GPRS基本原理操作

i 1.1GPRS的产生 1.2GPRS的发展 1.3.1电路交换的通信方式 1.3.2分组交换的通信方式 1.4GPRS业务发展分析 1.4.1GPRS业务发展的有利因素 第2章GPRS基本功能和业务 2.1GPRS业务种类 第3章GPRS基本体系结构和传输机制 3.1GPRS接入点 3-33.3.2主要的网络接口 3-5 3.4.1网络接入控制功能 3-73.4.2分组路由和转发功能 3-83.4.3移动性管理功能 3.4.6网络管理功能 3.7.1MS与SGSN间信令平面 3.7.6GPRS支持节点间信令平面 第4章移动性管理 4.1移动性管理状态 4.2MM状态功能 4.2.1MM状态迁移 4.2.2就绪定时器功能 4.2.3周期性路由区更新定时器功能 4-54.2.4MS可及定时器功能 4-5 4.3.3CS寻呼协调及网络操作模式 4.4MM规程 4.4.2GPRS分离规程 4.4.3清除功能 4.5.1用户鉴权 4.5.2用户识别码保密 4.5.4用户身份检查 4.6.1小区更新规程 4.6.2路由区更新规程 4.6.4周期性路由区更新和位置区更新 4.8MS类标处理功能 4-24第5章无线资源管理功能 5.3小区选择和小区重选 第6章分组路由与传输功能 6.2会话管理规程 6.2.1静态地址与动态地址 6.2.3PDP上下文的修改 6.3业务流程举例 6.3.1MS发起分组数据业务 6-76.3.2网络发起分组数据业务 6-8第7章用户数据传输 7.1传输模式 7.1.3RLC传输模式 7-1 7-2 7-4 7.5.1物理层 7.5.2FR子层 8.5MSC/VLR 9-1 9-2 9.3.2临时逻辑链路标识(TLLI) 9-3 9.9接入点名字 9-5 10.1计费信息 10.2计费功能 10.2.1分组型业务计费方式和电路型业务计费方式的区别 10.2.2计费处理流程和话单传送接口 10.3网络服务质量(QoS) 10.3.1优先级别 10.3.2延时级别 10.3.3可靠性级别 10.3.4峰值吞吐量级别 10.3.5平均吞吐量级别 10.4消息过滤功能 10.5兼容性问题 11.1与点对点短消息业务关系 11.2与电路交换业务的关系 第12章IP相关的基础知识 12-1 12.6.3VPN的类型与应用方式 12.6.4三层隧道协议 1.1GPRS的产生GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)是在现有的GSM移动通信系统基础之上发展起来的一种移动分组数据业务。GPRS通过在GSM数字移动通信网络中引入分组交换功能实体，以支持采用分组方式进行扩充，以满足用户利用移动终端接入Internet或其它分组数据网络的需求。以GSM、CDMA为主的数字蜂窝移动通信和以Internet为主的分组数据通信可以看作是移动通信和分组数据通信融合的第一步。移动通信在目前的话音业务继续保持发展的同时，对IP和高速数据业务的支持已经成为第二代移动通信系统演进的方向，而且也将成为第三代移动通信GPRS包含丰富的数据业务，如：PTP(PointToPoint,点对点)数据业务，PTM-M(PointToMultipoint,点对多点)广播数据业务、PTM-G(PointToMultipoint-Group,点对多点群呼)数据业务、IP-M广播业务。这些业务已GSM-GPRS通过在原GSM网络基础上增加一系列功能实体来实现对分组数据的传输，新增功能实体和软件升级后的原GSM功能实体组成GSM-GPRSGPRS新增如下功能实体：服务GPRS支持节点(SGSN),网关GPRS支持节点(GGSN),点对多点数据服务中心等。同时，对原有的一系列功能GPRS大规模地采用了数据通信技术，包括帧中继、TCP/IP、X.25、X.75,同时在GPRS网络中使用了路由器、接入网服务器、防火墙等产品。GPRS最早在1993年提出，1997年完成了第一阶段的协议，到目前为止GPRS协议还在不断更新，2000年初推出SMG#30。GPRS协议除包含新制定的协议外，还对原有的一些协议进行了较多的修改。以下是对GSM电路交换型数据业务与GPRS分组交换型数据业务的技术特征所作的对比说明。在电路交换的通信方式中，在发送数据之前，首先需要通过一系列的信令过程，为特定的信息传输过程(如通话)分配信道，并在信息的发送方、信息所经过的中间节点、信息的接收方之间建立连接，然后传送数据，数据传输过程结束以后再释放信道资源，断开连接。图1-1是基于电路方式的话音通信过程示意图。用户用户A'节点1节点2用户B步骤1:通过信令进行电路接续nfo.Info步骤2:在接续好的话路上进行信息(如话音)传输电路交换的通信方式一般适用于需要恒定带宽、对时延比较敏感的业务，如话音业务目前一般都采用电路交换的通信方式。在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包(分组),每个包的前面有一个分组头(其中的地址标识指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据包GPRS基本原理GPRS基本原理头中的信息(如目的地址),临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送方和接收方和信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式，11用户A2用户A3用户A分组在经过的各节点逐个转发节点2节点2节点1节点1节点2节点1图1-2分组通信示意图在GPRS系统中采用的就是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占用无线信道，因此信道资源能够被更合理地利用。在GSM移动通信的发展路标中，GPRS是移动业务和分组业务相结合的第一1.3.3GPRS与HSCSD业务的比较HSCSD(HighSpeedCircuitSwitchingData,高速电路交换数据)业务是基于电路交换的点到点数据传输业务，可提供实时的高速数据传输。基于分组交换方式(Packet)。这一区别决定了两者有着完全不同的适用范围：HSCSD适合持续长时间的大数据量传输如文件传输、视频会议以及实时性业务等，而GPRS适合更加广泛的突发性的数据访问，如互联网浏览、电子商务、收发电子邮件以及其它非实时性业务等。如表1-1所示。