PS培训(山东)

Page,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Copyright 2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.,Page,*,谢谢,单击此处编辑母版标题样式,HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,Page,*,All rights reserved,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,中国联合通信有限公司 山东分公司 培训中心.,Page,*,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版文本样式,China,unicom,谢谢,山东联通培训中心,chinaunicom,单击此处编辑母版标题样式,HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,Page,*,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版文本样式,单击此处编辑母版文本样式,HUAWEI Confidential,谢谢,谢谢,GPRS原理,培训目标,学完本课程后，您应该：,能够描述GPRS的组网结构,能够描述GPRS的移动性管理流程,能够描述GPRS的会话管理流程,目 录,GPRS网络结构,移动性管理,无线资源管理,会话管理,目 录,GPRS网络结构,移动性管理,无线资源管理,会话管理,GPRS 网络结构,什么是 GPRS？,General Packet Radio Service,为什么用 GPRS？,为了能够在固网范围之外提供高速的分组数据业务,GPRS 网络分类,GSM GPRS,UMTS GPRS,GPRS 网络背景,GSM GPRS 网络重新利用已经存在的GSM 网络network,UMTS GPRS 网络只改变了无线侧，由BSS变为RNS,GPRS 网络结构,FR,EIR,HLR,SMS-GMSC,SMS-IWMSC,MSC/VLR,BSS,UTRAN,SGSN,SGSN,GGSN,BG,CG,TE,PDN,SS7,ATM,DDN,ISDN,Ethernet.etc,GPRS,Backbone,Gs,Gd,Gr,Gf,Gc,Gb,Iu,Um,Uu,Gp,Gi,Gn,Gn,ATM/IP,Ga,SCP,GMLC,Ge,Lg,Ga,GPRS 网络结构,BSS,基站子系统,UTRAN,UMTS陆地无线接入网,SGSN,服务 GPRS 支持节点,GGSN,网关 GPRS 支持节点,CG,计费网关,BG,边缘网关,PDN,分组数据网,MSC/VLR,移动交换中心/拜访位置寄存器,SMS-GMSC,短消息关口 MSC,SMS-IWMSC,短消息互通的移动交换中心,SCP,业务控制点,GMLC,网关移动位置中心,HLR,归属位置寄存器,EIR,设备表示寄存器,GPRS 网络结构,重要功能实体 : SGSN,移动性管理,移动性管理功能用来在本PLMN或其他PLMN范围内跟踪手机的当前位置信息,会话管理,会话管理功能管理手机的PDP上下文,路由和转发,SGSN实现MS和GGSN间的业务数据的路由和转发功能,计费,SGSN 生成、存储、转化并发送话单到CG,GPRS 网络结构,重要功能实体 : GGSN,会话管理,会话管理管理MS的PDP上下文,路由和转发,GGSN实现MS和PDN间的业务数据路由和转发功能,Charging,在线计费,离线计费,动态的IP地址分配,业务管理,管理 APN,GPRS 网络结构,重要功能实体 : CG,实时收集 GPRS 话单,临时存储和缓存 GPRS 话单,预处理 GPRS 话单,发送 GPRS 话单到计费中心（BS）,GPRS 网络结构,重要功能实体: DNS,SGSN,GGSN(A),MS,BSS,GPRS backbone,ISP A,ISP B,Internet/,Intranet,GGSN(B),DNS,在PDP激活流程中，解析APN至 GGSN IP,在inter-SGSN RAU 中，解析RAI至SGSN IP,在重定位流程中，解析 RNCID至 SGSN IP,GPRS 网络结构,重要功能实体：HLR/AUC,保存和更新用户的,GPRS,签约数据,用户鉴权,提供位置/路由信息，并处理移动性管理和路由中所需的信息,数据传输平面,MAC: Media Access Control,RLC: Radio Link Control,LLC: Logical Link Control,BSSGP: BSS GPRS Protocol,SNDCP: Sub-Network Dependency Convergence Protocol,GTP: GPRS Tunneling Protocol,Application,IP/ppp,IP/ppp,IP/ppp,SNDCP,GTP,UDP/TCP,UDP/TCP,RLC,BSSGP,BSSGP,IP,IP,MAC,MAC,Network,Service,Network,Service,L2,L2,L2 (MAC),Physical,Layer,Physical,Layer,Physical,Layer,Physical,Layer,Physical,Layer,Physical,Layer,Physical,Layer,MS,BSS,SGSN,GGSN,relay,SNDCP,GTP,Um,Gb,Gn,Gi,LLC,LLC,relay,RLC,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,LLC,BSSGP,L1bis,Um,Gb,Network,Service,RLC,MAC,GSM