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课程目标
掌握GPRS组网结构
了解GPRS网络主要接口基本原理
掌握GPRS基本信令流程
学习完本课程，您将能够：
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
什么是GPRS？
通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文缩写
GPRS是在GSM技术的基础上提供的一种端到端分组交换业务
GPRS最大限度重用已有的GSM网络基础设施
GPRS提供高效的无线资源利用率
GPRS提供高达的无线接入速率
与已有的GSM电路交换系统有很多交互
GPRS系统基于标准的开放接口
GPRS体系结构图
FR
EIR
HLR
SMS-GMSC
SMS-IWMSC
MSC/VLR
BSS
UTRAN
SGSN
SGSN
GGSN
BG
GGSN
CG
TE
TE
Internet
SS7
ATM
DDN
ISDN
GPRS
Backbone
Gs
Gd
Gr
Gf
Gc
Gb
Iu
Um
Um
Gp
Gi
Gi
Gn
Gn
ATM
Ga
中国移动GPRS网络体系结构
Router
SGSN
PCU
BSC
BTS
SS7
GGSN
DNS
CG
Router
SGSN
PCU
BSC
BTS
SS7
省网管
GGSN
CG
Router
SGSN
PCU
BSC
BTS
SS7
A省
Internet
GGSN
DNS
CG
Router
SGSN
PCU
BSC
BTS
SS7
省网管
其它本地网
BSS
C省CMnet省网节点
GGSN
DNS
CG
Router
SGSN
PCU
BSC
BTS
SS7
省网管
中国移动互联网骨干网
CMnet
广州节点
北京节点
BG
A省节点
全国网管
DNS
Router
BG
全国网管
DNS
上海节点
其它PLMN
Router
BG
C省节点
B省
C省
B省节点
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
MS的多时隙能力
MS 多时隙功能
BTS
RX
TX
MS
Downlink=TS1~TS3
Uplink =TS1
C/I值与信道编码
The GPRS have four channel coding schemes
CS1 kbps
CS2 kbps
CS3 kbps
CS4 kbps
C/I
Rate
CS4
CS3
CS2
CS1
分组数据信道的编码方式
分组无线信道配置
采用静态PDCH的原因（Reserved PDCH）
保证小区中的GPRS MS时常在线
保证GPRS业务一定的QoS
采用动态PDCH的原因(Switchable PDCH)
GPRS与GSM共享无线资源
一方面要考虑无线资源的最优利用，另一方面，要优先保证话音业务的QoS
一个小区中的分组交换业务与电路交换业务的比例时常在变化
动态PDCH对话音业务不可见
一般原则
小区内配置适量的静态PDCH 以保证MS正常附着在GPRS网络上，同时保证一定的GPRS业务QoS
根据GPRS业务量预测配置适量的动态PDCH，在运行过程中根据小区业务状况调整为TCH或PDCH使用
电路交换业务可以抢占GPRS业务所使用的信道
GPRS MS
A类
可同时进行分组交换业务和电路交换业务。
B类
可同时附着在GPRS网络和GSM网络上，但不能同时进行电路交换和分组交换业务，自动选择业务。
C类
不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上，人工选择。
3G手机可以同时进行分组和电路业务
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
SGSN的功能
网络接入控制：
鉴权加密
IMEI检查
逻辑链路管理
SGSN-MS之间逻辑链路的管理
支持确认/不确认传输
用户信息管理
移动性信息
签约信息
计费管理
路径管理
SGSN-BSS之间数据传输路径管理
SGSN-GGSN/SGSN-SGSN间的路径管理
路由和隧道传输
用户数据的存储转发
路由选择：围绕PDP上下文来进行
地址翻译和映射：包括DNS、由APN推导出GGSN地址等
封装与隧道传输
GGSN的功能
网络接入控制（外部PDN侧）
消息过滤
计费信息收集
移动性管理和会话管理
路由选择与转发
存储转发
路由选择
地址翻译和映射
封装和隧道传输
可以动态分配IP地址
IP业务的支持
计费
CG计费
Radius计费
业务管理
对APN进行管理
DNS功能
SGSN
GGSN(A)
MS
在PDP激活时，解析手机接入IP网络所用的接入点名（APN），以确定本次激活所用的GGSN
SGSN之间路由区更新过程中，解析旧SGSN的IP地址
BSS
GPRS 骨干网
ISP A
ISP B
Internet/
Intranet
GGSN(B)
DNS
SGSN在PDP激活的时候，将APN翻译为与外部网络连接的GGSN的 IP地址
CG的功能
实时采集GPRS话单
临时存储和缓冲GPRS话单，备份话单
GPRS话单预处理
向计费中心传送GPRS话单
CG重定向
BG的功能
