1、内容,第一部分 GPRS网络结构、功能与业务 第二部分 GPRS空中接口与无线资源管理 第三部分 GPRS移动性管理与路由管理,第一部分内容,引言 1.GSM/GPRS网络的组成 2.GPRS的业务特征 3.GPRS网络体系结构 4.GPRS网络逻辑功能 5.传输面与信令面 6.GPRS数据业务的接入,引言,GPRS是GSM在phase 2阶段提供的通用分组数据业务 GPRS以一种有效的方式，采用分组模式传送高速和低速的数据和信令 GSM/GPRS是GSM网络的升级 成为第二代公共移动数据网 2G数字移动网向3G过渡的重要阶段,1. GPRS网络的组成（1/4),（1）移动台（MS） （2）基
2、站子系统（BSS） 基站收发信台（BTS） 基站控制器（BSC） （3）移动交换中心（MSC）以电路方式与外部网络（PSTN/ISDN）互连 归属位置寄存器（HLR） 访问者位置寄存器（VLR） 设备标识寄存器（EIR） 鉴权中心（AUC）,GSM网络主要组成部分,1. GPRS网络的组成(2/4),（1）业务信道（TCH） （2）控制信道（CCH，或信令信道）广播信道（BCH） 公共控制信道（CCCH）专用控制信道（DCCH）,GSM有两种逻辑信道,1. GPRS网络的组成（3/4),增强原有GSM网络的某些实体的功能 增加新的网络实体 （1）在GSM无线子系统中 增强BSC的功能增加PCU
3、（分组控制单元） 增加了业务信道和控制信道的种类 （2）在GSM网络子系统中 增加了两个节点：GGSN和SGSN 通过GGSN与外部数据网络（IP网络、X.25网络 等）互连 增强HLR存储信息的功能（用户数据、路由信息） 此外：BG、CG、DNS,GPRS网络的构建方法,1. GPRS网络的组成（4/4),GSM/GPRS网络的组成图示说明,MS,BTS,BSC,MSC/VLR,GGSN,SGSN,GGSN,HLR,AUC,PCU,PSTN/ISDN,Circuit Switched,GPRS Core Network,X.25 Network,IP Network,Packet Switc
4、hed,GSM,GPRS,2.GPRS的业务特征(1/4),2.1 业务类型 2.2 业务的质量（QoS） 2.3 业务的安全性,2. GPRS的业务特征（2/4),GPRS支持两种类型的分组业务 （1）点到点（PTP）业务 PTP无连接网络业务（PTP-CLNS），支持基于IP的网络应用 PTP面向连接网络业务（PTP-CONS），支持基于面向连接网络协议如X.25的应用 （2）点到多点（PTM）业务 组播业务（PTM-M）同一地区所有用户 群呼业务（PTM-G）特别的用户群GPRS也允许短消息业务（SMS）在GPRS无线信道上传送,业务类型,2. GPRS的业务特征（3/4),（1）优先权
5、分高、中、低三档 （2）可靠性按业务数据单元（SDU）的总错误概率（包括丢失、重复、错号、差错）分为三级：一级为109，二级为104，三级为102 （3）时延按SDU在GPRS网络中端到端传输（包括上下行链路）的平均时延分为4级： SDU为128字节时，1、2、3级平均时延分别小于0.5、5、50秒 SDU为1024字节时，1、2、3级平均时延分别小于2、15、75秒第4级无规定 （4）用户数据的吞吐量最大比特率和平均比特率,业务的质量（QoS）,2. GPRS的业务特征（4/4),（1）GPRS的业务安全性相当于GSM SGSN执行鉴权和加密规程 GPRS的加密算法是为分组传输而优化的 （3