RF,L1bis,Network,Service,relay,GMM/SM层,GMMGPRS移动性管理（GPRS Mobility Management）,主要功能是支持用户终端的移动性，如将用户当前的位置通知网络以及提供用户标识的机密性,SM会话管理（Session Management）,将GPRS移动台连接到外部数据网络,LLC,RLC,MAC,物理RF,物理链路,SNDCP,SMS,GMM/SM,SNDCP层,子网汇聚协议（Subnetwork Dependent Convergence Protocol）,SNDCP层的主要功能包括：,若干PDP的合路,用户数据的压缩和解压缩,协议控制信息的压缩和解压缩,将网络协议数据单元（N-PDU）分解成逻辑链路控制协议单元（LL-PDU），反过来，将LL-PDU组装成N-PDU,LLC,RLC,MAC,物理RF,物理链路,SNDCP,SMS,GMM/SM,用户数据包在SNDCP层的封装,Subscriber IP packet,SNDCP PDU,Subscriber data,LLC head,SNDCP head,LLC FCS,LLC层,LLC：在MS与SGSN之间提供一条可靠的逻辑链路用于数据传输,LLC的为层三用户(GMM/SNDCP/SMS)提供逻辑链路,逻辑链路连接通过SAPI和TLLI来识别,将GMM/SNDCP/SMS的数据或信令封装成LL-PDU发送到用户侧的LLC,LLC的逻辑链路并不对应直接的物理连接，而通过Gb接口（BSSGP，NS，FR）将LL-PDU发送到BSS，再由BSS发送给MS，或相反的路径由MS发送到SGSN,LLC,RLC,MAC,物理RF,物理链路,SNDCP,SMS,GMM/SM,用户数据包在LLC层的封装,Subscriber IP packet,SNDCP PDU,LLC PDU,Subscriber data,LLC head,SNDCP head,LLC FCS,RLC/MAC层,数据链路层,RLC (Radio Link Control，无线链路控制)层主要负责LLC-PDU包的拆分和组装，采用确认或非确认模式在对等层之间传送数据,MAC (Media Access Control,媒体接入控制 )层的功能定义了多个MS共享传输媒体（物理信道PDCH）的过程,LLC,RLC,MAC,物理RF,物理链路,SNDCP,SMS,GMM/SM,用户数据包在RLC/MAC层的封装,Subscriber IP packet,SNDCP PDU,LLC PDU,RLC/MAC block,Subscriber data,RLC/MAC head,LLC head,SNDCP head,LLC FCS,物理层,物理层,物理RF层,物理RF层执行物理波形的调制和解调功能,物理链路层,前向纠错编码、检测和纠正发送的码字并提供错误码字的指示,块交织、在TDMA帧的连续四个突发上进行正交交织,无线信道测量功能,无线管理功能,SNDCP,LLC,RLC,MAC,物理RF,物理链路,SMS,GMM/SM,Gb接口,Gb接口链路层协议是基于帧中继的,在SGSN和BSS之间建立帧中继虚电路，来自许多用户的LLC PDU复用这个虚电路,帧中继将用于信令和数据传输,NS协议层包括NS(网络业务)控制子层和FR(帧中继 )子层,NS控制子层特指NS协议的网络服务控制协议(Network Service Control Protocol)部分,其主要功能有：,NS SDUs（Service Data Unit，服务数据单元）数据传输,NS-VC链路管理,对用户数据的负荷分担功能,为上层业务模块提供网络拥塞状态指示的报告和网络状态的报告,FR子层属于NS层子网服务协议（Sub-Network Service protocol）部分,Gb接口,FR PVC（BC,DLCI）,NSVC（NSVCI）,PCU,FR Network,SGSN,DTE,DTE,DTE,DCE,Gb,Gb接口基本概念,BC,BC是指帧中继的承载通道，对应E1/T1的时隙组（timeslot group），是传输的物理通道。在一条线路中，其BC以编号相互区分，我们称为BCID,PVC（DLCI）,PVC是指帧中继的永久虚连接。它是一个逻辑上的传输通道,在一个BC中，其PVC以编号相互区分，这个编号称为DLCI（数据链路连接标识），一端对BC中某PVC指定的DLCI对于BC所连接的两端都有意义,BC(BCID),数据,PVC(DLCI),PVC(DLCI),数据,Gb接口基本概念,NS-VC,NS-VC是NS层为BSSGP层提供的虚拟链路，NS将BSSGP层的数据在有效的NS-VC上传送,NS层的NS-VC和FR中的PVC一一对应。在数据配置上，我们在NS层配置一条NS-VC时，相当于也在FR中配置了一条PVC（PVC是不用进行人工配置的）,NS-VC由NS-VCI唯一标识，NSVCI在同一NSE下编号 ，NS-VCI在SGSN中是唯一的,NS将NS-VC分为不同的组，组的标识为NSEI。同一组中的NS-VC实现负荷分担，同组的NS-VC的局向是相同的，即SGSN中的一组NS-VC（NSEI相同）的所有NS-VC都和一个BSS相连，也只和该BSS相连,NSE,NSE是NS层的管理实体，具有端对端的含义,一个NSE可以管理归属在此NSE下的多条NS-VC的闭塞/解闭塞、复位等,Gb接口示意图,BC1(TS1TS3),BC2(TS1TS3),E1 线,TS0TS31,SGSN,E1线,TS0TS31,BSS,NSVCI=10,DLCI=259,NSVCI=20,DLCI=16,NSVCI=20,DLCI=16,NSVCI=10,DLCI=259,NSVC 集,NSEI=1,NSVC集,NSEI=1,TS3,TS2,TS1,TS3,TS2,TS1,数据配置规范,NSE,NSVC,NSVC,NSVC,DLCI,DLCI,DLCI,BC,BC,E1,1: N,1: 1,N: 1,N: 1,SGSN与PCU端的BC号可以不同。