BG实现以下运营商互通必须的协议
安全性协议：推荐使用IPSec和防火墙
路由协议：推荐使用BGP
计费协议：运营商协商确定，也许需要BG收集计费信息
一般基于路由器
可与GGSN合设
HLR/AUC的功能
保存和更新GPRS用户签约数据
用户鉴权
提供移动性管理和路由选择所需的位置/路由信息及相关处理，如
保存和更新用户服务SGSN号码和地址
GPRS用户位置删除指示
MS是否可及标志
用户跟踪(可选)
HLR GPRS用户信息
MSC/VLR功能
安装了Gs接口时，MSC/VLR可以支持
SGSN与MSC/VLR的关联的建立和维护
GPRS的联合移动性管理规程
联合IMSI/GPRS附着/分离
联合位置区/路由区更新
电路寻呼协调功能
从而较大地提高无线资源利用率
SMS-GMSC/SMS-IWMSC的功能
安装了Gd接口后，能够通过GPRS发送短消息，减少对SDCCH的占用，从而减少SMS业务对话音业务的影响
可以由运营者来选择优先通过MSC还是SGSN来传送SMS
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
Gb接口介绍
Iu接口介绍
七号信令接口介绍
Gn接口介绍
Gi接口介绍
Ga接口介绍
Gb数据传输平面
MAC: Media Access Control
RLC: Radio Link Control
LLC: Logical Link Control
Application
Application
IP/X25
IP/X25
IP/X25
SNDCP
GTP
LLC
LLC
UDP/TCP
UDP/TCP
RLC
RLC
(BSSGP)
(BSSGP)
IP
IP
MAC
MAC
Frame
relay
Frame
relay
L2
L2
L2 (MAC)
Physical
Layer
Physical
Layer
Physical
Layer
Physical
Layer
Physical
Layer
Physical
Layer
Physical
Layer
MS
BSS
SGSN
GGSN
relay
relay
SNDCP
GTP
Um
Gb
Gn
Gi
BSSGP: BSS GPRS Protocol
SNDCP: Sub-Network Dependency Convergence Protocol
GTP: GPRS Tunneling Protocol
MS-BSS/SGSN信令平面
GMM: GPRS Mobility Management
SM: Session Management
MS
BSS
SGSN
BSSGP
GMM/SM
LLC
RLC
MAC
GSM RF
GMM/SM/SMS
LLC
BSSGP
L1bis
Um
Gb
Network
Service
RLC
MAC
GSM RF
L1bis
Network
Service
Relay
relay
LLC层逻辑结构
Subscriber data
RLC/MAC head
LLC head
SNDCP head
Subscriber IP packet
LLC PDU
SNDCP PDU
LLC FCS
RLC/MAC block
Gb接口封装流程示意
Gb接口介绍
Iu接口介绍
七号信令接口介绍
Gn接口介绍
Gi接口介绍
Ga接口介绍
Iu 接口的 3 个作用域
注： 一个 RNC 最多存在一个 Iu-PS 接口 ，一个 Iu-CS 接口 ，但可以有多个 Iu-BC 接口 ；lu-PS 与 Iu-CS 接口使用 RANAP 协议 ， lu-BC 域使用 SABP 协议
Iu接口协议栈:PS域
Iu接口具有以下功能
Iu连接管理功能
无线接入承载（RAB）管理功能
Iu接口用户平面管理功能
SRNS重定位、SRNS上下文转移（在移动性管理中介绍）
安全性管理功能
Iu协调功能（寻呼协调）
位置管理功能
Iu 接口主要功能
Gb接口介绍
Iu接口介绍
七号信令接口介绍
Gn接口介绍
Gi接口介绍
Ga接口介绍
基于七号信令接口
Gr接口：SGSN－HLR
鉴权、移动性管理，必须
Gd接口：SGSN－SMS-MSC
通过GPRS传送SMS，可选
Gf接口：SGSN－EIR
IMEI检查，可选
Lg接口：SGSN-GMLC
完成定位业务，可选
Gc接口：GGSN－HLR
网络发起PDP上下文激活，可选
Gs接口：MSC-HLR
完成联合更新、附着
在SGSN和MSC间转发信令
CAMEL：SGSN/GGSN-SCP
完成业务的智能控制
SGSN
GGSN
MSC
HLR
SCP
GMLC
MAP/TCAP
CAP
BSSAP+
MTP1
MTP2
MTP3
SCCP
Gb接口介绍
Iu接口介绍
七号信令接口介绍
Gn接口介绍
Gi接口介绍
Ga接口介绍
Physical layer
MAC
IP
UDP
GTP
Application layer
Gn&Gp protocol stack
Gn&Gp接口
GTP-C tunnel
GTP-U tunnel
signaling
User data
UDP path
Gn&Gp接口
Gn&Gp接口
Path
是SGSN和GGSN间、SGSN和SGSN间的一条路径。只要上面有一个 PDP上下文存在，这条路径就是激活的。如果上面没有PDP上下文使用的话 ，路径会被删除。