6、）业务安全特征MS鉴权、接入控制、用户标识机密性、用户数据机密性,业务安全性,3.GPRS网络体系结构(1/8),3.1 GPRS逻辑结构 3.2 功能实体 3.3 接口 3.4 域,3. GPRS网络体系结构（2/8),GPRS逻辑结构,GPRS逻辑结构,3. GPRS网络体系结构（3/8),MS移动台，包括ME和SIM。ME包括MT和TE BSS基站子系统，BSS由一个BSC和一个（或多个）BTS组成 MSC移动交换中心，负责位于MSC域的MS的交换和信令功能 HLR归属位置寄存器，存储用户预订信息和路由信息 VLR访问者位置寄存器，存储与MS漫游有关的用户及其位置和网络标识的信息 AUC
7、鉴权中心，存储在HLR中已登记的移动用户密钥，用于鉴权和加密 EIR设备标识寄存器,功能实体（之一）,3. GPRS网络体系结构（4/8),GMSC网关MSC SM-SC短消息业务中心 SMS-GMSC短消息业务网关MSC SMS-IWMSC短消息业务互通MSC SGSN服务GPRS支持节点 GGSN网关GPRS支持节点SGSN和GGSN两节点利用其存储的地址和其它信息与 MSC/VLR 和HLR交换位置和其它信息，来执行鉴权加密、移动性管理和路由管理等功能,功能实体（之二）,3. GPRS网络体系结构（5/8),（1）GSM网络实体之间的信令接口A接口MSC与BSC之间的接口B接口MSC与V
8、LR之间的接口（内部接口）C接口HLR与GMSC之间的接口D接口HLR与VLR之间的接口E接口MSC之间的接口F接口MSC与EIR之间的接口G接口VLR之间接口H接口HLR与AUC之间接口,接口（之一）,3. GPRS网络体系结构（6/8),（2）GSM/GPRS网络实体之间的接口信令与数据传送接口Um接口MS与BSS之间的接口（空中接口）Gb接口SGSN与BSS之间的接口Gn接口SGSN与GGSN之间的接口Gd接口SGSN与GMSC之间的接口Gp接口SGSN与其它GPRS网络中GGSN之间的接口Gi接口SGSN与外部数据网络的接口,接口（之二）,3. GPRS网络体系结构（7/8),信令接口
9、Gr接口SGSN与HLR之间的接口Gs接口SGSN与MSC/VLR之间的接口Gf接口SGSN与EIR之间的接口Gc接口SGSN与HLR之间的接口,接口（之三）,3. GPRS网络体系结构（8/8),LA位置域，表示MS移动时无需更新VLR的区域。一个LA可以包含一个或多个小区（Cell）。 RA路由域，表示MS移动时无需更新SGSN的区域。一个RA可以包含一个或几个小区。一个RA总是包含在一个LA内。 SGSN域表示一个SGSN所服务的网络部分。一个SGSN域可由一个或几个RA组成,域,（GPRS）,4.GPRS网络逻辑功能(1/8),4.1 网络接入控制功能 4.2 分组选路与传送功能 4.
10、3 移动性管理功能 4.4 逻辑链路管理功能 4.5 无线资源管理功能 4.6 网络管理功能,4. GPRS网络逻辑功能（2/8),该功能为用户提供接入网络、使用网络和设备的能力 网络接入可由MS或网络侧起始 网管可对用户接入能力和业务进行限制 支持匿名接入，只需PDP地址，无需鉴权和加密 固定网络接口（Gi）支持多种外部PDN协议（X.25,IP）,网络接入控制功能（之一）,4. GPRS网络逻辑功能（3/8),网络接入控制功能包括： （1）登记功能建立移动id与网络有关参数的关联。该关联存储在HLR中，或根据需要动态变化。 （2）鉴权与授权对用户使用网络的权限进行辨识和认证。它与MM功能关
11、联。 （3）准许控制功能根据用户对QoS要求，计算网络资源，确定是否能获得该资源，并预留这些资源。它与RRM相关联。,网络接入控制功能（之二）,4. GPRS网络逻辑功能（4/8),（1）中继功能一节点接收分组转发给下一节点 （2）选路功能包括GPRS核心网和骨干网内的选路 （3）地址翻译和映射将外部网络地址变换成为内部网络地址 （4）封装功能在PDU上加上地址和控制信息，以便在GPRS核心网和无线接入网内选路。,分组选路与传送功能（之一）,4. GPRS网络逻辑功能（5/8),（5）隧道功能GPRS网络中心封装的PDU从封装点到拆封点的传送 （6）压缩功能用来优化无线信道容量的使用 （7）加