BC号在同一个E1/T1端口内必须唯一。,SGSN与PCU端的NSVCI必须一致。NSVCI在SGSN内要唯一。,SGSN与PCU端的NSEI必须一致。NSEI号在SGSN内要唯一。,SGSN与PCU端的DLCI必须一致。DLCI在BC内要唯一。,NSVC,DLCI,BC,E1,NS层负荷分担的实现,NSVC channel=10 DLCI=259,NSVC channel=20 DLCI=16,NS层,ms#1,ms#2,cell,SGSN,BSS,BSSGP层,BVC1,BVC2,BVC1,BVC2,NSE1,NSE1,NSE2,NSE2,NSE3,NSE3,同一小区的两个用户,BSSGP层的主要功能,在下行方向，SGSN侧的BSSGP向BSS侧提供RLC/MAC所需的无线相关信息,在上行方向，BSS侧的BSSGP向网络侧传送由RLC/MAC提供的无线相关信息,为SGSN与BSS间提供节点的管理控制功能,提供上下行数据的传送功能,提供信令消息的传送功能,在下行方向，为上层数据提供流量控制功能,提供BVC状态的管理功能,提供MS状态的管理功能,BSSGP层的主要参数,BVCI,BVC （BSSGP Virtual Connection）是BSSGP实体间的通信通道，在BSSGP对等层间有PTP BVC、SIG PVC和PTM BVC,PTP BVC主要完成用户数据的传送,SIG BVC完成信令消息的传送，例如PAGING消息。每个NSE对应分配一个SIG BVC,由PCU为每个小区分配创建一个BVC功能实体，并分配一个BVCI；通过流程将BVCI传递到SGSN，由此SGSN可以创建小区列表,BSSGP层的实现,G,b,SIG BVC,BVC1 1,BVC1 2,BVC1 3,BVC1 4,BVC1 5,BVC1 1,BVC1 2,BVC1 3,BVC1 4,cell1,cell2,cell3,cell4,PTP BVC,PCU,SGSN,PTP BVC和SIG BVC的区别,NSE,NSE,NSVC1,NSVC2,SIG BVC,PTP BVC,数据流,信令流,信令,用户数据,小区1,小区2,小区1,小区2,GSM network User Transport Connections and Identities,UE,RNC,SGSN,GGSN,NSAPI,RAB,-,ID,RB,-,ID,DTCH,RAB,-,ID,RB,-,ID,RAB,-,ID,TEID,TEID,TEID,NSAPI,NSAPI,Iu bearer / GTP,-,U Tunnel,Radio Bearer (RB),Radio Access Bearer (RAB),PDP Context,GTP,-,U Tunnel,TEID,UDP PORT,IP,SGSN,UDP PORT,IP,RNC,UDP PORT,VPI/VCI,VPI/VCI,AAL5 ATM PVC,UDP PORT,IP Network,Gn or Gp,Interface,IP,GGSN,IP,SGSN,IMSI,IMSI,MM Context,PDP,Addr,PDP & Application,IMSI,MM Context,Internet,ISP,VLAN,APN,MS,BSC,SGSN,GGSN,NSAPI,PDTCH,BVCI,TEID,NSAPI,NSAPI,Iu bearer / GTP,-,U Tunnel,Radio Bearer (RB),PDP Context,PDP Context,GTP,-,U Tunnel,GTP,-,U Tunnel,TEID,UDP PORT,FR,FR,Physical E1/T1,UDP PORT,IP Network,Gn or Gp,Interface,IP Network,Gn or Gp,Interface,IP,GGSN,IP,SGSN,IMSI,IMSI,MM Context,PDP,Addr,PDP & Application,IMSI,MM Context,PDP,Addr,PDP & Application,IMSI,MM Context,Internet,ISP,VLAN,Internet,Internet,ISP,VLAN,APN,NS,NS,Gb Interface,LLC - connection,TLLI,TLLI,BVCI,RLC - connection,PS 控制面协议栈,35,系统信息广播管理,寻呼/通知,RRC连接管理（建立、重建、维护和释放）,无线承载管理（建立、重配置和释放），以便为非接入层（NAS）提供服务,RRC连接移动性管理功能,初始小区选择,高层PDU路由,请求的QoS控制并映射到接入层中不同的资源,无线资源管理和控制,RRC功能（1）,36,RB，传输信道，物理信道的管理和控制,开环功控,SRNS relocation,支持,UE测量控制和测量报告,加密控制，完整性保护,CBS相关功能（BMC配置，CBS无线资源分配请求，CBS非连续接收支持等）,RRC功能（2）,37,分段、组装和填充,用户数据传输,使用不同的传输模式进行差错纠正,顺序传递高层PDU、 