路径的维护是通过在路径上发送ECHO消息来检测的。Path故障后，上面的 PDP上下文都要被删除掉。
Tunnel
Tunnel是通过创建PDP上下文建立起来的。路径上可能会有多条tunnel存在
NSAPI
NSAPI是SM管理实体分配的，取值范围5~15。对于一个MS上的多个上下文 ，可以用NSAPI来区分。如果是一个MS上的多个IP地址，则在选择NSAPI 时，在MS的整个范围内选择。通常NSAPI和RAB ID值是相等的
TEID
TEID是隧道的一个端点的标识，TEID=（IMSI，NSAPI）。 TEID只是一 个整数，但是TEID能够和IMSI与NSAPI关联起来标 识一个PDP上下文信令 面上一个用户上的多个PDP上下文可以用同一个TEID，用户面上则要为不 同的PDP上下文分配不同的TEID
Gn&Gp接口
Tunnel管理流程－创建/修改/删除PDP上下文流程
Gn&Gp接口
在APN解析过程中，DNS将GGSN列表发给SGSN，SGSN在列表中依次使用GGSN Gn接口地址进行激活，如果创建消息无响应，则SGSN使用下一个地址，直到耗尽为止，流程失败。
在requst消息中为分别为下行隧道分配了Tunnel Endpoint Identifier Data I （用于用户面）和Tunnel Endpoint Identifier Control Plane field （用于信令面）
在响应中同样要分配这样的两个域，响应消息中是GGSN为上行隧道用户面和信令面分配的隧道标识
charging ID在由GGSN分配，在GGSN中是唯一的。这个ID用于唯一的区分一个上下文在SGSN和GGSN中的计费记录
Gb接口介绍
Iu接口介绍
七号信令接口介绍
Gn接口介绍
Gi接口介绍
Ga接口介绍
Gi接口协议栈
Gi接口使用什么样的协议栈是和GGSN接入何种类型的外部数据网有关的，在接入IP网络时，选择的协议栈如下：
GPRS网络接口分类
Gb接口介绍
七号信令接口介绍
Gn接口介绍
Gi接口协议栈
Ga接口介绍
Ga接口
Ga接口采用GTP‘ 协议，GTP’ 协议在继承GTP协议的基础上,信令流程有部分变化，
主要信令流程有
1 .ECHO流程
作用与GTP协议相同
2.重定向流程（Redirection ）
当CG判断自身有问题时，发送重定向请求，要求SGSN将话单发往其他的CG
3.话单传送（DATA Record Transfer ）
将话单传送到CG，同时具有重发或删除指示的能力
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
移动性管理（MM）概念
移动性管理完成MS在网络具体位置信息的管理
移动性管理专用流程
附着
周期性位置/路由区更新
正常的位置区/路由区更新
移动性管理通用流程
分离
P-TMSI重分配
鉴权
身份识别
移动性管理连接管理流程
连接的建立和释放
移动性管理概念
路由区：位置区的子集
RAI = MCC + MNC + LAC + RAC
移动性管理实体：SGSN、HLR和MS
定时器
Ready timer
只在GPRS中有
当定时器超时将MS的GMM状态迁移到STANDBY状态
当有LLC PDU开始传输时开始计数
长度在SGSN设置，通过附着和路由区更新流程下发给手机
Periodic RA Update Timer
监控手机中的周期性路由区更新流程
定时器长度在SGSN设置，通过附着和路由区更新流程下发
在特定的环境下，此定时器会引起CS域的周期性位置更新流程
Mobile Reachable Timer
SGSN配置
比周期性路由区更新定时器稍微长一些
READY/PMM-CONNECT停止状态，STANDBY/PMM-IDLE清零开始
超时后，PPF标志清除。并将手机隐式分离掉
GMM状态模型(2G)
timer定时器作用？
detch是如何作用的？
GMM状态和上下文(2G)
GMM状态
空闲：GMM上下文未建立，MS不可及
待命：GMM上下文已建立，MS可接收寻呼，但不能进行数据传送；知道手机所在路由区
就绪：MS可以进行数据传送；知道手机所在小区
GMM上下文
MS相关标识
GMM状态
MS的位置信息（路由区标识、小区标识）
当前服务SGSN的地址、VLR编号(MS only)
加密算法、鉴权参数
PMM状态模型(3G)
PMM状态和上下文(3G)
PMM状态
空闲：PMM上下文未建立，MS不可及
待命：PMM上下文已建立，MS可接收寻呼，但不能进行数据传送；知道手机所在路由区
就绪：MS可以进行数据传送；知道手机所在SRNC
PMM上下文
MS相关标识
PMM状态
MS的位置信息（路由区标识、SRNC）
当前服务SGSN的地址、VLR编号(MS only)
加密算法、鉴权参数
How to management(2G)
SGSN
HLR
BSC
MS
SGSN number
In MM context
-Standby RAI
-Ready RAI/Cell
How to management(2G)
MS
RAI
RAI
SGSN
SGSN
RAI
RAI
cell
the tracking of the location of the MS is on two levels (Cell or RA).