12、密功能保护用户和信令的加密性 （8）域名服务器功能将GSN逻辑域名解析成GSN地址,分组选路与传送功能（之二）,4. GPRS网络逻辑功能（6/8),逻辑链路建立在MS附着GPRS时 逻辑链路维护监视LL状态、控制LL状态变化 逻辑链路释放释放与LL相关的资源,移动性管理(MM)功能,逻辑链路管理(LLM)功能,MM用来跟踪MS在GPRS网络中位置 (将在第三部分详细介绍）,4. GPRS网络逻辑功能（7/8),RRM负责对无线信道分配和维护，RR由电路模式（语 音和数据）与GPRS共享。 （1）Um管理功能管理每个小区中的物理信道，并确定分配给GPRS的RR量。 （2） Um发送功能提供分组
13、在空中接口上的传送能力，包括：MAC、分组复用、分组鉴别、差错检测与纠正、流量控制。 （3）小区选择功能使MS选择最佳的小区，并分配相应的RR。 （4）路径管理功能负责对BSS与SGSN之间分组路径进行（动态或静态）管理。,无线资源管理（RRM）功能,4. GPRS网络逻辑功能（8/8),该功能提供有关机制来支持与GPRS相关的网络运营和维护功能,网络管理（NM）功能,5. 传输与信令面（1/3),传输面中MS、BSS、SGSN和GGSN的协议栈提供了GPRS 网络中用户信息和信令传输及控制的机制,GPRS传输面,GPRS传输面,5. 传输与信令面（2/3),信令面协议主要功能是控制和支持传输
14、面的功能，包括： 控制接入连接，如附着、分离GPRS网络 控制已建立网络接入连接的属性，如PDP地址的激活 控制已建立连接的路由，支持用户移动性 控制网络流量分配 提供补充业务,信令面（之一）,5. 传输与信令面（3/3),MS-SGSN信令面：,信令面（之二），包括：,SGSN和GGSN与网络其它实体的信令接口都有相应的信令面协议栈，以支持该接口上的信令规程,MS-SGSN信令面,6.GPRS数据业务的接入(1/6),6.1 GPRS MS 6.2 基于X.25的业务的接入 6.3 基于IP的业务的接入 6.4 基于PPP业务的接入,6. GPRS数据业务的接入（2/6),分为三种类型： A
15、类附着GPRS和其它GSM业务，并支持两者同时操作 B类附着GPRS和其它GSM业务，不支持两者同时操作，只能顺序操作 C类只能附着GPRS（或GSM）业务,GPRS MS（之一）,6. GPRS数据业务的接入（3/6),MS由（TEMT）组成，TE具有多样性。为支持数据业务，MT应具有以下基本功能： R点处的物理连接； 与TE接口上的流量控制 MT两个接口上的信令映射 支持TE与GPRS承载网络间的数据完整性 支持字符方式数据传输 支持分组方式数据传输,GPRS MS（之二）,6. GPRS数据业务的接入（4/6),X.25字符方式业务接入TE为字符终端（非分组终端） TE用AT命令激活MT
16、中的PAD接入GSM/GPRS网络 X.25分组方式业务接入TE为X.25分组终端 TE采用L3 X.25接入规程，通过MT L3 X.25中继接入,基于X.25的业务接入,6. GPRS数据业务的接入（5/6),TE与MT的L2采用PPP协议; PPP支持L1多种物理连接（如RS232，V.24，V.25); PPP支持L3的IP与非IP协议 一个PPP连接只能支持一个IP会话，即只能激活一个PDP上下文,基于IP的业务接入,6. GPRS数据业务的接入（6/6),网络层为PPP支持的非IP协议； PPP协议实体驻留在TE和GGSN中； TE接口上AT命令通过MT映射成Um接口上 PDP上下