复制检查,流量控制,序列号检查（UM）,协议错误检测和恢复,加密,挂起/恢复功能,RLC功能,38,逻辑信道到传输信道的映射,根据瞬时数据速率选择传输格式,UE内不同数据流的优先级处理,动态调度UE之间优先级处理,公共传输信道上标示不同UE,在公共传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层,在专用传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层,业务量测量,动态传输信道类型切换,加密,MAC功能,39,传输信道复用和码组合信道解复用,码组合传输信道到物理信道的映射,宏分集合并/分发和软切换执行,传输信道错误检测，并向高层指示,FEC编解码和交织/去交织,速率匹配,功率加权和物理信道合并,闭环功率控制,开环功控,Uu接口L1功能（1）,40,调制/解调和扩频/解扩,频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步,测量并向高层指示,压缩模式支持,收发分集,其他基带处理功能,Uu接口L1功能（2）,Page,41,PS 用户面协议栈,L1,RLC,PDCP,MAC,E.g.,IP,PPP,Application,L1,RLC,PDCP,MAC,ATM,UDP/IP,GTP-U,-,AAL5,Relay,L1,UDP/IP,L2,GTP-U,E,.g.,IP,PPP,3G,-,SGSN,UTRAN,MS,Iu-PS,Uu,Gn,Gi,3G,-,GGSN,ATM,UDP/IP,GTP-U,AAL5,L1,UDP/IP,GTP-U,L2,Relay,PDCP的功能,-发送端压缩和接收端解压冗余的网络PDU控制信息（头压缩/解压）。这可能包括TCP/IP头压缩和解压。,-将网络PDUs从网络协议映射到RLC实体。,Page,42,PS 用户面协议栈,L1,RLC,PDCP,MAC,E.g.,IP,PPP,Application,L1,RLC,PDCP,MAC,ATM,UDP/IP,GTP-U,-,AAL5,Relay,L1,UDP/IP,L2,GTP-U,E,.g.,IP,PPP,3G,-,SGSN,UTRAN,MS,Iu-PS,Uu,Gn,Gi,3G,-,GGSN,ATM,UDP/IP,GTP-U,AAL5,L1,UDP/IP,GTP-U,L2,Relay,GTP-U功能,GTP-U是GTP协议的用户面，主要用来传送分组数据。GTP-U隧道延伸到Iu-PS接口，成为Gn接口用户业务承载和Iu接口用户业务承载的通道。,43,映射网络PDU从网络协议到RLC协议,头压缩/解压缩，以减少上层数据中的冗余控制信息，提高空中接口传输效率,TCP/IP (,RFC2507,) - Non-realtime IP,RTP/UDP/IP (,RFC3095, ROHC) in Rel4 - Realtime IP (e.g. VoIP),支持无损迁移(Lossless SRNS Relocation),缓存、重发高层数据,PDCP功能,包头,Page,45,PS 控制面协议栈,PHY,L2,IP,UDP,GTP-C,PHY,L2,IP,UDP,GTP-C,Gn or Gp,GSN,GSN,Gn接口控制面功能,Gn接口是同一PS网络中，GSN之间的接口，该接口上的协议为GTP（GPRS隧道协议）。,WCDMA network User Transport Connections and Identities,小结,GPRS 网络用于向用户提供数据业务。,GPRS 网络主要由SGSN、GGSN和CG组成。BG和DNS在数据业务过程中提供相关辅助功能。,GPRS 网络网元间的接口以及协议栈 。,目 录,GPRS网络结构,移动性管理,无线资源管理,会话管理,2. 移动性管理,2.1 基本概念,2.2 附着和分离,2.3 安全功能,2.4 位置管理,2.5 服务请求流程（UMTS）,目 录,GMM (GPRS 移动性管理),移动性管理功能,在本,PLMN,和其他,PLMN,范围内跟踪,MS,当前的位置信息,管理签约数据,管理,MS,状态,GMM (GPRS 移动性管理),GMM,主要流程,Attach procedure,RAU and periodic RAU,Detach,GMM 其他流程,P-TMSI reallocation procedure,Authentication procedure,Identification procedure,Subscriber management procedure,2.5G 用户MM状态转换,移动性管理概念,IDLE,空闲,GMM上下文未建立，MS不可及,MS可以进行数据传送,GMM上下文已建立，MS可接收寻呼，但不能进行数据传送,当MS处于READY状态，可以知道MS的位置是在那一个小区,SGSN 将在具体小区的层次上对移动台进行移动管理,READY,就绪,STANDBY,保持,当MS处于STANDBY状态，仅仅知道MS位置是在那一个路由区,SGSN MM上下文仅仅包括GPRS RAI位置信息,MS可以接收PS域寻呼，通过SGSN接收CS域的寻呼也是可能，但不能进行数据传输,GMM状态模型,IDLE,READY,STANDBY,IDLE,READY,STANDBY,MS MM状态模型,SGSN MM状态模型,GPRS附着,GPRS 分离,就绪定时器超时 或者,PDU 发送,PDU 接收,隐性分离 或者 位置删除,GPRS附着,强迫进入STANDBY状态,就绪定时器超时 或者,强迫进入STANDBY状态 或者,异常RLC情况,GPRS 分离 或者,位置删除,PMM (Packet Mobility Management),PMM的功能与GMM的类似。,PMM 其他流程,P-TMSI reallocation,Authentication,Identification,Subscriber management,PMM,主要流程,Attach,RAU and periodic,Detach,Service request,SRNS relocation,3G 用户MM状态转换,移动性管理定时器功能,READY 定时器（仅GPRS）,Ready定时器用于控制MS处于Ready状态的时长。