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模式III：CS寻呼在CCCH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CCCH寻 呼信道上发送。MS需要监视CCCH寻呼信道和分组寻 呼信道这两个信道。
6
分组数据信道的编码方式
不同的编码方式其传输速率不同、容错能力不同 GPRS四种定义了CS-1至CS-4四种信道编码方式
对于IPv4，现实的做法是采用位于10.0.0.0～10.255.255.255范围内 的私有地址
一个GSN节点可以分配多个IP地址
GPRS MS (Subscriber)
网络可以在用户签约时分配给其静态IP地址，或在PDP上下文激活 时分配动态IP地址
静态IP地址必须是公有地址，而动态IP地址可以是私有的，也可 以是公有的（对IPv4网络来说是不可能的）
type and @ of MS NSAPI1 ... ...TID1 @ current SGSN
TID1 NSAPI1 TLLI + current RA
@ SGSN
TID1
Packet received
@MS Paquet received
如果MS 为保持状态，则在整个路由区进行寻呼
GPRS手机上网流 程
1
GPRS体系结构图
wenku.baidu.comMSC/VLR
SMS-GMSC SMS-IWMSC
SM-SC
HLR
EIR SS7
MS
BSS
Um
MS
BSS
Um
Gs
Gd
Gr
Gf
Gc
Gb
Gn
FR
SGSN
ATM/
DDN/
Gn
ISDN/
Ethernet, etc
Gb
SGSN
BG
Gi GGSN
Gi GGSN GPRS backbone CG
TLLI (NSAPI1 + PDP ctxt) (TID + @ of GGSN1)
19
PDP上下文激活规程 (2)
SGSN
GGSN
Create_PDP_context_req (type [+ @ of PDP] , APN, QoS)
@ GGSN1 TID1 Create_PDP_ctxt
数据速率依次为9.05 Kbps, 13.4 Kbps, 15.6 Kbps，21.4 Kbps CS-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90％－100％；CS-3较高；CS-4对 C/I要求很高，需要良好的无线环境
网络根据对无线传输的实时监测结果调整信道编码模式
进行
Corp. Network
16
APN结构定义
www.huawei.com.mnc<MNC>.mcc<MCC>.gprs
APN网络 标识
APN运营商 标识
APN网络标识定义了GGSN所连接的外部网络，是 APN的必选项
APN运营商标识定义了GGSN位于的GPRS骨干网，是 APN的可选项
n 就绪(Ready)状态： w MS执行移动性管理程序，网络获知用户小区位置信息 w MS可以发送和接收数据 w MM 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
8
GMM状态模型
Idle
Standby
定时器超时
PDU 发送或接收
获知 MS 路由区位置信息
Ready
能获知 MS 小区位置信息
Update_location_ack
IMSI TLLI + current RA + subscription data
MS 就绪
Attach_accept (TLLI)
MS TLLI
12
GPRS手机PDP上下文
实体：SGSN、GGSN和MS PDP上下文状态
非激活状态：PDP上下文不包含处理分组数据包所需的路由及映射信息，
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 射和转换工作
用户的IP地址可以由ISP、网络运营商或Intranet分配
15
GPRS手机固定和动态IP地址分配
BTS
BSC
HLR
ISP RADIUS
SGSN
Backbone GGSN
MS
l静态IP地址：存储在HLR l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
10
GPRS手机附着规程 (1)
MS 空闲状态
SGSN
HLR
Attach_request (IMSI) Authentication
Triplet request Update_location
IMSI current SGSN
11
GPRS手机附着规程 (2)
SGSN
HLR
Insert_subscriber_data
不同的时隙可选择不同的信道编码方式 当无线传输质量较好时，应采用效率更高的编码方式
7
GPRS 手机状态
n 空闲(Idle)状态： w 用户未连到GPRS用户移动性管理(MM) w MS和SGSN Context不包含该用户的有效位置及路由信息 w GPRS MS不可及
n 保持(Standby)状态： w 用户被连到移动性管理，MS和SGSN为用户建立MM Context w SGSN MM Context中包含GPRS RA信息 w MS可接收寻呼，但不能进行数据传送
TID1 IP @ current SGSN
Create_PDP_context response (IP @) Activate_PDP_context_accept (IP @)
TLLI1 NSAPI + PDP context
20
GPRS手机数据发送
SGSN
GGSN
NSAPI1 TLLI
Number，Receive N-PDU Number，QoS Profile Negotiated等等
APN：用于推导出应接入的GGSN及外部网络 PDP地址
静态地址 动态地址
13
地址类型
GPRS MS
PDP地址 NSAPI P-TMSI IMSI
TLLI
BSS
SS7
SS7编号
SGSN 内部PDP
TLLI NSAPI1 Packet received
22
透明接入外部IP网络
PLMN GPRS Network
Gi Reference Point
GGSN