17、文激活。,基于PPP的业务接入,第二部分内容,引言1. 空中接口概述2. 逻辑信道与物理信道3. 无线资源管理4. RLC/MAC层5. 移动台分组数据传送,引 言,GPRS空中接口(Um)是MS与GPRS固定网络之间接口;MS通过Um接口接入GPRS网络,并通过GPRS网络与IP网络,X.25分组数据网,ATM网络相连;GPRS网络通过Um接口向MS提供分组数据业务;RRM负责对无线信道分配与维护,使GSM无线资源在电路模式业务(语音和数据)与GPRS共享.,1.空中接口概述,1.1 空中接口协议栈 1.2 空中接口数据流 1.3 有关协议层功能,1.空中接口概述空中接口协议栈,图1. 空中
18、接口协议栈,1.空中接口概述空中接口数据流,图2. 空中接口数据流,1. 空中接口概述有关协议功能(之一),(1) SNDCP(子网相关会聚协议层) 支持网络层多个协议实体共享一条数据链路,即在网络相关业务与网络无关协议之间起映射作用 SNDCP功能:网络层各协议数据复接(汇聚),压缩,分段,加密. SNDCP有确认与非确认2种数据传送模式,1. 空中接口概述有关协议功能(之二),(2)LLC层(逻辑链路控制层),功能: 支持多个逻辑链路连接,每个连接以DLCI(数据链路连接标识)标识,DLCI= 对LL上的帧进行顺序控制; 对LL上的差错进行检测和恢复; 对不可恢复差错进行通知.,1. 空中
19、接口概述有关协议功能(之三 ),（3）物理层：分2个子层 RFL(射频子层) 射频发送和接收、调制解调 PLL(物理链路子层)为MS与网络的连接提供物理信道,并支持多个MS共享一个物理信道。 PLL有两种功能: 通信功能:逻辑信道复接和映射、信道编码、加密、物理链路拥塞控制; 控制功能:无线子系统同步、无线链路信号质量 检测、发送功率控制、节电控制。,2.逻辑信道与物理信道,2.1 逻辑信道 2.2 物理信道 2.3 逻辑信道的复接与映射 2.4 信道编码,2.逻辑信道和物理信道,逻辑信道有两种类型: (1)业务信道 (2)控制信道(或信令信道),包括 PBCCH(分组广播控制信道) PCCC
20、H(分组公共控制信道) PDCCH(分组专用控制信道),逻辑信道(之一),2.逻辑信道和物理信道,逻辑信道(之二),(1)业务信道 PDTCH(分组数据业务信道):单向(上、下行)传送数据业务; (2)控制信道 PBCCH:广播分组数据专用的系统信息 PCCCH:传送分组数据的公共控制信令,2.逻辑信道和物理信道,逻辑信道(之三),PCCCH又分4种: PRACH(分组随机接入信道,上行):用于MS请求 接入网络时,以突发形式传送数据与命令; PPCH(分组寻呼信道,下行):在下行分组传送之前寻呼MS; PAGCH(分组接入准许信道,下行):在分组传送建立阶段、分组传送之前,利用该信道发送资源
21、分配信息给MS; PNCH(分组通知信道,下行):在PTM-M分组传送之前,利用该信道送一个PTM-M通知给一组MS;,2.逻辑信道和物理信道,逻辑信道(之四),PDCCH,包括3种 PACCH(分组随路控制信道):传送与MS有关的信令信息; PTCCH(分组定时提前量控制信道):传送定时信息,使MS与基站能比较准确估计时延,以正确接收信息;PTCCH分为2种:PTCCH/U使BTS能准确估计一个MS的时延;PTCCH/D用于多个MS同时更新传输时延。,2.逻辑信道和物理信道,物理信道(之一),(1)物理信道的定义载波调制速率 270.833 k bit/s载波比特流的TDMA帧长 4.615
22、 ms (1250 bit)每帧分为8个时隙每时隙长 567.9 us (156.25 bit)每时隙对应一个物理信道,2.逻辑信道和物理信道,物理信道(之二),(2) 突发 每个时隙中内容称为突发,有4种突发:常规突发(NB):承载所有业务信息和大部分信令信息;接入突发(AB):用于MS首次接入或越区切换;频率校正突发(FB);同步突发(SB); (3) 52帧复帧(240ms) 作为分组数据信道(PDCH),2.逻辑信道和物理信道,逻辑信道的复接与映射,物理信道的分配由RRM实体控制; 复接与映射以52帧复帧为基础; 复接与映射由RLC/MAC层控制(间接由RRM实体控制); 复接与映射是