当定时器超时，MS和SGSN都会把该MS的MM状态改成Standby状态。,周期性路由区更新定时器（,Periodic RA Update Timer,）,当定时器超时，MS会发起一个周期性的路由区更新流程。,用户可达定时器（,Mobile Reachable Timer,）,当定时器超时，SGSN将发起对该用户的隐式分离流程。,GPRS中的用户操作模式,A类模式：,手机可以同时附着到电路域和分组域中，并且能够同时进行电路域和分组域业务。,B类模式：,手机可以同时附着到电路域和分组域中，但是同一个时刻只能进行一类业务。,C类模式：,手机只能附着到分组域中，进行分组业务。,UMTS中的用户操作模式,PS/CS模式,手机可以同时附着到电路域和分组域中，并且能够同时进行电路域和分组域业务。与A类手机相同,PS模式,手机只能附着到分组域，进行分组业务。但是可以通过分组域进行类似电路域的业务，比如VoIP。与C类手机相同。,CS模式,手机只能附着到电路域，进行电路业务。但是可以通过电路域进行类似分组域的业务，比如电路域的数据业务。,GSM/GPRS的网络操作模式,模式,电路域寻呼信道,GPRS,寻呼信道,联合寻呼,I,Packet Paging Channel,Packet Paging Channel,Yes,CCCH Paging Channel,CCCH Paging Channel,Packet Data Channel,Not Applicable,II,CCCH Paging Channel,CCCH Paging Channel,No,III,CCCH Paging Channel,Packet Paging Channel,No,CCCH Paging Channel,CCCH Paging Channel,UMTS的网络操作模式,模式,网络配置,是否进行,MT,的联合流程,I,配置了,Gs,接口,Yes,II,没有配置,Gs,接口,No,2. 移动性管理,2.1 基本概念,2.2 附着和分离,2.3 安全功能,2.4 位置管理,2.5 服务请求流程（UMTS）,目 录,附着流程,功能,MS,会执行,GPRS Attach,流程来附着到,SGSN,，以便进行,GPRS,业务。,如果手机通过,GSM,无线侧连接，它将会实行,GSM GPRS,附着；,如果手机通过,UMTS,无线侧链接，它将会实行,UMTS GPRS,附着。,只有手机能够发起附着流程,附着流程,(IMSI or PTMSI+RAI),(PTMSI),(IMSI),(Identity Type= IMSI),(IMSI),附着流程,GPRS/IMSI联合附着流程详解,对于GPRS，MS向SGSN发送,Attach Request 消息（IMSI or PTMSI and old RAI, Classmark, CKSN, Attach Type, DRX Parameters, old PTMSI Signature ）,；对于UMTS， MS向SGSN发送,Attach Request 消息(IMSI or PTMSI and old RAI, Core Network Classmark, KSI, Attach Type, old PTMSI Signature, Follow On Request, DRX Parameters) 。,如果MS用,PTMSI,区别身份且自上次分离后SGSN发生了改变，那么new SGSN将向old SGSN发送,Identification Request (PTMSI, old RAI, old PTMSI Signature),，索要,MS,的,IMSI,。,old SGSN,返回,Identification Response (IMSI, Authentication Triplets (for GPRS) or Authentication Vectors (for UMTS). 如果MS在old SGSN,中不可知，,old SGSN,将会回,Identification Response,（,appropriate,error cause,）。,old SGSN,也会确认,old PTMSI Signature ，如果不匹配，则old SGSN,将会回,Identification Response,（,appropriate,error cause,）。,GPRS/IMSI联合附着流程详解,如果MS在,new SGSN,和,old SGSN,中都为不可知，那么,new SGSN,向,MS,发送,Identity Request,消息,(Identity Type= IMSI),。MS收到后返回,Identity Response,消息,(IMSI) 。,鉴权流程在安全流程中被定义。如果MS的MM context在网络中任何地方都不存在，那么鉴权流程必须进行。,设备识别流程在Identity Check Procedures 中被定义。设备识别流程是可选的,GPRS/IMSI联合附着流程详解,如果SGSN number在GPRS分离后发生了改变或本次是MS第一次GPRS attach，那么SGSN将通知HLR。,a）SGSN向HLR发,Update Location,消息,(SGSN Number, SGSN Address, IMSI),b）HLR,向,old SGSN,发送,Cancel Location (IMSI, Cancellation Type),c,）,old SGSN,返回,Cancel Location Ack (IMSI) 。如果那个MS有正在进行的流程， old SGSN,在删除,MM and PDP contexts之前将会等待，直到这些流程完成。