS接入點(diǎn) 3-33.3.2主要的網(wǎng)絡(luò)接口 3-5 3.4.1網(wǎng)絡(luò)接入控制功能 3-73.4.2分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能 3-83.4.3移動(dòng)性管理功能 3.4.6網(wǎng)絡(luò)管理功能 3.7.1MS與SGSN間信令平面 3.7.6GPRS支持節(jié)點(diǎn)間信令平面 第4章移動(dòng)性管理 4.1移動(dòng)性管理狀態(tài) 4.2MM狀態(tài)功能 4.2.1MM狀態(tài)遷移 4.2.2就緒定時(shí)器功能 4.2.3周期性路由區(qū)更新定時(shí)器功能 4-54.2.4MS可及定時(shí)器功能 4-5 4.3.3CS尋呼協(xié)調(diào)及網(wǎng)絡(luò)操作模式 4.4MM規(guī)程 4.4.2GPRS分離規(guī)程 4.4.3清除功能 4.5.1用戶鑒權(quán) 4.5.2用戶識(shí)別碼保密 4.5.4用戶身份檢查 4.6.1小區(qū)更新規(guī)程 4.6.2路由區(qū)更新規(guī)程 4.6.4周期性路由區(qū)更新和位置區(qū)更新 4.8MS類標(biāo)處理功能 4-24第5章無(wú)線資源管理功能 5.3小區(qū)選擇和小區(qū)重選 第6章分組路由與傳輸功能 6.2會(huì)話管理規(guī)程 6.2.1靜態(tài)地址與動(dòng)態(tài)地址 6.2.3PDP上下文的修改 6.3業(yè)務(wù)流程舉例 6.3.1MS發(fā)起分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 6-76.3.2網(wǎng)絡(luò)發(fā)起分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 6-8第7章用戶數(shù)據(jù)傳輸 7.1傳輸模式 7.1.3RLC傳輸模式 7-1 7-2 7-4 7.5.1物理層 7.5.2FR子層 8.5MSC/VLR 9-1 9-2 9.3.2臨時(shí)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)(TLLI) 9-3 9.9接入點(diǎn)名字 9-5 10.1計(jì)費(fèi)信息 10.2計(jì)費(fèi)功能 10.2.1分組型業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)方式和電路型業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)方式的區(qū)別 10.2.2計(jì)費(fèi)處理流程和話單傳送接口 10.3網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS) 10.3.1優(yōu)先級(jí)別 10.3.2延時(shí)級(jí)別 10.3.3可靠性級(jí)別 10.3.4峰值吞吐量級(jí)別 10.3.5平均吞吐量級(jí)別 10.4消息過(guò)濾功能 10.5兼容性問(wèn)題 11.1與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)關(guān)系 11.2與電路交換業(yè)務(wù)的關(guān)系 第12章IP相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí) 12-1 12.6.3VPN的類型與應(yīng)用方式 12.6.4三層隧道協(xié)議 1.1GPRS的產(chǎn)生GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))是在現(xiàn)有的GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的一種移動(dòng)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS通過(guò)在GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中引入分組交換功能實(shí)體，以支持采用分組方式進(jìn)行擴(kuò)充，以滿足用戶利用移動(dòng)終端接入Internet或其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求。以GSM、CDMA為主的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信和以Internet為主的分組數(shù)據(jù)通信可以看作是移動(dòng)通信和分組數(shù)據(jù)通信融合的第一步。移動(dòng)通信在目前的話音業(yè)務(wù)繼續(xù)保持發(fā)展的同時(shí)，對(duì)IP和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持已經(jīng)成為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)演進(jìn)的方向，而且也將成為第三代移動(dòng)通信GPRS包含豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如：PTP(PointToPoint,點(diǎn)對(duì)點(diǎn))數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，PTM-M(PointToMultipoint,點(diǎn)對(duì)多點(diǎn))廣播數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、PTM-G(PointToMultipoint-Group,點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)群呼)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、IP-M廣播業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)已GSM-GPRS通過(guò)在原GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上增加一系列功能實(shí)體來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)分組數(shù)據(jù)的傳輸，新增功能實(shí)體和軟件升級(jí)后的原GSM功能實(shí)體組成GSM-GPRSGPRS新增如下功能實(shí)體：服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN),網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN),點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)服務(wù)中心等。同時(shí)，對(duì)原有的一系列功能GPRS大規(guī)模地采用了數(shù)據(jù)通信技術(shù)，包括幀中繼、TCP/IP、X.25、X.75,同時(shí)在GPRS網(wǎng)絡(luò)中使用了路由器、接入網(wǎng)服務(wù)器、防火墻等產(chǎn)品。GPRS最早在1993年提出，1997年完成了第一階段的協(xié)議，到目前為止GPRS協(xié)議還在不斷更新，2000年初推出SMG#30。GPRS協(xié)議除包含新制定的協(xié)議外，還對(duì)原有的一些協(xié)議進(jìn)行了較多的修改。以下是對(duì)GSM電路交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與GPRS分組交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)特征所作的對(duì)比說(shuō)明。在電路交換的通信方式中，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先需要通過(guò)一系列的信令過(guò)程，為特定的信息傳輸過(guò)程(如通話)分配信道，并在信息的發(fā)送方、信息所經(jīng)過(guò)的中間節(jié)點(diǎn)、信息的接收方之間建立連接，然后傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程結(jié)束以后再釋放信道資源，斷開(kāi)連接。圖1-1是基于電路方式的話音通信過(guò)程示意圖。用戶用戶A'節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)2用戶B步驟1:通過(guò)信令進(jìn)行電路接續(xù)nfo.Info步驟2:在接續(xù)好的話路上進(jìn)行信息(如話音)傳輸電路交換的通信方式一般適用于需要恒定帶寬、對(duì)時(shí)延比較敏感的業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)目前一般都采用電路交換的通信方式。在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長(zhǎng)度的包(分組),每個(gè)包的前面有一個(gè)分組頭(其中的地址標(biāo)識(shí)指明該分組發(fā)往何處)。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配信道，建立連接。而是在每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)包GPRS基本原理GPRS基本原理頭中的信息(如目的地址),臨時(shí)尋找一個(gè)可用的信道資源將該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。在這種傳送方式中，數(shù)據(jù)的發(fā)送方和接收方和信道之間沒(méi)有固定的占用關(guān)系，信道資源可以看作是由所有的用戶共享使用。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在絕大多數(shù)情況下都表現(xiàn)出一種突發(fā)性的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，對(duì)信道帶寬的需求變化較大，因此采用分組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送將能夠更好地利用信道資源。例如一個(gè)進(jìn)行WWW瀏覽的用戶，大部分時(shí)間處于瀏覽狀態(tài)，而真正用于數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間只占很小比例。這種情況下若采用固定占用信道的方式，11用戶A2用戶A3用戶A分組在經(jīng)過(guò)的各節(jié)點(diǎn)逐個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)2節(jié)點(diǎn)2節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)2節(jié)點(diǎn)1圖1-2分組通信示意圖在GPRS系統(tǒng)中采用的就是分組通信技術(shù)，用戶在數(shù)據(jù)通信過(guò)程并不固定占用無(wú)線信道，因此信道資源能夠被更合理地利用。