DHCP DNS
Operator specific
IP Network
Firewall/ Proxy
Inter net External IP
9
HLR GPRS用户信息
域 IMSI MSISDN SGSN Number SGSN Address SMS Parameters MS Purged for GPRS MNRG GG S N- lis t PDP Context Identifier PDP Type PDP Address Qos Profile Subscribed VPLMN Address Allow ed Access Point Name
对于用户的路由区更新信息不作修改，不能进行数据传送
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
PDP上下文信息
MS、SGSN和GGSN中的PDP上下文信息略有不同 包括PDP State，PDP Type，PDP Address，APN，Send N-PDU
Gp
Other PLMN
Internet TE
X .25
TE
2
GPRS手机上网方式
SGSN GPRS 骨干网
Gn
GGSN
Gi
IP类接口 七号信令类接口
MT
SGSN
Gb
Gs
Gc
Gd Gr
Inter net PDP network
(IP/X.25)
TE MS
Um BSS A MSC
HLR
SMSGMSC
Network
l 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
23
非透明接入外部IP网络
Internet/ Intranet
HLR
Router & Firewall
ISP LAN
RADIUS server
BTS
BSC
PAP/CHAP MS
SGSN
Backbone
等时间要求
5
GPRS 手机与网络工作模式
模式I：SGSN与MSC/VLR通过Gs接口配合进行寻呼， CS的寻呼与PS寻呼在同一寻呼信道下发，MS只需监 视一个寻呼信道。如果给MS分配了分组数据信道，则 对该MS的寻呼就在该分组数据信道上下发。
模式II：小区中未配置分组寻呼信道，CS寻呼和 GPRS寻呼都使用CCCH寻呼信道。MS只需监视 CCCH寻呼信道。
TLLI IMSI
NSAPI1
TID1 + @ GGSN1
Inter net PDP network
(IP/X.25)
TLLI NSAPI1
User packet
GG@SN1TID1
User packet
User packet
21
GPRS手机数据接收
SGSN
GGSN
Inter
net PDP network (IP/X.25)
地址
TID = IMSI+NSAPI
GPRS骨干网
SS7编号 外 部
GGSN 地 址
内部PDP 地址
X.25/X.75 网
X.121地址
IP网
IP地址
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
14
IP网络地址规划
GPRS节点
GSN节点的IP地址可以是私有的或公有的，需要在整个GPRS骨干 网内统一规划
GGSN
RADIUS client
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APN
Accept / Reject
24
不同接入方式时的IP地址分配
透明接入
IP address 138.192.x.y
GPRS network 138.192
18
PDP上下文激活规程 (1)
SGSN
DNS
Activate_PDP_context_req (NSAPI1,type [+ @ of PDP] , APN, QoS)
TLLI Activate_PDP_ctxt
DNS_query (APN) DNS_response (@ IP of GGSN1)
非透明接入
ISP
ISP
Intranet
ISP 168.86
Internet
IP address 168.86.x.y
208.86.86.y
ISP GPRS network
Intranet
208.86.86.y
25
分组路由和隧道传输
Destination /source private IP addresses
4
GPRS 手机的多时隙能力
MS多时隙能力的概念
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
定义：多时隙能力等级1－29；等级数越大，多时隙能力越强
影响MS多时隙能力的因素
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） 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
3
GPRS 手机分类
A类 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。
B类 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。
C类 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。
包含了网络标识和运营商标识的APN对应一个GGSN 的域名
17
如何正确定位GGSN？
BTS
BSC
MS
DNS DNS
GGSN (A)
ISP A ISP B
SGSN DNS
Backbone
GGSN (B)
Corp. Network
SGSN在PDP激活的时候，将APN翻译为与外部网络连 接的GGSN的 IP地址
描述 用户标识 用户基本的MSISDN 用户登记的SGSN的SS7号码 用户登记的SGSN的IP地址 短消息有关的用户签约数据 用户GPRS清除标志 用户GPRS不可及标志 列表，每一项包含某一GGSN的SS7号码和IP地址 PDP上下文索引 PDP类型 PDP地址 用户登记的Qos过滤 是否允许用户使用VP LMN的 APN 外部分组数据网接入点
MS
BTS
BSC
Application server
Corp. Network