23、动态的,随时按需分配。,2.逻辑信道和物理信道,信道编码方案,3.无线资源管理,引言 3.1 GPRS无线资源分配原则 3.2 PDCH的复帧结构 3.3 不同时隙聚合的传输速率 3.4 无线资源操作模式,3.无线资源管理,引言:关于GPRS无线资源的分配,(1)分配执行实体:RLC/MAC层中RRM实体。 (2)目的:对无线信道(PDCH)分配与维护,使无线资源由电路业务(语音和数据)与GPRS共享。 (3)基础:52帧复帧结构。 (4)根据实际需要动态分配。 (5)描述:静态描述“逻辑信道的映射”,表示资源分配的要求和结果;动态描述“逻辑信道的复接”,或“媒体接入模式”,表示资源分配的方法
24、(处理过程)。,3.无线资源管理,无线资源分配原则,(1)主从原则:至少一个PDCH作为主信道 控制信令、起始分组传送;其余PDCH作为从信道 用户数据、专用信令。 (2)容量指配原则:网络根据分组传送实际需要分配PDCH; GPRS并不永久占用PDCH。,3.无线资源管理,PDCH的复帧结构(之一),图3. 52帧复帧结构,3.无线资源管理,PDCH的复帧结构(之二),52帧复帧结构12复帧块(B0-B11)+2个空闲帧+2个PTCCH帧每个复帧块有4帧,每帧有8个时隙,每个时隙(PDCH)携带一个突发。PDCH的共享是以无线块为基础的,一个无线块长 465 bit,包含4个连续的突发。B0
25、块必须分配给PBCCH。,3.无线资源管理,PDCH的复帧结构(之三),3.无线资源管理,不同时隙聚合的传输速率,3.无线资源管理,无线资源操作模式,(1)分组空闲模式:在该模式下,RLC层无TBF(暂时数据块流)存在。当上层要求传送LLC PDU时，启动TBF建立,并转移到分组传送模式。 (2)分组传送模式:在该模式下,MS被分配RR可以在一个或多个PDCH上提供TBF,连续传送LLC PDU。,4.RLC/MAC层,4.1 RLC/MAC的功能 4.2 RLC/MAC的操作模式 4.3 复接控制原理,4. RLC/MAC层,RLC/MAC的功能,MAC的基本功能:对多个MS接入通信媒质(网
26、络)进行有效的接入控制管理。 (1)复接控制:下行链路由一个调度机制来控制,上行链路由媒质接入模式来控制; (2)碰撞控制:在初始接入时,上行链路采用基于预留的时隙AL OHA协议进行控制; (3)优先权控制.,4. RLC/MAC层,RLC/MAC操作模式,(1)确认模式:利用TBF中的RLC块序列编号(BN),采用选择性ARQ重传机制,保证RLC数据块传输的可靠性; (2)非确认模式:无重传机制。,4. RLC/MAC层,复接控制原理(之一): 参数,(1) TBF(暂时数据块流):TBF是RLC/MAC层中两个RR对等实体之间的物理连接, TBF由RLC块组成,只在数据传送时存在。 (2
27、) TFI(暂时数据块流标识):用来标识TBF。,4. RLC/MAC层,复接控制原理(之二): 参数,(3) USF(上行链路状态标志): USF用来控制多个MS在PDCH/U上复接; USF包含在每个PDCH/D的RLC块的头中; USF由3 bit编码组成8种状态值,其中“111”表示PRACH.其余USF状态值可用来预留该PDCH/U给不同MS。 USF_GRANULARITY参数控制发送块的数量“0”发送1块; “1”发送4块序列.,4. RLC/MAC层,复接控制原理(之三):媒质接入(资源分配)模式,(1)动态分配模式:MS根据在PDCH/D上RLC块中检测到的USF值,在相应的