在GSM移動(dòng)通信的發(fā)展路標(biāo)中，GPRS是移動(dòng)業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)相結(jié)合的第一1.3.3GPRS與HSCSD業(yè)務(wù)的比較HSCSD(HighSpeedCircuitSwitchingData,高速電路交換數(shù)據(jù))業(yè)務(wù)是基于電路交換的點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，可提供實(shí)時(shí)的高速數(shù)據(jù)傳輸?；诜纸M交換方式(Packet)。這一區(qū)別決定了兩者有著完全不同的適用范圍：HSCSD適合持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的大數(shù)據(jù)量傳輸如文件傳輸、視頻會(huì)議以及實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)等，而GPRS適合更加廣泛的突發(fā)性的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、電子商務(wù)、收發(fā)電子郵件以及其它非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)等。如表1-1所示。比較項(xiàng)目提供的業(yè)務(wù)適合于實(shí)時(shí)性強(qiáng)的應(yīng)用，例如會(huì)議電視適用于突發(fā)性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，小數(shù)據(jù)量的頻繁傳送，偶然出現(xiàn)的大數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)，如網(wǎng)頁(yè)瀏覽等業(yè)務(wù)質(zhì)量和性能數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建鏈時(shí)間長(zhǎng)，大于20秒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建鏈時(shí)間短，小于3秒數(shù)據(jù)速率無(wú)線資源管理一個(gè)用戶可分配多個(gè)信道，用戶接入后即占用了分配的業(yè)務(wù)信道，無(wú)線資源的利用率較差一直與網(wǎng)絡(luò)連接，但僅當(dāng)傳送數(shù)據(jù)時(shí)才占用無(wú)線信道資源網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的改造初期投資少，對(duì)于TRAU、IWF等速率適配設(shè)其他部分主要是軟件升級(jí)初期投資大，需增加SGSN、GGSN網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，BSC需增加硬件設(shè)備，BTS、HLR、MSC等需軟件升級(jí)計(jì)費(fèi)連接的時(shí)間，占用的信道數(shù)等數(shù)據(jù)量，連接時(shí)間和QoS等網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基于原有電路業(yè)務(wù)的模型，無(wú)線傳輸部分和網(wǎng)絡(luò)易于規(guī)劃設(shè)計(jì)在無(wú)線傳輸方面缺乏經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增加后，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃困難HSCSD業(yè)務(wù)是將多個(gè)全速業(yè)務(wù)信道復(fù)用在一起，以提高無(wú)線接口數(shù)據(jù)傳輸速率的一種方式。由于目前MSC的交換矩陣為64kbit/s,為了避免對(duì)MSC進(jìn)行大的改動(dòng)，限定入交換速率小于64kbit/s。這樣，GSM網(wǎng)絡(luò)在引入HSCSD之后，可支持的用戶數(shù)據(jù)速率將達(dá)到38.4kbit/s(4時(shí)隙，9.6kbit/s信道編碼)、57.6kbit/s(4時(shí)隙，14.4kbit/s信道編碼)或57.6kbit/s(6時(shí)隙，9.6kb信道編碼)。HSCSD適合提供實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)如會(huì)議電視，而GPRS則適合于突發(fā)性的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍較廣。HSCSD作為電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在無(wú)線接口上雖然也有無(wú)線資源的協(xié)商和調(diào)整 (非透明業(yè)務(wù)),但對(duì)于一個(gè)連接來(lái)說(shuō)，無(wú)論是否有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳送，至少需要保持一個(gè)時(shí)隙的無(wú)線連接。當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增加時(shí)，需增設(shè)新的基站或大量的無(wú)線信道。而對(duì)于GPRS業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，用戶只有需要發(fā)送信息時(shí)才申請(qǐng)無(wú)線資源，其他時(shí)間MS保持PDP上下文激活狀態(tài)，而不需要任何無(wú)線資源。在上行鏈路上網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)MS進(jìn)行爭(zhēng)搶判決，多個(gè)MS可共享一個(gè)時(shí)隙的無(wú)線資源，且隨著USF(UplinkStateFlag)的變化，上行資源的復(fù)用可以改變，在下行信道上采用排隊(duì)機(jī)制，多個(gè)MS可共享多時(shí)隙的下行資源，以TFI 雖然在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上GPRS比HSCSD需要更大的改動(dòng)，但對(duì)于無(wú)線資源的利用來(lái)說(shuō)卻是占用最小的愛(ài)而蘭負(fù)荷，在最大程度上減少了BTS的投資，即使在不增加頻率資源和小區(qū)的情況下也可以提供業(yè)務(wù)。運(yùn)營(yíng)者可以根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷和實(shí)際需要在話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間動(dòng)態(tài)分配無(wú)線信道。尤其是由于電路型呼叫的建立、結(jié)束和阻塞使得空閑信道表現(xiàn)為“空閑”和“突發(fā)”時(shí)，可被GPRS業(yè)務(wù)所利用，而HSCSD業(yè)務(wù)無(wú)法使用。HSCSD除了一些數(shù)據(jù)速率適配所必須的硬件更換之外幾乎不需要對(duì)硬件設(shè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。第一階段的第三代核心網(wǎng)絡(luò)將主要1.4.1GPRS業(yè)務(wù)發(fā)展的有利因素GPRS不僅僅是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向3G演進(jìn)的第一步，而且還是最重要的一步。它將IP技術(shù)引入GSM網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)在GSM網(wǎng)絡(luò)上疊加一個(gè)基于IP的GPRS核心網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商能夠從電路交換轉(zhuǎn)化為分組交換，邁出了走向以IP為中心的出此項(xiàng)業(yè)務(wù)。另外，GPRS不僅僅是基于GSM設(shè)計(jì)的，在北美和南GPRS通過(guò)允許現(xiàn)存的Internet和新的GPRS網(wǎng)絡(luò)互通首次完全實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)分組交換意味著僅當(dāng)用戶正在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)GPRS無(wú)線資源才被使用。與將一個(gè)無(wú)線信道指定給一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)用戶相比，它可以同時(shí)在幾個(gè)用戶之間共享。這種無(wú)線資源的有效使用意味著大量的GPRS用戶可以共享相同的帶寬而且由同一個(gè)單元提供服務(wù)。GPRS可以使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商以一種動(dòng)態(tài)的和4.網(wǎng)絡(luò)成本不斷降低GPRS的成本將隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大而迅速下降，并且GPRS可以以高于目前modem的速率為用戶提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸從而有能力與固定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸在成本和傳輸速率方面展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。5.資費(fèi)合理用戶只需按數(shù)據(jù)通信量付費(fèi)即可，而無(wú)需像電路交換方式那樣對(duì)整個(gè)鏈路占用期間付費(fèi)。按照發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)量來(lái)收費(fèi)可使用戶的使用費(fèi)用大大降低。1.4.2制約GPRS業(yè)務(wù)應(yīng)用的不利因素1.對(duì)所有用戶來(lái)說(shuō)小區(qū)容量有限GPRS會(huì)影響一個(gè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的小區(qū)容量。對(duì)于不同的用途只有有限的無(wú)線資源可供使用。然而，GPRS對(duì)信道采取動(dòng)態(tài)管理，并且通過(guò)在GPRS信道上提供SMS(ShortMessageService,短消息業(yè)務(wù))來(lái)減少高峰時(shí)所需的信令因此，需要SMS作為補(bǔ)充承載業(yè)務(wù)，可以通過(guò)使用不同的無(wú)線資源來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.