GPRS中TBF的建立和釋放以及相關(guān)信令流程_劉立中

1、GPRS 中中 TBF 的建立和釋放的建立和釋放及相關(guān)信令流程及相關(guān)信令流程在在 GPRS 中中 TBF 的的建建立立和和釋釋放放，是是由由MAC（ Medium Access Control）層層進(jìn)進(jìn)行行管管理理。媒體接入控制層的主要功能是對共享的傳輸資源進(jìn)行管理，例如對PDCH（分組數(shù)據(jù)物理信道）的管理以及對分組數(shù)據(jù)物理信道上無線鏈路連接的管理等。本文主要從ETSI 頒布的GSM PHASE 2+協(xié)議的角度出發(fā)，對GPRS 中 TBF 的建立以及釋放過程進(jìn)行闡述，并結(jié)合MAC層在系統(tǒng)協(xié)議分層中的位置和其它層協(xié)議尤其是RLC 層協(xié)議的關(guān)系，試圖給出一個(gè)比較清晰、明確的TBF 建立及釋放流程圖

2、；同時(shí)，對信令流程中所涉及的定時(shí)器及一些相關(guān)參數(shù)進(jìn)行簡要介紹，以使我們能進(jìn)一步加深對TBF 建立及釋放整個(gè)過程的理解。對于上海貝爾阿爾卡特公司的Evolium 系統(tǒng)在具體實(shí)現(xiàn)GPRS 功能時(shí)，針對自己設(shè)備特性所做出的一些變化及實(shí)現(xiàn)，本文僅做略微涉及。如有需要，可以在另一篇文章中進(jìn)一步進(jìn)行闡述。一 RR 層MAC 層層屬屬于于無無線線資資源源（RR）子子層層 。無線資源子層必須提供以下功能：對分組數(shù)據(jù)物理信道的管理。在分組數(shù)據(jù)物理信道上的無線鏈路控制和媒體接入控制（ RLC/MAC）。如上圖所示，無線資源子層需要給移動(dòng)性管理和邏輯鏈路控制子層提供服務(wù)。它需要利用GSM 的數(shù)據(jù)鏈路層和物理鏈路層所

3、提供的服務(wù)。分組邏輯信道PBCCH、 PCCCH、 PACCH 和PDTCH 復(fù)合成分組數(shù)據(jù)物理信道。RLC 的的功功能能是是將將LLC PDU 拆拆分分成成RLC/MAC 塊塊；同同樣樣的的，也也將將 RLC/MAC 塊塊重重新新組組裝裝成成LLC PDU。通通過過RLC 層層，保保證證了了 LLC PDU 的的傳傳送送順順序序，并并在在所所接接收收的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)塊塊出出現(xiàn)現(xiàn)錯(cuò)錯(cuò)誤誤時(shí)時(shí)，提提供供必必要要的的自自動(dòng)動(dòng)重重傳傳功功能能。MAC 的的功功能能是是允允許許多多個(gè)個(gè)MS 共共享享公公共共的的傳傳輸輸媒媒介介；允允許許一一個(gè)個(gè)MS同同時(shí)時(shí)使使用用多多個(gè)個(gè)物物理理信信道道（由由手手機(jī)機(jī)的的

4、多多時(shí)時(shí)隙隙能能力力和和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳傳輸輸能能力力共共同同決決定定）。二 TBF 的建立流程TBF（ Temporary Block Flow）是是指指兩兩個(gè)個(gè)無無線線資資源源實(shí)實(shí)體體所所使使用用的的一一個(gè)個(gè)物物理理連連接接，以以達(dá)達(dá)到到在在PDCH 上上支支持持單單向向傳傳遞遞LLC PDU的的目目的的 。網(wǎng)絡(luò)可以給TBF 分配一個(gè)或多個(gè)PDCH 信道。一個(gè)TBF 包含很多RLC/MAC 塊，用來承載一個(gè)或多個(gè)LLC PDU。 網(wǎng)絡(luò)給每一個(gè)TBF 安排一個(gè)TFI（ Temporary Flow Indicator），用來唯一的標(biāo)識一個(gè)TBF。在上行鏈路方向，規(guī)范中使用USF（ Uplink S