Cell update
RAU update
RAU update
RAU update
RAU update
No handle
MM ready state
MM standby state
Gn
How to management(3G)
SGSN
HLR
UTRAN
MS
SGSN number
In MM context
-PMM-Idle RAI
-PMM-Connected RNC
移动性管理 主要功能
一般功能
GPRS附着：建立起MM上下文，MM状态转为就绪
GPRS分离：删除MM上下文，MM状态转为空闲
可以由MS发起或由网络侧发起
安全性功能：鉴权、加密、标识校验等
位置管理：路由区更新、周期性路由区、小区更新
网络侧特定功能
与HLR配合进行GMM上下文清除
用户数据管理
MS类标处理
与MSC/VLR配合进行联合位置更新、联合寻呼等
GPRS手机附着流程
GPRS手机附着流程
手机用IMSI还是P-TMSI
首先用P-TMSI和P-TMSI所属的路由区
Foreign TLLI
如果没有有效的P-TMSI，则用IMSI
Random TLLI
最终通过分配的P-TMSI构造LOCAL TLLI
附着完成后
在MS和SGSN上生成MM上下文；具备进行PDP激活的条件
手机GMM状态为READY（PMM-CONNECTED）（需要在ready定时器超时后，迁移到STANDBY）；
获得HLR中用户签约信息，通过MAP流程在HLR上注册
附着类型
GPRS附着
已经IMSI附着的GPRS附着
联合附着
附着拒绝原因
部分原因会引起手机重新尝试
部分原因不会引起手机重新尝试（SERVICE NOT ALLOWED）
分离流程
分离流程可以由MS、SGSN、HLR发起
隐式分离和显示分离
网络或手机发起的分离过程为显示分离
移动可达定时器超时或者无线接口逻辑链路中断造成的网络侧分离，但是不通知MS为隐式分离
分离后
删除动态MM上下文和PDP上下文
SGSN怎么知道关机造成的分离？
（IMSI）
Authentication Triplets （RAND, SRES, Kc）
（SRES ）
（RAND）
2G鉴权流程
1.鉴权流程分为GPRS鉴权和UMTS鉴权，两种流程的消息过程是一样的
比较GPRS鉴权来说增加了两个功能
（1）一致性完整性检查
（2）手机对网络的鉴权
（SRES =? SRES ）
（IMSI）
Authentication quintuple
（RAND, XRES, AUTH, CK,IK）
（RES ）
RAND: Random Challenge
XRES: Expected Response
Auth : Authentication Token
CK : Cipher Key
IK : Integrity Key
（RAND ,AUTH ）
RES=XRES?