在實(shí)際應(yīng)用中速率比理論值要低得多要達(dá)到GPRS傳輸速率的理論最大值171.2kbit/s是有條件的，那就是要求只有一個(gè)用戶占用所有8個(gè)時(shí)隙并且沒(méi)有防錯(cuò)保護(hù)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商把所有8個(gè)時(shí)隙全給一個(gè)用戶使用是不太可能的，因此用戶使用帶寬也將受到限制。因此，除非引入GSM演進(jìn)的EDGE(EnhancedDataRatesfortheGSMTelecommunicationSystem),否則對(duì)于單個(gè)移動(dòng)用戶說(shuō)較高速的數(shù)據(jù)速率是不可能實(shí)現(xiàn)的。3.次最佳(次優(yōu)化)調(diào)制GPRS基于一種GMSK(高斯濾波最小頻移鍵控)調(diào)制技術(shù)，相比之下EDGE基于一種新機(jī)制，該機(jī)制使得在空中接口獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。因此，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商需要在某個(gè)階段采用EDGE技術(shù)實(shí)現(xiàn)向3G的演進(jìn)。4.轉(zhuǎn)接時(shí)延GPRS分組向不同方向發(fā)送數(shù)據(jù)，最終到達(dá)相同的目的地。這樣數(shù)據(jù)在通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸過(guò)程中可能發(fā)生一個(gè)或幾個(gè)分組數(shù)據(jù)包丟失或發(fā)生錯(cuò)誤。針對(duì)無(wú)線分組技術(shù)這一固有特性，引入了數(shù)據(jù)完整性和重發(fā)策略，由此也產(chǎn)生了潛在的轉(zhuǎn)接時(shí)延。第2章GPRS基本功能和業(yè)務(wù)2.1GPRS業(yè)務(wù)種類在PLMN中，GPRS使得用戶能夠在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在GPRS中定義了兩類承載業(yè)務(wù)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PTP)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(PTM)。以GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ)，GPRS網(wǎng)絡(luò)營(yíng)運(yùn)商可以為用戶提供多種電信業(yè)務(wù)。GPRS提供的應(yīng)用業(yè)務(wù)具有以下特點(diǎn)：●適用于不連續(xù)的非周期性(突發(fā))數(shù)據(jù)的傳送，突發(fā)出現(xiàn)的時(shí)間間隔遠(yuǎn)大于突發(fā)數(shù)據(jù)的平均傳輸時(shí)延；●適用于小于500字節(jié)小數(shù)據(jù)量事務(wù)處理業(yè)務(wù)，允許每分鐘出現(xiàn)幾次，可●適用于幾千字節(jié)大數(shù)據(jù)量事務(wù)處理業(yè)務(wù)，允許每小時(shí)出現(xiàn)幾次，可以頻繁傳送。上述GPRS應(yīng)用業(yè)務(wù)特點(diǎn)表明：GPRS非常適合突發(fā)的數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)，能高效利用信道資源，但對(duì)大數(shù)據(jù)量應(yīng)用業(yè)務(wù)，GPRS網(wǎng)絡(luò)要加以限制。主要原1.數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量較小。GPRS網(wǎng)絡(luò)依附于原有的GSM網(wǎng)絡(luò)。目前，GSM網(wǎng)絡(luò)主要提供話音業(yè)務(wù)，電話用戶密度高，業(yè)務(wù)量大，信道利用率已經(jīng)較高。而大數(shù)據(jù)量應(yīng)用業(yè)務(wù)在傳送時(shí)需要占用較多信道資源，但在一個(gè)小區(qū)內(nèi)不可能有更多的信道用于當(dāng)采用靜態(tài)分配業(yè)務(wù)信道方式時(shí)，初期一個(gè)小區(qū)一般考慮分配一個(gè)頻道(載波)的幾個(gè)信道(時(shí)隙)用于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2.無(wú)線信道的數(shù)據(jù)速率較低。采用GPRS推薦的CS-1和CS-2信道編碼方案時(shí)，數(shù)據(jù)速率僅為9.05kbit/s塊字頭)。但能夠?qū)崿F(xiàn)小區(qū)的100%和90%覆蓋時(shí)，滿足同頻道干擾C/l<9dB要求，原因是CS-1和CS-2編碼方案RLC(無(wú)線鏈路控制)塊中的半速率和1/3速率比特用于前向糾錯(cuò)(FEC),因此降低了C/要求。故而目前GPRS應(yīng)主要采用CS-1和CS-2編碼方案，滿足現(xiàn)有電雖然CS-3和CS-4編碼方案數(shù)據(jù)速率較高，為15.6kbit/s和21.4kbit/s(包括RLC塊字頭),但是它是通過(guò)減少或取消糾錯(cuò)比特?fù)Q取數(shù)據(jù)速率的提高。因此CS-3和CS-4編碼方案要求較高的C/I值(其中CS-4要求無(wú)線環(huán)境的C/I>21),僅適合能滿足較高的C/I值的特殊地區(qū)使用。多時(shí)隙信道一般用于Web瀏覽業(yè)務(wù)(數(shù)據(jù)庫(kù)查詢)和FTP文件傳送業(yè)務(wù)等。務(wù)有較高的優(yōu)先級(jí)。可利用任何一個(gè)信道的兩次通話間隙傳送GPRS分組數(shù)多個(gè)GPRS用戶共享(即多個(gè)邏輯信道可以復(fù)用到一個(gè)物理信道),因此GPRS特別適用突發(fā)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，大大地提高了信道利用率。第3章GPRS基本體系結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)制3.1GPRS接入點(diǎn)GPRSPLMN的各接入點(diǎn)如圖3-1所示。GPRSPLMN到外部固定網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)：Gi參考點(diǎn)。通過(guò)Gi接口，GPRSPLMN支持與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)——PSPDN或IP網(wǎng)絡(luò)的互GPRS網(wǎng)絡(luò)引入了分組交換和分組傳輸概念，使GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持從網(wǎng)絡(luò)體系上得到了加強(qiáng)。圖3-2和圖3-3從不同的角度上給出了GPRS網(wǎng)絡(luò)的組成示意。GPRS網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是疊加在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上的另一網(wǎng)絡(luò)，GPRS網(wǎng)絡(luò)在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了SGSN(服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))、GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))等功能實(shí)體。GPRS共用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的BSS系統(tǒng)，但要對(duì)軟硬件進(jìn)行相應(yīng)的更新；同時(shí)GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)各實(shí)體DAGf圖3-3GPRS網(wǎng)絡(luò)組成TE(TeminalEquipment,終端設(shè)備)是終端用戶操作和使用的計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，在GPRS系統(tǒng)中用于發(fā)送和接收終端用戶的分組數(shù)據(jù)。TE可以是獨(dú)立的桌面計(jì)算機(jī)，也可以將TE的功能集成到手持的移動(dòng)終端設(shè)備上，同MT功能都是為了在TE和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間建立起分組數(shù)據(jù)傳送的通路。MT(MobileTerminal,移動(dòng)終端)一方面同TE通信，另一方面通過(guò)空中接GPRS功能軟件，以支持GPRS系統(tǒng)業(yè)務(wù)。在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，從TE的觀MS(MobileStation,移動(dòng)臺(tái))可以看作是MT和TE功能的集成實(shí)體，物理上可以是一個(gè)實(shí)體，也可以是兩個(gè)實(shí)體(TE+MT)。時(shí)激活，同時(shí)偵聽(tīng)兩個(gè)系統(tǒng)的信息，并能同時(shí)啟用，同時(shí)提供GPRS業(yè)務(wù)上同時(shí)發(fā)起和/或接收呼叫，自動(dòng)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和電路業(yè)務(wù)之間的分組業(yè)務(wù)和GSM電路交換業(yè)務(wù)，但兩者不能同時(shí)工作，即在某一時(shí)刻，它能夠支持分組交換和電路交換兩種業(yè)務(wù)，只能人工進(jìn)行業(yè)務(wù)切換，不PCU是在BSS側(cè)增加的一個(gè)處理單元，主要完成BSS側(cè)的分組業(yè)務(wù)處理和分組無(wú)線信道資源的管理，目前PCU一般在BSC和SGSN之間實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)中引進(jìn)的一個(gè)新的網(wǎng)元設(shè)備。其主要的作用就是為本SGSN服務(wù)區(qū)域的MS轉(zhuǎn)發(fā)輸入/輸出的IP分組，其地位類似于GSM電●會(huì)話管理功能●移動(dòng)性管理功能接口功能4.GGSN(GatewayGPRSSupportNode,關(guān)口GPRS支持節(jié)點(diǎn))GGSN也是為了在GSM網(wǎng)絡(luò)中提供GPRS業(yè)務(wù)功能而引入的一個(gè)新的網(wǎng)元功能實(shí)體，提供數(shù)據(jù)包在GPRS網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝。用戶選以及用戶請(qǐng)求的APN(AccessPointName,接入點(diǎn)名)來(lái)確定的。