5、tatus Flag）， 從而允許不同的MS動(dòng)態(tài)復(fù)用一個(gè)無線塊。USF 包含在下行RLC/MAC 塊的塊頭內(nèi)，當(dāng)MS 收到一個(gè)下行RLC/MAC 塊內(nèi)的USF 值與之前分配給手機(jī)的USF 值相同時(shí)，MS 就準(zhǔn)備在上行鏈路的對應(yīng)時(shí)隙進(jìn)行上行RLC/MAC 塊的傳遞。1上行TBF 的建立a在 CCCH 上進(jìn)行的一步接入TA calculationPACCHPACCHMSBTSBSCMFSRACHChannel requestResource allocationallocationAGCHImmediate assignmentImmediate assignmentThe MS switchso

6、n the assignedPDCHPacket UL assignment, pollingTFI, USF, TAIPacket UL assignmentPacket control AckResourceactivationRLC data block (TLLI, TFI)PACCHPacket UL Ack/NackChannel request + TATF I, USF, TAI, TAPDTCHTLLI, TFIb在CCCH 上進(jìn)行的兩步接入兩步接入過程一般在下列情況時(shí)發(fā)生：在 RLC 不確認(rèn)模式下。手機(jī)通告其多時(shí)隙能力。手機(jī)向網(wǎng)絡(luò)通告其 Qos 能力。注： Packet R

7、esource Request 中中帶帶有有TLLI，用用于于BSS 進(jìn)進(jìn)行行手手機(jī)機(jī)接接入入爭爭搶搶判判決決。c在下行TBF 上進(jìn)行上行TBF 的分配。TA calculationRACHChannel request + TAChannel requestResourceallocationAGCHImmediate assignmentImmediate assignmentTBF starting time, TAThe MS switchson the assignedPDCHsPACCHPacket resource requestResourceactivationPacket

8、UL assignmentPACCHPacket UL assignment, pollingPacket resource requestTFI, USFs, TAI, TLLIPACCHPacket control AckPacket control AckSingle blockallocationTLLIMSBTSBSCMFSRLC data blockPDTCHMSBTSBSCMFSDL transferRLC data block, pollingRLC data blockPDTCHPacket DL Ack/NackPACCHPacket DL Ack/Nack with Ch

9、annel requestPacket UL assignment, pollingPACCHPacket UL assignmentTFI, USFs, TAIPACCHPacket control AckPacket control AckRLC data blockPDTCH1 : Packet Access Reject in case of failured處于分組空閑模式的MS 在 PCCCH 上進(jìn)行一步接入當(dāng)小區(qū)內(nèi)有MPDCH 信道時(shí)，處于分組空閑模式的MS在 PCCCH 上進(jìn)行一步接入。其其中中Packet Channel Request 消消息息給給出出接接入入原原因因值值：

10、一步接入短接入（當(dāng)MS 僅發(fā)送的字節(jié)數(shù)8RLC/MAC BLOCKS）兩步接入尋呼響應(yīng)小區(qū)位置更新運(yùn)動(dòng)性管理過程（GPRS 附著，路由區(qū)位置更新）單塊接入（不需要建立TBF）e處于分組空閑模式的MS 在 PCCCH 上進(jìn)行兩步接入2下行TBF 的建立a在 CCCH 上建立下行TBFb在上行TBF 上進(jìn)行下行TBF 的分配。PACCHPCHPACCHPACCHMSBTSBSCMFSLLC PDUResourceallocationImmediate assignmentTFI, TAIImmediate assignmentPacket DL assignment, pollingTFI, TA

11、IPacket DL assignmentPACCHPacket control AckPacket control AckTA calculationTiming Advance / Power controlTA / PCPDTCHRLC data block1 PDCHallocated4 access burstsPDCH(s)allocatedc下行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)進(jìn)行的信令尋呼流程d于分組空閑模式的MS 在 PCCCH 上進(jìn)行一步接入PACCHPACCHMSBTSBSCMFSUL transferPacket DL assignment, pollingPacket DL assignm

12、entPacket control AckPACCHTFI, TAIPacket control AckTA / PCTA / PC (not necessary)PDTCHRLC data blockPCHRACHPacket channel requestcause = page responseAGCH or PCHMS inReadystatePacket UL assignmentPACCHPACCHMSBTSBSCMFSSGSNPDP PDUMS inStandbystatePS PagingPacket paging requestImmediate assignmentDL U

13、NITDATA PDUDL TBFestablishmentPacket control AckPDTCHSending of a LLC PDU三 TBF 的釋放1上行TBF 的釋放網(wǎng)絡(luò)通過PACCH 信道，向MS 發(fā)送PACKET TBF RELEASE 消息，指示上行TBF 的釋放。MS 通過一個(gè)倒記時(shí)程序，開始上行TBF 的釋放流程。當(dāng)CV=0 時(shí)，表示上行TBF 的結(jié)束，進(jìn)入釋放TBF 流程，同時(shí)啟動(dòng)T3182。網(wǎng)絡(luò)檢測到上行TBF 上即將沒有分組數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，網(wǎng)絡(luò)將發(fā)送PACKET UPLINK ACK/NACK 消息給 MS，F(xiàn)AI 置 1，清空 N3103。MS 收到PACKE