28、PDCH/U上发送1或4块。 (2)扩展动态分配模式:MS除了在相应的PDCH/U上发送外,还可在编号更高(扩展)的PDCH/U上发送块。 (3)固定分配模式:每个MS被分配固定无线资源,不分配USF。,5.移动台的分组数据传送,引言 5.1 MS发起的分组数据传送 5.2 MS终接的分组数据传送 5.3 上下行分组同时传送,5.移动台的分组数据传送,引言,在MS进行分组数据传送之前 (1)必须先建立MS与网络之间的物理连接,即建立TBF 用TFI来标识数据链路连接 用TLLI标识 (2)然后进入分组数据传送阶段。,5.移动台的分组数据传送,MS发起的分组数据传送(上行):(之一),(1)TB
29、F建立阶段(上行接入阶段) 由MS在PCCCH上起始分组接入规程实现 接入规程的主要功能: 初始接入(要解决多个MS在接入时竞争问题)资源分配(要解决按需合理分配资源问题) 初始接入的两种方法:一阶段分组接入(One-Phase Packet Access)两阶段分组接入(Two-Phase Packet Access),5.移动台的分组数据传送,MS发起的分组数据传送(上行):(之二),一阶段接入法 由MS请求和选择 网络有权迫使MS使用两阶段分组接入法 此法存在竞争的可能 由竞争分辨规程解决(在数据传送阶段) 两阶段接入法 不存在竞争,5.移动台的分组数据传送,MS发起的分组数据传送(上行
30、):(之三),(2)分组数据传送阶段,5.移动台的分组数据传送,MS终接的分组数据传送(下行):(之一),(1)下行TBF建立阶段由下行分组传送的寻呼规程和分组下行分配规程实现 (2)分组传送阶段,5.移动台的分组数据传送,上下行分组数据同时传送,(1)当上行TBF在进行分组传送时 MS连续监视下行PDCH上可能出现的Packet Down Link Assignment消息 从该消息分配的PDCH上接收下行数据,5.移动台的分组数据传送,上下行分组数据同时传送,(2)当下行TBF在进行分组传送时若MS要求发送分组给网络时,MS在其(向网络)发送的ACK消息中说明(不必发Packet Chan
31、nel Request 信息); 由网络分配上行资源给MS进行分组传送。,第三部分内 容,. 概述. 管理的要素. 连接过程. 位置更新过程,1.1 GPRS移动性管理,（1）连接管理建立MS与网络的GMM/SM子层对等实体通信。 GMM连接管理：对MS与网络的连接进行管理，如MS附着与分离、鉴权与加密。 SM连接管理：对用户的分组业务连接进行管理，如PDP上下文激活、修改与去活。 （2）位置管理为网络提供跟踪MS位置的能力，维护通信的连续性。,1.2 分组路由管理功能,为分组数据在GPRS无线接入网、核心网和骨干网中传送提供有效的选路机制。,1.3 分组传送的一般过程（之一）,（1）连接过程
32、（MS接入网络的过程）高层连接： GMM连接、SM连接；低层连接： 物理连接（RR连接）,1.3 分组传送的一般过程（之二）, 物理连接（RR连接）在空中接口RLC/MAC层中两个RR对等实体的TBF（以TFI标示）, GMM连接附着GPRSMS向网络请求附着GPRS；由GMM控制为MS分配一个TLLI；对用户鉴权、加密；激活GMM上下文，完成GMM连接。,1.3 分组传送的一般过程（之三）, SM连接 PDP上下文激活MS请求激活PDP上下文，作为分组路由上下文；PDP上下文激活后，建立GPRS会话；MS进行收发分组数据。,1.3 分组传送的一般过程 （之四）,（2） 位置更新过程：在会话过
33、程中，网络不断跟踪MS位置，保持会话连续性。,（3）选路过程：无论MS漫游到GPRS网络的任何位置，网络可利用隧道技术和封装技术对MS的分组数据传送进行有效地选路。,（4）分离过程：当MS分组传送结束时， 去活PDP上下文并分离GPRS释放无线资源。,. 管理的要素,2.1 移动性管理要素 2.2 SM要素 2.3 分组路由管理要素,2 .1 移动性管理要素 （之一）,（ 1 ） MM上下文,MM上下文是指用户在MS和GSN节点中存储的与MM有关的信息，该信息可分为两类：,预订信息 如IMSI、P-TMSI、安全性参数（如密钥、加密算法等）；,位置信息如当前路由域RA、小区标识CI、新SGSN