,d）HLR发送Insert Subscriber Data,消息,(IMSI, GPRS Subscription Data),给,new SGSN,。,e）new SGSN在new RA中验证MS的存在。如果由于地域性签约限制，不允许MS在此RA附着，SGSN向MS发,Attach reject（cause ），同时向HLR发送Insert Subscriber Data Ack (IMSI, SGSN Area Restricted),。如果签约检查由于其他原因而失败，则SGSN向MS发,Attach reject（cause ），同时向HLR发送Insert Subscriber Data Ack (IMSI, cause),。如果所有的验证通过，,SGSN,为,MS,创建,MM context,，并向HLR发送,Insert Subscriber Data Ack (IMSI),。,f,）在消除,old MM context,并插入,new MM context,之后，,HLR,向,SGSN,返回,Update Location Ack 。,GPRS/IMSI联合附着流程详解,SGSN,选择,Radio Priority SMS ，然后向MS发送Attach Accept (PTMSI, VLR TMSI, PTMSI Signature, Radio Priority SMS) 。如果SGSN分配了new P-TMSI，那么P-TMSI 将会包含在消息中。,如果,PTMSI,或,VLR TMSI,发生了改变，,MS,通过向,SGSN,发送,Attach Complete 消息，确认已经收到的TMSI（s）。,附着流程,任何附着流程之后：,SGSN 从HLR中获得用户的签约数据,HLR 记录手机的服务 SGSN 号码,MS 处于 ready 或者 PMM-CONNECTED 状态,SGSN 和 MS 创建了该MS的 MM 上下文,附着后，MS 可以请求会话业务，即可接入外部网络,GPRS 核心网拒绝附着的原因,Cause in attach reject,Actions in PS domain,Actions in CS domain,Illegal MS,The MS shall set the GPRS update status to GU3 ROAMING NOT ALLOWED,The SIM/USIM shall be considered as invalid for GPRS services until switching off or the SIM/USIM is removed,If the MS is IMSI attached, the MS shall in addition set the update status to U3 ROAMING NOT ALLOWED, shall delete any TMSI, LAI and ciphering key sequence number,Illegal ME,GPRS services not allowed,The MS shall set the GPRS update status to GU3 ROAMING NOT ALLOWED; The SIM/USIM shall be considered as invalid for GPRS services until switching off or the SIM/USIM is removed.,no effect,GPRS services not allowed in this PLMN,shall set the GPRS update status to GU3 ROAMING NOT ALLOWED,PLMN not allowed,shall set the GPRS update status to GU3 ROAMING NOT ALLOWED), shall reset the GPRS attach attempt counter and shall change to state GMM-DEREGISTERED,The MS shall perform a PLMN selection,Location area not allowed,Roaming not allowed in this location area,No Suitable Cells In Location Area,shall set the GPRS update status to GU3 ROAMING NOT ALLOWED,The MS shall search for a suitable cell in another location area in the same PLMN,MM Context,Field,Description,A/Gb mode,Iu mode,IMSI,IMSI is the main reference key.,X,X,MM State,Mobility management state, IDLE, STANDBY, READY, PMMDETACHED, PMMIDLE, or PMMCONNECTED.,X,X,PTMSI,Packet Temporary Mobile Subscriber Identity.,X,X,PTMSI Signature,A signature used for identification checking purposes.,X,X,IMEI,International Mobile Equipment Identity,X,X,MSISDN,The basic MSISDN of the MS.,X,X,Routeing Area,Current routeing area.,X,X,Cell Identity,Current