3G鉴权流程
安全功能－用户身份机密性标识
P-TMSI在一个SGSN内部有效的标识，由SGSN分配
经常性的重分配P-TMSI来保证P-TMSI安全性
Attach、RAU、P-TMSI reallocation流程
P-TMSI Signature
在SGSN为P-TMSI分配过签名以及消息用P-TMSI的条件下验证消息的正确性
UMTS中的用户身份机密性
RNTI在MS和RNC间标识一个用户；P-TMSI在RNC和SGSN间标识一个用户
GPRS中的用户身份机密性
SGSN和BSS间使用TLLI标识一个用户。TLLI是MS分配或者MS根据SGSN分配的有效的P-TMSI生成的
安全功能－数据信令的机密性保证
UMTS加密范围
UMTS加密是在RNC和MS之间进行的
GPRS加密范围
GPRS加密是在SGSN和MS之间进行的，由Gb协议栈中LLC层完成
加密是否支持由GMM参数和Gb接口板是否有加密模块决定
数据的完整性保证（3G）
数据完整性只应用于无线信令
完整性算法和一致性密钥
位置管理功能－路由区更新
路由区更新流程
路由区更新包括Intra SGSN更新和Inter SGSN更新
Intra SGSN更新指New RA和Old RA在同一个SGSN中；如果不在同一个SGSN中则为Inter SGSN更新
路由区更新发生场景
MS进入一个新的路由区
周期性路由区定时器超时
SUSPEND的手机没有被恢复
小区更新条件
手机处于ready状态
在同一个RA中发生cell变化
MS和SGSN应该支持小区通知功能，MS发一个LLC空帧带代替小区更新流程；
如果路由区更新失败则迁移到IDLE状态
在Inter SGSN更新中，要根据New RA构造域名 ，通过DNS解析获得NEW SGSN IP地址，发起取MM/PDP上下文的流程。
注意：
SGSN可以设置GMM参数中鉴权加密流程开关为否，但是在某些协议规定的特例下，会一定进行安全流程的。例如P-TMSI签名验证失败
路由区更新流程
流程触发
在跨越SGSN的RAU中，MS的“Routeing Area Update Request”消息是向新SGSN提交，新SGSN向旧SGSN发出一个“SGSN Context Request”消息，包含四个参数：old RAI, TLLI, old P-TMSI Signature, New SGSN Address，目的是为从旧的SGSN中得到相关MS的MM上下文和PDP上下文。
安全性检查
旧SGSN验证P-TMSI签名
或者新SGSN进行鉴权，TMSI Signature将被“MS Validated”代替。
如果P-TMSI检查失败而新SGSN鉴权成功，则新SGSN重新向旧SGSN发请求
旧SGSN将MM/PDP上下文转发到新SGSN，数据转发
每个PDP上下文中包含：确认模式下下一个下行/上行N-PDU的SNDCP发送/接收N-PDU序列号，以及下一个下行至MS的N-PDU的GTP序列号和下一个隧道传输至GGSN的上行N-PDU序列号。传送的数据包含：缓存在旧SGSN中的N-PDU以及在此期间继续发至旧SGSN的N-PDU。此前已经发往MS但尚未得到MS确认的N-PDU也将随同其SNDCP序列号一同发往MS。旧SGSN会启动一个定时器并在超时时停止向MS传送N-PDU。
数据转发到新的SGSN
如果有PDP，则重新创建PDP隧道
更新HLR
删除旧SGSN
将用户签约信息插入新SGSN
寻呼流程
流程触发
在移动可达定时器运行的时间内，有MM消息下发或者用户数据下发
流程响应
3G中，以service respond响应
2G中，以LLC帧响应
P-TMSI和Imsi的应用
先用P-TMSI进行寻呼
IMSI寻呼作为异常流程进行，MS删除PDP上下文和MM上下文，重新开始PDP激活和附着流程。
成功寻呼后，MS状态
3G由PMM-IDLE迁移到PMM-CONNECT
2G由STANDBY迁移到READY
PDP and MM context
HLR
SGSN
BSS/ UTRAN
MS
GGSN
Gn
Gb / Iu-PS
Uu
PDP context #2
.
.
PDP context #1
MM context
PDP context #2
.
.
PDP context #1
MM context
PDP context #2
.
.
.
