1、第 1 章 分组路由与传输功能1.1 PDP 状态和状态转换每个 GPRS PTP 业务的签约包括一个或几个 PDP 地址的签约，对应每个 PDP 地址，MS、 SGSN 和 GGSN 中都存在一个特定的 PDP 上下文，而每个 PDP 上下文都处于非激活态（INACTIVE）和激活态（ACTIVE）两个状态中的一个。 一个用户的所有 PDP 上下文都与其唯一的、以 IMSI 为标识的 MM 上下文相关联。1. 非激活（INACTIVE）状态处于非激活态的 PDP 地址的 PDP 上下文不包含处理分组数据包所需的路由及映射信息，对于用户的路由区更新信息不作修改，不能进行数据传送。对于特定的处于
2、非激活状态的 PDP 地址，如果 GGSN 接收到移动被叫的数据包并且对应该 PDP 地址的 PDP 上下文允许激活，GGSN 将发起一个 PDP 上下文激活规程，否则将发送出错信息。2. 激活（ACTIVE）状态处于激活态的 PDP 地址的 PDP 上下文包含处理分组数据包所需的路由及映射信息，可以进行数据传送。PDP 上下文激活状态只有当用户的 MM 状态处于 STANDBY 或 READY 状态时才可能。PDP 状态之间的转换如 图 1-1 所示。 Deactiv PD ContexrM st hg tILEActivae PDConxtINACTIVEACTIVE图 1-1 PDP 状
3、态转换图1.2 会话管理规程分组路由和转发功能和 PDP 上下文的状态有着紧密关系，只有在一个 PDP 地址所对应的位于 SGSN 和 GGSN 中的 PDP 上下文都处于激活状态时，才可能对相应的 PDP PDU 进行路由和转发（对于 PTP 情况） 。在 GPRS 系统中，传输数据是围绕 PDP 上下文来开展的，对 PDP 上下文的激活、修改和去激活的过程就是会话管理。1.2.1 静态地址与动态地址网络给 MS 分配地址有三种方式： 静态 PDP 地址：HPLMN 运营商永久地给 MS 分配的 PDP 地址。 动态 HPLMN PDP 地址：激活 PDP 上下文时，HPLMN 给 MS 分
4、配 PDP 地址。 动态 VPLMN PDP 地址：激活 PDP 上下文时，VPLMN 给 MS 分配 PDP 地址。HPLMN 指归属 PLMN，VPLMN 指访问 PLMN。使用动态 HPLMN PDP 地址还是动态VPLMN PDP 地址由 HPLMN 运营商在签约中规定。对每个 IMSI，可以分配 0 个或若干个静态地址，可以分配 0 个或若干个动态地址。当使用动态地址时，由 GGSN 负责给 MS 分配动态地址。网络发起的 PDP 上下文激活规程只对具有静态地址的 MS 才可能。1.2.2 PDP 上下文的激活规程1. MS 发起的 PDP 上下文激活MS 发起的 PDP 上下文激活
5、如 图 1-2 所示。 GSN 4.Activae PD Contex Acpt 3.Creat PD ontex Rspone .rt t qut 1.Activae PD Contex RqustSGNMS 2.Surity Fctis图 1-2 PDP 上下文激活流程（MS 发起）(1) MS 向 SGSN 发出激活 PDP 上下文请求消息（包含NSAPI， TI，PDP 类型，APN ，要求的 QoS，PDP 配置选项）；(2) 执行安全性规程（可选）；(3) SGSN 根据 MS 提供的激活类型、PDP 地址、APN，通过 APN 选择标准来解析 GGSN 地址，从而检查该请求是否有
6、效； 如果 SGSN 不能从 APN 解析出 GGSN 地址，或判断出该激活请求无效，则拒绝该请求。 如果 SGSN 从 APN 解析出了 GGSN 地址，则为所请求的 PDP 上下文创建一个 TID（IMSI+NSAPI），并向 GGSN 发出创建 PDP上下文请求消息（包含 PDP 类型，PDP 地址，APN ，商定的QoS，TID ，选择模式， PDP 配置选项）。 GGSN 利用 SGSN 提供的信息确定外部 PDN，分配动态地址，启动计费，限定 QoS 等。 如果能满足所商定的 QoS，则向 SGSN 返回创建 PDP 上下文响应消息（包含 TID，PDP 地址，BB 协议，重新排序
