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GPRS原理-20090511.ppt

GPRS原理-20090511

direfish
2011-12-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《GPRS原理-20090511ppt》,可适用于IT/计算机领域

GPRS原理GPRS原理ISSUEGPRS原理是整系统和后续产品学习的基础本胶片将会帮助我们理解和学习GPRS网络的组网和一些重要概念及流程。参考资料参考资料GPPprotocolGPPprotocolGPPprotocol目标目标学习完此课程您将会:能够描述GPRS的组网结构能够描述GPRS的移动性管理流程能够描述GPRS的会话管理流程第章GPRS网络结构第章移动性管理第章无线资源管理第章会话管理GPRS网络结构GPRS网络结构什么是GPRS?GeneralPacketRadioService为什么用GPRS?为了能够在固网范围之外提供高速的分组数据业务GPRS网络分类GSMGPRSUMTSGPRSGPRS网络背景GSMGPRS网络重新利用已经存在的GSM网络networkUMTSGPRS网络只改变了无线侧由BSS变为RNSGPRS网络结构GPRS网络结构FREIRHLRSMSGMSCSMSIWMSCMSCVLRBSSUTRANSGSNSGSNGGSNBGCGTEPDNSSATMDDNISDNEthernetetcGPRSBackboneGsGdGrGfGcGbIuUmUmGpGiGnGnATMGaSCPGMLCGeLgGaGPRS网络结构GPRS网络结构一些缩写BSS基站子系统UTRANUMTS陆地无线接入网SGSN服务GPRS支持节点GGSN网关GPRS支持节点CG计费网关BG边缘网关PDN分组数据网GPRS网络结构GPRS网络结构一些缩写MSCVLR移动交换中心拜访位置寄存器SMSGMSC短消息关口MSCSMSIWMSC短消息互通的移动交换中心SCP业务控制点GMLC网关移动位置中心HLR归属位置寄存器EIR设备表示寄存器GPRS网络结构GPRS网络结构重要实体功能SGSN移动性管理移动性管理功能用来在本PLMN或其他PLMN范围内跟踪手机的当前位置信息会话管理会话管理功能管理手机的PDP上下文路由和转发SGSN实现MS和GGSN间的业务数据的路由和转发功能计费SGSN生成、存储、转化并发送话单到CG合法监听功能NTPGPRS网络结构GPRS网络结构重要实体功能GGSN会话管理会话管理管理MS的PDP上下文路由和转发GGSN实现MS和internet间的业务数据路由和转发功能ChargingGGSN能够生成、存储、转化并发送至CG动态的IP地址分配业务管理管理APNGPRS网络结构GPRS网络结构重要实体功能CG实时收集GPRS话单临时存储和缓存GPRS话单预处理GPRS话单发送GPRS话单到计费中心(BS)GPRS网络结构GPRS网络结构重要实体功能DNSSGSNGGSN(A)MSBSSGPRSbackboneISPAISPBInternetIntranetGGSN(B)DNS在PDP激活流程中解析APN至GGSNIP在interSGSNRAU中解析RAI至SGSNIP在重定位流程中解析RNCID至SGSNIPGPRS网络结构GPRS网络结构重要实体功能HLRAUC保存和更新用户的GPRS签约数据用户鉴权提供位置路由信息并处理移动性管理和路由中所需的信息:保存和更新用户业务、SGSN号码和地址GPRS用户位置删除指示MS是否可达用户跟踪(可选)第章GPRS网络结构第章移动性管理第章无线资源管理第章会话管理第章移动性管理第节附着和分离第节位置管理第节安全性功能GMM(GPRS移动性管理)GMM(GPRS移动性管理)移动性管理功能在本PLMN和其他PLMN范围内跟踪MS当前的位置信息管理签约数据管理MS状态GMM(GPRS移动性管理)GMM(GPRS移动性管理)GMM专有流程AttachprocedureRAUandperiodicRAUDetachServicerequest(UMTSonly)GMM通用流程PTMSIreallocationprocedureAuthenticationprocedureIdentificationprocedureG网络状态转换G网络状态转换G网络状态转换G网络状态转换附着流程附着流程功能MS会执行GPRSAttach流程来附着到SGSN以获取GPRS业务。