比较项目提供的业务适合于实时性强的应用，例如会议电视适用于突发性的数据业务，小数据量的频繁传送，偶然出现的大数据量业务，如网页浏览等业务质量和性能数据业务的建链时间长，大于20秒数据业务的建链时间短，小于3秒数据速率无线资源管理一个用户可分配多个信道，用户接入后即占用了分配的业务信道，无线资源的利用率较差一直与网络连接，但仅当传送数据时才占用无线信道资源网络设施的改造初期投资少，对于TRAU、IWF等速率适配设其他部分主要是软件升级初期投资大，需增加SGSN、GGSN网络设施，BSC需增加硬件设备，BTS、HLR、MSC等需软件升级计费连接的时间，占用的信道数等数据量，连接时间和QoS等网络规划基于原有电路业务的模型，无线传输部分和网络易于规划设计在无线传输方面缺乏经验，数据业务量增加后，网络规划困难HSCSD业务是将多个全速业务信道复用在一起，以提高无线接口数据传输速率的一种方式。由于目前MSC的交换矩阵为64kbit/s,为了避免对MSC进行大的改动，限定入交换速率小于64kbit/s。这样，GSM网络在引入HSCSD之后，可支持的用户数据速率将达到38.4kbit/s(4时隙，9.6kbit/s信道编码)、57.6kbit/s(4时隙，14.4kbit/s信道编码)或57.6kbit/s(6时隙，9.6kb信道编码)。HSCSD适合提供实时性强的业务如会议电视，而GPRS则适合于突发性的业务，业务应用范围较广。HSCSD作为电路型数据业务在无线接口上虽然也有无线资源的协商和调整 (非透明业务),但对于一个连接来说，无论是否有实时数据的传送，至少需要保持一个时隙的无线连接。当数据业务量增加时，需增设新的基站或大量的无线信道。而对于GPRS业务来说，用户只有需要发送信息时才申请无线资源，其他时间MS保持PDP上下文激活状态，而不需要任何无线资源。在上行链路上网络需要对MS进行争抢判决，多个MS可共享一个时隙的无线资源，且随着USF(UplinkStateFlag)的变化，上行资源的复用可以改变，在下行信道上采用排队机制，多个MS可共享多时隙的下行资源，以TFI 虽然在网络建设上GPRS比HSCSD需要更大的改动，但对于无线资源的利用来说却是占用最小的爱而兰负荷，在最大程度上减少了BTS的投资，即使在不增加频率资源和小区的情况下也可以提供业务。运营者可以根据业务负荷和实际需要在话音业务和数据业务之间动态分配无线信道。尤其是由于电路型呼叫的建立、结束和阻塞使得空闲信道表现为“空闲”和“突发”时，可被GPRS业务所利用，而HSCSD业务无法使用。HSCSD除了一些数据速率适配所必须的硬件更换之外几乎不需要对硬件设移动通信网络的建设打下了良好的基础。第一阶段的第三代核心网络将主要1.4.1GPRS业务发展的有利因素GPRS不仅仅是移动通信网络向3G演进的第一步，而且还是最重要的一步。它将IP技术引入GSM网络，通过在GSM网络上叠加一个基于IP的GPRS核心网，运营商能够从电路交换转化为分组交换，迈出了走向以IP为中心的出此项业务。另外，GPRS不仅仅是基于GSM设计的，在北美和南GPRS通过允许现存的Internet和新的GPRS网络互通首次完全实现了移动分组交换意味着仅当用户正在发送或接收数据时GPRS无线资源才被使用。与将一个无线信道指定给一个移动数据用户相比，它可以同时在几个用户之间共享。这种无线资源的有效使用意味着大量的GPRS用户可以共享相同的带宽而且由同一个单元提供服务。GPRS可以使网络运营商以一种动态的和4.网络成本不断降低GPRS的成本将随着市场的扩大而迅速下降，并且GPRS可以以高于目前modem的速率为用户提供数据传输服务，无线数据传输从而有能力与固定网络数据传输在成本和传输速率方面展开竞争。5.资费合理用户只需按数据通信量付费即可，而无需像电路交换方式那样对整个链路占用期间付费。按照发送和接收的数据量来收费可使用户的使用费用大大降低。1.4.2制约GPRS业务应用的不利因素1.对所有用户来说小区容量有限GPRS会影响一个网络现有的小区容量。对于不同的用途只有有限的无线资源可供使用。然而，GPRS对信道采取动态管理，并且通过在GPRS信道上提供SMS(ShortMessageService,短消息业务)来减少高峰时所需的信令因此，需要SMS作为补充承载业务，可以通过使用不同的无线资源来实现。2.在实际应用中速率比理论值要低得多要达到GPRS传输速率的理论最大值171.2kbit/s是有条件的，那就是要求只有一个用户占用所有8个时隙并且没有防错保护。一个网络运营商把所有8个时隙全给一个用户使用是不太可能的，因此用户使用带宽也将受到限制。因此，除非引入GSM演进的EDGE(EnhancedDataRatesfortheGSMTelecommunicationSystem),否则对于单个移动用户说较高速的数据速率是不可能实现的。3.次最佳(次优化)调制GPRS基于一种GMSK(高斯滤波最小频移键控)调制技术，相比之下EDGE基于一种新机制，该机制使得在空中接口获得更高的数据传输速率。因此，网络运营商需要在某个阶段采用EDGE技术实现向3G的演进。4.转接时延GPRS分组向不同方向发送数据，最终到达相同的目的地。这样数据在通过无线链路传输过程中可能发生一个或几个分组数据包丢失或发生错误。针对无线分组技术这一固有特性，引入了数据完整性和重发策略，由此也产生了潜在的转接时延。第2章GPRS基本功能和业务2.1GPRS业务种类在PLMN中，GPRS使得用户能够在端到端分组传输模式下发送和接收数据。在GPRS中定义了两类承载业务：点对点(PTP)和点对多点(PTM)。以GPRS承载业务支持的标准网络协议为基础，GPRS网络营运商可以为用户提供多种电信业务。GPRS提供的应用业务具有以下特点：●适用于不连续的非周期性(突发)数据的传送，突发出现的时间间隔远大于突发数据的平均传输时延；●适用于小于500字节小数据量事务处理业务，允许每分钟出现几次，可●适用于几千字节大数据量事务处理业务，允许每小时出现几次，可以频繁传送。上述GPRS应用业务特点表明：GPRS非常适合突发的数据应用业务，能高效利用信道资源，但对大数据量应用业务，GPRS网络要加以限制。主要原1.数据业务量较小。GPRS网络依附于原有的GSM网络。目前，GSM网络主要提供话音业务，电话用户密度高，业务量大，信道利用率已经较高。而大数据量应用业务在传送时需要占用较多信道资源，但在一个小区内不可能有更多的信道用于当采用静态分配业务信道方式时，初期一个小区一般考虑分配一个频道(载波)的几个信道(时隙)用于分组数据业务。