7、请求，PDP 配置选项，商定的 QoS，计费 ID，原因）。 如果不能满足所商定的 QoS，则向 SGSN 返回拒绝创建 PDP 上下文请求消息。QoS 文件由 GGSN 操作者来配置。(4) SGSN 如果收到 GGSN 的创建 PDP 上下文响应，则在该 PDP 上下文中插入 NSAPI、GGSN 地址、动态 PDP 地址，并根据商定的QoS 选择无线优先权，然后向 MS 返回激活 PDP 上下文接受消息（包含 PDP 类型，PDP 地址，TI ，商定的 QoS，无线优先权，PDP 配置选项）。此时就已建立起 MS 与 GGSN 之间的路由，并开始计费，可以进行分组数据传送。2. 网络发起
8、 PDP 上下文激活当 PDP 地址为静态时，可由网络请求 PDP 上下文激活规程。网络发起 PDP 上下文激活如图 1-3 所示。(5) GGSN 接收到来自外部 PDN 的 PDP PDU，则将这些 PDP PDU存储起来，并向 HLR 发出发送 GPRS 路由信息消息（包含IMSI）。(6) 如果 HLR 判断可为该请求提供服务，则返回发送 GPRS 路由信息确认消息（包含 IMSI、SGSN 地址、移动台不可及原因）。如果HLR 判断不能为该请求提供服务（如 HLR 不知道其 IMSI 时），则返回有错应答消息（包含 IMSI、MAP 错误原因）。(7) GGSN 向 HLR 所指定的
9、 SGSN 发送 PDU 通知请求消息（包含IMSI，PDP 类型， PDP 地址）。SGSN 向 GGSN 返回 PDU 通知响应消息（包含原因）。(8) SGSN 向 MS 发出请求 PDP 上下文激活消息（包含 TI、PDP 类型、PDP 地址）。(9) 后续流程与 MS 发起的 PDP 上下文激活规程一样。 MSSGN GSN 3.PDU Notifcain RequstHLR 1.PD U 2.Send outig Infor R 4.Requst PD Contex Activaon5. t ti prcedur . tifi po图 1-3 网络发起的 PDP 上下文激活流程1.
10、2.3 PDP 上下文的修改SGSN 可以决定（或者是由 HLR 触发）修改一个 PDP 上下文的 QoS 参数或无线优先级。它可以选择 PDP 上下文修改规程来完成，或者在 MM 消息（如路由区更新接受消息）中携带此要求。PDP 上下文修改规程说明如下：(10) SGSN 向 GGSN 发出更新 PDP 上下文请求消息（包含 TID 和商定的 QoS）。(11) 如果商定的 QoS 与所要修改的 PDP 上下文不符，则 GGSN 拒绝该更新 PDP 上下文请求。否则存储该商定的 QoS 并向 SGSN 返回更新 PDP 上下文响应消息（包含 TID 和商定的 QoS）。(12) SGSN 向
11、 MS 发出修改 PDP 上下文请求消息（包含 TI 和商定的QoS，无线优先权）。(13) MS 如果接受该修改请求，则返回接受消息。否则发起 PDP 上下文去激活规程来去激活该 PDP 上下文。4.Modify PD Contex Acpt 2.Update PD Contex Rspone 1.t t qut 3.if tRqusSGNGSNMS图 1-4 PDP 上下文的修改流程1.2.4 PDP 上下文的去激活1. MS 发起的 PDP 上下文的去激活MS 发起的 PDP 上下文的去激活流程如 图 1-5 所示。(14) MS 向 SGSN 发出去激活 PDP 上下文请求消息（包含
12、TI）；(15) 执行安全性管理规程（可选）。(16) SGSN 向 GGSN 发出删除 PDP 上下文请求消息（包含 TID），GGSN 删除 PDP 上下文，释放动态 PDP 地址，并向 SGSN 返回响应消息。(17) SGSN 向 MS 返回去激活 PDP 上下文接受消息（包含 TI）。GSN 4.Deactiv PContex Acpt3.Dle PContex Rspone .lt t qut 1.Deactiv PContex RqustSGNMS 2.urity Ftis图 1-5 MS 发起的 PDP 上下文去激活流程2. SGSN 发起的 PDP 上下文的去激活SGSN 发