GTP tunnel IPSec tunnel
SGSN
Backbone
GGSN FW
FW
GGSN/FW public IP addresses
6
分组数据信道的编码方式
不同的编码方式其传输速率不同、容错能力不同 GPRS四种定义了CS-1至CS-4四种信道编码方式
对于IPv4，现实的做法是采用位于10.0.0.0～10.255.255.255范围内 的私有地址
一个GSN节点可以分配多个IP地址
GPRS MS (Subscriber)
网络可以在用户签约时分配给其静态IP地址，或在PDP上下文激活 时分配动态IP地址
静态IP地址必须是公有地址，而动态IP地址可以是私有的，也可 以是公有的（对IPv4网络来说是不可能的）
type and @ of MS NSAPI1 ... ...TID1 @ current SGSN
TID1 NSAPI1 TLLI + current RA
@ SGSN
TID1
Packet received
@MS Paquet received
如果MS 为保持状态，则在整个路由区进行寻呼
GPRS手机上网流 程
1
GPRS体系结构图
wenku.baidu.comMSC/VLR
SMS-GMSC SMS-IWMSC
SM-SC
HLR
EIR SS7
MS
BSS
Um
MS
BSS
Um
Gs
Gd
Gr
Gf
Gc
Gb
Gn
FR
SGSN
ATM/
DDN/
Gn
ISDN/
Ethernet, etc
Gb
SGSN
BG
Gi GGSN
Gi GGSN GPRS backbone CG
TLLI (NSAPI1 + PDP ctxt) (TID + @ of GGSN1)
19
PDP上下文激活规程 (2)
SGSN
GGSN
Create_PDP_context_req (type [+ @ of PDP] , APN, QoS)
@ GGSN1 TID1 Create_PDP_ctxt
数据速率依次为9.05 Kbps, 13.4 Kbps, 15.6 Kbps，21.4 Kbps CS-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90％－100％；CS-3较高；CS-4对 C/I要求很高，需要良好的无线环境
网络根据对无线传输的实时监测结果调整信道编码模式
进行
Corp. Network
16
APN结构定义
www.huawei.com.mnc<MNC>.mcc<MCC>.gprs
APN网络 标识
APN运营商 标识
APN网络标识定义了GGSN所连接的外部网络，是 APN的必选项
APN运营商标识定义了GGSN位于的GPRS骨干网，是 APN的可选项
n 就绪(Ready)状态： w MS执行移动性管理程序，网络获知用户小区位置信息 w MS可以发送和接收数据 w MM 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
8
GMM状态模型
Idle
Standby
定时器超时
PDU 发送或接收
获知 MS 路由区位置信息
Ready
能获知 MS 小区位置信息
Update_location_ack
IMSI TLLI + current RA + subscription data
MS 就绪
Attach_accept (TLLI)
MS TLLI
12
GPRS手机PDP上下文
实体：SGSN、GGSN和MS PDP上下文状态
非激活状态：PDP上下文不包含处理分组数据包所需的路由及映射信息，
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 射和转换工作
用户的IP地址可以由ISP、网络运营商或Intranet分配
15
GPRS手机固定和动态IP地址分配
BTS
BSC
HLR
ISP RADIUS
SGSN
Backbone GGSN
MS
l静态IP地址：存储在HLR l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
10
GPRS手机附着规程 (1)
MS 空闲状态
SGSN
HLR
Attach_request (IMSI) Authentication
Triplet request Update_location
IMSI current SGSN
11
GPRS手机附着规程 (2)
SGSN
HLR
Insert_subscriber_data
不同的时隙可选择不同的信道编码方式 当无线传输质量较好时，应采用效率更高的编码方式
7
GPRS 手机状态
n 空闲(Idle)状态： w 用户未连到GPRS用户移动性管理(MM) w MS和SGSN Context不包含该用户的有效位置及路由信息 w GPRS MS不可及
n 保持(Standby)状态： w 用户被连到移动性管理，MS和SGSN为用户建立MM Context w SGSN MM Context中包含GPRS RA信息 w MS可接收寻呼，但不能进行数据传送
TID1 IP @ current SGSN
Create_PDP_context response (IP @) Activate_PDP_context_accept (IP @)
TLLI1 NSAPI + PDP context
20
GPRS手机数据发送
SGSN
GGSN
NSAPI1 TLLI
Number，Receive N-PDU Number，QoS Profile Negotiated等等
APN：用于推导出应接入的GGSN及外部网络 PDP地址
静态地址 动态地址
13
地址类型
GPRS MS
PDP地址 NSAPI P-TMSI IMSI
TLLI
BSS
SS7
SS7编号
SGSN 内部PDP
TLLI NSAPI1 Packet received
22
透明接入外部IP网络
PLMN GPRS Network
Gi Reference Point
GGSN
DHCP DNS
Operator specific
IP Network
Firewall/ Proxy
Inter net External IP
9