GGSNCG主要完成對(duì)各SGSN/GGSN產(chǎn)生的話單的收集、合并、預(yù)處理工作，并用戶一次上網(wǎng)過(guò)程的話單會(huì)從多個(gè)網(wǎng)元實(shí)體中產(chǎn)生，而且每一個(gè)網(wǎng)元設(shè)備中都會(huì)產(chǎn)生多張?jiān)拞巍Ｒ隒G是為了在話單送往計(jì)費(fèi)中心之前對(duì)話單進(jìn)行合并與預(yù)處理，以減少計(jì)費(fèi)中心的負(fù)擔(dān)；同時(shí)SGSN、GGS在非透明接入的時(shí)候，需要對(duì)用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證，相關(guān)的認(rèn)證、授權(quán)信息Server,遠(yuǎn)程接入鑒權(quán)與認(rèn)證服務(wù)器)上。該功能實(shí)體并非GPRS所專有的普通DNS;另一種是GPRS骨干網(wǎng)上的DNS,其作用主要有兩點(diǎn)：點(diǎn)名)解析出GGSN的IP地址；●在SGSN間的路由區(qū)更新過(guò)程中，根據(jù)舊的路由區(qū)號(hào)碼，解析出老的該功能實(shí)體并非GPRS所專有的設(shè)備實(shí)體。BG實(shí)際上就是一個(gè)路由器，主要完成分屬不同GPRS網(wǎng)絡(luò)的SGSN、GGSN之間的路由功能，以及安全性管理功能。該功能實(shí)體并非GPRS所專有的設(shè)3.3.2主要的網(wǎng)絡(luò)接口的通信，完成分組數(shù)據(jù)傳送、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、無(wú)線資源管理等多方Gb接口是SGSN和BSS間接口(在華為的GPRS系統(tǒng)中，Gb接口是SGSN和PCU之間的接口),通過(guò)該接口SGSN完成同BSS系統(tǒng)、MS之間的通為底層的傳輸協(xié)議，SGSN同BSS之間可以采用幀中繼網(wǎng)進(jìn)行通信，也可以采用點(diǎn)到點(diǎn)的幀中繼連接進(jìn)行通信。Gi接口是GPRS與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的接口。GPRS通過(guò)Gi接口和各種公眾分組網(wǎng)如Internet或ISDN網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，在Gi接口上需要進(jìn)行協(xié)議的封裝/解封裝、地址轉(zhuǎn)換(如私有網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為公有網(wǎng)IP地址)、用戶接入時(shí)的鑒權(quán)和認(rèn)證等操作。Gn接口是GRPS支持節(jié)點(diǎn)間接口，即同一個(gè)PLMN內(nèi)部SGSN間、SGSN和GGSN間接口，該接口采用在TCP/UDP協(xié)議之上承載GTP(GPRS隧道協(xié)議)的方式進(jìn)行通信。BSSAP+協(xié)議。SGSN通過(guò)Gs接口和MSC配合完成對(duì)MS的移動(dòng)性管理功能，包括聯(lián)合的Attach/Detach、聯(lián)合的路由區(qū)/位置區(qū)更新等操作。SGSN還將接收從MSC來(lái)的電路型尋呼信息，并通過(guò)PCU下發(fā)到MS。如果不提供Gs接口，則無(wú)法進(jìn)行尋呼協(xié)調(diào)，不利于提高系統(tǒng)接通率和無(wú)線資源利用率；并且無(wú)法進(jìn)行聯(lián)合位置區(qū)/路由區(qū)更新，不利于減輕系統(tǒng)信令負(fù)荷。6.Gr接口Gr接口是SGSN與HLR之間的接口，Gr接口采用7號(hào)信令上承載MAP+協(xié)議的方式。SGSN通過(guò)Gr接口從HLR取得關(guān)于MS的數(shù)據(jù)，HLR保存GPRS用戶數(shù)據(jù)和路由信息。當(dāng)發(fā)生SGSN間的路由區(qū)更新時(shí)，SGSN將更新HLR中相應(yīng)的位置信息；當(dāng)HLR中數(shù)據(jù)有變動(dòng)時(shí)，也將通知SGSN,SGSN會(huì)進(jìn)行相關(guān)的處理。Gd接口是SGSN與SMS-GMSC、SMS-IWMSC之間的接口。通過(guò)該接口，SGSN能接收短消息，并將它轉(zhuǎn)發(fā)給MS、SGSN和SMS_GMSC、SMS_IWMSC。短消息中心之間通過(guò)Gd接口配合完成在GPRS上的短消息業(yè)務(wù)。如果不提供Gd接口，當(dāng)C類手機(jī)附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，它將無(wú)法收發(fā)短消息。另外，隨著短消息業(yè)務(wù)量的增大，如果提供Gd接口，則可減少短消息業(yè)務(wù)對(duì)SDCCH的占有，從而減少對(duì)電路話音業(yè)務(wù)的沖擊。8.Gp接口Gp接口是GPRS網(wǎng)絡(luò)間接口，是不同PLMN網(wǎng)的SGSN之間采用的接口，在通信協(xié)議上與Gn接口相同，但是增加了邊緣網(wǎng)關(guān)(BG,BorderGateway)和防火墻，通過(guò)BG來(lái)提供邊緣網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，以完成歸屬于不同PLMN的GPRS支持節(jié)點(diǎn)之間的通信。9.Gc接口Gc接口是GGSN與HLR之間的接口，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動(dòng)發(fā)起對(duì)手機(jī)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，由GGSN用IMSI向HLR請(qǐng)求用戶當(dāng)前SGSN地址信息。由于移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中很少會(huì)有網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動(dòng)向手機(jī)發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求的情況，因此Gc接口目前作在Gc接口不存在的情況下，GGSN也可以通過(guò)與其在同一PLMN中有SS7相關(guān)接口的SGSN,經(jīng)過(guò)GTP-to-MAP協(xié)議轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)該GGSN與HLR的信令信息交互。3.4高層功能GPRS網(wǎng)絡(luò)的高層功能包括以下幾個(gè)方面：●分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能●移動(dòng)性管理功能●邏輯鏈路管理功能●無(wú)線資源管理功能●網(wǎng)絡(luò)管理功能3.4.1網(wǎng)絡(luò)接入控制功能網(wǎng)絡(luò)接入控制功能控制MS對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入，使MS能使用網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)資源完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。對(duì)于GPRS而言，用戶可以從移動(dòng)終端或固定網(wǎng)絡(luò)側(cè)(包括Internet和X.25)發(fā)起業(yè)務(wù)。對(duì)于特定PLMN運(yùn)營(yíng)商，可以限制某些特定用戶接入網(wǎng)絡(luò)或者向特定用戶提供特定的業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)接入功能包括以下內(nèi)容：1.注冊(cè)功能此功能是指將用戶的移動(dòng)ID和用戶的PDP上下文、在PLMN中的位置聯(lián)系以及對(duì)外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。這種聯(lián)系可以作為靜態(tài)形式存貯在HLR中，或者根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)分配。2.鑒權(quán)功能此功能是指向用戶授予使用某種特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的權(quán)利和對(duì)特定用戶的申請(qǐng)進(jìn)行鑒權(quán)。鑒權(quán)的實(shí)現(xiàn)和移動(dòng)性管理聯(lián)系在一起。3.許可控制功能此功能是指根據(jù)用戶所申請(qǐng)的QoS所需要的無(wú)線資源，決定是否分配無(wú)線資源。許可控制功能的實(shí)現(xiàn)和無(wú)線資源管理功能聯(lián)系在一起，用于估計(jì)小區(qū)對(duì)無(wú)線資源的需求。4.消息屏蔽功能此功能是指通過(guò)包過(guò)濾功能將未被授權(quán)的和多余的消息濾除。在GPRS的第一階段，支持網(wǎng)絡(luò)控制的和預(yù)約的消息屏蔽功能，在第二階段，將支持用戶控制的消息屏蔽功能。5.分組終端適配功能此功能是指將發(fā)往終端設(shè)備的分組數(shù)據(jù)包或終端設(shè)備發(fā)往網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)據(jù)包適配成適合于在GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母袷健?.計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)收集功能此功能是指根據(jù)用戶預(yù)約和業(yè)務(wù)量進(jìn)行計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)收集，并能將收集到的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)通過(guò)Ga接口發(fā)往計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)處理。分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能完成對(duì)分組數(shù)據(jù)的尋址和發(fā)送工作，保證分組數(shù)據(jù)按最優(yōu)路徑送往目的地。分組路由功能和轉(zhuǎn)發(fā)功能主要包括：●轉(zhuǎn)發(fā)功能(中繼功能)·路由功能●地址轉(zhuǎn)換和映射功能●封裝功能●隧道功能●壓縮功能●加密功能1.轉(zhuǎn)發(fā)(中繼)功能轉(zhuǎn)發(fā)功能是指將數(shù)據(jù)包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)送到路由中的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能。在GPRS中，轉(zhuǎn)發(fā)功能是指SGSN或GGSN接收來(lái)自輸入的數(shù)據(jù)包然后轉(zhuǎn)發(fā)給其它節(jié)點(diǎn)的過(guò)程。