13、起的 PDP 上下文的去激活流程如 图 1-6 所示。(18) SGSN 向 GGSN 发出删除 PDP 上下文请求消息（包含 TID），GGSN 删除该 PDP 上下文，释放动态 PDP 地址，并向 SGSN 返回响应消息；(19) SGSN 向 MS 发出去激活 PDP 上下文请求消息（包含 TI），MS删除 PDP 上下文，并向 SGSN 返回去激活 PDP 上下文接受消息。GSN 1.Delt P Contex RqustSGN .lt t pone 2.Deactiv P Contex Acpt .ti t RqustMS图 1-6 SGSN 发起的 PDP 上下文去激活流程3. G
14、GSN 发起的 PDP 上下文的去激活GGSN 发起的 PDP 上下文的去激活流程如 图 1-7 所示。(20) GGSN 向 SGSN 发出删除 PDP 上下文请求消息（包含 TID）；(21) SGSN 向 MS 发出去激活 PDP 上下文请求消息（包含 TI），MS删除 PDP 上下文，并向 SGSN 返回去激活 PDP 上下文接受消息；(22) SGSN 向 GGSN 返回删除 PDP 上下文响应消息（包含 TID），GGSN 释放动态 PDP 地址和相应的 PDP 上下文。 GSN 1.Delt PContex RqustSGN 3.Delt PContex Rspone 2.Dea
15、ctiv PContxAcp .ti t RqustMS图 1-7 GGSN 发起的 PDP 上下文去激活过程1.3 业务流程举例GPRS 业务流程主要是由上述基本的移动性管理规程和 PDP 上下文控制规程配合实现的。GPRS 业务流程将根据 MM 状态、PDP 状态以及相关参数的不同而各不相同，以下给出的是几个较典型的业务流程示例。1.3.1 MS 发起分组数据业务MS 在一定的 MM 状态下发起分组数据业务。当 MM 状态为空闲时，MS 应首先执行移动性管理的附着规程，进入 MM READY 状态或MM STANDBY 状态后才能执行 PDP 上下文的激活规程来实现分组数据业务。其业务流程
16、如 图 1-8 所示。MSBSSGNHLRGSNPDN1234图 1-8 MS 发起的分组数据业务流程说明如下：2. 建立无线链路连接。3. 执行附着规程。(23) MS 发出附着请求；(24) 获取标识；(25) 加密、鉴权；(26) 必要时，位置更新；(27) 必要时，P-TMSI 重新分配。本步骤执行完毕后，MM 转入 READY 或者 STANDBY 状态4. 执行 PDP 上下文激活规程。(28) MS 发出激活 PDP 上下文请求；(29) 加密、鉴权；(30) 建立无线承载链路；(31) SGSN 根据 APN 进行地址解析，确定 GGSN；(32) 建立 SGSN 和 GGSN
17、 之间的连接；(33) SGSN 和 GGSN 创建 PDP 上下文，分配 IP 地址，启动计费。本步骤执行完毕后，PDP 转入激活状态。5. 进行分组数据传送。当 MM 状态为 READY 时，其业务流程可直接从上图的第 3 步骤开始。当 MM 状态为 STANDBY 时，如果未发生位置改变，则其业务流程可直接从上图的第 3 步骤开始；如果发生了位置改变，则需先进行位置更新，然后进入第 3 步骤。1.3.2 网络发起分组数据业务网络可在一定的 MM 状态下对具有静态 PDP 地址的 MS 发起分组数据业务，当 MS 的 MM状态为空闲时，网络无法对 MS 进行寻呼，因此无法发起分组数据业务。
18、当 MM 状态为STANDBY 时，网络需先向 MS 发起寻呼，然后再执行激活 PDP 上下文规程，如 图 1-9 所示。 MSBSSGNHLRGSNPDN1234567图 1-9 网络发起的分组数据业务流程说明如下：1. GGSN 接收到 PDP PDU，GGSN 存储 PDU。2. GGSN 从 HLR 获取 MS 的路由信息（SGSN 地址等）。3. GGSN 通知 SGSN 接收到外部网络的 PDU。4. 在 RA 内对 MS 进行寻呼， MM 转入 READY 状态。5. SGSN 向 MS 请求激活 PDP 上下文。6. MS 执行 PDP 上下文激活规程。(34) MS 发出激活 PDP 上下文请求；(35) 加密、鉴权；(36) 建立无线承载链路；(37) SGSN 根据 APN 进行地址解析，确定 GGSN；(38) 建立 SGSN 和 GGSN 之间的连接；(39) SGSN 和 GGSN 创建 PDP 上下文，分配 IP 地址，启动计费等。(40) 本步骤完成后 PDP 转入 ACTIVE 状态。7. 进行分组数据的传送当 MM 状态为 READY 时，其业务流程不需执行上图中第 4 步的寻呼规程。
