GPRS手机上网流程华为技术.ppt

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1、1GfGiGnGbGcGpGsMSC/VLRM SBSSTEInternetUmGrHLROther PLMNSGSNGdSM-SCSMS-GMSCSMS-IWMSCGGSNEIRSGSNGnFRSS7ATM/DDN/ISDN/Ethernet,etcBGGPRSbackboneGGSNX.25TEGiCGM SBSSUmGbGPRSGPRS体系结构图体系结构图体系结构图体系结构图2 GPRS 骨干网SGSNSGSNGGSNGPRSGPRS手机上网方式手机上网方式手机上网方式手机上网方式GnIP类接口七号信令类接口BSSMSCSMS-GMSCAUmPDP network (IP/X.25)Gi

2、TEMTMSHLRGsGrGdGcGb3GPRS GPRS 手机分类手机分类手机分类手机分类nA类类w可同时附着在GPRS网络和GSM网络上，并可同时进行分组交换业务和电路交换业务。nB类类w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。nC类类w不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上，GPRS业务和电路交换业务，仅能选择其中一种业务，未选中业务的状态是断开状态，不能实现连接。4nMS多时隙能力的概念多时隙能力的概念w定义要素：最大接收时隙数（下行时隙）、最大发射时隙数（上行时隙）、最大总时隙数w定义：多时隙能力等级129；等级数越大，多时隙能力越强n影响影响

3、MS多时隙能力的因素多时隙能力的因素w是否能同时发送和接收（取决于是否有多于一个的收发信机）w考虑MS做邻近小区测量、收发信机发射准备、收发信机接收准备等时间要求GPRS GPRS 手机的多时隙能力手机的多时隙能力手机的多时隙能力手机的多时隙能力5n模式模式I：SGSN与与MSC/VLR通过通过Gs接口配合进行寻呼，接口配合进行寻呼，CS的寻呼与的寻呼与PS寻呼在同一寻呼信道下发，寻呼在同一寻呼信道下发，MS只需监只需监视一个寻呼信道。如果给视一个寻呼信道。如果给MS分配了分组数据信道，则分配了分组数据信道，则对该对该MS的寻呼就在该分组数据信道上下发。的寻呼就在该分组数据信道上下发。n模式模

4、式II：小区中未配置分组寻呼信道，：小区中未配置分组寻呼信道，CS寻呼和寻呼和GPRS寻呼都使用寻呼都使用CCCH寻呼信道。寻呼信道。MS只需监视只需监视CCCH寻呼寻呼信道。信道。n模式模式III：CS寻呼在寻呼在CCCH寻呼信道上发送，而寻呼信道上发送，而GPRS寻呼在分组寻呼信道（如果配置了的话）或寻呼在分组寻呼信道（如果配置了的话）或CCCH寻寻呼信道上发送。呼信道上发送。MS需要监视需要监视CCCH寻呼信道和分组寻寻呼信道和分组寻呼信道这两个信道。呼信道这两个信道。GPRS GPRS 手机与网络工作模式手机与网络工作模式手机与网络工作模式手机与网络工作模式6n不同的编码方式其传输速率

5、不同、容错能力不同不同的编码方式其传输速率不同、容错能力不同nGPRS四种定义了四种定义了CS-1至至CS-4四种信道编码方式四种信道编码方式w数据速率依次为9.05 Kbps,13.4 Kbps,15.6 Kbps，21.4 KbpswCS-1与SDCCH的信道编码相同；CS-1，CS-2所要求的C/I与电路型基本相同，可覆盖小区的90100；CS-3较高；CS-4对C/I要求很高，需要良好的无线环境n网络根据对无线传输的实时监测结果调整信道编码模式网络根据对无线传输的实时监测结果调整信道编码模式w不同的时隙可选择不同的信道编码方式w当无线传输质量较好时，应采用效率更高的编码方式分组数据信道

6、的编码方式分组数据信道的编码方式分组数据信道的编码方式分组数据信道的编码方式7GPRS GPRS 手机状态手机状态手机状态手机状态n空闲空闲(Idle)状态：状态：w用户未连到GPRS用户移动性管理(MM)wMS和SGSN Context不包含该用户的有效位置及路由信息wGPRS MS不可及n保持保持(Standby)状态：状态：w用户被连到移动性管理，MS和SGSN为用户建立MM ContextwSGSN MM Context中包含GPRS RA信息wMS可接收寻呼，但不能进行数据传送n就绪就绪(Ready)状态：状态：wMS执行移动性管理程序，网络获知用户小区位置信息wMS可以发送和接收数