如果手机通过GSM无线侧连接它将会实行GSMGPRS附着如果手机通过UMTS无线侧链接它将会实行UMTSGPRS只有手机能够发起附着流程附着流程附着流程(IMSIorPTMSIRAI)(PTMSI)(IMSI)(IdentityType =IMSI)(IMSI)附着流程附着流程附着流程附着流程任何附着流程之后:SGSN从HLR中获得用户的签约数据HLR记录手机的服务SGSN号码MS处于ready或者PMMCONNECTED状态SGSN和MS能够创建该MS的MM上下文附着后MS可以请求会话业务即可接入外部网络分离流程分离流程功能分离流程使手机通知网络它不再接入分组数据网分离流程使网络通知手机它不再为该手机提供分组业务分离流程可以由以下实体发起:MSSGSNHLR分离流程(MS发起)分离流程(MS发起)分离流程分离流程任何分离流程之后:SGSN将不会再服务已经分离了的手机直至手机再附着分离后手机会处于idle或者PMMDETACHED状态分离分为显式分离和隐式分离显式分离:网络或者手机明确的发起分离请求隐式分离:网络没有通知手机就分离掉它此时移动可达定时器超时或者有无线网络的不可恢复错误所导致的逻辑链路中断第章移动性管理第节附着和分离第节位置管理第节安全性功能位置管理位置管理功能小区和PLMN选择的机制能够使网络侧知道处于STANDBY、PMM‑IDLE、READY和PMM‑CONNECTED状态手机的路由区能够使G‑SGSN知道处于READY状态手机的小区能够使UTRAN知道URA标识或者处于PMM‑CONNECTED状态的手机的小区标识使UTRAN指示处于RRC连接状态的MS什么时候会通过提供RAI而发起路由区更新流程能够使网络知道处于PMMCONNECTED状态的服务RNC地址此机制是服务RNC重定位流程分级的管理模式(G)分级的管理模式(G)SGSNHLRBSSMSSGSNnumberreadystate:cellnumberStandbystate:RAI分级的管理模式(G)分级的管理模式(G)SGSNHLRRNCMSSGSNnumberPMMconnectstate:RNCID,RAIPMMidle:RAI网络体系网络体系切换流程把无线链路移至其他的NodeB路由区更新流程SGSN能够通过路由区更新流程而在RAI级管理手机的位置信息重定位流程把Iu接口移至其他RNCIur路由区更新流程路由区更新流程RAU更新流程会发生在以下两种情况:MS进入一个新的路由区周期性路由区更新(周期性路由区更新定时器超时)InterSGSN路由区更新新的SGSN通过老的RAI找到SGSN老的SGSN停止了下行信令传输将MM上下文和PDP上下文传送给新的SGSN将NPDU通过隧道传给新的SGSN更新PDP上下文和用户数据路由区更新流程路由区更新流程IntraSGSNRAUInterSGSNRAUGnInterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)InterSGSN路由区更新流程(G)业务请求流程(UMTS网络)业务请求流程(UMTS网络)MS发起为了PDP上下文请求流程为了数据传输网络发起寻呼相应业务请求流程手机发起业务请求流程手机发起业务请求流程网络发起业务请求流程网络发起第章移动性管理第节附着和分离第节位置管理第节安全性功能清除功能清除功能功能清除功能使SGSN通知HLR它已经删除了一个已经分离了的手机的MM上下文和PDP上下文手机从网络分离后:SGSN可以立即删除MMPDP上下文SGSN可以保留这个已经分离了的手机的MMPDP上下文一段时间清除功能清除功能移动性管理定时器功能移动性管理定时器功能周期性路由区更新定时器监控手机的周期性路由区更新流程定时器超时手机将会发起周期性路由区更新流程SGSN可设置定时器长度在附着接受或者路由区更新接受时发送给手机移动可达定时器定时器超时手机被分离当手机状态返回STANDBY或者PMM‑IDLE时该定时器被复位并重启该定时器的长度要稍长于周期性路由区更新定时器SGSN可设置此定时器的长度清除定时器SGSN通知HLR已删除一个已经分离了的手机的MM和PDP上下文清除定时器长于移动可达定时器鉴权功能鉴权功能功能允许网络检查手机提供的身份表示是否可以接受提供参数以供手机计算新的加密密钥(UMTSandGSM)提供参数以供手机计算新的UMTS一致性密钥(UMTSonly)允许手机来鉴权网络(UMTSonly)鉴权功能鉴权功能aSendAuthenticationInfoaAuthenticationandCipheringRequestbSendAuthenticationInfoackbAuthenticationandCipheringResponseMSBSSUTRANHLRAucSGSN身份检查身份检查功能从手机得到IMSI检查IMEI身份检查身份检查第章GPRS网络结构第章移动性管理第章无线资源管理第章会话管理寻呼概括寻呼概括在SGSN和MS中的MM状态为:PMMIDLE或者STANDBYmode寻呼消息由SGSN发起改变SGSN中的MM状态手机接到寻呼消息用PTMSI来标识该MS如果PTMSI无效或者MS无响应则用IMSI改变MS中的MM状态至PMMConnected或者ReadyGPRS寻呼(G)GPRS寻呼(G)功能SGSN会在传送下行数据给手机之前发送寻呼给处于STANDBY状态的手机寻呼将手机的状态从STANDBY迁移至READY从手机发出的任何上行数据都是有效的寻呼响应GPRS寻呼(G)GPRS寻呼(G