2.无线信道的数据速率较低。采用GPRS推荐的CS-1和CS-2信道编码方案时，数据速率仅为9.05kbit/s块字头)。但能够实现小区的100%和90%覆盖时，满足同频道干扰C/l<9dB要求，原因是CS-1和CS-2编码方案RLC(无线链路控制)块中的半速率和1/3速率比特用于前向纠错(FEC),因此降低了C/要求。故而目前GPRS应主要采用CS-1和CS-2编码方案，满足现有电虽然CS-3和CS-4编码方案数据速率较高，为15.6kbit/s和21.4kbit/s(包括RLC块字头),但是它是通过减少或取消纠错比特换取数据速率的提高。因此CS-3和CS-4编码方案要求较高的C/I值(其中CS-4要求无线环境的C/I>21),仅适合能满足较高的C/I值的特殊地区使用。多时隙信道一般用于Web浏览业务(数据库查询)和FTP文件传送业务等。务有较高的优先级。可利用任何一个信道的两次通话间隙传送GPRS分组数多个GPRS用户共享(即多个逻辑信道可以复用到一个物理信道),因此GPRS特别适用突发数据的应用，大大地提高了信道利用率。第3章GPRS基本体系结构和传输机制3.1GPRS接入点GPRSPLMN的各接入点如图3-1所示。GPRSPLMN到外部固定网络的接入点：Gi参考点。通过Gi接口，GPRSPLMN支持与外部数据网络——PSPDN或IP网络的互GPRS网络引入了分组交换和分组传输概念，使GSM网络对数据业务的支持从网络体系上得到了加强。图3-2和图3-3从不同的角度上给出了GPRS网络的组成示意。GPRS网络其实是叠加在现有的GSM网络上的另一网络，GPRS网络在原有的GSM网络的基础上增加了SGSN(服务GPRS支持节点)、GGSN(网关GPRS支持节点)等功能实体。GPRS共用现有GSM网络的BSS系统，但要对软硬件进行相应的更新；同时GPRS和GSM网络各实体DAGf图3-3GPRS网络组成TE(TeminalEquipment,终端设备)是终端用户操作和使用的计算机终端设备，在GPRS系统中用于发送和接收终端用户的分组数据。TE可以是独立的桌面计算机，也可以将TE的功能集成到手持的移动终端设备上，同MT功能都是为了在TE和外部数据网络之间建立起分组数据传送的通路。MT(MobileTerminal,移动终端)一方面同TE通信，另一方面通过空中接GPRS功能软件，以支持GPRS系统业务。在数据通信过程中，从TE的观MS(MobileStation,移动台)可以看作是MT和TE功能的集成实体，物理上可以是一个实体，也可以是两个实体(TE+MT)。时激活，同时侦听两个系统的信息，并能同时启用，同时提供GPRS业务上同时发起和/或接收呼叫，自动进行分组数据业务和电路业务之间的分组业务和GSM电路交换业务，但两者不能同时工作，即在某一时刻，它能够支持分组交换和电路交换两种业务，只能人工进行业务切换，不PCU是在BSS侧增加的一个处理单元，主要完成BSS侧的分组业务处理和分组无线信道资源的管理，目前PCU一般在BSC和SGSN之间实现。网络中引进的一个新的网元设备。其主要的作用就是为本SGSN服务区域的MS转发输入/输出的IP分组，其地位类似于GSM电●会话管理功能●移动性管理功能接口功能4.GGSN(GatewayGPRSSupportNode,关口GPRS支持节点)GGSN也是为了在GSM网络中提供GPRS业务功能而引入的一个新的网元功能实体，提供数据包在GPRS网和外部数据网之间的路由和封装。用户选以及用户请求的APN(AccessPointName,接入点名)来确定的。GGSNCG主要完成对各SGSN/GGSN产生的话单的收集、合并、预处理工作，并用户一次上网过程的话单会从多个网元实体中产生，而且每一个网元设备中都会产生多张话单。引入CG是为了在话单送往计费中心之前对话单进行合并与预处理，以减少计费中心的负担；同时SGSN、GGS在非透明接入的时候，需要对用户的身份进行认证，相关的认证、授权信息Server,远程接入鉴权与认证服务器)上。该功能实体并非GPRS所专有的普通DNS;另一种是GPRS骨干网上的DNS,其作用主要有两点：点名)解析出GGSN的IP地址；●在SGSN间的路由区更新过程中，根据旧的路由区号码，解析出老的该功能实体并非GPRS所专有的设备实体。BG实际上就是一个路由器，主要完成分属不同GPRS网络的SGSN、GGSN之间的路由功能，以及安全性管理功能。该功能实体并非GPRS所专有的设3.3.2主要的网络接口的通信，完成分组数据传送、移动性管理、会话管理、无线资源管理等多方Gb接口是SGSN和BSS间接口(在华为的GPRS系统中，Gb接口是SGSN和PCU之间的接口),通过该接口SGSN完成同BSS系统、MS之间的通为底层的传输协议，SGSN同BSS之间可以采用帧中继网进行通信，也可以采用点到点的帧中继连接进行通信。Gi接口是GPRS与外部分组数据网之间的接口。GPRS通过Gi接口和各种公众分组网如Internet或ISDN网实现互联，在Gi接口上需要进行协议的封装/解封装、地址转换(如私有网IP地址转换为公有网IP地址)、用户接入时的鉴权和认证等操作。Gn接口是GRPS支持节点间接口，即同一个PLMN内部SGSN间、SGSN和GGSN间接口，该接口采用在TCP/UDP协议之上承载GTP(GPRS隧道协议)的方式进行通信。BSSAP+协议。SGSN通过Gs接口和MSC配合完成对MS的移动性管理功能，包括联合的Attach/Detach、联合的路由区/位置区更新等操作。SGSN还将接收从MSC来的电路型寻呼信息，并通过PCU下发到MS。如果不提供Gs接口，则无法进行寻呼协调，不利于提高系统接通率和无线资源利用率；并且无法进行联合位置区/路由区更新，不利于减轻系统信令负荷。6.Gr接口Gr接口是SGSN与HLR之间的接口，Gr接口采用7号信令上承载MAP+协议的方式。SGSN通过Gr接口从HLR取得关于MS的数据，HLR保存GPRS用户数据和路由信息。当发生SGSN间的路由区更新时，SGSN将更新HLR中相应的位置信息；当HLR中数据有变动时，也将通知SGSN,SGSN会进行相关的处理。Gd接口是SGSN与SMS-GMSC、SMS-IWMSC之间的接口。通过该接口，SGSN能接收短消息，并将它转发给MS、SGSN和SMS_GMSC、SMS_IWMSC。短消息中心之间通过Gd接口配合完成在GPRS上的短消息业务。