7、据wMM Context保持在就绪状态（无数据发送），直到定时器超时，转为保持状态8IdleGPRS联接或 PDP Context激活GPRS 分离定时器超时PDU 发送或接收定时器超时或位置取消GMMGMM状态模型状态模型状态模型状态模型Ready能获知能获知 MS 小区位置信息小区位置信息Standby获知获知 MS 路由区位置信息路由区位置信息9HLR GPRSHLR GPRS用户信息用户信息用户信息用户信息10Attach_request(IMSI)Triplet requestAuthenticationUpdate_locationIMSI current SGSNGPRSGPRS

8、手机附着规程手机附着规程手机附着规程手机附着规程(1)(1)SGSNMS MS 空闲状态空闲状态空闲状态空闲状态HLR11Insert_subscriber_dataUpdate_location_ackIMSI TLLI+current RA+subscription dataGPRSGPRS手机附着规程手机附着规程手机附着规程手机附着规程(2)(2)SGSNAttach_accept(TLLI)MS TLLIMS MS 就绪就绪就绪就绪HLR12GPRSGPRS手机手机手机手机PDPPDP上下文上下文上下文上下文n实体：实体：SGSN、GGSN和和MSnPDP上下文状态上下文状态w非激活状

9、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w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nPDP上下文信息上下文信息wMS、SGSN和GGSN中的PDP上下文信息略有不同w包括PDP State，PDP Type，PDP Address，APN，Send N-PDU Number，Receive N-PDU Number，QoS Profile Negotiated等等nAPN：用于推导出应接入的用于推导出应接入的GGSN及外部网络及外部网络nPDP地址地址w静态地址

10、w动态地址13BSSSS7GPRS骨干网GPRS MSPDP地址NSAPIP-TMSIIMSITLLISS7编号SGSN内部PDP地址SS7编号外部GGSN 地址内部PDP地址TID=IMSI+NSAPIX.25/X.75网X.121地址IP网IP地址地址类型地址类型地址类型地址类型n MS的PDP地址与所接入的外部网络相对应n MS的PDP地址可以静态分配，也可以由GGSN动态分配14GPRS节点节点GPRS MS(Subscriber)IPIP网络地址规划网络地址规划网络地址规划网络地址规划nGSN节点的节点的IP地址可以是私有的或公有的，需要在整个地址可以是私有的或公有的，需要在整个GP

11、RS骨干骨干网内统一规划网内统一规划n对于对于IPv4，现实的做法是采用位于，现实的做法是采用位于10.0.0.010.255.255.255范围内范围内的私有地址的私有地址n一个一个GSN节点可以分配多个节点可以分配多个IP地址地址n网络可以在用户签约时分配给其静态网络可以在用户签约时分配给其静态IP地址，或在地址，或在PDP上下文激活上下文激活时分配动态时分配动态IP地址地址n静态静态IP地址必须是公有地址，而动态地址必须是公有地址，而动态IP地址可以是私有的，也可以地址可以是私有的，也可以是公有的（对是公有的（对IPv4网络来说是不可能的）网络来说是不可能的）n分配了私有地址的用户在访问

12、外部分配了私有地址的用户在访问外部IP网络时，网络需要做地址映射网络时，网络需要做地址映射和转换工作和转换工作n用户的用户的IP地址可以由地址可以由ISP、网络运营商或、网络运营商或Intranet分配分配15GPRSGPRS手机固定和动态手机固定和动态手机固定和动态手机固定和动态IPIP地址分配地址分配地址分配地址分配l静态IP地址：存储在HLRl动态IP地址：每个GGSN域都分配 了一个IP地址集l动态IP地址：动态IP地址的分配可以由外部的RADIUS 进行BTSSGSNMSBSCGGSNBackboneBackboneISPISPCorp.Corp.NetworkNetworkRADI

13、USHLR16APNAPN结构定义结构定义结构定义结构定义nAPN网络标识定义了网络标识定义了GGSN所连接的外部网络，是所连接的外部网络，是APN的必选项的必选项nAPN运营商标识定义了运营商标识定义了GGSN位于的位于的GPRS骨干网，是骨干网，是APN的可选项的可选项n包含了网络标识和运营商标识的包含了网络标识和运营商标识的APN对应一个对应一个GGSN的域名的域名 .mnc.mcc.gprsAPN网络标识APN运营商标识17如何正确定位如何正确定位如何正确定位如何正确定位GGSNGGSN？DNSBTSSGSNMSDNSBSCGGSN(B)BackboneBackboneDNSISP B