PDP context #1
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
会话管理的概念
会话管理实体：SGSN、GGSN和MS
PDP上下文状态
非激活状态：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
激活状态： 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，此时的MM状态为就绪或待命
PDP上下文信息
MS、SGSN和GGSN中的PDP上下文信息略有不同
包括PDP State，PDP Type，PDP Address，APN，Send N-PDU Number，Receive N-PDU Number，QoS Profile Negotiated等等
APN：用于推导出应接入的GGSN及外部网络
PDP地址
静态地址
动态地址
PDP上下文状态迁移
会话管理主要功能
PDP上下文激活：MS发起或网络发起，PDP上下文状态迁移为ACTIVE
鉴权
SGSN经过APN分析推导出GGSN地址
QoS协商、地址分配、启动计费等
PDP上下文修改
PDP上下文中的某些参数（如服务SGSN、QoS）需要改变时执行该规程
PDP上下文去激活
MS发起或网络发起，PDP上下文状态迁移为INACTIVE
删除PDP上下文
回收动态PDP地址
二次激活
在一个PDP地址上可以有多个通过而起激活流程产生的PDP上下文，这些上下文用TFT进行区分和标识
APN结构定义
APN网络标识定义了GGSN所连接的外部网络
APN运营商标识定义了GGSN位于的GPRS骨干网
包含了网络标识和运营商标识的APN对应一个GGSN的域名
APN分类
通用APN：CMNET、CMWAP －－本地接入
区域APN： －－归属地接入
<MNC>.mcc<MCC>.gprs
APN网络
标识
APN运营商
标识
通用APN
SGSN
MS
SGSN
MS
internet
GGSN
GGSN
Home PLMN
Visit PLMN
Roaming
Example APN:CMNET
The GGSN which provide service is belong to visit network
区域APN
SGSN
MS
SGSN
MS
GGSN
GGSN
Home PLMN
Visit PLMN
Roaming
Example APN:CityA_Bank
The GGSN which provide service is belong to home network
VPN tunnel
区域APN的解析流程
Name Server
SGSN(CityB)
Name Server
Name Server
Server
“. ”
“.”
Query
Response
referral to “.”
name servers
Get the IP address of GGSN(CityA)
APN :
CityB
Root DNS
CityA DNS
CityA Bank Server
GGSN(CityA)
MS()
GGSN
7. Activate PDP Context Accept
5. Create PDP Context Response
5. Create PDP Context Request
1. Activate PDP Context Request
SGSN
BSS
MS
C1
C2
(APN/IP or null/Qos)
APN selection
Ask DNS
QoS negotiation
Check the APN
QoS negotiation
Distribute a IP addr
Distribute a charging ID
(IP/Qos)
If the QoS not accept by MS, then starts inactive procedure.
PDP上下文激活规程 (1)
PDP上下文激活规程 (2)
MS发起ACTIVE流程
NSAPI由手机的SM模块选择，要保证没有被手机的其他SM实体使用
手机上报一个Qos，用于后续Qos协商过程
手机上报一个APN；或者不上报APN，由SGSN或签约信息决定
手机上报一个静态地址；或者不使用地址，而由动态地址分配设备分配一个地址
签约数据对比
进行APN选择
根据手机上报的APN、SGSN配置的默认APN、签约的APN、VPLMN是否漫游允许，根据选择流程选择一个APN
进行APN解析
根据选择的APN，一次在CACHE/HLSTFILE/DNS server中进行APN解析
Qos协商
根据手机上报的Qos、SGSN配置的默认Qos、签约的Qos进行协商，协商出一个Qos
在Gn接口发起创建GTP隧道
是否支持请求的APN及地址
进行Qos协商
进行应用层接入鉴权、计费
创建成功，SGSN开始传输数据
PDP上下文修改、去激活规程
去激活流程
MS发起PDP去激活
SGSN发起PDP去激活
GGSN发起PDP去激活
修改流程
SGSN发起的PDP修改，修改Qos
GGSN发起的PDP修改，修改改变传输路由的QoS或用户的PDP ADDRESS
MS发起修改流程的目的是为了改变PDP Context的QoS或TFT
GPRS系统体系结构
手机和接入侧基本知识
网元基本功能
接口协议栈流程介绍
GPRS移动性管理
GPRS会话管理
GPRS网络的发展
onlyOne APN
OnlyOne APN
用户不必因访问不同的应用而手工切换不同的APN
运营商规划APN简单，减少运营维护成本
OnlyOne APN实现
手机将用户名、ooAPN发送到SGSN
SGSN与HLR确认ooAPN的有效性，通过DNS得到GGSN
GGSN根据用户名解析得到APN类别，根据IP内容解析得到业务类别，决定下一步的路由。
基于GGSN内容感知的内容计费架构
list
URL
x
80
Port
10M
2M
统计信息
http
ftp
目的地址
业务
Billing
System/
批价处理
用户账单
用户: XX 号码：133XXXX
2004年X月 总费用：￥XXX
___________________________
月租费：￥XX
分组网络使用费：XXX
信息/费内容：XXX
___________________________
详细话单：
**** **** **** **** **** ***
此页列出学习本课程需要达到的目标。
此页胶片仅在授课时使用，胶片＋注释中有单独的文字说明课程目标，不需要再使用该页胶片。
为什么下行要大于上行？
例如无线干扰(radio jamming)、例如无线信号强度变弱。
Different coding modes enable different transmission rates and error tolerance abilities;
GPRS defines four channel coding modes, CS-1~CS-4
Data rates include Kbps, Kbps, Kbps and Kbps
CS-1 is same as SDCCH coding; CS-1 and CS-2 have the same requirement for C/I and circuit type and can cover 90%-100% of the cell; CS-3 enables high rate; CS-4 has high requirement for C/I and needs fine wireless environment;
The network adjusts channel coding modes according to the real-time monitoring result of wireless transmission
Different TS adopts different channel coding modes;
When the wireless transmission quality is good, coding modes with higher efficiency should be adopted.