如果不提供Gd接口，当C类手机附着在GPRS网络上时，它将无法收发短消息。另外，随着短消息业务量的增大，如果提供Gd接口，则可减少短消息业务对SDCCH的占有，从而减少对电路话音业务的冲击。8.Gp接口Gp接口是GPRS网络间接口，是不同PLMN网的SGSN之间采用的接口，在通信协议上与Gn接口相同，但是增加了边缘网关(BG,BorderGateway)和防火墙，通过BG来提供边缘网关路由协议，以完成归属于不同PLMN的GPRS支持节点之间的通信。9.Gc接口Gc接口是GGSN与HLR之间的接口，当网络侧主动发起对手机的业务请求时，由GGSN用IMSI向HLR请求用户当前SGSN地址信息。由于移动数据业务中很少会有网络侧主动向手机发起业务请求的情况，因此Gc接口目前作在Gc接口不存在的情况下，GGSN也可以通过与其在同一PLMN中有SS7相关接口的SGSN,经过GTP-to-MAP协议转换来实现该GGSN与HLR的信令信息交互。3.4高层功能GPRS网络的高层功能包括以下几个方面：●分组路由和转发功能●移动性管理功能●逻辑链路管理功能●无线资源管理功能●网络管理功能3.4.1网络接入控制功能网络接入控制功能控制MS对网络的接入，使MS能使用网络的相关资源完成数据的接收和发送。对于GPRS而言，用户可以从移动终端或固定网络侧(包括Internet和X.25)发起业务。对于特定PLMN运营商，可以限制某些特定用户接入网络或者向特定用户提供特定的业务。GPRS网络接入功能包括以下内容：1.注册功能此功能是指将用户的移动ID和用户的PDP上下文、在PLMN中的位置联系以及对外部分组数据网络的接入点联系起来。这种联系可以作为静态形式存贮在HLR中，或者根据需要动态分配。2.鉴权功能此功能是指向用户授予使用某种特定网络服务的权利和对特定用户的申请进行鉴权。鉴权的实现和移动性管理联系在一起。3.许可控制功能此功能是指根据用户所申请的QoS所需要的无线资源，决定是否分配无线资源。许可控制功能的实现和无线资源管理功能联系在一起，用于估计小区对无线资源的需求。4.消息屏蔽功能此功能是指通过包过滤功能将未被授权的和多余的消息滤除。在GPRS的第一阶段，支持网络控制的和预约的消息屏蔽功能，在第二阶段，将支持用户控制的消息屏蔽功能。5.分组终端适配功能此功能是指将发往终端设备的分组数据包或终端设备发往网络的分组数据包适配成适合于在GPRS网络传输的格式。6.计费数据收集功能此功能是指根据用户预约和业务量进行计费数据收集，并能将收集到的计费数据通过Ga接口发往计费网关处理。分组路由和转发功能完成对分组数据的寻址和发送工作，保证分组数据按最优路径送往目的地。分组路由功能和转发功能主要包括：●转发功能(中继功能)·路由功能●地址转换和映射功能●封装功能●隧道功能●压缩功能●加密功能1.转发(中继)功能转发功能是指将数据包从一个节点送到路由中的下一个节点的功能。在GPRS中，转发功能是指SGSN或GGSN接收来自输入的数据包然后转发给其它节点的过程。SGSN和GGSN首先存贮所有有效的PDPPDU,直到将PDPPDU发送出去或超时，超时的PDPPDU将被丢弃。2.路由功能路由功能是指利用数据包消息中提供的目的地址决定该数据包消息应该发往哪个节点以及发送过程中应使用的下层服务的过程。路由功能包括以下几个方面：●在同一PLMN中的移动终端和外部网络之间，也就是在参考点R和参考点Gi之间的路由功能。●在不同PLMN(参考点R和参考点Gi在不同的PLMN)中的移动终端和外部网络之间，也就是在通过Gp接口在参考点R和参考点Gi之间的路由功能。这种情况发生在漫游的MS通过归属GGSN访问外部数据网的●在不同终端之间，也就是在不同MS的参考点R之间的路由功能。3.地址翻译和映射功能地址翻译功能是指将一种地址转换为另外一种地址的功能。地址翻译可以将外部网络协议地址转换为内部网络协议地址，以便于数据包在GPRSPLMN内部或GPRSPLMN之间路由和传输。地址映射功能是指将一个网络地址映射为另一个同类型的网络地址。地址映射功能用于在GPRSPLMN内部或GPRSPLMN之间路由数据包。4.封装功能封装是指为了在PLMN内部或PLMN之间路由数据包，而在数据包的头部增加地址信息和控制信息。去封装是指将这些地址信息和控制信息去除，从而GPRS提供一个MS和外部网络之间的透明通道，封装功能存在于MS、SGSN上封装一个GTP协议头组成一个GTP帧，然后将GTP帧封装成TCP或UDP帧，最后再将该帧封装成IP帧。GPRS骨干网通过包含在IP和GTP协议头5.隧道功能隧道功能是指将封装后的数据包在GPRSPLMN内部或GPRSPLMN之间、GGSN与外部数据网之间的数据包都通过隧道传输。*图3-4分组路由和隧道传输6.压缩功能7.加密功能加密功能用于提高在无线接口上传输的用户数据和信令的保密性。它也用于保护GPRSPLMN不受外来的非法入侵。详细内容请参考RFC1144。3.4.3移动性管理功能(是一个位置区的子集)。一个SGSN对每个路的跟踪取决于MS移动性管理状态。当MS处于STANDBY状态，网络仅仅知道MS位置是在哪一个路由区。当MS处于READY状态，网络则可以知道MS的位置是在哪一个小区。3.4.4逻辑链路管理功能逻辑链路指MS到GPRS网络间所建立的、传送分组数据所需的逻辑链路。逻辑链路管理功能是指在MS与PLMN之间、在无线接口上维持一个通信渠道。当逻辑链路建立后，MS与逻辑链路具有一一对应关系。逻辑链路管理功能包括以下方面：●逻辑链路维护功能进一步的信息可以参考GSM04.64。3.4.5无线资源管理功能无线资源管理功能是指对无线通信通道的分配和管理，GPRS无线资源管理功能要实现GPRS和GSM共用无线信道。无线资源管理功能包括以下几个Um管理功能是指管理每个小区中的的物理信道资源并确定其中分配给该功能使得MS能够选择一个最佳小区，小区重选功能涉及到无线信号质量的测量和评估，同时要检测和避免各侯选小区的拥塞。该功能提供MS和BSS之间通过无线接口传输数据包的能力，包括以下几个●无线接口上的媒体接入控制●无线物理信道上的包复用检错和纠错●流量控制该功能管理BSS和SGSN之间的分组数据通信路径，这些路径的建立和释放可以动态地基于业务量也可以静态地基于每个小区的最大期望业务负荷。即GPRS系统的操作维护功能。此功能与实现有关。高层功能在各网络实体之间的分配如表3-1所示。