(PDP)分组路由与传输功能

1、第1章 分组路由与传输功能1.1 PDP状态和状态转换每个GPRS PTP 业务的签约包括一个或几个PDP地址的签约，对应每个PDP地址，MS、SGSN和GGSN中都存在一个特定的PDP上下文，而每个PDP上下文都处于非激活态（INACTIVE）和激活态（ACTIVE）两个状态中的一个。一个用户的所有PDP上下文都与其唯一的、以IMSI为标识的MM上下文相关联。1. 非激活（INACTIVE）状态处于非激活态的PDP地址的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。对于特定的处于非激活状态的PDP地址，如果GGSN接收到移动被叫的数

2、据包并且对应该PDP地址的PDP上下文允许激活，GGSN将发起一个PDP上下文激活规程，否则将发送出错信息。2. 激活（ACTIVE）状态处于激活态的PDP地址的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。PDP上下文激活状态只有当用户的MM状态处于STANDBY或READY状态时才可能。PDP状态之间的转换如图1-1所示。图1-1 PDP状态转换图1.2 会话管理规程分组路由和转发功能和PDP上下文的状态有着紧密关系，只有在一个PDP地址所对应的位于SGSN和GGSN中的PDP上下文都处于激活状态时，才可能对相应的PDP PDU进行路由和转发（对于PTP情况）。在G

3、PRS系统中，传输数据是围绕PDP上下文来开展的，对PDP上下文的激活、修改和去激活的过程就是会话管理。1.2.1 静态地址与动态地址网络给MS分配地址有三种方式：l 静态PDP地址：HPLMN运营商永久地给MS分配的PDP地址。l 动态HPLMN PDP地址：激活PDP上下文时，HPLMN给MS分配PDP地址。l 动态VPLMN PDP地址：激活PDP上下文时，VPLMN给MS分配PDP地址。HPLMN指归属PLMN，VPLMN指访问PLMN。使用动态HPLMN PDP地址还是动态VPLMN PDP地址由HPLMN运营商在签约中规定。对每个IMSI，可以分配0个或若干个静态地址，可以分配0个

4、或若干个动态地址。当使用动态地址时，由GGSN负责给MS分配动态地址。网络发起的PDP上下文激活规程只对具有静态地址的MS才可能。1.2.2 PDP上下文的激活规程1. MS发起的PDP上下文激活MS发起的PDP上下文激活如图1-2所示。图1-2 PDP上下文激活流程（MS发起）(1) MS向SGSN发出激活PDP上下文请求消息（包含NSAPI，TI，PDP类型，APN ，要求的QoS，PDP配置选项）；(2) 执行安全性规程（可选）；(3) SGSN根据MS提供的激活类型、PDP地址、APN，通过APN选择标准来解析GGSN地址，从而检查该请求是否有效；l 如果SGSN不能从APN解析出GG

5、SN地址，或判断出该激活请求无效，则拒绝该请求。l 如果SGSN从APN解析出了GGSN地址，则为所请求的PDP上下文创建一个TID（IMSI+NSAPI），并向GGSN发出创建PDP上下文请求消息（包含PDP类型，PDP地址，APN，商定的QoS，TID，选择模式，PDP配置选项）。l GGSN利用SGSN提供的信息确定外部PDN，分配动态地址，启动计费，限定QoS等。l 如果能满足所商定的QoS，则向SGSN返回创建PDP上下文响应消息（包含TID，PDP地址，BB协议，重新排序请求，PDP配置选项，商定的QoS，计费ID，原因）。l 如果不能满足所商定的QoS，则向SGSN返回拒绝创建P

6、DP上下文请求消息。QoS文件由GGSN操作者来配置。(4) SGSN如果收到GGSN的创建PDP上下文响应，则在该PDP上下文中插入NSAPI、GGSN地址、动态PDP地址，并根据商定的QoS选择无线优先权，然后向MS返回激活PDP上下文接受消息（包含PDP类型，PDP地址，TI，商定的QoS，无线优先权，PDP配置选项）。此时就已建立起MS与GGSN之间的路由，并开始计费，可以进行分组数据传送。2. 网络发起PDP上下文激活当PDP地址为静态时，可由网络请求PDP上下文激活规程。网络发起PDP上下文激活如图1-3所示。(5) GGSN接收到来自外部PDN的PDP PDU，则将这些PDP P

7、DU存储起来，并向HLR发出发送GPRS路由信息消息（包含IMSI）。(6) 如果HLR判断可为该请求提供服务，则返回发送GPRS路由信息确认消息（包含IMSI、SGSN地址、移动台不可及原因）。如果HLR判断不能为该请求提供服务（如HLR不知道其IMSI时），则返回有错应答消息（包含IMSI、MAP错误原因）。(7) GGSN向HLR所指定的SGSN发送PDU通知请求消息（包含IMSI，PDP类型，PDP地址）。SGSN向GGSN返回PDU通知响应消息（包含原因）。(8) SGSN向MS发出请求PDP上下文激活消息（包含TI、PDP类型、PDP地址）。(9) 后续流程与MS发起的PDP上下文