34、地址等；,这些信息用来为分组数据在骨干网中选路提供路由信息。,2 .1 移动性管理要素 （之二）,（ 2 ） GMM主要规程, GPRS附着（Attach）规程；, GPRS分离（Detach）规程；, 鉴权（Authentication）与加密（Ciphering）规程；,2 .1 移动性管理要素 （之三）,（ 3） 位置管理规程, 确定何时执行周期RA更新。对GPRS的C类MS，该规程包含2个规程；, 小区更新（Cell Update）规程；, 路由域更新（Routing Aera Update）规程；, 使MS能检测何时进入一个新的小区或新的RA；,2 .2 SM管理要素 （之一）,（
35、1） PDP上下文,PDP是外部PDN网与GPRS接口所用的网络协议。PDP上下文是在MS和GSN节点中,预订信息 如IMSI、QoS层次（如预订、请求、协商等）和无线优先权等；,位置信息如NSAPI、LLC-SAPI、GTP序号、 当前GGSN地址、PDP地址、APN（接入点名）等参数；,这些信息主要用来为分组数据在GPRS无线接入网和核心网中选路提供路由信息。,存储的与SM有关的信息，该信息可分为两类：,2 .2 SM管理要素（之二）,（ 2） 静态和动态PDP地址,PDP地址：是GPRS用户的网络层地址，与标准的网络层地址（IPv4、IPv6、X.121的地址）建立临时和永久性的关联。,
36、静态PDP地址 HPLMN将一个PDP地址永久性地分配给MS；,动态HPLMN PDP地址当激活个PDP上下文时，HPLMN才将一个PDP地址分配给MS；,动态VPLMN PDP地址当激活一个PDP上下文时，VPLMN才将一个PDP地址分配给MS。,按分配方式，PDP地址分为三种：,2 .2 SM管理要素（之三）,（ 3） APN的选择规则与映射,APN（接入点名）：, SGSN根据MS的三个请求参数（PDP类型、PDP地址、APN）与HLR中相应的三个预定参数比较判断来选择APN。,当MS在HPLMN时，只能选择H-APN；,当MS在VPLMN时，只能选择H-APN（或V- APN）。,AP
37、N选择规则 一个判决树：, 是SGSN所使用的GPRS核心网中GGSN参考名。, APN用来标识核心网所连接的外部PDN。,2 .2 SM管理要素（之四）,APN的映射（在DNS服务器中）, DNS将该IP地址返回给SGSN。,SGSN利用该GGSN的IP地址，在（GPRS核心网或骨干网中的）SGSN与GGSN之间建立隧道。, SGSN以所选择的APN询问DNS服务器。, DNS将APN映射成GGSN的IP地址。,2 .2 SM管理要素（之五）,（4）隧道管理消息,建立隧道的消息：, 包括建立、更新和撤消隧道的消息。,Create PDP Context Request,Create PDP
38、Context Response,2 .2 SM管理要素（之六）,例 1. MS在HPLMN,PDP Context Activation及在GPRS核心网建立隧道,MS,BSS,SGSN,DNS,BG,MS确定3个参数,MS发“activate PDP Context”，SGSN选择APN（H-APN）,SGSN以APN询问DNS,DNS将APN映射成GGSN IP地址，并回答SGSN,SGSN发“Create PDP Context Request”给GGSN,GGSN发“Create PDP Context Response”给SGSN，建立隧道。,2 .2 SM管理要素（之七）,例 2