注册X鉴权和授权XXX准许控制XXX消息屏蔽X分组终端适配X计费数据采集XX中继XXXX选路XXXX地址翻译与映射XXX封装XXX隧道XX压缩XX加密XXX移动性管理XXXX逻辑链路的建立XX逻辑链路的维护XX逻辑链路的释放XXXX小区选择XXXX路径管理XX和GSM相比，GPRS体现了分组交换和分组传输的特点，即数据和信令是基于统一的传输平面，从图3-5～图3-13可以看出，在数据传输所经过的几个接口，传输层(LLC)以下的协议结构对于数据和信令是相同的。而在GSM中，数据和信令只在物理层上相同。数据传输平面如图3-5所示：对其中的协议层说明如下：GTP(GPRSTunnelPr隧道协议):该协议在GPRS骨干网络内部和GPRS支持节点之间采用隧道方式传输用户数据和信令。所有的点对点的、采用PDP的分组数据单元都将通过GPRS隧道协议进UDP/TCP:传输层协议，建立端到端连接的可靠链路，TCP具有保护和流量控制功能，确保数据传输的准确，TCP是面向连接的协议。UDP则是面向非连接的协议，UDP不提供错误恢复能力，也不关心是否已正确接收了报文，只充当数据报的发送者和接收者。●IP:GPRS骨干网络协议，用于用户数据和控制信令的路由选择。议):该传输功能将网络层特性映射成低层网络特性。●L2:数据链路层协议，可采用一般的以太网协议。·NS(NetworkService,网络业务):传输BSSGP协议数据单元。它建立在BSS和SGSN之间帧中继连接的基础之上，并且可以穿越帧中继交●BSSGP:该层包含了网络层和一部分传输层功能，主要解释路由信息和服务质量信息。·Relay(中继):在BSS侧，中继转发Um接口与Gb接口之间的LLCPDU包。而在SGSN,则中继转发Gb接口和Gn接口的PDPPDU包。逻辑链路控制):传输层协议，提供端到端的可靠无差错的逻辑数据链路。●MAC:介质控制接入层，属于链路层协议，控制无线信道的信令接入过程以及将LLC帧映射成GSM物理信道。●RLC:无线链路控制子层，属于链路层和网络层协议，提供与无线解决方案有关的可靠链路。3.7GPRS信令平面信令平面由控制和支持传输平面功能的协议组成：●控制GPRS网络接入连接，例如，与GPRS网络的附着和分离；●控制一个已建立的网络接入连接的属性，例如，PDP地址的激活；●控制一个已建立的网络连接的路由通道，以支持用户移动性；●控制网络资源的指配，满足不断变化的用户需要；3.7.1MS与SGSN间信令平面在图3-6中，GPRS移动性管理(GMM)和会话管理(SM)协议支持移动性管理功能，例如GPRS附着/分离、RA/LA更新、PDP上下文激活/去激活等。3.7.2SGSN与HLR间信令平面3.7.3SGSN与MSC/VLR间信令平面在图3-8中，基站应用部分+(BSSAP+)支持SGSN与MSC/VLR之间的信令。3.7.4SGSN与EIR间信令平面在图3-9中，MAP协议支持SGSN与EIR之间的信令。3.7.5SGSN与SMS-GM在图3-10中，MAP协议支持SGSN与SMS-GMSC之间或SGSN与3.7.6GPRS支持节点间信令平面3.7.7GGSN与HLR间信令平面●如果在GGSN内没有安装SS7接口，在PLMN内，安装了SS7接口的任何GSN均可以用作GTP至MAP之间的协议转换器，允许1.建立在MAP基础上的GGSN与HLR之间的信令平面在图3-12中，MAP协议支持GGSN与HLR之间的信令。2.建立在GTP和MAP之上的GGSN与HLR之间的信令在图3-13中，GPRS隧道协议(GTP)在GPRS骨干网络内，支持GGSN与协议转换的GSN之间的信令消息隧道传输。“IMAP之间提供互联互通，MAP用于GGSN与HLR之间的信令。第4章移动性管理GPRS用户的移动性管理(MM)活动用三个不同的MM状态来描述。每个状数据重建MM上下文。MM上下文包括用户移动性管理的一些内容，包括三种不同的MM状态分别是：IDLE状态、STANDBY状态和READY状态。而且，也不能寻呼用户。这种情况的GPRSMS可以认为是不可达的。为了在MS和SGSN之间建立MM上下文，MS可以接收PTM-M和PTM-G业务数据，也可以接收经SGSN的电路交换程。在PDP上下文收发数据前，必须要激活该PDP上下文。在网络需要给处于STANDBY状态的MS发送数据或信令且已置PPF(Paging无论是MS还是SGSN都可以通过启动GPRS分离规程来将MM状态迁移到在READY状态(就绪状态)下，SGSN中的MM上下文相对于STANDY状MS执行相关的移动性管理规程(PDP上下文激活规程)来向网络提供的。GPRS小区的选择和重选由MS在完成，也可以由网络来控制。从一个状态变成下一个状态与当前的状态(IDLE、STANDBY或READY)和发生的事件(例如GPRS附着)有关。移动性管理三种工作状态迁移模型见图4-1。FEDDhGPRSAttach(附着):MS请求接入，并且发起至SGSN的逻辑连接。在MS和SGSN建立MM上下文。CancelLocation(撤消位置):SGSN从HLR接收MAP撤消位置消息，并PDU(PacketDataUnit,分组数据单元)transmission(传输):移动台可PDUreception(接收):SGSN从MS接收一条LLCPDU。READYtimerexpiry(READY定时器超时):MS和SGSNMM上下文返回ForcetoSTANDBY(强迫进入STANDBY状态):在READY定时器超时之AbnormalRLCcondition(异常RLC条件):在无线接口出现问题和无线传GPRSDetach(GPRS分离):MS和网络请求MM上下文返回IDLE状态，CancelLocation(撤消位置):SGSN从HLR接收一条MAP撤消位置消息，就绪定时器控制MS和SGSN中MM上下文保持在MMREADY状态的时间。状态。在MS发送LLCPDU(比如MS响应SGSN寻呼)后，MS中的该定时器将被复位；在SGSN收到一个正确的LLCPDU(比如SGSN收到MS的寻呼响应)后，相应的就绪定时器就被复位。就绪定时器的长度在MS和SGSN中相同，由SGSN通过AttachAccept、当就绪定时器设置为0时，MS应该回到STANDBY状态；当就绪定时器全1路由区更新接受或附着接受消息中传送。该定时器在一个路由区内是唯一的。一旦该定时器超时，MS将开始一次周期的路由新过程和其它合适的位置更新过程。