8、激活规程一样。图1-3 网络发起的PDP上下文激活流程1.2.3 PDP上下文的修改SGSN可以决定（或者是由HLR触发）修改一个PDP上下文的QoS参数或无线优先级。它可以选择PDP上下文修改规程来完成，或者在MM消息（如路由区更新接受消息）中携带此要求。PDP上下文修改规程说明如下：(10) SGSN向GGSN发出更新PDP上下文请求消息（包含TID和商定的QoS）。(11) 如果商定的QoS与所要修改的PDP上下文不符，则GGSN拒绝该更新PDP上下文请求。否则存储该商定的QoS并向SGSN返回更新PDP上下文响应消息（包含TID和商定的QoS）。(12) SGSN向MS发出修改PDP上

9、下文请求消息（包含TI和商定的QoS，无线优先权）。(13) MS如果接受该修改请求，则返回接受消息。否则发起PDP上下文去激活规程来去激活该PDP上下文。图1-4 PDP上下文的修改流程1.2.4 PDP上下文的去激活1. MS发起的PDP上下文的去激活MS发起的PDP上下文的去激活流程如图1-5所示。(14) MS向SGSN发出去激活PDP上下文请求消息（包含TI）；(15) 执行安全性管理规程（可选）。(16) SGSN向GGSN发出删除PDP上下文请求消息（包含TID），GGSN删除PDP上下文，释放动态PDP地址，并向SGSN返回响应消息。(17) SGSN向MS返回去激活PDP上下

10、文接受消息（包含TI）。图1-5 MS发起的PDP上下文去激活流程2. SGSN发起的PDP上下文的去激活SGSN发起的PDP上下文的去激活流程如图1-6所示。(18) SGSN向GGSN发出删除PDP上下文请求消息（包含TID），GGSN删除该PDP上下文，释放动态PDP地址，并向SGSN返回响应消息；(19) SGSN向MS发出去激活PDP上下文请求消息（包含TI），MS删除PDP上下文，并向SGSN返回去激活PDP上下文接受消息。图1-6 SGSN发起的PDP上下文去激活流程3. GGSN发起的PDP上下文的去激活GGSN发起的PDP上下文的去激活流程如图1-7所示。(20) GGSN向

11、SGSN发出删除PDP上下文请求消息（包含TID）；(21) SGSN向MS发出去激活PDP上下文请求消息（包含TI），MS删除PDP上下文，并向SGSN返回去激活PDP上下文接受消息；(22) SGSN向GGSN返回删除PDP上下文响应消息（包含TID），GGSN释放动态PDP地址和相应的PDP上下文。图1-7 GGSN发起的PDP上下文去激活过程1.3 业务流程举例GPRS业务流程主要是由上述基本的移动性管理规程和PDP上下文控制规程配合实现的。GPRS业务流程将根据MM状态、PDP状态以及相关参数的不同而各不相同，以下给出的是几个较典型的业务流程示例。1.3.1 MS发起分组数据业务MS

12、在一定的MM状态下发起分组数据业务。当MM状态为空闲时，MS应首先执行移动性管理的附着规程，进入MM READY状态或MM STANDBY状态后才能执行PDP上下文的激活规程来实现分组数据业务。其业务流程如图1-8所示。图1-8 MS发起的分组数据业务流程说明如下：2. 建立无线链路连接。3. 执行附着规程。(23) MS发出附着请求；(24) 获取标识；(25) 加密、鉴权；(26) 必要时，位置更新；(27) 必要时，P-TMSI重新分配。本步骤执行完毕后，MM转入READY或者STANDBY状态4. 执行PDP上下文激活规程。(28) MS发出激活PDP上下文请求；(29) 加密、鉴权；

13、(30) 建立无线承载链路；(31) SGSN根据APN进行地址解析，确定GGSN；(32) 建立SGSN和GGSN之间的连接；(33) SGSN和GGSN创建PDP上下文，分配IP地址，启动计费。本步骤执行完毕后，PDP转入激活状态。5. 进行分组数据传送。当MM状态为READY时，其业务流程可直接从上图的第3步骤开始。当MM状态为STANDBY时，如果未发生位置改变，则其业务流程可直接从上图的第3步骤开始；如果发生了位置改变，则需先进行位置更新，然后进入第3步骤。1.3.2 网络发起分组数据业务网络可在一定的MM状态下对具有静态PDP地址的MS发起分组数据业务，当MS的MM状态为空闲时，网络无法对MS进行寻呼，因此无法发起分组数据业务。当MM状态为STANDBY时，网络需先向MS发起寻呼，然后再执行激活PDP上下文规程，如图1-9所示。图1-9 网络发起的分组数据业务流程说明如下：1. GGSN接收到PDP PDU，GGSN存储PDU。2. GGSN从HLR获取MS的路由信息（SGSN地址等）。3. GGSN通知SGSN接收到外部网络的PDU。4. 在RA内对MS进行寻呼，MM转入READY状态。5. SGSN向MS请求激活PDP上下文。6.