HLR GPRS用户信息
域 IMSI MSISDN SGSN Number SGSN Address SMS Parameters MS Purged for GPRS MNRG GG S N- lis t PDP Context Identifier PDP Type PDP Address Qos Profile Subscribed VPLMN Address Allow ed Access Point Name
对于用户的路由区更新信息不作修改，不能进行数据传送
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
PDP上下文信息
MS、SGSN和GGSN中的PDP上下文信息略有不同 包括PDP State，PDP Type，PDP Address，APN，Send N-PDU
Gp
Other PLMN
Internet TE
X .25
TE
2
GPRS手机上网方式
SGSN GPRS 骨干网
Gn
GGSN
Gi
IP类接口 七号信令类接口
MT
SGSN
Gb
Gs
Gc
Gd Gr
Inter net PDP network
(IP/X.25)
TE MS
Um BSS A MSC
HLR
SMSGMSC
Network
l 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
23
非透明接入外部IP网络
Internet/ Intranet
HLR
Router & Firewall
ISP LAN
RADIUS server
BTS
BSC
PAP/CHAP MS
SGSN
Backbone
等时间要求
5
GPRS 手机与网络工作模式
模式I：SGSN与MSC/VLR通过Gs接口配合进行寻呼， CS的寻呼与PS寻呼在同一寻呼信道下发，MS只需监 视一个寻呼信道。如果给MS分配了分组数据信道，则 对该MS的寻呼就在该分组数据信道上下发。
模式II：小区中未配置分组寻呼信道，CS寻呼和 GPRS寻呼都使用CCCH寻呼信道。MS只需监视 CCCH寻呼信道。
TLLI IMSI
NSAPI1
TID1 + @ GGSN1
Inter net PDP network
(IP/X.25)
TLLI NSAPI1
User packet
GG@SN1TID1
User packet
User packet
21
GPRS手机数据接收
SGSN
GGSN
Inter
net PDP network (IP/X.25)
地址
TID = IMSI+NSAPI
GPRS骨干网
SS7编号 外 部
GGSN 地 址
内部PDP 地址
X.25/X.75 网
X.121地址
IP网
IP地址
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
14
IP网络地址规划
GPRS节点
GSN节点的IP地址可以是私有的或公有的，需要在整个GPRS骨干 网内统一规划
GGSN
RADIUS client
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APN
Accept / Reject
24
不同接入方式时的IP地址分配
透明接入
IP address 138.192.x.y
GPRS network 138.192
18
PDP上下文激活规程 (1)
SGSN
DNS
Activate_PDP_context_req (NSAPI1,type [+ @ of PDP] , APN, QoS)
TLLI Activate_PDP_ctxt
DNS_query (APN) DNS_response (@ IP of GGSN1)
非透明接入
ISP
ISP
Intranet
ISP 168.86
Internet
IP address 168.86.x.y
208.86.86.y
ISP GPRS network
Intranet
208.86.86.y
25
分组路由和隧道传输
Destination /source private IP addresses
4
GPRS 手机的多时隙能力
MS多时隙能力的概念
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
定义：多时隙能力等级1－29；等级数越大，多时隙能力越强
影响MS多时隙能力的因素
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） 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
3
GPRS 手机分类
A类 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。
B类 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。
C类 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。
包含了网络标识和运营商标识的APN对应一个GGSN 的域名
17
如何正确定位GGSN？
BTS
BSC
MS
DNS DNS
GGSN (A)
ISP A ISP B
SGSN DNS
Backbone
GGSN (B)
Corp. Network
SGSN在PDP激活的时候，将APN翻译为与外部网络连 接的GGSN的 IP地址
描述 用户标识 用户基本的MSISDN 用户登记的SGSN的SS7号码 用户登记的SGSN的IP地址 短消息有关的用户签约数据 用户GPRS清除标志 用户GPRS不可及标志 列表，每一项包含某一GGSN的SS7号码和IP地址 PDP上下文索引 PDP类型 PDP地址 用户登记的Qos过滤 是否允许用户使用VP LMN的 APN 外部分组数据网接入点
MS
BTS
BSC
Application server
Corp. Network
GTP tunnel IPSec tunnel
SGSN
Backbone
GGSN FW
FW
GGSN/FW public IP addresses