此外，不管MS是否附着了IMSI,也不管网络的工作模式，只要MS返回GPRS覆盖区内，立即启动周期路由区更如果MS在周期路由区更新定时器超时的时候，不在覆盖区内，那么:●如果MS既附着IMSI,又附着GPRS,并且在网络如果MS既附着IMSI,又附着GPRS,并且在网络操作模式Ⅱ和Ⅲ下返的小区覆盖内，那么,一旦MS返回覆盖内，立即启动周期路由区更新如果MS返回不支持GPRS的小区覆盖内，并且该MS附着了IMSI,那么,一旦MS返回到该小区覆盖内，立即启动周期位置更新过程和其它覆盖内，立即启动路由区更新过程和其它合适的更新过程。如果MS丢失GPRS覆盖，但处于GPRS覆盖之外期间，周期路由区更新定时器没有超时，那么,MS不会由于返回GPRS覆盖而执行周期路由区更新过程。同样，如果MS丢失覆盖，但处于覆盖之外期间，周期路由区更新定4.2.4MS可及定时器功能障、电池耗尽等，此时再对该用户进行寻呼必然没有响应，没有响应又会导为了让用户不可及原因消除后，用户能够尽快恢复到不可及原因发生前的PDP上下文应该维持不变。MS可及定时器在进入READY状态后停止，在回到STANDBY状态后重启。识，此后SGSN不再对该MS进行寻呼。在检测到MS的下次活动后SGSN中PPF进行复位。在用户首次注册到SG和联合GPRS/IMSI分离成为可能，以节省无线资源。·通过SGSN来实现LA更新(包括周期性LA更新)。这使得联合LA/RA更新成为可能，以节省更多的无线资源。●通过SGSN实现CS寻呼，提高系统电路交换接通率。后面三个功能意义不大，第一个比较简单，重点介绍第二和第三个功能。4.3.1SGSN-MSC/VLR关联的管理置区)更新；●已经IMSI/GPRS附着的MS从网络操作模式Ⅱ或Ⅲ的区域进入网络操作模式1的区域时，进行路由区/位置区联合更新。关于网络操作模式1、Ⅱ和Ⅲ的说明请参见4.3.3节表4-1网络操作模式。处于CS连接的A类MS只做RA更新而非联合RA/LA更新。处于CS连接的B类MS不会做任何RA更新。的)RA更新请求，SGSN将将去除SGSN-MSCNLR关联而无需通知区更新以一种统一协调的方式进行，以便节省无线资源。当MS在网络操作在路由区更新中包含位置区的更新。然后，SGSN将位置区更新信息送给MSC/VLR。MSCNLR可选地返回新的VLRTMSI,通过SGSN发送给MS。A类工作模式MS处于CS连接，只能向SGSN进行路由区更新，不能进行路由区/位置区联合更新。B类工作模式MS处于CS连接，在CS连如果一个MS既附着在GPRS网络又附着在GSM网络，而且网络工作在操作模式I,则MSCNLR可以通过SGSN来进行电路业务寻呼。如果该MS处于STANDBY状态，则寻呼在路由区级别进行；如果该MS处于READY状态，则寻呼在小区级别进行。通过SGSN进行电路寻呼的示意如图4-2。要的信道、优先级、位置信息等。需要的信道指示MS哪一种类型的电路交换信道需要在应答中被请求。VLRTMSI和需要的信道是可选参数。优先级是电路交换寻呼优先级参数，SGSN将优先级映射成QoS。TMSI、区域、需要的信道和QoS等，该BSS为MS提供服务。区域从SGSN内的MSMM上下文演算出来，如果该内容的信息无效，则从MSCNLR处接收的位置信息中来。区域表示一个就绪状态的MS的单个小区，或一个守候状态的MS的路由区。如果接收消息来自MSC,则包含VLRTMSI和需要的信道。如果没有从MSC处接收到需要的信道，则SGSN包含缺省的需要信道参数，表示电路交换寻呼。QoS表示该寻呼请求的优先级，与BSS内缓存的其它寻呼请求有关。如果MS最后被知道的位置区有一个关联的无效路由区，则SGSN将给每一个BSS发送另外一条BSSGP寻呼请求消息，这些BSS为此无效的路由区提供(3)BSS将进来的BSSGP寻呼请求消息翻译成每个小区的无线寻呼请求消息。如果在一个小区给某个MS指配专用的无线资源，那么,BSS在该无线资源上发送一条寻呼请求消息，包含VLRTMSI或IMSI和需要的信道，而不会停止向该MS的数据传递。否则，BSS在合适的寻呼信道上，在每一个被寻址的小区内，用一条寻呼请求消息寻呼某个MS,消(4)一旦MS接收到电路交换业务的寻呼请求消息，它可以接受，并响应该请求，然后，遵循寻呼响应的CS过程，响应包含随机接入、立即指配 (5)在BSS接收到寻呼应答消息时，发送该消息给MSC,然后，MSC停止寻呼应答定时器。根据网络对电路业务和GPRS业务的寻呼方式及其配合关系，可将网络划分为表4-1所示的三种网络操作模式。GPRS寻呼寻呼协调关系l对附着在GPRS网络上的MS,网络下发分组寻呼的信道与电路寻呼一样，MS只需监视一个寻呼信道。如果给MS分配了PDCH,则网络还可以在该PDCH上给该MS下发电路寻呼消息所有寻呼均在PCH上下发。MS只需监视PCH,即使给MS分配了PDCH,MS也仍在PCH上Ⅲ电路寻呼消息：网络在PCH上下发。分组寻呼消息：如果小区配有PCCCH则在PPCH上下发(MS需要同时侦听PCH和PPCH这两个信道),否则在PCH上下发。4.4MM规程GPRS的MM规程通常与附着、用户鉴权、标识校验、加密等接入控制与安全性管理等一起执行。中建立了该MS的MM上下文。此后，MS可以通过PDP上下文激活规程来如果网络操作模式为I,已经GPRS附着的MS,通过联合RA/LA更新规程如果网络操作模式为Ⅱ或Ⅲ,或者MS没有附着在GPRS,则MS按照GSM规范中规定的IMSI附着规程进行。CC在附着规程中，MS向网络指示其附着类型(IMSI附着、GPRS附着或联合的IMSI/GPRS附着)和其身份识别。身份识别应优先使用P-TMSI(如果有有效的P-TMSI的话),然后才使用IMSI。对于ClassC的MS,在进行IMSI附着前必须处于GPRS分离状态；在进行GPRS附着前，必须处于IMSI分离状态。单纯的GPRS附着规程比较简单，图4-3是联合GPRS/IMSI附着规程示意图。〇nn(1)第2步，如果MS的身份标识是P-TMSI,而且其驻留的SGSN在GPRS(2)第3步，如果第2步未成功，则新SGSN向MS要求其上报IMSI。(3)第4步，是可选的。但是如果网络没有该MS的MM上下文的话，则该(4)第5步，完全是可选的。(5)第6步，如果MS驻留的SGSN在GPRS分离后已经改变，或者是它要将该MS的预约数据下发到该SGSN。(6)第7步，如果第1步指示的附着类型是在IMSI附着前提下的GPRS附的关联。7c和7d是针对MSC间位置更新的情形。