移動(dòng)通信技術(shù)文檔gprs信令流程

GPRS信令流程潘沖2003-2-211GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2傳輸平面GSMRFMACRLCLLCSNDCPIP/X.25ApplicationGSMRFMACRLCL1bisNetwork

ServiceBSSGPRelayL1bisNetwork

ServiceBSSGPL1L2IPL1L2IPUDP/TCPGTPIP/X.25LLCSNDCPUDP/TCPGTPRelayMSBSS/PCUSGSNGGSNUmGbGnGi3信令平面MS-SGSNSGSN-HLR/EIR/SMSSGSN-MSC/VLRGSN-GSN4GPRS信道52復(fù)幀結(jié)構(gòu)52TDMAFramesB0B1B2TB3B4B5IB6B7B8TB9B10B11ITDMAframeRLCBlockB0-B11為RLCBlock，包括PBCCH,PCCCH(PAGCH,PPCH,andPRACH),PACCH,PDTCH,T代表PTCCH,每個(gè)52-Multifrme中有兩個(gè)PTCCHFrame.I代表IdleFrame1個(gè)52-Multifrme可被看成2個(gè)26-Multiframe.5分組邏輯信道GroupNameDirectionFunctionPBCCHPBCCHDLBroadcastPDTCHUL&DLDataPACCHUL&DLAssociatedcontrolPTCHPRACHULRandomaccessPPCHDLPagingPAGCHDLAccessgrantPNCHDLMulticastPCCCH6GPRS移動(dòng)性管理（GMM）7GMM中MS的狀態(tài)IDLE：用戶沒(méi)有附著（Attach）在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，MS和SGSN上下文（Context）中沒(méi)有該用戶的路由信息，也不會(huì)進(jìn)行相關(guān)的GPRS移動(dòng)性管理過(guò)程。在該狀態(tài)下MS無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也不能接收GPRS尋呼消息。STANDBY：用戶已附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，MS和SGSN上已經(jīng)建立對(duì)于該用戶IMSI的移動(dòng)管理上下文，MS可以接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)方的GPRS尋呼消息，但不能傳輸數(shù)據(jù)。READY：該狀態(tài)下與STANDBY狀態(tài)相比，在SGSN移動(dòng)管理上下文中用戶的信息已定位在cell級(jí)，MS會(huì)將所選cell報(bào)告給SGSN。在該狀態(tài)下，MS可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。8GPRS移動(dòng)性管理Idle/Standby/Ready狀態(tài)轉(zhuǎn)換9Attach信令流程7d.CancelLocationAck

7c.CancelLocation

7b.UpdateLocation

7g.UpdateLocationAck

7e.InsertSubscriberData

7f.InsertSubscriberDataAck

6d.InsertSubscriberData

6c.CancelLocationAck

6b.CancelLocation

3.IdentityResponse

2.IdentificationResponse

2.IdentificationRequest

1.AttachRequest

5.IMEICheck

3.IdentityRequest

4.Authentication

6a.UpdateLocation

7a.LocationUpdatingRequest

7h.LocationUpdatingAccept

6f.UpdateLocationAck

6e.InsertSubscriberDataAckMSBSSnewSGSNoldSGSNGGSNHLREIRoldMSC/VLRnewMSC/VLR

9.AttachComplete

8.AttachAccept

10.TMSIReallocationComplete10Detach信令流程

3.IMSIDetachIndication

2.DeletePDPContextResponse

1.DetachRequest

2.DeletePDPContextRequest

5.DetachAcceptMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR

4.GPRSDetachIndication

2.DeletePDPContextResponse

1.DetachRequest

2.DeletePDPContextRequest

4.DetachAcceptMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR

3.GPRSDetachIndicationHLRMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR

3.DeletePDPContextRequest

1.CancelLocation

4.GPRSDetachIndication

2.DetachRequest

6.CancelLocationAck

3.DeletePDPContextResponse

5.DetachRequest發(fā)起SGSN發(fā)起HLR發(fā)起11GPRS移動(dòng)性管理

路由區(qū)更新（RAU）LA≥RA≥CELLRAI=MCC+MNC+LAC+RAC12路由區(qū)更新信令流程MSBSSnewSGSNHLRGGSNoldSGSNMSC/VLR

2.SGSNContextResponse

3.SecurityFunctions

1.RouteingAreaUpdateRequest

2.SGSNContextRequest

6.UpdatePDPContextRequest

6.UpdatePDPContextResponse

7.UpdateLocation

10.UpdateLocationAck

12.RouteingAreaUpdateAccept

11.LocationUpdatingRequest

11.LocationUpdatingAccept

8.CancelLocation

8.CancelLocationAck

9.InsertSubscriberDataAck

9.InsertSubscriberData

13.RouteingAreaUpdateComplete

5.ForwardPackets

4.SGSNContextAcknowledge13GPRS會(huì)話管理14分組數(shù)據(jù)協(xié)議（PDP）PDP地址

PDP地址是GPRSMS在網(wǎng)絡(luò)層的標(biāo)識(shí)，由于GPRS網(wǎng)絡(luò)可以支持的數(shù)據(jù)服務(wù)多種多樣（就目前而言支持IP和），那么相應(yīng)的PDP地址也就可能是多種多樣的，例如： - anIPversion4address; - anIPversion6address; - anX.121address.PDP上下文（PacketDataProtocolContext） 每一個(gè)GPRS用戶都有一個(gè)或多個(gè)PDP地址，PDP地址通過(guò)PDP上下文來(lái)描述。15PDP上下文的內(nèi)容APN：接入點(diǎn)（AccessPointName）