SGSN和GGSN首先存貯所有有效的PDPPDU,直到將PDPPDU發(fā)送出去或超時(shí)，超時(shí)的PDPPDU將被丟棄。2.路由功能路由功能是指利用數(shù)據(jù)包消息中提供的目的地址決定該數(shù)據(jù)包消息應(yīng)該發(fā)往哪個(gè)節(jié)點(diǎn)以及發(fā)送過(guò)程中應(yīng)使用的下層服務(wù)的過(guò)程。路由功能包括以下幾個(gè)方面：●在同一PLMN中的移動(dòng)終端和外部網(wǎng)絡(luò)之間，也就是在參考點(diǎn)R和參考點(diǎn)Gi之間的路由功能?！裨诓煌琍LMN(參考點(diǎn)R和參考點(diǎn)Gi在不同的PLMN)中的移動(dòng)終端和外部網(wǎng)絡(luò)之間，也就是在通過(guò)Gp接口在參考點(diǎn)R和參考點(diǎn)Gi之間的路由功能。這種情況發(fā)生在漫游的MS通過(guò)歸屬GGSN訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的●在不同終端之間，也就是在不同MS的參考點(diǎn)R之間的路由功能。3.地址翻譯和映射功能地址翻譯功能是指將一種地址轉(zhuǎn)換為另外一種地址的功能。地址翻譯可以將外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址，以便于數(shù)據(jù)包在GPRSPLMN內(nèi)部或GPRSPLMN之間路由和傳輸。地址映射功能是指將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址映射為另一個(gè)同類型的網(wǎng)絡(luò)地址。地址映射功能用于在GPRSPLMN內(nèi)部或GPRSPLMN之間路由數(shù)據(jù)包。4.封裝功能封裝是指為了在PLMN內(nèi)部或PLMN之間路由數(shù)據(jù)包，而在數(shù)據(jù)包的頭部增加地址信息和控制信息。去封裝是指將這些地址信息和控制信息去除，從而GPRS提供一個(gè)MS和外部網(wǎng)絡(luò)之間的透明通道，封裝功能存在于MS、SGSN上封裝一個(gè)GTP協(xié)議頭組成一個(gè)GTP幀，然后將GTP幀封裝成TCP或UDP幀，最后再將該幀封裝成IP幀。GPRS骨干網(wǎng)通過(guò)包含在IP和GTP協(xié)議頭5.隧道功能隧道功能是指將封裝后的數(shù)據(jù)包在GPRSPLMN內(nèi)部或GPRSPLMN之間、GGSN與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)包都通過(guò)隧道傳輸。*圖3-4分組路由和隧道傳輸6.壓縮功能7.加密功能加密功能用于提高在無(wú)線接口上傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)和信令的保密性。它也用于保護(hù)GPRSPLMN不受外來(lái)的非法入侵。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考RFC1144。3.4.3移動(dòng)性管理功能(是一個(gè)位置區(qū)的子集)。一個(gè)SGSN對(duì)每個(gè)路的跟蹤取決于MS移動(dòng)性管理狀態(tài)。當(dāng)MS處于STANDBY狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)僅僅知道MS位置是在哪一個(gè)路由區(qū)。當(dāng)MS處于READY狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)則可以知道MS的位置是在哪一個(gè)小區(qū)。3.4.4邏輯鏈路管理功能邏輯鏈路指MS到GPRS網(wǎng)絡(luò)間所建立的、傳送分組數(shù)據(jù)所需的邏輯鏈路。邏輯鏈路管理功能是指在MS與PLMN之間、在無(wú)線接口上維持一個(gè)通信渠道。當(dāng)邏輯鏈路建立后，MS與邏輯鏈路具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。邏輯鏈路管理功能包括以下方面：●邏輯鏈路維護(hù)功能進(jìn)一步的信息可以參考GSM04.64。3.4.5無(wú)線資源管理功能無(wú)線資源管理功能是指對(duì)無(wú)線通信通道的分配和管理，GPRS無(wú)線資源管理功能要實(shí)現(xiàn)GPRS和GSM共用無(wú)線信道。無(wú)線資源管理功能包括以下幾個(gè)Um管理功能是指管理每個(gè)小區(qū)中的的物理信道資源并確定其中分配給該功能使得MS能夠選擇一個(gè)最佳小區(qū)，小區(qū)重選功能涉及到無(wú)線信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量和評(píng)估，同時(shí)要檢測(cè)和避免各侯選小區(qū)的擁塞。該功能提供MS和BSS之間通過(guò)無(wú)線接口傳輸數(shù)據(jù)包的能力，包括以下幾個(gè)●無(wú)線接口上的媒體接入控制●無(wú)線物理信道上的包復(fù)用檢錯(cuò)和糾錯(cuò)●流量控制該功能管理BSS和SGSN之間的分組數(shù)據(jù)通信路徑，這些路徑的建立和釋放可以動(dòng)態(tài)地基于業(yè)務(wù)量也可以靜態(tài)地基于每個(gè)小區(qū)的最大期望業(yè)務(wù)負(fù)荷。即GPRS系統(tǒng)的操作維護(hù)功能。此功能與實(shí)現(xiàn)有關(guān)。高層功能在各網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之間的分配如表3-1所示。注冊(cè)X鑒權(quán)和授權(quán)XXX準(zhǔn)許控制XXX消息屏蔽X分組終端適配X計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)采集XX中繼XXXX選路XXXX地址翻譯與映射XXX封裝XXX隧道XX壓縮XX加密XXX移動(dòng)性管理XXXX邏輯鏈路的建立XX邏輯鏈路的維護(hù)XX邏輯鏈路的釋放XXXX小區(qū)選擇XXXX路徑管理XX和GSM相比，GPRS體現(xiàn)了分組交換和分組傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，即數(shù)據(jù)和信令是基于統(tǒng)一的傳輸平面，從圖3-5～圖3-13可以看出，在數(shù)據(jù)傳輸所經(jīng)過(guò)的幾個(gè)接口，傳輸層(LLC)以下的協(xié)議結(jié)構(gòu)對(duì)于數(shù)據(jù)和信令是相同的。而在GSM中，數(shù)據(jù)和信令只在物理層上相同。數(shù)據(jù)傳輸平面如圖3-5所示：對(duì)其中的協(xié)議層說(shuō)明如下：GTP(GPRSTunnelPr隧道協(xié)議):該協(xié)議在GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和GPRS支持節(jié)點(diǎn)之間采用隧道方式傳輸用戶數(shù)據(jù)和信令。所有的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的、采用PDP的分組數(shù)據(jù)單元都將通過(guò)GPRS隧道協(xié)議進(jìn)UDP/TCP:傳輸層協(xié)議，建立端到端連接的可靠鏈路，TCP具有保護(hù)和流量控制功能，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確，TCP是面向連接的協(xié)議。UDP則是面向非連接的協(xié)議，UDP不提供錯(cuò)誤恢復(fù)能力，也不關(guān)心是否已正確接收了報(bào)文，只充當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送者和接收者?！馡P:GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于用戶數(shù)據(jù)和控制信令的路由選擇。議):該傳輸功能將網(wǎng)絡(luò)層特性映射成低層網(wǎng)絡(luò)特性?！馤2:數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可采用一般的以太網(wǎng)協(xié)議?！S(NetworkService,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)):傳輸BSSGP協(xié)議數(shù)據(jù)單元。它建立在BSS和SGSN之間幀中繼連接的基礎(chǔ)之上，并且可以穿越幀中繼交●BSSGP:該層包含了網(wǎng)絡(luò)層和一部分傳輸層功能，主要解釋路由信息和服務(wù)質(zhì)量信息?！elay(中繼):在BSS側(cè)，中繼轉(zhuǎn)發(fā)Um接口與Gb接口之間的LLCPDU包。而在SGSN,則中繼轉(zhuǎn)發(fā)Gb接口和Gn接口的PDPPDU包。邏輯鏈路控制):傳輸層協(xié)議，提供端到端的可靠無(wú)差錯(cuò)的邏輯數(shù)據(jù)鏈路。●MAC:介質(zhì)控制接入層，屬于鏈路層協(xié)議，控制無(wú)線信道的信令接入過(guò)程以及將LLC幀映射成GSM物理信道?！馬LC:無(wú)線鏈路控制子層，屬于鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，提供與無(wú)線解決方案有關(guān)的可靠鏈路。3.7GPRS信令平面信令平面由控制和支持傳輸平面功能的協(xié)議組成：●控制GPRS網(wǎng)絡(luò)接入連接，例如，與GPRS網(wǎng)絡(luò)的附著和分離；●控制一個(gè)已建立的網(wǎng)絡(luò)接入連接的屬性，例如，PDP地址的激活；●控制一個(gè)已建立的網(wǎng)絡(luò)連接的路由通道，以支持用戶移動(dòng)性；●控制網(wǎng)絡(luò)資源的指配，滿足不斷變化的用戶需要；3.7.1MS與SGSN間信令平面在圖3-6中，GPRS移動(dòng)性管理(GMM)和會(huì)話管理(SM)協(xié)議支持移動(dòng)性管理功能，例如GPRS附著/分離、RA/LA更新、PDP上下文激活/去激活等。3.7.2SGSN與HLR間信令平面3.7.3SGSN與MSC/VLR間信令平面在圖3-8中，基站應(yīng)用部分+(BSSAP+)支持SGSN與MSC/VLR之間的信令。3.7.4SGSN與EIR間信令平面在圖3-9中，MAP協(xié)議支持SGSN與EIR之間的信令。3.7.5SGSN與SMS-GM在圖3-10中，MAP協(xié)議支持SGSN與SMS-GMSC之間或SGSN與3.7.6GPRS支持節(jié)點(diǎn)間信令平面3.7.7GGSN與HLR間信令平面●如果在GGSN內(nèi)沒(méi)有安裝SS7接口，在PLMN內(nèi)，安裝了SS7接口的任何GSN均可以用作GTP至MAP之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，允許1.建立在MAP基礎(chǔ)上的GGSN與HLR之間的信令平面在圖3-12中，MAP協(xié)議支持GGSN與HLR之間的信令。2.建立在GTP和MAP之上的GGSN與HLR之間的信令在圖3-13中，GPRS隧道協(xié)議(GTP)在GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，支持GGSN與協(xié)議轉(zhuǎn)換的GSN之間的信令消息隧道傳輸?！