14、T UPLINK ACK/NACK 消息后，MS 將停止定時(shí)器T3182；假如MS 檢測到FAI=1，則手機(jī)會向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送PACKET CONTROL ACKNOWLEDGEMENT 消息，并釋放TBF。如果此時(shí)，MS 沒有上行分組數(shù)據(jù)要繼續(xù)傳輸，則MS進(jìn)入分組空閑模式。如果手機(jī)收到的PACKET UPLINK ACK/NACK 消息中FAI沒有置1， MS 會重復(fù)發(fā)送最后一個(gè)RLC/MAC 塊， CV=0，并重新啟動(dòng)T3182，直到MS 收到正確的PACKET UPLINK ACK/NACK 消息（重傳次數(shù)不超過4）。 T3182 超時(shí)后，MS 釋放 TBF。網(wǎng)絡(luò)收到PACKET CONTRO

15、L ACKNOWLEDGEMENT 消息后，釋放上行TBF。假如網(wǎng)絡(luò)沒有收到PACKET CONTROL ACKNOWLEDGEMENT 消息， N3103 加 1，并且重傳PACKET UPLINK ACK/NACK 消息。當(dāng)N3103 超過預(yù)先設(shè)定的一個(gè)最大值后，網(wǎng)絡(luò)開啟T3196， T3196 超時(shí)后，網(wǎng)絡(luò)可以重新分配原來TFI 和 USF 給別的MS。2下行TBF 的釋放網(wǎng)絡(luò)在發(fā)送最后一塊RLC/MAC 塊時(shí)，通過在該塊的控制消息頭里置FBI=1，并置RRBP 為一個(gè)有效值，同時(shí)啟動(dòng)T3191。 T3191 沒有超時(shí)之前，網(wǎng)絡(luò)會不斷的在下行方向放松FBI=1 的 RLC/MAC 塊。M

16、S 收到FBI=1 的 RLC/MAC 塊后，手機(jī)會向上發(fā)送PACKET DOWNLINK ACK/NACK 消息。在 T3191 超時(shí)之前，網(wǎng)絡(luò)收到PACKET DOWNLINK ACK/NACK 消息后，其中指示MS 側(cè)有一些下行RLC/MAC 塊 MS 沒有收到，網(wǎng)絡(luò)會停止T3191，并組織相應(yīng)的RLC/MAC 塊進(jìn)行重傳。假如沒有重傳的需要，網(wǎng)絡(luò)停止T3191，啟動(dòng)T3193， T3193 超時(shí)后，網(wǎng)絡(luò)釋放TBF。T3191 超時(shí)后，網(wǎng)絡(luò)要釋放TBF。Packet TBF ReleaseThis message is sent on the PACCH by the network t

17、o the mobile station to initiate release of an uplink or downlink TBF.Message type:PACKET TBF RELEASEDirection:network to mobile stationClassification:non-distribution messageTable 1: PACKET TBF RELEASE information elements :=00 ! Non-distribution part error : bit (*) = ! Address information part er

18、ror : bit (*) = ! Distribution part error : bit (*) = ;PACKET TBF RELEASE information element detailsPAGE_MODE (2 bit field)This field is defined in clause 12.20.Global TFI IEThis information element contains the TFI of the mobile stations which uplink and/or downlink TBF to be released. This field

19、is defined in clause 12.10.Uplink_Release (1 bit field)Downlink_Release (1 bit field)These fields indicate which TBF shall be release, uplink or downlink. Both directions can be released at the same time.0TBF shall not be released1TBF shall be releasedTBF_RELEASE_CAUSE (8 bit field)This field indica

20、tes the reason for the release of the TBF. This field is encoded according to the following table: bit 4 3 2 1 0 0 0 0Normal release 0 0 1 0Abnormal releaseAll other values are reserved, the same behaviour in reception as if Abnormal release.3異常釋放異常TBF 釋放散見于04.60 規(guī)范各處，原因可以是因?yàn)橄⒏袷藉e(cuò)誤、缺少一些必要的消息元素、消息中所指示的頻率范圍有誤等等。四 相關(guān)定時(shí)器及參數(shù)相關(guān)定時(shí)器及參數(shù)可以參見