14、ISP BISP AISP ACorp.Corp.NetworkNetworkGGSN(A)SGSN在在PDP激活的时候，将激活的时候，将APN翻译为与外部网络连翻译为与外部网络连接的接的GGSN的的 IP地址地址18Activate_PDP_context_req(NSAPI1,type+of PDP,APN,QoS)TLLI (NSAPI1+PDP ctxt)(TID+of GGSN1)TLLIActivate_PDP_ctxt DNS_query(APN)DNS_response(IP of GGSN1)DNSPDPPDP上下文激活规程上下文激活规程上下文激活规程上下文激活规程(1)(1

15、)SGSNMS MS MS MS 处于准备处于准备处于准备处于准备或就绪状态或就绪状态或就绪状态或就绪状态19Create_PDP_context response(IP)TID1 IP current SGSNActivate_PDP_context_accept(IP)Create_PDP_context_req(type+of PDP,APN,QoS)TLLI1 NSAPI+PDP contextTID1Create_PDP_ctxt GGSN1PDPPDP上下文激活规程上下文激活规程上下文激活规程上下文激活规程(2)(2)SGSNGGSN20 TLLI IMSI NSAPI1 TID1

16、+GGSN1NSAPI1 TLLINSAPI1TLLIUser packetUser packetUser packetTID1 GGSN1PDP network (IP/X.25)GPRSGPRS手机数据发送手机数据发送手机数据发送手机数据发送SGSNGGSN21 type and of MS NSAPI1.TID1 current SGSN TID1 NSAPI1 TLLI+current RA NSAPI1TLLIPacket receivedPacket receivedTID1 SGSNMS Paquet receivedPDP network (IP/X.25)GPRSGPRS手机

17、数据接收手机数据接收手机数据接收手机数据接收SGSNGGSN如果如果MS MS 为保持状态，则在整个路由区进行寻呼为保持状态，则在整个路由区进行寻呼22透明接入外部透明接入外部透明接入外部透明接入外部IPIP网络网络网络网络GiReferencePointOperatorspecificIPNetworkl 没有用户鉴权l 动态IP地址可以由GGSN直接分配，也可以由外部的 DHCP服务器分配 GGSNFirewall/ProxyDHCPDNSExternal IPNetworkPLMNGPRS Network23非透明接入外部非透明接入外部非透明接入外部非透明接入外部IPIP网络网络网络网络

18、l RADIUS服务器的主要用途是用户鉴权l RADIUS服务器也可以分配IP地址l 一个GGSN可以支持多个APNBTSSGSNMSBSCGGSNBackboneBackboneISP LANISP LANRADIUSserverRADIUSclientPAP/CHAPAccept/RejectHLRInternet/Internet/IntranetIntranetRouter&Firewall24Intranet208.86.86.y不同接入方式时的不同接入方式时的不同接入方式时的不同接入方式时的IPIP地址分配地址分配地址分配地址分配IP addressIntranetIP addre

19、ssInternetGPRS network138.192GPRS networkISPISPISPISP168.8625分组路由和隧道传输分组路由和隧道传输分组路由和隧道传输分组路由和隧道传输BTSSGSNMSCorp.Corp.NetworkNetworkBSCGGSNBackboneBackboneFWFWApplicationserverDestination/source private IP addressesGGSN/FW public IP addressesGTP tunnelIPSec tunnel26漫游漫游漫游漫游 连接到归属连接到归属连接到归属连接到归属ISPISPH

20、ome PLMN GGSNGGSNBGISP ISP NetworkNetworkBGMSSGSNHLRVisiting PLMNRoamingMSRe-attachSubscriptiondataGTP addres-singIPSectunnelhop-by-hopSGSNMS27Home PLMN GGSNGGSNBG Home ISP Home ISP NetworkNetworkBGMSSGSNHLRVisiting PLMNRoamingMSRe-attach Visiting ISP Visiting ISP NetworkNetworkSGSNRADIUSRADIUSRoaming agreement between ISPsMS漫游漫游漫游漫游 连接到拜访连接到拜访连接到拜访连接到拜访ISPISP28Home PLMN GGSNGGSNMSBGMulti-Homed Multi-Homed ISP ISP NetworkNetworkBGMSSGSNHLRVisiting PLMNRoamingMSRe-attachSGSNSame or different IP server address漫游漫游漫游漫游 连接到多宿主连接到多宿主连接到多宿主连接到多宿主ISPISP2930