癐MAP之間提供互聯(lián)互通，MAP用于GGSN與HLR之間的信令。第4章移動(dòng)性管理GPRS用戶的移動(dòng)性管理(MM)活動(dòng)用三個(gè)不同的MM狀態(tài)來(lái)描述。每個(gè)狀數(shù)據(jù)重建MM上下文。MM上下文包括用戶移動(dòng)性管理的一些內(nèi)容，包括三種不同的MM狀態(tài)分別是：IDLE狀態(tài)、STANDBY狀態(tài)和READY狀態(tài)。而且，也不能尋呼用戶。這種情況的GPRSMS可以認(rèn)為是不可達(dá)的。為了在MS和SGSN之間建立MM上下文，MS可以接收PTM-M和PTM-G業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也可以接收經(jīng)SGSN的電路交換程。在PDP上下文收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須要激活該P(yáng)DP上下文。在網(wǎng)絡(luò)需要給處于STANDBY狀態(tài)的MS發(fā)送數(shù)據(jù)或信令且已置PPF(Paging無(wú)論是MS還是SGSN都可以通過(guò)啟動(dòng)GPRS分離規(guī)程來(lái)將MM狀態(tài)遷移到在READY狀態(tài)(就緒狀態(tài))下，SGSN中的MM上下文相對(duì)于STANDY狀MS執(zhí)行相關(guān)的移動(dòng)性管理規(guī)程(PDP上下文激活規(guī)程)來(lái)向網(wǎng)絡(luò)提供的。GPRS小區(qū)的選擇和重選由MS在完成，也可以由網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制。從一個(gè)狀態(tài)變成下一個(gè)狀態(tài)與當(dāng)前的狀態(tài)(IDLE、STANDBY或READY)和發(fā)生的事件(例如GPRS附著)有關(guān)。移動(dòng)性管理三種工作狀態(tài)遷移模型見(jiàn)圖4-1。FEDDhGPRSAttach(附著):MS請(qǐng)求接入，并且發(fā)起至SGSN的邏輯連接。在MS和SGSN建立MM上下文。CancelLocation(撤消位置):SGSN從HLR接收MAP撤消位置消息，并PDU(PacketDataUnit,分組數(shù)據(jù)單元)transmission(傳輸):移動(dòng)臺(tái)可PDUreception(接收):SGSN從MS接收一條LLCPDU。READYtimerexpiry(READY定時(shí)器超時(shí)):MS和SGSNMM上下文返回ForcetoSTANDBY(強(qiáng)迫進(jìn)入STANDBY狀態(tài)):在READY定時(shí)器超時(shí)之AbnormalRLCcondition(異常RLC條件):在無(wú)線接口出現(xiàn)問(wèn)題和無(wú)線傳GPRSDetach(GPRS分離):MS和網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求MM上下文返回IDLE狀態(tài)，CancelLocation(撤消位置):SGSN從HLR接收一條MAP撤消位置消息，就緒定時(shí)器控制MS和SGSN中MM上下文保持在MMREADY狀態(tài)的時(shí)間。狀態(tài)。在MS發(fā)送LLCPDU(比如MS響應(yīng)SGSN尋呼)后，MS中的該定時(shí)器將被復(fù)位；在SGSN收到一個(gè)正確的LLCPDU(比如SGSN收到MS的尋呼響應(yīng))后，相應(yīng)的就緒定時(shí)器就被復(fù)位。就緒定時(shí)器的長(zhǎng)度在MS和SGSN中相同，由SGSN通過(guò)AttachAccept、當(dāng)就緒定時(shí)器設(shè)置為0時(shí)，MS應(yīng)該回到STANDBY狀態(tài)；當(dāng)就緒定時(shí)器全1路由區(qū)更新接受或附著接受消息中傳送。該定時(shí)器在一個(gè)路由區(qū)內(nèi)是唯一的。一旦該定時(shí)器超時(shí)，MS將開(kāi)始一次周期的路由新過(guò)程和其它合適的位置更新過(guò)程。此外，不管MS是否附著了IMSI,也不管網(wǎng)絡(luò)的工作模式，只要MS返回GPRS覆蓋區(qū)內(nèi)，立即啟動(dòng)周期路由區(qū)更如果MS在周期路由區(qū)更新定時(shí)器超時(shí)的時(shí)候，不在覆蓋區(qū)內(nèi)，那么:●如果MS既附著IMSI,又附著GPRS,并且在網(wǎng)絡(luò)如果MS既附著IMSI,又附著GPRS,并且在網(wǎng)絡(luò)操作模式Ⅱ和Ⅲ下返的小區(qū)覆蓋內(nèi)，那么,一旦MS返回覆蓋內(nèi)，立即啟動(dòng)周期路由區(qū)更新如果MS返回不支持GPRS的小區(qū)覆蓋內(nèi)，并且該MS附著了IMSI,那么,一旦MS返回到該小區(qū)覆蓋內(nèi)，立即啟動(dòng)周期位置更新過(guò)程和其它覆蓋內(nèi)，立即啟動(dòng)路由區(qū)更新過(guò)程和其它合適的更新過(guò)程。如果MS丟失GPRS覆蓋，但處于GPRS覆蓋之外期間，周期路由區(qū)更新定時(shí)器沒(méi)有超時(shí)，那么,MS不會(huì)由于返回GPRS覆蓋而執(zhí)行周期路由區(qū)更新過(guò)程。同樣，如果MS丟失覆蓋，但處于覆蓋之外期間，周期路由區(qū)更新定4.2.4MS可及定時(shí)器功能障、電池耗盡等，此時(shí)再對(duì)該用戶進(jìn)行尋呼必然沒(méi)有響應(yīng)，沒(méi)有響應(yīng)又會(huì)導(dǎo)為了讓用戶不可及原因消除后，用戶能夠盡快恢復(fù)到不可及原因發(fā)生前的PDP上下文應(yīng)該維持不變。MS可及定時(shí)器在進(jìn)入READY狀態(tài)后停止，在回到STANDBY狀態(tài)后重啟。識(shí)，此后SGSN不再對(duì)該MS進(jìn)行尋呼。在檢測(cè)到MS的下次活動(dòng)后SGSN中PPF進(jìn)行復(fù)位。在用戶首次注冊(cè)到SG和聯(lián)合GPRS/IMSI分離成為可能，以節(jié)省無(wú)線資源。·通過(guò)SGSN來(lái)實(shí)現(xiàn)LA更新(包括周期性LA更新)。這使得聯(lián)合LA/RA更新成為可能，以節(jié)省更多的無(wú)線資源?！裢ㄟ^(guò)SGSN實(shí)現(xiàn)CS尋呼，提高系統(tǒng)電路交換接通率。后面三個(gè)功能意義不大，第一個(gè)比較簡(jiǎn)單，重點(diǎn)介紹第二和第三個(gè)功能。4.3.1SGSN-MSC/VLR關(guān)聯(lián)的管理置區(qū))更新；●已經(jīng)IMSI/GPRS附著的MS從網(wǎng)絡(luò)操作模式Ⅱ或Ⅲ的區(qū)域進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)操作模式1的區(qū)域時(shí)，進(jìn)行路由區(qū)/位置區(qū)聯(lián)合更新。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)操作模式1、Ⅱ和Ⅲ的說(shuō)明請(qǐng)參見(jiàn)4.3.3節(jié)表4-1網(wǎng)絡(luò)操作模式。處于CS連接的A類MS只做RA更新而非聯(lián)合RA/LA更新。處于CS連接的B類MS不會(huì)做任何RA更新。的)RA更新請(qǐng)求，SGSN將將去除SGSN-MSCNLR關(guān)聯(lián)而無(wú)需通知區(qū)更新以一種統(tǒng)一協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行，以便節(jié)省無(wú)線資源。當(dāng)MS在網(wǎng)絡(luò)操作在路由區(qū)更新中包含位置區(qū)的更新。然后，SGSN將位置區(qū)更新信息送給MSC/VLR。MSCNLR可選地返回新的VLRTMSI,通過(guò)SGSN發(fā)送給MS。A類工作模式MS處于CS連接，只能向SGSN進(jìn)行路由區(qū)更新，不能進(jìn)行路由區(qū)/位置區(qū)聯(lián)合更新。B類工作模式MS處于CS連接，在CS連如果一個(gè)MS既附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)又附著在GSM網(wǎng)絡(luò)，而且網(wǎng)絡(luò)工作在操作模式I,則MSCNLR可以通過(guò)SGSN來(lái)進(jìn)行電路業(yè)務(wù)尋呼。如果該MS處于STANDBY狀態(tài)，則尋呼在路由區(qū)級(jí)別進(jìn)行；如果該MS處于READY狀態(tài)，則尋呼在小區(qū)級(jí)別進(jìn)行。通過(guò)SGSN進(jìn)行電路尋呼的示意如圖4-2。要的信道、優(yōu)先級(jí)、位置信息等。需要的信道指示MS哪一種類型的電路交換信道需要在應(yīng)答中被請(qǐng)求。VLRTMSI和需要的信道是可選參數(shù)。優(yōu)先級(jí)是電路交換尋呼優(yōu)先級(jí)參數(shù)，SGSN將優(yōu)先級(jí)映射成QoS。TMSI、區(qū)域、需要的信道和QoS等，該BSS為MS提供服務(wù)。區(qū)域從SGSN內(nèi)的MSMM上下文演算出來(lái)，如果該內(nèi)容的信息無(wú)效，則從MSCNLR處接收的位置信息中來(lái)。區(qū)域表示一個(gè)就緒狀態(tài)的MS的單個(gè)小區(qū)，或一個(gè)守候狀態(tài)的MS的路由區(qū)。如果接收消息來(lái)自MSC,則包含VLRTMSI和需要的信道。如果沒(méi)有從MSC處接收到需要的信道，則SGSN包含缺省的需要信道參數(shù)，表示電路交換尋呼。QoS表示該尋呼請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)，與BSS內(nèi)緩存的其它尋呼請(qǐng)求有關(guān)。如果MS最后被知道的位置區(qū)有一個(gè)關(guān)聯(lián)的無(wú)效路由區(qū)，則SGSN將給每一個(gè)BSS發(fā)送另外一條BSSGP尋呼請(qǐng)求消息，這些BSS為此無(wú)效的路由區(qū)提供(3)BSS將進(jìn)來(lái)的BSSGP尋呼請(qǐng)求消息翻譯成每個(gè)小區(qū)的無(wú)線尋呼請(qǐng)求消息。如果在一個(gè)小區(qū)給某個(gè)MS指配專用的無(wú)線資源，那么,BSS在該無(wú)線資源上發(fā)送一條尋呼請(qǐng)求消息，包含VLRTMSI或IMSI和需要的信道，而不會(huì)停止向該MS的數(shù)據(jù)傳遞。否則，BSS在合適的尋呼信道上，在每一個(gè)被尋址的小區(qū)內(nèi)，用一條尋呼請(qǐng)求消息尋呼某個(gè)MS,消(4)一旦MS接收到電路交換業(yè)務(wù)的尋呼請(qǐng)求消息，它可以接受，并響應(yīng)該請(qǐng)求，然后，遵循尋呼響應(yīng)的CS過(guò)程，響應(yīng)包含隨機(jī)接入、立即指配 (5)在BSS接收到尋呼應(yīng)答消息時(shí)，發(fā)送該消息給MSC,然后，MSC停止尋呼應(yīng)答定時(shí)器。