(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

2、接收到移动被叫的数据包并且对应该 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。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

3、情况）。在GPRS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：静态PDP地址：HPLMN运营商永久地给 MS分配的PDP地址。动态HPLMN PDP 地址：激活 PDP上下文时，HPLMN给MS分配PDP地址。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

4、或若干个静态地址，可以分配 0个或若干个动态地址。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

5、检查该请求是否有效；如果SGSN不能从APN解析出GGSN地址，或判断出该激活请求 无效，则拒绝该请求。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）。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。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

6、的QoS,计费ID,原因）。如果不能满足所商定的 QoS,则向SGSN返回拒绝创建 PDP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。

7、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 ，贝U将这些 PDP PDU 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

8、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上下文激活规程一样。HLR |GGSN1 .PDP PDU2 . Send Routeing Infofor GPRS3. PDU Notification Re quest4. PDU Notification Response5. Request PDP Conte xt Activation6. PDP Context Activation proce dure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

9、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上下文请求消息（包含 TI和商定的 QoS ,无线优先权）。（13） MS如果

10、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。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

11、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。MS II SGSN II GGSNI. Delete PDP Context R equestJ. Delete PDP Context R esponse2. Deactivate PDP Conte :tRequest2. De

12、activate PDP Conte xtAccept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。MSSGSNGGSN1. Delete PDP Contex

13、tReq uest2 . Deactivate PDP Context Req uest2 . Deactivate PDP Context Accept3. Delete PDP Context Fesponse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

14、，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；(30)建立无线承载链路；(31) SGSN根据APN进行地址解析，确定 GGSN ;(32

15、)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 接收至U 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READ