(7)第9步，如果P-TMSI或/和TMSI发生改变，则MS应该确认其已经接(8)第10步，如果TMSI发生改变，则SGSN应向VLR确认MS已经接受·联合IMSI/GPRS分离(只支持MS发起)MS从GPRS网络中分离可以采用显式分离和隐式分离两种方式。显式分离方式就是由MS或SGSN发送一个分离请求；隐式分离方式则是在一个已经存在的逻辑链路上，由于就绪定时器超时或者由于无线链路上发生不可恢复附着状态的MS,可以通过SGSN来发起IMSI分离，而且可以与GPRS分离联合进行；没有附着在GPRS的MS通过与GSMIMSI分离规程一样的规程下面给出几种分离的流程示意图1.MS发起分离MS发起的分离规程如图4-4所示，其说明如下：(1)MS向SGSN发出分离请求(分离类型、切断);(2)如果是GPRS分离，则SGSN收到该请求后向GGSN发出删除PDP上下文请求(TID),GGSN返回删除PDP上下文响应(TID);2.网络(SGSN)发起分离SGSN发起的分离规程如图4-5所示，其说明如下：PDP上下文响应(TID);3.网络(HLR)发起分离HLR可以从运营目的出发要求从SGSN中删除一个用户的MM和PDP上下(1)HLR向SGSN发送一个位置取消(包含IMSI、取消类型)消息。(2)SGSN收到该消息之后向MS发出分离请求(包含分离类型);4.4.3清除功能清除功能允许SGSN通知HLR它已经将处于GPRS分离状态的MS的MM将该MS的MM上下文、PDP上下文和鉴权三元组保留一定时间，以备稍后该MS可能发起的GPRS附着时使用，以减少访问HLR的次数。●防止未授权使用GPRS业务(鉴权和服务请求确认)●提供用户识别码保密(临时识别码和加密)●提供用户数据保密(加密)。下面从这三个方面对GPRS的安全性功能作一简要介绍。4.5.1用户鉴权GPRS鉴权流程和GSM原有的鉴权流程相似，不同点在于GPRS鉴权流程是由SGSN发起的，GPRS鉴权过程执行用户鉴权、选择加密算法和加密起将不能通过SGSN对MS鉴权，也不能位置更新，但是在CS连接建立期间，可以鉴权MS。鉴权过程如图4-7所示。对该规程说明如下：送鉴权信息”消息。HLR用包含鉴权三元组的“发送鉴权信息响应”消息应答。每一个鉴权三元组都包含RAND、SRES和Kc;(2)SGSN向MS发出鉴权请求(包含RAND、CKSN、加密算法),MS临时逻辑链路标识(TLLI)用来唯一识别一个用户，在同一路由区，IMSI和TLLI具有一一对应关系，这种对应关系只有MS和SGSN知道。TLLI的地址范围可以分为三部分：本地地址、外部地址以及随机地址，其中本地地址是由SGSN分配的并且只在地址分配时所在路由区有效；外部地址是由MS分配的，源于旧路由区中的本地地址；当MS不具备本地地址和外部地址时，MS将随机选择一个TLLI。当MS处于READY状态时，SGSN重新分配TLLI,并通过一个TLLI再分配流程或在连接流程、路由区更新流程时进行。可以将TLLI标记作为一个可选的参数，如果MS接收到TLLI标记，将在下一个连接请求或路由区请求中附加TLLI标记，供SGSN验证。图4-8给出了(1)SGSN向MS发出P-TMSI重新分配命令消息(新P-TMSI,P-TMSI签(2)MS向SGSN返回P-TMSI重新分配完成消息。4.5.3用户数据和GMM/SM信令保密在GPRS中，加密的范围在MS和SGSN之间，而与此对应的GSM加密作GPRS增加了一个新的加密算法(参见GSM01.60),另外由于SGSN不知道TDMA的帧数，因此在加密算法中，用逻辑链路控制帧数量来代替TDMA4.5.4用户身份检查GPRS的用户身份检验规程如图4-10所示，它基本等同于GSM,不同点在于检验的执行者是SGSN。(1)SGSN向MS发出标识请求(包含标识类型):MS向SGSN返回标识响应(包含移动标识);(2)SGSN如果需要校验IMEI,则向EIR发出校验IMEI(包含IMEI)消息；EIR向SGSN返回校验IMEI确认(包含IMEI)。位置管理功能包括以下几个方面：使网络能够获取处于STANDBY和READY状态下的MS的路由区。●使网络能够获取处于READY状态下的MS的小区标识。MS定时地将MM上下文中的小区标识和路由区标识分别与从系统消息中接收到的小区标识和路由区标识相比较，从而产生小区更新和路由区更新请求。另外，MS会定时发起周期性路由区更新请求。位置管理的规程可以分为以下三种：●路由区更新规程●联合路由区和位置区更新规程4.6.1小区更新规程MS会发起小区更新规程。如果路由区改变了，则直接发起路由区更新而不是(1)MS通过发送一个任意类型的、包含其ID的上行LLC帧给SGSN来启(2)BSS收到该LLC帧后，在相应的BSSGP帧头带上新小区的CGl(含4.6.2路由区更新规程性路由区更新定时器超时后，该MS发起RA更新规程。SGSN通过检查路由区更新请求消息是否携带老路由区标识来确定执行SGSN内部的RA更新规程或SGSN间的RA更新规程。周期性RA更新规程总是SGSN内部RA更新规程。1.SGSN内部的路由区更新SGSN内部的路由区更新如图4-11所示。新类型等),BSS在其中加上包含RAC和LAC的小区全球标识(CGl);(2)启动安全性规程(可选);然后向MS返回路由区更新接受消息(包含P-TMSI、P-TMSI签名);如果路由区更新过程失败超过最大允许次数，或者SGSN返回路由区更新拒2.SGSN间的路由区更新SGSN间的路由区更新如图4-12所示。DTn(1)MS向新SGSN发送路由区更新请求(包含原RAl、更新类型等),BSS在其中加上包含RAC和LAC的小区全球标识(C(2)新SGSN向原SGSN发出SGSN上下文请求(包含原RAl、TLLI、原P-TMSI签名、新SGSN地址),以获得该MS的MM上下文和PDP(3)执行加密功能(可选);标记该MS上下文中的MSCNLR关联等其它信息无效。如果前面的鉴(6)新SGSN向GGSN发出更新PDP上下文请求(包含新SGSN地址、TID、商定的QoS),GGSN返回更新PDP上下文响应(包含TID);(7)新SGSN向HLR发出位置更新消息(包含SGSN编号、SGSN地址、取消类型),原SGSN删除相应的MM和PDP上下文后返回位置取消确认(包含IMSI);(9)HLR通知新SGSN插入用户数据(包含IMSI、GPRS签约数据),新SGSN创建相应的MM上下文后返回插入用户数据确认(包含IMSI)(10)HLR向新SGSN返回位置更新确认(包含IMSI);(11)新SGSN重建该MS的MM上下文和PDP上下文，为该MS分配新的P-TMSI,向MS返回路由区更新接受消息(包含P-TMSI、LLC确认、P-TMSI签字);(12)MS返回路由更新完成消息(包含P-TMSI、LLC确认)。