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)電路業(yè)務(wù)和GPRS業(yè)務(wù)的尋呼方式及其配合關(guān)系，可將網(wǎng)絡(luò)劃分為表4-1所示的三種網(wǎng)絡(luò)操作模式。GPRS尋呼尋呼協(xié)調(diào)關(guān)系l對(duì)附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上的MS,網(wǎng)絡(luò)下發(fā)分組尋呼的信道與電路尋呼一樣，MS只需監(jiān)視一個(gè)尋呼信道。如果給MS分配了PDCH,則網(wǎng)絡(luò)還可以在該P(yáng)DCH上給該MS下發(fā)電路尋呼消息所有尋呼均在PCH上下發(fā)。MS只需監(jiān)視PCH,即使給MS分配了PDCH,MS也仍在PCH上Ⅲ電路尋呼消息：網(wǎng)絡(luò)在PCH上下發(fā)。分組尋呼消息：如果小區(qū)配有PCCCH則在PPCH上下發(fā)(MS需要同時(shí)偵聽(tīng)PCH和PPCH這兩個(gè)信道),否則在PCH上下發(fā)。4.4MM規(guī)程GPRS的MM規(guī)程通常與附著、用戶鑒權(quán)、標(biāo)識(shí)校驗(yàn)、加密等接入控制與安全性管理等一起執(zhí)行。中建立了該MS的MM上下文。此后，MS可以通過(guò)PDP上下文激活規(guī)程來(lái)如果網(wǎng)絡(luò)操作模式為I,已經(jīng)GPRS附著的MS,通過(guò)聯(lián)合RA/LA更新規(guī)程如果網(wǎng)絡(luò)操作模式為Ⅱ或Ⅲ,或者M(jìn)S沒(méi)有附著在GPRS,則MS按照GSM規(guī)范中規(guī)定的IMSI附著規(guī)程進(jìn)行。CC在附著規(guī)程中，MS向網(wǎng)絡(luò)指示其附著類型(IMSI附著、GPRS附著或聯(lián)合的IMSI/GPRS附著)和其身份識(shí)別。身份識(shí)別應(yīng)優(yōu)先使用P-TMSI(如果有有效的P-TMSI的話),然后才使用IMSI。對(duì)于ClassC的MS,在進(jìn)行IMSI附著前必須處于GPRS分離狀態(tài)；在進(jìn)行GPRS附著前，必須處于IMSI分離狀態(tài)。單純的GPRS附著規(guī)程比較簡(jiǎn)單，圖4-3是聯(lián)合GPRS/IMSI附著規(guī)程示意圖。〇nn(1)第2步，如果MS的身份標(biāo)識(shí)是P-TMSI,而且其駐留的SGSN在GPRS(2)第3步，如果第2步未成功，則新SGSN向MS要求其上報(bào)IMSI。(3)第4步，是可選的。但是如果網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有該MS的MM上下文的話，則該(4)第5步，完全是可選的。(5)第6步，如果MS駐留的SGSN在GPRS分離后已經(jīng)改變，或者是它要將該MS的預(yù)約數(shù)據(jù)下發(fā)到該SGSN。(6)第7步，如果第1步指示的附著類型是在IMSI附著前提下的GPRS附的關(guān)聯(lián)。7c和7d是針對(duì)MSC間位置更新的情形。(7)第9步，如果P-TMSI或/和TMSI發(fā)生改變，則MS應(yīng)該確認(rèn)其已經(jīng)接(8)第10步，如果TMSI發(fā)生改變，則SGSN應(yīng)向VLR確認(rèn)MS已經(jīng)接受·聯(lián)合IMSI/GPRS分離(只支持MS發(fā)起)MS從GPRS網(wǎng)絡(luò)中分離可以采用顯式分離和隱式分離兩種方式。顯式分離方式就是由MS或SGSN發(fā)送一個(gè)分離請(qǐng)求；隱式分離方式則是在一個(gè)已經(jīng)存在的邏輯鏈路上，由于就緒定時(shí)器超時(shí)或者由于無(wú)線鏈路上發(fā)生不可恢復(fù)附著狀態(tài)的MS,可以通過(guò)SGSN來(lái)發(fā)起IMSI分離，而且可以與GPRS分離聯(lián)合進(jìn)行；沒(méi)有附著在GPRS的MS通過(guò)與GSMIMSI分離規(guī)程一樣的規(guī)程下面給出幾種分離的流程示意圖1.MS發(fā)起分離MS發(fā)起的分離規(guī)程如圖4-4所示，其說(shuō)明如下：(1)MS向SGSN發(fā)出分離請(qǐng)求(分離類型、切斷);(2)如果是GPRS分離，則SGSN收到該請(qǐng)求后向GGSN發(fā)出刪除PDP上下文請(qǐng)求(TID),GGSN返回刪除PDP上下文響應(yīng)(TID);2.網(wǎng)絡(luò)(SGSN)發(fā)起分離SGSN發(fā)起的分離規(guī)程如圖4-5所示，其說(shuō)明如下：PDP上下文響應(yīng)(TID);3.網(wǎng)絡(luò)(HLR)發(fā)起分離HLR可以從運(yùn)營(yíng)目的出發(fā)要求從SGSN中刪除一個(gè)用戶的MM和PDP上下(1)HLR向SGSN發(fā)送一個(gè)位置取消(包含IMSI、取消類型)消息。(2)SGSN收到該消息之后向MS發(fā)出分離請(qǐng)求(包含分離類型);4.4.3清除功能清除功能允許SGSN通知HLR它已經(jīng)將處于GPRS分離狀態(tài)的MS的MM將該MS的MM上下文、PDP上下文和鑒權(quán)三元組保留一定時(shí)間，以備稍后該MS可能發(fā)起的GPRS附著時(shí)使用，以減少訪問(wèn)HLR的次數(shù)?！穹乐刮词跈?quán)使用GPRS業(yè)務(wù)(鑒權(quán)和服務(wù)請(qǐng)求確認(rèn))●提供用戶識(shí)別碼保密(臨時(shí)識(shí)別碼和加密)●提供用戶數(shù)據(jù)保密(加密)。下面從這三個(gè)方面對(duì)GPRS的安全性功能作一簡(jiǎn)要介紹。4.5.1用戶鑒權(quán)GPRS鑒權(quán)流程和GSM原有的鑒權(quán)流程相似，不同點(diǎn)在于GPRS鑒權(quán)流程是由SGSN發(fā)起的，GPRS鑒權(quán)過(guò)程執(zhí)行用戶鑒權(quán)、選擇加密算法和加密起將不能通過(guò)SGSN對(duì)MS鑒權(quán)，也不能位置更新，但是在CS連接建立期間，可以鑒權(quán)MS。鑒權(quán)過(guò)程如圖4-7所示。對(duì)該規(guī)程說(shuō)明如下：送鑒權(quán)信息”消息。HLR用包含鑒權(quán)三元組的“發(fā)送鑒權(quán)信息響應(yīng)”消息應(yīng)答。每一個(gè)鑒權(quán)三元組都包含RAND、SRES和Kc;(2)SGSN向MS發(fā)出鑒權(quán)請(qǐng)求(包含RAND、CKSN、加密算法),MS臨時(shí)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)(TLLI)用來(lái)唯一識(shí)別一個(gè)用戶，在同一路由區(qū)，IMSI和TLLI具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系只有MS和SGSN知道。TLLI的地址范圍可以分為三部分：本地地址、外部地址以及隨機(jī)地址，其中本地地址是由SGSN分配的并且只在地址分配時(shí)所在路由區(qū)有效；外部地址是由MS分配的，源于舊路由區(qū)中的本地地址；當(dāng)MS不具備本地地址和外部地址時(shí)，MS將隨機(jī)選擇一個(gè)TLLI。當(dāng)MS處于READY狀態(tài)時(shí)，SGSN重新分配TLLI,并通過(guò)一個(gè)TLLI再分配流程或在連接流程、路由區(qū)更新流程時(shí)進(jìn)行?？梢詫LLI標(biāo)記作為一個(gè)可選的參數(shù)，如果MS接收到TLLI標(biāo)記，將在下一個(gè)連接請(qǐng)求或路由區(qū)請(qǐng)求中附加TLLI標(biāo)記，供SGSN驗(yàn)證。圖4-8給出了(1)SGSN向MS發(fā)出P-TMSI重新分配命令消息(新P-TMSI,P-TMSI簽(2)MS向SGSN返回P-TMSI重新分配完成消息。4.5.3用戶數(shù)據(jù)和GMM/SM信令保密在GPRS中，加密的范圍在MS和SGSN之間，而與此對(duì)應(yīng)的GSM加密作GPRS增加了一個(gè)新的加密算法(參見(jiàn)GSM01.60),另外由于SGSN不知道TDMA的幀數(shù)，因此在加密算法中，用邏輯鏈路控制幀數(shù)量來(lái)代替TDMA4.5.4用戶身份檢查GPRS的用戶身份檢驗(yàn)規(guī)程如圖4-10所示，它基本等同于GSM,不同點(diǎn)在于檢驗(yàn)的執(zhí)行者是SGSN。(1)SGSN向MS發(fā)出標(biāo)識(shí)請(qǐng)求(包含標(biāo)識(shí)類型):MS向SGSN返回標(biāo)識(shí)響應(yīng)(包含移動(dòng)標(biāo)識(shí));(2)SGSN如果需要校驗(yàn)IMEI,則向EIR發(fā)出校驗(yàn)IMEI(包含IMEI)消息；EIR向SGSN返回校驗(yàn)IMEI確認(rèn)(包含IMEI)。位置管理功能包括以下幾個(gè)方面：使網(wǎng)絡(luò)能夠獲取處于STANDBY和READY狀態(tài)下的MS的路由區(qū)。●使網(wǎng)絡(luò)能夠獲取處于READY狀態(tài)下的MS的小區(qū)標(biāo)識(shí)。MS定時(shí)地將MM上下文中的小區(qū)標(biāo)識(shí)和路由區(qū)標(biāo)識(shí)分別與從系統(tǒng)消息中接收到的小區(qū)標(biāo)識(shí)和路由區(qū)標(biāo)識(shí)相比較，從而產(chǎn)生小區(qū)更新和路由區(qū)更新請(qǐng)求。另外，MS會(huì)定時(shí)發(fā)起周期性路由區(qū)更新請(qǐng)求。位置管理的規(guī)程可以分為以下三種：●路由區(qū)更新規(guī)程●聯(lián)合路由區(qū)和位置區(qū)更新規(guī)程4.6.1小區(qū)更新規(guī)程MS會(huì)發(fā)起小區(qū)更新規(guī)程。如果路由區(qū)改變了，則直接發(fā)起路由區(qū)更新而不是(1)MS通過(guò)發(fā)送一個(gè)任意類型的、包含其ID的上行LLC幀給SGSN來(lái)啟(2)BSS收到該LLC幀后，在相應(yīng)的BSSGP幀頭帶上新小區(qū)的CGl(含4.6.2路由區(qū)更新規(guī)程性路由區(qū)更新定時(shí)器超時(shí)后，該MS發(fā)起RA更新規(guī)程。SGSN通過(guò)檢查路由區(qū)更新請(qǐng)求消息是否攜帶老路由區(qū)標(biāo)識(shí)來(lái)確定執(zhí)行SGSN內(nèi)部的RA更新規(guī)程或SGSN間的RA更新規(guī)程。周期性RA更新規(guī)程總是SGSN內(nèi)部RA更新規(guī)程。1.SGSN內(nèi)部的路由區(qū)更新SGSN內(nèi)部的路由區(qū)更新如圖4-11所示。新類型等),BSS在其中加上包含RAC和LAC的小區(qū)全球標(biāo)識(shí)(CGl);(2)啟動(dòng)安全性規(guī)程(可選);然后向MS返回路由區(qū)更新接受消息(包含P-TMSI、P-TMSI簽名);如果路由區(qū)更新過(guò)程失敗超過(guò)最大允許次數(shù)，或者SGSN返回路由區(qū)更新拒2.SGSN間的路由區(qū)更新SGSN間的路由區(qū)更新如圖4-12所示。