39、. MS在VPLMN,PDP Context Activation及在GPRS核心网建立隧道,2 .2 SM管理要素（之八）,（5） SM规程, PDP Context Activation Procedure, PDP Context Modification Procedure, PDP Context deactivation Procedure,2 .3 分组路由管理要素 （之一）,（1） GSN节点和MS中MM与PDP上下文中的位置信息：,（2）封装功能：,这些位置信息为分组数据在GPRS无线接入网、核心网和骨干网中选路提供路由信息。, 封装在MS完成GPRS Attach Proc
40、edure和PDP Context Activation Procedure过程之后进行。,2 .3 分组路由管理要素 （之二）,封装分两种类型：,外部PDN的PDP PDU经过GTP/TCP/IP三个协议层封装，再送至GPRS IP核心网，并按IP PDU头中SGSN地址传送给SGSN。,GPRS核心网内的封装 隧道协议（GTP）,外部PDN的PDP PDU经过GTP/TCP/IP三个协议层封装，再送至GPRS IP核心网，并按IP PDU头中SGSN地址传送给SGSN。,2 .3 分组路由管理要素 （之三）,. 概述 . 管理的要素2.1 移动性管理要素2.2 SM要素2.3 分组路由要素
41、 . 连接过程 . 位置更新过程 . 分组选路过程,在GTP PDU头中包含一个TID（隧道标识）,TID=, TID 确定了隧道的两个端点。, 当MS漫游到访问区时，在SGSN（VPLMN） 与GGSN（HPLMN）之间也建立起类似核心网的隧道。, 其中IMSI参数与MM上下文和PDP上下文中的SGSN地址和GGSN的IP地址相关联。,2 .3 分组路由管理要素 （之四）,在LLC层，可称为LLC连接通道。, GPRS无线接入网内的封装,TLLI 在一个RA内唯一地标识MS与SGSN之间的一条数据链路。,在无线接入网内，MS与SGSN之间分组数据连接定义,LLC连接通道由定义 由TLLI标识
42、,NSAPI 与网络层PDP地址相关联。, 确定了LLC连接通道的两个端点。,. 连接过程（简略介绍）,（1） GMM连接GPRS附着过程：,（2）SM连接PDP上下文激活过程：,其目的是激活MM上下文、建立链路（分配TLLI）和鉴权加密。, 只有在MM上下文建立之后才能进行PDP上下文激活过程。, 其目的是在MS与网络之间针对特定NSAPI上的QoS要求建立PDP上下文。,. 连接过程（简略介绍）,在完成GMM连接和SM连接（即GPRS附着和PDP上下文激活两个过程）时，MM上下文和PDP上下文都建立起来，也即建立起了GPRS核心网和无线接入网内的发送分组数据的路由。, SGSN与MS利用G
43、PRS附着过程中由P-TMSI生成的本地TLLI和MS选择的NSAPI在无线接入网内建立起LLC连接通道。, SGSN利用MM上下文中的IMSI和PDP上下文中的NSAPI生成一个TID=，建立GPRS核心网（在漫游时包括骨干网）中的隧道。,. 位置更新过程（简略介绍）,（1） 小区更新过程：,如新小区与原小区在同一个RA内，则执行小区更新过程；,当MS进入一个新的小区时：,如RA发生变化，则RA更新过程；,当MS检测到进入一个新的小区时：,. 位置更新过程（简略介绍）,（2） SGSN域内路由域更新过程：, SGSN对进入新的RA内的MS进行认证。若认证成功，则SGSN更新MS的MM上下文，可分配一个新的P-TMSI。,. 位置更新过程（简略介绍）,（3） SGSN域间路由域更新过程：, 原SGSN可将分组转发给新的SGSN；, 新SGSN与HLR交换消息，以更新HLR中的数 据，同时改变新SGSN中的用户预定的数据；, 若新SGSN对MS认证成功，新SGSN为MS建立 MM和PDP上下文；即MS对新SGSN附着成功，并在RA内建立起分组路由。,谢谢！,
