分组路由与传输功能.docx

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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。对于特定的处于非激活状态的PDP地址，如果GGSN接收到移动被叫的

2、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。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，

3、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VPLMNPDP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

4、。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上下文激活如图1-2所示。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效； 如果SGSN不能从APN解析出GGSN地址，或判断出该激活请求

5、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。

6、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U来自外部PDN的PDP PDU，则将这些PDP PDU存 储起

7、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IMS、MAP错误原因）。（7）GGSN向HLR所指定的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）。图1-3网络发起的PDP上下文激活流程1.2.3

8、 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）。（1

9、3）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。11. Upd.ate_PDPContext.g equest2. Update PDP Context R esponse - - - - -旦 Modify PDP Context Re quest4. Modify PDP Context g cept1.2.4 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TI)；(15) 执行安全性管理规程(可选)。(16) SGSN

10、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)。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PD

11、P上下文接受消息。图1-6 SGSN发起的PDP上下文去激活流程3. GGSN发起的PDP上下文的去激活(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。MS_I SGSN II GGSN-1. Delete PDP Context Request2. Deactivate PDP Conte xt Request2.

12、 Deactivate PDP Cont( xt Accept3. Delete PDP ContextR esponse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

13、分组数据业务。其业务流程 如图1-8所示。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之间的连接；(33) SGSN和GGSN创建PDP上下文，分配

14、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。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。图1-9网络发起的分组

15、数据业务流程说明如下：1. GGSN 接收至【J PDP PDU, GGSN 存彳诸 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。