DTn(1)MS向新SGSN發(fā)送路由區(qū)更新請(qǐng)求(包含原RAl、更新類型等),BSS在其中加上包含RAC和LAC的小區(qū)全球標(biāo)識(shí)(C(2)新SGSN向原SGSN發(fā)出SGSN上下文請(qǐng)求(包含原RAl、TLLI、原P-TMSI簽名、新SGSN地址),以獲得該MS的MM上下文和PDP(3)執(zhí)行加密功能(可選);標(biāo)記該MS上下文中的MSCNLR關(guān)聯(lián)等其它信息無(wú)效。如果前面的鑒(6)新SGSN向GGSN發(fā)出更新PDP上下文請(qǐng)求(包含新SGSN地址、TID、商定的QoS),GGSN返回更新PDP上下文響應(yīng)(包含TID);(7)新SGSN向HLR發(fā)出位置更新消息(包含SGSN編號(hào)、SGSN地址、取消類型),原SGSN刪除相應(yīng)的MM和PDP上下文后返回位置取消確認(rèn)(包含IMSI);(9)HLR通知新SGSN插入用戶數(shù)據(jù)(包含IMSI、GPRS簽約數(shù)據(jù)),新SGSN創(chuàng)建相應(yīng)的MM上下文后返回插入用戶數(shù)據(jù)確認(rèn)(包含IMSI)(10)HLR向新SGSN返回位置更新確認(rèn)(包含IMSI);(11)新SGSN重建該MS的MM上下文和PDP上下文，為該MS分配新的P-TMSI,向MS返回路由區(qū)更新接受消息(包含P-TMSI、LLC確認(rèn)、P-TMSI簽字);(12)MS返回路由更新完成消息(包含P-TMSI、LLC確認(rèn))。MS發(fā)起路由區(qū)和位置區(qū)更新規(guī)程，但這僅限于網(wǎng)絡(luò)操作模式I方式下的a(7SGSN內(nèi)部的聯(lián)合RA/LA更新規(guī)程如圖4-13所示。(1)MS向SGSN發(fā)送路由區(qū)更新請(qǐng)求(包含原RAl、原P-TMSI簽名、更新類型等)。更新類型指明是聯(lián)合RA/LA更新，如果MS是進(jìn)行IMSI附著，則更新類型為請(qǐng)求IMSI附著的聯(lián)合RA/LA更新。BSS在其中加(2)執(zhí)行加密功能(可選);新VLR發(fā)送位置取消請(qǐng)求(包含新RAl、IMSI、SGSN號(hào)、位置更新類型),并通過(guò)RAl得到VLR號(hào)。新VLR通過(guò)存儲(chǔ)SGSN號(hào)來(lái)建立或更新與SGSN的關(guān)聯(lián)；(4)新VLR通知HLR位置更新(包含新VLR號(hào)),HLR向舊VLR發(fā)送位置取消(包含IMSI)消息，舊VLR刪知新VLR插入用戶數(shù)據(jù)(包含IMSI、GSM用戶數(shù)據(jù)),新VLR返回插入用戶數(shù)據(jù)確認(rèn)(包含IMSI)消息；HLR向新VLR返回位置更新確認(rèn)(包含IMSI)消息；(5)新VLR向SGSN返回位置更新接受消息(包含VLRTMSI);(6)SGSN更新MM上下文，為該MS分配新的P-TMSI,向MS返回路由區(qū)更新接受消息(包含P-TMSI、VLRTMSI、P-TMSI簽名);(7)如果MS接受新的P-IMSI或VLRTMSI,則向SGSN返回路由區(qū)更新完成消息(包含P-TMSI,VLRTMSI);2.SGSN間的聯(lián)合RA/LA更新規(guī)程SGSN間的聯(lián)合RA/LA更新規(guī)程如圖4-14所示。a a 14.Ro4.6.4周期性路由區(qū)更新和位置區(qū)更新所有處于GPRS附著狀態(tài)的MS(除了在進(jìn)行電路交換業(yè)務(wù)的B類GPRSMS外),都應(yīng)該進(jìn)行周期性RA更新。周期性RA更新規(guī)程相當(dāng)于SGSN內(nèi)部的RA更新(除了更新類型不一樣外)。處于IMSI附著而GPRS分離狀態(tài)的MS應(yīng)該發(fā)起周期性LA更新規(guī)程。對(duì)于同時(shí)IMSI附著和GPRS附著狀態(tài)的MS,其周期性更新行為取決于網(wǎng)絡(luò)●如果網(wǎng)絡(luò)操作模式是1,則MS只進(jìn)行周期性RA更新●如果網(wǎng)絡(luò)操作模式是Ⅱ或Ⅲ,則MS應(yīng)該分別進(jìn)行周期性RA更新和周期性LA更新。4.7用戶數(shù)據(jù)管理功能此外，HLR可以通過(guò)添加用戶數(shù)據(jù)規(guī)程來(lái)通知SGSN添加一個(gè)或多個(gè)新的PDP上下文，或修改已存在的一個(gè)或多個(gè)PDP上下文。4.7.1添加用戶數(shù)據(jù)規(guī)程添加用戶數(shù)據(jù)規(guī)程如圖4-15所示。(2)SGSN更新其GPRS簽約數(shù)據(jù)并且確認(rèn)來(lái)自HLR的消息?！袢绻嚓P(guān)的PDP上下文是新的或未激活，則存儲(chǔ)HLR發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)；如果相關(guān)的PDP上下文激活，則將新的QoS與商定的QoS進(jìn)行比較，不一樣時(shí)發(fā)起“PDP上下文修改規(guī)程”;如果MS目前駐留的VPLMN與新的允許VPLMN地址不符，則發(fā)起“PDP上下文去激活規(guī)程”。4.7.2刪除用戶數(shù)據(jù)規(guī)程刪除用戶數(shù)據(jù)規(guī)程如圖4-16所示。(2)SGSN向HLR返回刪除用戶數(shù)據(jù)確認(rèn)消息(包含IMSI)?！袢绻嚓P(guān)的PDP上下文未激活，則刪除該P(yáng)DP上下文即可；●如果相關(guān)的PDP上下文激活，則發(fā)起“PDP上下文去激活規(guī)程”。4.8MS類標(biāo)處理功能GPRS對(duì)MS的類別標(biāo)識(shí)的處理與原GSM不同，當(dāng)MS附著到GPRS上時(shí)，其類別標(biāo)識(shí)在MM消息中發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)并存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，直至該MS轉(zhuǎn)移到GPRS分離狀態(tài)。這是為了避免MS類別在無(wú)線接口上傳輸，從而節(jié)約無(wú)線資源。MS的級(jí)別標(biāo)識(shí)分兩部分：無(wú)線接入類標(biāo)和SGSN類標(biāo)。無(wú)線接入類標(biāo)表示MS的無(wú)線能力，如頻段能力、多時(shí)隙能力、功率等級(jí)能力以及BSS進(jìn)行無(wú)線資源管理所需的其他信息等，無(wú)線接入類標(biāo)在發(fā)送給SGSN之后，由SGSN提供給BSS。SGSN類標(biāo)表示與無(wú)線無(wú)關(guān)的其他能力，如加密能力等。SGSN應(yīng)該將無(wú)線接入類標(biāo)作為一個(gè)信息域在每個(gè)下行的BSSGPPDU中提供給BSS;而B(niǎo)SS隨時(shí)可以向SGSN請(qǐng)求某MS的無(wú)線接入類標(biāo)。為了提高效率，規(guī)范中也提供了在初始接入階段，BSS從MS直接得到簡(jiǎn)化無(wú)線接入類標(biāo)的機(jī)制。第5章無(wú)線資源管理功能GPRS無(wú)線資源管理主要體現(xiàn)為以下的功能：●監(jiān)視GPRS信道的利用率，檢測(cè)利用率低或發(fā)生擁塞的GPRS信道●擁塞控制GPRS無(wú)線資源采取動(dòng)態(tài)分配的策略，同時(shí)GSM無(wú)線資源動(dòng)態(tài)地在GPRS和其他GSM業(yè)務(wù)之間共享。用于GPRS的無(wú)線資源可以動(dòng)態(tài)地增加直到達(dá)到一個(gè)運(yùn)營(yíng)者設(shè)定的最大值，或動(dòng)態(tài)地減少直到達(dá)到一個(gè)運(yùn)營(yíng)者設(shè)定的最小值。另外網(wǎng)絡(luò)將在公共控制信道上廣播GPRS系統(tǒng)信息。5.2GPRS下行鏈路傳輸?shù)膶ず粼赟GSN向一個(gè)處于STANDBY狀態(tài)的MS傳輸數(shù)據(jù)之前，SGSN送一個(gè)尋呼請(qǐng)求，該尋呼流程將MM的狀態(tài)由STANDBY轉(zhuǎn)為READY,MS收到尋呼請(qǐng)求后將回送任一有效的LLC幀作為應(yīng)答，將SGSN中的MM上下文由STANDBY狀態(tài)轉(zhuǎn)為READY狀態(tài)。如果SGSN在一定時(shí)間內(nèi)(由定時(shí)器監(jiān)視)沒(méi)有收到MS的應(yīng)答，將重復(fù)發(fā)送尋呼請(qǐng)求。圖5-1給出GPRS尋呼流程。(1)SGSN收到一個(gè)下行PDPPDU,欲傳輸?shù)揭粋€(gè)處于STANDBY狀態(tài)的(2)SGSN向服務(wù)該MS的BSS發(fā)送BSSGP尋呼請(qǐng)求消息(包含IMSI,P-TIMSI,Area,ChannelNeeded,Qos,DRX參數(shù))。(3)BSS向指定路由區(qū)下的所有小區(qū)發(fā)送尋呼請(qǐng)求消息(包含P-TMSI,所需信道)。將MM狀態(tài)遷移到READY狀態(tài)。在做出這個(gè)響應(yīng)前，需進(jìn)行分組信道內(nèi)。MS如果處于空閑模式，那么,它將使用小區(qū)選擇和重選過(guò)程。GPRSMS可以選擇使用非連續(xù)接收(DRX),如果選用DRX,MS應(yīng)在連接過(guò)程中將DRX的相關(guān)參數(shù)指示給SGSN,SGSN將在每一個(gè)尋呼請(qǐng)求中，●Non-DRX定時(shí)器：決定MS處于non-DRX模式下的時(shí)間。第6章分組路由與傳輸功能6.1PDP狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換處于非激活態(tài)的PDP地址的PDP上下文不包含處理分組數(shù)據(jù)包所需的路由及映射信息，對(duì)于用戶的路由區(qū)更新信息不作修改，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。2.激活(ACTIVE)狀態(tài)處于激活態(tài)的PDP地址的PDP上下文包含處理分組數(shù)據(jù)包所需的路由及映射信息，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。PDP上下文激活狀態(tài)只PDP狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換如圖6-1所示。圖6-1PDP狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能和PDP上下文的狀態(tài)有著緊密關(guān)系，只有在一個(gè)PDP可能對(duì)相應(yīng)的PDPPDU進(jìn)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)(對(duì)于PTP情況)。在GPRS系統(tǒng)中，傳輸數(shù)據(jù)是圍繞PDP上下文來(lái)開(kāi)展的，對(duì)PDP上下文的6.2.1靜態(tài)地址與動(dòng)態(tài)地址地址。還是動(dòng)態(tài)VPLMNPDP地址由HPLMN運(yùn)營(yíng)商在簽約中規(guī)定。對(duì)每個(gè)IMSI,可以分配0個(gè)或若干個(gè)靜態(tài)地址，可以分配0個(gè)或若干