)STANDBYREADY(IMSI,P‑TMSI,Area,ChannelNeeded,QoS,DRXParameters)(ReceiveReadyorInformationframe)核心网发起的寻呼(G)核心网发起的寻呼(G)没有CSRRC连接的情况下由G‑SGSN发起的PS寻呼核心网的节点只对处于PMMIDLE状态下的MS发起寻呼RNS掌握MS是否已经建立了RRC连接在这种情况下手机没有建立和CS的RRC连接寻呼信道上传输的消息时寻呼类型核心网发起的寻呼(G)核心网发起的寻呼(G)PMMIDLEPMMCONNECTED(PCHpaging)(IMSI,P‑TMSI,Area,CNDomainIndicator,DRXparameters)没有CSRRC连接的情况下由G‑SGSN发起的PS寻呼核心网发起的寻呼(G)核心网发起的寻呼(G)有CSRRC连接的情况下由G‑SGSN发起的PS寻呼核心网的节点只对处于PMMIDLEA状态下的MS发起寻呼RNS掌握MS是否已经建立了RRC连接在这种情况下MS已经建立了和CS的RRC连接此时发送的寻呼类型是建立在有RRC连接的情况下的核心网发起的寻呼(G)核心网发起的寻呼(G)有CSRRC连接的情况下由G‑SGSN发起的PS寻呼(RRCpaging)(IMSI,P‑TMSI,Area,CNDomainIndicator,DRXparameters)PMMIDLEPMMCONNECTED第章GPRS网络结构第章移动性管理第章无线资源管理第章会话管理会话管理会话管理功能管理MSSGSN和GGSN之间的连接分配业务传输所需的系统资源重要流程PDP上下文激活PDP上下文修改PDP上下文去激活会话管理会话管理BackboneAPNNIAPN=GGSNIPaddressAPNNIPDP上下文PDP上下文PDP上下文PDP上下文是分组数据协议上下文PDP上下文包括MS和GGSN间传送用户数据的所有信息PDP上下文包括APN、QoS(QualityofService)和计费ID等信息PDP上下文存在于MS、SGSN、GGSN和RNCBSS中重要概念PDPState重要概念PDPStatePDP状态非激活:不能传输数据激活:能传输数据重要概念PDP类型和PDP地址重要概念PDP类型和PDP地址PDP类型IPVIPVPPPPDP地址静态IP公网IP由运营商分配动态IP私有IP由GGSN、DNCP或者Radius分配重要概念QoS重要概念QoSQoS是服务质量QoS是一组能够定义网络能力的参数例如:上行和下行的数据传输速率以及可靠性等级等等QoS是一个端到端的概念重要概念APN重要概念APNAPN结构:APNNIAPNOIOperatorID:固定扩展必须以“gprs”结束NetworkID不能以“gprs”结束重要概念APN重要概念APNMSSGSNGGSNGGSNGGSNDNSAPNAPNAPNAPN=GGSNIPAPN=GGSNIPAPN=GGSNIPAPNAPNGGSNIPAPNAPNAPN激活流程激活流程PDP上下文激活流程为了在MS、SGSN和GGSN之间建立PDP上下文PDP激活流程(G)PDP激活流程(G)PDP激活流程(G)PDP激活流程(G)(PDPType,PDPAddress,AccessPointName,QoSRequested,PDPConfigurationOptions)ChargingIDallocationMS中的处理MS中的处理MS开始并发送“ActivePDPcontextrequest”消息给SGSN提供QoS参数提供一个APNNI提供静态IP或空从SGSN接收“ActivePDPcontextAccept”如果MS不能接受协商后的QoSMS将会发起去激活流程SGSN中的处理SGSN中的处理检查用户数据APN选择根据协议TS来选择默认APNMS提供的APN并且在HLR中签约APNNIAPNOIDNS解析HostfileCacheDNS服务器QoS协商MS提供的QoS默认的QoS和HLR中签约的QoS发送“createPDPcontextrequest”消息给GGSN发送“activePDPcontextaccept”消息给MS动态IP地址QoSRAB指派RNC中的处理RNC中的处理RAB指派MSSGSNGGSNRNCRAB指派(协商最后的QoS)分配Iu接口资源分配无线资源GGSN中的处理GGSN中的处理检查SGSN提供的APNQoS协商分配动态IP地址给MS分配计费ID给PDP上下文发送“CREATEPDPCONTEXTACCEPT”消息给SGSN动态IP地址QoS计费ID其他信息更新PDP上下文典型应用典型应用从固网发Email至移动网GGSNBackboneemail典型应用典型应用从移动网发Email至固网GGSNBackboneemail总结总结在GPRS原理部分需要记住一些重要的概念以及GPRS网络中的重要流程总结

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