MS发起路由区和位置区更新规程，但这仅限于网络操作模式I方式下的a(7SGSN内部的联合RA/LA更新规程如图4-13所示。(1)MS向SGSN发送路由区更新请求(包含原RAl、原P-TMSI签名、更新类型等)。更新类型指明是联合RA/LA更新，如果MS是进行IMSI附着，则更新类型为请求IMSI附着的联合RA/LA更新。BSS在其中加(2)执行加密功能(可选);新VLR发送位置取消请求(包含新RAl、IMSI、SGSN号、位置更新类型),并通过RAl得到VLR号。新VLR通过存储SGSN号来建立或更新与SGSN的关联；(4)新VLR通知HLR位置更新(包含新VLR号),HLR向旧VLR发送位置取消(包含IMSI)消息，旧VLR删知新VLR插入用户数据(包含IMSI、GSM用户数据),新VLR返回插入用户数据确认(包含IMSI)消息；HLR向新VLR返回位置更新确认(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，为该MS分配新的P-TMSI,向MS返回路由区更新接受消息(包含P-TMSI、VLRTMSI、P-TMSI签名);(7)如果MS接受新的P-IMSI或VLRTMSI,则向SGSN返回路由区更新完成消息(包含P-TMSI,VLRTMSI);2.SGSN间的联合RA/LA更新规程SGSN间的联合RA/LA更新规程如图4-14所示。a a 14.Ro4.6.4周期性路由区更新和位置区更新所有处于GPRS附着状态的MS(除了在进行电路交换业务的B类GPRSMS外),都应该进行周期性RA更新。周期性RA更新规程相当于SGSN内部的RA更新(除了更新类型不一样外)。处于IMSI附着而GPRS分离状态的MS应该发起周期性LA更新规程。对于同时IMSI附着和GPRS附着状态的MS,其周期性更新行为取决于网络●如果网络操作模式是1,则MS只进行周期性RA更新●如果网络操作模式是Ⅱ或Ⅲ,则MS应该分别进行周期性RA更新和周期性LA更新。4.7用户数据管理功能此外，HLR可以通过添加用户数据规程来通知SGSN添加一个或多个新的PDP上下文，或修改已存在的一个或多个PDP上下文。4.7.1添加用户数据规程添加用户数据规程如图4-15所示。(2)SGSN更新其GPRS签约数据并且确认来自HLR的消息。●如果相关的PDP上下文是新的或未激活，则存储HLR发来的数据；如果相关的PDP上下文激活，则将新的QoS与商定的QoS进行比较，不一样时发起“PDP上下文修改规程”;如果MS目前驻留的VPLMN与新的允许VPLMN地址不符，则发起“PDP上下文去激活规程”。4.7.2删除用户数据规程删除用户数据规程如图4-16所示。(2)SGSN向HLR返回删除用户数据确认消息(包含IMSI)。●如果相关的PDP上下文未激活，则删除该PDP上下文即可；●如果相关的PDP上下文激活，则发起“PDP上下文去激活规程”。4.8MS类标处理功能GPRS对MS的类别标识的处理与原GSM不同，当MS附着到GPRS上时，其类别标识在MM消息中发送给网络并存储在网络中，直至该MS转移到GPRS分离状态。这是为了避免MS类别在无线接口上传输，从而节约无线资源。MS的级别标识分两部分：无线接入类标和SGSN类标。无线接入类标表示MS的无线能力，如频段能力、多时隙能力、功率等级能力以及BSS进行无线资源管理所需的其他信息等，无线接入类标在发送给SGSN之后，由SGSN提供给BSS。SGSN类标表示与无线无关的其他能力，如加密能力等。SGSN应该将无线接入类标作为一个信息域在每个下行的BSSGPPDU中提供给BSS;而BSS随时可以向SGSN请求某MS的无线接入类标。为了提高效率，规范中也提供了在初始接入阶段，BSS从MS直接得到简化无线接入类标的机制。第5章无线资源管理功能GPRS无线资源管理主要体现为以下的功能：●监视GPRS信道的利用率，检测利用率低或发生拥塞的GPRS信道●拥塞控制GPRS无线资源采取动态分配的策略，同时GSM无线资源动态地在GPRS和其他GSM业务之间共享。用于GPRS的无线资源可以动态地增加直到达到一个运营者设定的最大值，或动态地减少直到达到一个运营者设定的最小值。另外网络将在公共控制信道上广播GPRS系统信息。5.2GPRS下行链路传输的寻呼在SGSN向一个处于STANDBY状态的MS传输数据之前，SGSN送一个寻呼请求，该寻呼流程将MM的状态由STANDBY转为READY,MS收到寻呼请求后将回送任一有效的LLC帧作为应答，将SGSN中的MM上下文由STANDBY状态转为READY状态。如果SGSN在一定时间内(由定时器监视)没有收到MS的应答，将重复发送寻呼请求。图5-1给出GPRS寻呼流程。(1)SGSN收到一个下行PDPPDU,欲传输到一个处于STANDBY状态的(2)SGSN向服务该MS的BSS发送BSSGP寻呼请求消息(包含IMSI,P-TIMSI,Area,ChannelNeeded,Qos,DRX参数)。(3)BSS向指定路由区下的所有小区发送寻呼请求消息(包含P-TMSI,所需信道)。将MM状态迁移到READY状态。在做出这个响应前，需进行分组信道内。MS如果处于空闲模式，那么,它将使用小区选择和重选过程。GPRSMS可以选择使用非连续接收(DRX),如果选用DRX,MS应在连接过程中将DRX的相关参数指示给SGSN,SGSN将在每一个寻呼请求中，●Non-DRX定时器：决定MS处于non-DRX模式下的时间。第6章分组路由与传输功能6.1PDP状态和状态转换处于非激活态的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。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PDP状态之间的转换如图6-1所示。图6-1PDP状态转换图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可能对相应的PDPPDU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6.2.1静态地址与动态地址地址。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