cell in READY state, last known cell in STANDBY or IDLE state.,X,Cell Identity Age,Time elapsed since the last LLC PDU was received from the MS at the SGSN.,X,Service Area Code,Last known SAC when initial UE message was received or Location Reporting procedure was executed.,X,Service Area Code Age,Time elapsed since the last SAC was received at the 3GSGSN.,X,VLR Number,The VLR number of the MSC/VLR currently serving this MS.,X,X,New SGSN Address,The IP address of the new SGSN where buffered and not sent NPDUs should be forwarded to.,X,X,Authentication Vector,s,Authentication and ciphering parameters,(authentication triplets or quintets).,X,X,Kc,Currently used A/Gb mode ciphering key.,X,2),CKSN,Ciphering key sequence number of Kc.,X,2),Ciphering algorithm,Selected ciphering algorithm (GEA).,X,X,CK,Currently used Iu mode ciphering key.,1),X,MM Context,IK,Currently used Iu mode integrity key.,1),X,KSI,Key Set Identifier.,1),X,MS Radio Access Capability,MS radio access capabilities.,X,MS Network Capability,MS network capabilities.,X,X,DRX Parameters,Discontinuous reception parameters.,X,X,Radio Priority SMS,The RLC/MAC radio priority level for uplink SMS transmission.,X,MNRG,Indicates whether activity from the MS shall be reported to the HLR.,X,X,NGAF,Indicates whether activity from the MS shall be reported to the MSC/VLR.,X,X,PPF,Indicates whether paging for PS and CS services can be initiated.,X,X,Subscribed Charging Characteristics,The charging characteristics for the MS, e.g. normal, prepaid, flat-rate, and/or hot billing subscription.,X,X,SMS Parameters,SMS-related parameters, e.g. operator-determined barring.,X,X,Recovery,Indicates if HLR or VLR is performing database recovery.,X,X,GPRSCSI,Optional GPRS CAMEL subscription information, see 3GPP TS 23.016,X,X,ODB for PS parameters,Indicates that the status of the operator determined barring for packet oriented services.,X,X,The information marked with a 1) may be maintained if authentication is performed by the UMTS authentication procedure.,The information marked with a 2) may be maintained if authentication is performed by the GSM authentication procedure.,分离流程,功能,分离流程使手机通知网络它不再接入分组数据网,分离流程使网络通知手机它不再为该手机提供分组业务,分离流程可以由以下实体发起：,MS,SGSN,HLR,分离流程,任何分离流程之后：,SGSN将不会再服务已经分离了的手机，直至手机再附着,分离后手机会处于idle或者PMM-DETACHED状态,分离分为显式分离和隐式分离,显式分离：网络或者手机明确的发起分离请求,隐式分离：网络没有通知手机就分离掉它，可能的原因是移动用户可达定时器超时，或者有无线网络的不可恢复错误所导致的逻辑链路中断。,分离类型,有三种不同的分离类型：,IMSI 分离（即电路域分离）,GPRS 分离（即分组域分离）,联合的IMSI/GPRS分离（仅限手机发起的分离流程）,根据是否GPRS附着，手机可以通过以下方式进行IMSI分离：,已经GPRS附着的手机，向SGSN发送指示IMSI分离的分离请求消息。