从成都到北京的查询过程是怎么样的？
GPRS DNS和INTERNET DNS有什么区别？协议栈上如何体现？
现在的GPRS网络产生几种话单？
一个用户可以签约多少中APN,开放了哪些APN，什么用途？
1.无线网络层协议是与RNC具体的信令消息有关的。传输控制层与RNC的信令无关
2.无线网络层协议与传输网络层协议独立，这样不论传输网络层技术发生何种变化，都不会影响无线网络层协议。
3.传输网络控制层划分为用户面和控制面，同样独立了垂直方向上的两个层次的协议。
4.承载层可以建立在宽带7号信令上以及IP上，最终封装成ATM进行传输。
提供两种传送方式、MTP3B进行消息的寻址、SSCF/SSCOP进行消息的映射，AAL5进行数据包的封装和适配。
的两种方式：面向连接和面向非连接，针对与特定UE有关的和与特定UE无关的消息的传送。面向连接的消息在特定UE的专用Iu信令连接上传送；面向非连接的消息在公共Iu连接上传送，包括复位、流控、寻呼。
在 SCCP 与 AAL5 两个层次之间，有两种协议方案 : SAAL + MTP3B 和 SIGTRAN， 只需使用其中的一种；
由于 PS 呼叫的特性 ： 数据突发性 ，可变的速率要求，用户面使用 AAL5 （ 可变比特速率）来与 ATM 适配 ； 由于每个呼叫不需要单独专用的微通道， PS 域没有 SVC 的分配与释放流程 ， 所以不需要传输网络的控制面功能 ；
单个用户的数据包的相关性的标识 ，通过 GTP-U 协议实现 （ RANAP 分配 TEID 与 GTP-U 联系 ） ；
Phase3版本，但保持向下兼容的特性
1.移动性管理：3G的移动性管理（手机的状态有变化）
2.签约数据管理：LCS签约、CAMEL签约、Qos字节由3个字节变化为8个字节
3.安全性管理：签约支持5元组
功能
Path
是SGSN和GGSN间、SGSN和SGSN间的一条路径。只要上面有一个 PDP上下文存在，这条路径就是激活的。如果上面没有PDP上下文使用的话 ，路径会被删除。
路径的维护是通过在路径上发送ECHO消息来检测的。Path故障后，上面的 PDP上下文都要被删除掉。
Tunnel
Tunnel是通过创建PDP上下文建立起来的。路径上可能会有多条tunnel存在
NSAPI
NSAPI是SM管理实体分配的，取值范围5~15。对于一个MS上的多个上下文 ，可以用NSAPI来区分。如果是一个MS上的多个IP地址，则在选择NSAPI 时，在MS的整个范围内选择。通常NSAPI和RAB ID值是相等的
TEID
TEID是隧道的一个端点的标识，TEID=（IMSI，NSAPI）。 TEID只是一 个整数，但是TEID能够和IMSI与NSAPI关联起来标 识一个PDP上下文信令 面上一个用户上的多个PDP上下文可以用同一个TEID，用户面上则要为不 同的PDP上下文分配不同的TEID
PPF：表明MS是否能够被寻呼
PPF：表明MS是否能够被寻呼
隐式分离：
在standby状态下启动定时器，如果在standby定时器时间内，通过周期性路由区更新或其他方式上报了，则定时器清零，如果在可达定时器超时，则隐式分离。
隐式分离：
在standby状态下启动定时器，如果在standby定时器时间内，通过周期性路由区更新或其他方式上报了，则定时器清零，如果在可达定时器超时，则隐式分离。
3GPP-24008
P-TMISI是GMM对一个Ms的标识，提供身份的机密性。只在本SGSN内部有效，出了本地区需要加上LAI来标识。P－timisi通常在换了一个区域就要重新分配一次，这由网络侧通过数据配置决定。在Attch－ACC消息中的路由区信息中包含。这个标识的改变有两种流程可以实现：重配置流程和路由区更新流程。P－TMIS有三个字节比TMIS少一个字节。
TLLI有Local、foreign 和random、audi四种，由MS或SGSN产生。但其最终目的是在SGSN和MS之间标识一条逻辑链路。以便数据在底层的传输。TLLI中的字节包含了P-TMIS的部分字节。
3GPP-23003有TLLI和P-TIMSI标识的结构