例如：cmwap、cmnetPDPTYPEPDPAddress: IPAddressorX.121AdressNSAPIQoSProfile16PDP上下文狀態(tài)的轉(zhuǎn)換17PDP上下文的激活18PDP上下文的去激活發(fā)起GGSN發(fā)起19GPRS的接入和數(shù)據(jù)傳輸20TemporaryBlockFlow數(shù)據(jù)傳輸在RLC層上是通過(guò)TBF來(lái)實(shí)現(xiàn)的，上下行TBF是相互獨(dú)立的，一個(gè)TBF可以包含很多LLC幀

TBF由TFI來(lái)標(biāo)識(shí)，TFI的長(zhǎng)度為7bits，它在RLC層數(shù)據(jù)傳輸中相當(dāng)于MS的標(biāo)識(shí)，因此在一個(gè)小區(qū)中不可能有兩個(gè)MS同時(shí)擁有相同的上行或下行TFI對(duì)于RLC層來(lái)說(shuō)，GPRS的接入過(guò)程實(shí)際就是申請(qǐng)和分配TFI的過(guò)程，MS在得到TFI后，所有RLC數(shù)據(jù)塊的頭信息里都包含有該TFI的值，直到該TBF的結(jié)束。21GPRS上行接入Onephase

MS在信道請(qǐng)求中會(huì)說(shuō)明請(qǐng)求1個(gè)或多個(gè)PDCH信道，系統(tǒng)根據(jù)該信道請(qǐng)求分配相應(yīng)數(shù)量的PDCH和上行TFITwophase

系統(tǒng)根據(jù)信道請(qǐng)求先分配給MS保留的PDCH信道，MS用該P(yáng)DCH發(fā)送PacketResourceRequest消息，該消息包含詳細(xì)的資源請(qǐng)求信息，系統(tǒng)再根據(jù)這些信息通過(guò)PacketUplinkAssignment給MS指配上行TFI和要求的PDCH22onephase接入MSNetworkPacketChannelRequestPacketImmediateAssignmentUplinkData(TLLI)UplinkData(TLLI)PRACHorRACHPAGCHorAGCHPDTCHPDTCHUplinkData(TLLI)PDTCHPacketUplinkAck/NackPACCHPDTCHUplinkData......23twophase接入MSNetworkPacketChannelRequestPacketImmediateAssignmentPacketResourceRequestPacketResourceAssignmentPRACHorRACHPAGCHorAGCHPACCHPACCHUplinkDataPDTCHUplinkDataPDTCH24GPRS上行數(shù)據(jù)傳輸中的

MACmodeGPRS是一種分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶對(duì)信道的占用是共享式的，允許多個(gè)用戶使用一個(gè)PDCH信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，為了避免在該P(yáng)DCH的上行數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)生碰撞，MAC層必須合理的進(jìn)行資源分配，使不同用戶在不同的RLCBlock上傳輸數(shù)據(jù)，這樣，從一段時(shí)間來(lái)看，這些用戶的數(shù)據(jù)傳輸是同時(shí)進(jìn)行的。MAC層進(jìn)行資源分配的方式有兩種：fixed和dynamic25Fixed方式下的資源分配在fixed方式下，ImmediateAssignment或PacketUplinkAssignment消息中會(huì)有一個(gè)ALLOACTIONBITMAP，規(guī)定了MS在哪個(gè)時(shí)隙的哪些Block中可以發(fā)送數(shù)據(jù)。如果分配的Block數(shù)目不夠，MS可以從這些已分配的Block上發(fā)送請(qǐng)求以申請(qǐng)更多的資源26Dynamic方式下的資源分配USF=1USF=2USF=3USF=3MSs基站RLC數(shù)據(jù)塊系統(tǒng)在下行發(fā)出USF(UplinkStateFlag)值，宣告哪一個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以在下一個(gè)時(shí)段傳輸數(shù)據(jù)塊。27多移動(dòng)臺(tái)的上行數(shù)據(jù)傳輸B0B1B2TB3B4B5XB6B7B8TB9B10B11XUSF=1USF=2USF=3B5XB6B7B8TB9B0B1B2TB3B4USF=1MSsUSF=228GPRS上行數(shù)據(jù)傳輸PacketUplinkAck/NackDataBlock(last)

AccessandAssignmentMSBSSPACCHPDTCHPacketUplinkAssignmentPACCHPACCHDataBlockPDTCHDataBlockPDTCHDataBlock(lastinsendwindow)PDTCHDataBlockPDTCHDataBlockPDTCHDataBlockfinalPacketAck/NackPACCHLLCPDUSGSN29GPRS尋呼MSNetworkPacketChannelRequestPacketImmediateAssignmentPacketPagingResponse(LLCframe)PRACHorRACHPAGCHorAGCHPACCHPPCHorPCHPacketPagingRequest30GPRS下行數(shù)據(jù)傳輸PacketDownlinkAck/NackMSNetworkPACCHPacketDownlinkAssignmentPACCHPDTCHPACCHfinalPacketAck/NackDataBlockPDTCHDataBlockPDTCHDataBlock(polling)PDTCHPDTCHDataBlockPDTCHDataBlockDataBlockDataBlock(last,polling)PACCHImmediateAssignmentAGCHPacketDownlinkAssignmentLLCPDUSGSNPACCH31GPRS數(shù)據(jù)傳輸中TA的獲取初始TA值的估計(jì)系統(tǒng)發(fā)送PacketPollingMessage要求MS上發(fā)accessburst用于初始TA值的估算；在ImmediateAssignment中不發(fā)送初始TA值，并指示MS在從連續(xù)的TA更新過(guò)程中獲得TA值之前不進(jìn)行上行數(shù)據(jù)的發(fā)送；使用默認(rèn)的TA值作為初始TA