这个过程可以通过联合的GPRS分离流程来进行。,非GPRS附着的手机，通过正常的IMSI分离流程来进行分离,手机发起的分离流程,MS发起的分离流程,MS通过向SGSN发送,Detach Request,消息,(Detach Type, PTMSI, PTMSI Signature, Switch Off) ，发起分离流程。,PTMSI Signature 用来检查Detach Request 消息的有效性，如果PTMSI Signature 无效或没有包含在消息中，那么鉴权流程必须被执行。,SGSN将删除GGSN中的与此MS相关的PDP context，通过向GGSN发送Delete PDP Context Request,消息,(TEID) 。GGSN,返回确认消息,Delete PDP Context Response (TEID) 。,如果是IMSI分离，SGSN将向VLR发送IMSI Detach Indication (IMSI) 。,MS发起的分离流程,如果MS想做,GPRS detach ，同时保持IMSI attached，那么SGSN将向VLR发送GPRS Detach Indication (IMSI) 。VLR删除与SGSN的关联，不再通过SGSN处理paging和location update 。,如果,Switch Off,参数指示,分离不是由于手机关机的原因, SGSN,将,向,MS,发送,Detach Accept,消息。,如果,MS,已经,GPRS,分离,那么,3GSGSN,将会释放,PS signalling connection 。,SGSN发起的分离流程,SGSN发起的分离流程,SGSN向MS发送,Detach Request (Detach Type) ，通知MS已经被分离。Detach Type 指示MS为了先前激活的PDP contexts是否需要重新发起一个附着以及PDP激活。,SGSN将删除GGSN中的与此MS相关的PDP context，通过向GGSN发送Delete PDP Context Request,消息,(TEID) 。GGSN,返回确认消息,Delete PDP Context Response (TEID) 。,如果MS已经IMSI附着同时又已GPRS附着，那么SGSN将向VLR发送GPRS Detach Indication (IMSI) 。VLR删除与SGSN的关联，不再通过SGSN处理paging和location update 。,SGSN发起的分离流程,在步骤一之后，MS可以在任何时间向SGSN发送,Detach Accept 消息。,当SGSN收到Detach Accept 消息后，如果Detach Type 指示MS 不再发起一个新的附着，那么3GSGSN,将会释放,PS signalling connection 。,HLR发起的分离流程,HLR发起的分离流程,如果HLR想要立刻删除SGSN中签约用户的MM上下文和PDP上下文，HLR将向SGSN发送,Cancel Location (IMSI, Cancellation Type) 。,SGSN向MS发送Detach Request (Detach Type) ，通知MS已经被分离。Detach Type 指示MS是否需要重新发起一次附着以及PDP激活。,SGSN将删除GGSN中的与此MS相关的PDP context，通过向GGSN发送Delete PDP Context Request,消息,(TEID) 。GGSN,返回确认消息,Delete PDP Context Response (TEID) 。,HLR发起的分离流程,如果MS已经IMSI附着同时又已GPRS附着，那么SGSN将向VLR发送,GPRS Detach Indication (IMSI) 。VLR删除与SGSN的关联，不再通过SGSN处理paging和location update 。,在步骤二之后，MS可以在任何时间向SGSN发送Detach Accept 消息。,SGSN通过向HLR发送Cancel Location Ack (IMSI) ，确认MM上下文和PDP上下文已经被删除。,当SGSN收到Detach Accept 消息后，如果Detach Type 指示MS 不再发起一个新的附着，那么3GSGSN,将会释放,PS signalling connection 。,Purge 功能,功能：,当SGSN删除了分离用户的MM和PDP上下文后，将通过Purge 流程通知HLR。,当用户从网络中分离后：,SGSN可以立即删除用户的MM和PDP上下文；,SGSN可以保留该用户的MM和PDP上下文一段时间。,Purge 定时器功能：,当定时器超时后，SGSN将删除已经分离用户的MM和PDP上下文，并通过Purge流程通知HLR。,“Purge定时器”的时长要比“移动用户可达定时器”的时长长。,Purge 流程,2. 移动性管理,2.1 基本概念,2.2 附着和分离,2.3 安全功能,2.4 位置管理,2.5 服务请求流程（UMTS）,目 录,鉴权功能,功能,允许网络对手机提供的身份标识进行检查；,提供参数以供手机计算新的加密密钥；（,UMTS and GSM,）,提供参数以供手机计算新的,UMTS,一致性密钥；（,UMTS only,）,允许手机来鉴权网络；（,UMTS only,）,鉴权功能,鉴权类型：,GSM鉴权：,使用鉴权三元组：RAND，SRES，Kc;,使用GPRS加密算法：GEA,UMTS鉴权：,使用鉴权五元组：RAND，XRES，AUTN，CK，IK；,AUTN：用于手机对网络的鉴权；,IK：用于一致性校验；,使用UMTS加密算法：UEA,在BSS或者UTRAN中，都可以执行GSM