Authentication Triplets
-Tmsi 签名用来验证消息的合法性的。如果消息中带有P-TMSI并且SGSN认为为该P-TMSI分配过签名的话。如果从来就不分配，那么也仅仅是不验证消息的合法性，对主流程没有影响。
2.在DETACH和RAU流程中，如果用P-TMSI，并且带有P-TMSI签名，要看是否分配过签名，如果没有分配过，则流程继续，如果分配过，则进行验证，如果验证签名错误或者没有签名，则进行鉴权流程。
3.分离流程中DETACH TYPE表明是否立即进行后续的附着流程。这个是程序写死的。如果是HLR发起的分离，则不进行；如果是SGSN发起的分离，则进行。
P-TMSI在一个SGSN内部有效的标识，由SGSN分配
经常性的重分配P-TMSI来保证P-TMSI安全性
Attach、RAU、P-TMSI reallocation流程
P-TMSI Signature
在SGSN为P-TMSI分配过签名以及消息用P-TMSI的条件下验证消息的正确性
UMTS中的用户身份机密性
RNTI在MS和RNC间标识一个用户；P-TMSI在RNC和SGSN间标识一个用户
GPRS中的用户身份机密性
SGSN和BSS间使用TLLI标识一个用户。TLLI是MS分配或者MS根据SGSN分配的有效的P-TMSI生成的
UMTS加密范围
UMTS加密是在RNC和MS之间进行的
GPRS加密范围
GPRS加密是在SGSN和MS之间进行的，由Gb协议栈中LLC层完成
加密是否支持由GMM参数和Gb接口板是否有加密模块决定
数据的完整性保证（3G）
数据完整性只应用于无线信令
完整性算法和一致性密钥
Authentication Triplets
-Tmsi 签名用来验证消息的合法性的。如果消息中带有P-TMSI并且SGSN认为为该P-TMSI分配过签名的话。如果从来就不分配，那么也仅仅是不验证消息的合法性，对主流程没有影响。
2.在DETACH和RAU流程中，如果用P-TMSI，并且带有P-TMSI签名，要看是否分配过签名，如果没有分配过，则流程继续，如果分配过，则进行验证，如果验证签名错误或者没有签名，则进行鉴权流程。
3.分离流程中DETACH TYPE表明是否立即进行后续的附着流程。这个是程序写死的。如果是HLR发起的分离，则不进行；如果是SGSN发起的分离，则进行。
P-TMSI在一个SGSN内部有效的标识，由SGSN分配
经常性的重分配P-TMSI来保证P-TMSI安全性
Attach、RAU、P-TMSI reallocation流程
P-TMSI Signature
在SGSN为P-TMSI分配过签名以及消息用P-TMSI的条件下验证消息的正确性
UMTS中的用户身份机密性
RNTI在MS和RNC间标识一个用户；P-TMSI在RNC和SGSN间标识一个用户
GPRS中的用户身份机密性
SGSN和BSS间使用TLLI标识一个用户。TLLI是MS分配或者MS根据SGSN分配的有效的P-TMSI生成的
UMTS加密范围
UMTS加密是在RNC和MS之间进行的
GPRS加密范围
GPRS加密是在SGSN和MS之间进行的，由Gb协议栈中LLC层完成
加密是否支持由GMM参数和Gb接口板是否有加密模块决定
数据的完整性保证（3G）
数据完整性只应用于无线信令
完整性算法和一致性密钥
-Tmsi 签名用来验证消息的合法性的。如果消息中带有P-TMSI并且SGSN认为为该P-TMSI分配过签名的话。如果从来就不分配，那么也仅仅是不验证消息的合法性，对主流程没有影响。
2.在DETACH和RAU流程中，如果用P-TMSI，并且带有P-TMSI签名，要看是否分配过签名，如果没有分配过，则流程继续，如果分配过，则进行验证，如果验证签名错误或者没有签名，则进行鉴权流程。
3.分离流程中DETACH TYPE表明是否立即进行后续的附着流程。这个是程序写死的。如果是HLR发起的分离，则不进行；如果是SGSN发起的分离，则进行。
NSAPI:network service access point id.范围是5～15，是NS层提供服务的标识。
修订描述
