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1、20122012年年6 6月月中国移动通信集团江苏有限公司网络部中国移动通信集团江苏有限公司网络部中国移动通信集团江苏有限公司网络部中国移动通信集团江苏有限公司网络部GPRS基本原理和相关业务运用基本原理和相关业务运用132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567VLR原有GSM网络MSBSCBTSMSCEIRGMSCHLRAUCPSTN2VLR在GSM网络拨号上网过程BSCBTSMSCEIRGMSCHLRAUCPSTNISP163数据网163.3Billing瓶颈速度!只有9.6kb/s收
2、费!(0.4/分钟+数据费+漫游）怎么办?GPRSGeneralPacketRadioService（通用无线数据分组服务）45GPRS节点GPRS的概念利用现存的GSM网络,如图所示增添两个节点以提供以下功能：l数据打包转发l与外部数据网络接口VLRBSCBTSMSCGMSCHLRPSTNISP163数据网数据打包转发与外部数据网络接口6GPRS节点GPRS网络中引入两个新节点为SGSN和GGSNlServingGPRSSupportNode(SGSN)数据打包转发（请比较MSC+VLR）lGatewayGPRSSupportNode(GGSN)与外部数据网络接口(请比较GMSC)什么是GP
3、RS？GPRS（通用分组无线业务General Packet Radio Service）是在GSM技术的基础上提供的一种端到端分组交换业务在核心网的分组交换在基站子系统的存储转发在Um接口的按需分配GPRS最大限度复用现存的GSM基站基础设施，引入可平滑过渡到3G的分组核心网GPRS按需分配无线资源，大幅度提高无线资源利用率，为按流量计费提供了基础GPRS提供高达21.48171.2Kbps的无线接入速率*GPRS提供“永远在线”特性GPRS系统基于标准的开放接口GPRS-EDGE-TD-SCDMA速率比较GPRS最高速率(CS-4)：21.4*4=85.6KbpsEDGE最高速率(MCS9
4、)：59.2*4=236.8KbpsTD最大速率:单时隙理论速率可以达562.8kbpsTD载频总共只有6个业务时隙上、下行时隙1:5配置时，最大理论速率：562.8k52.814Mbps目前江苏上下行时隙是2:4配置，即562.8k*4=2.251Mbps注：这是理论上，不同厂家，很多因素，单时隙根本无法达到562.8kbps，所以很多地方把1.6bps作为目前TD的极限速率FREIRHLRSMS-GMSCSMS-IWMSCMSC/VLRBSSBSS MS MSSGSNSGSNGGSNBGGGSNCG TE TEOther PLMNInternetX.25SS7ATMDDNISDNEther
5、net.etcGPRSBackboneGsGdGrGfGcGbGbUmUmGpGiGiGnGnFRGaGaGPRS体系结构图体系结构图RouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7GGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管GGSNGGSNCGCGRouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7A A省省省省InternetInternetGGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterRouterSGSNSG
6、SNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管 其它本地网其它本地网其它本地网其它本地网BSSBSSC C省省省省CMnetCMnet省网节点省网节点省网节点省网节点GGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网CMnetCMnet广州节点广州节点广州节点广州节点北京节点北京节点北京节点北京节点BGBGA A省节点省节点省节点省节点全国网管全国网管全国网管全国网管DNSDNSRoute
7、rRouterBGBG全国网管全国网管全国网管全国网管DNSDNS上海节点上海节点上海节点上海节点其它其它其它其它PLMNPLMNRouterRouterBGBGC C省节点省节点省节点省节点B B省省省省C C省省省省B B省节点省节点省节点省节点中国移动GPRS网络体系结构GPRSMSA类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，自动选择业务C类或者只支持GPRS；或者不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上射频处理功能无线接口物理层功能信道编解码及其调整分组逻辑信道映射时间提前量自适应调整上行链路测量下行功率控制
8、执行G-Abis接口处理功能RLC/MAC控制块和数据块的传输与PCU的TDMA块同步机制上行测量报告传输校验其它带内信令功能BTS的分组处理功能GPRSBSS的功能分组无线资源管理功能(RLC/MAC协议功能)系统消息广播分组寻呼处理无线信道配置无线资源分配无线链路监控功率控制信道编解码控制小区重选控制上行流量控制(无线QoS保证)Gb接口处理功能数据包在无线接口和Gb接口上的中继移动性管理(小区更新规程)下行流量控制(无线QoS保证)分组无线资源管理功能(RLC/MAC协议功能)GPRSBSS的大部分分组无线资源管理功能电路寻呼协调Gb接口处理功能数据包在无线接口和Gb接口上的中继移动性管
9、理(小区更新规程)下行流量控制(无线QoS保证)G-Abis接口处理功能与GPRSBTS的相应功能Pb接口处理功能BSC与PCU之间的LAPD链路BSC与PCU之间的层三信令操作维护无线资源管理呼叫控制独立PCU的功能采用独立PCU的情形BSC的分组处理功能分组无线资源管理功能分组信道配置小区未配置PBCCH时的TBF建立规程电路寻呼协调G-Abis接口处理功能G-Ais接口物理层交换Pb接口处理功能与PCU的相应功能类同GGSN的功能网络接入控制（外部PDN侧）消息过滤计费信息收集会话管理路由选择与转发存储转发路由选择地址翻译和映射封装和隧道传输动态分配IP地址FWSGSNGGSNFWBSS
10、MSGPRS GPRS GPRS 骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网InternetInternetInternet应用服务器应用服务器目标目标/源源 私有私有IP地址地址GTP隧道隧道GRE/IPSec 隧道隧道GGSN/FW 公有公有IP地址地址封装和隧道传输SGSN的功能(一)网络接入控制（MS侧）：鉴权计费信息收集IMEI检查逻辑链路管理SGSN-MS之间逻辑链路的管理支持确认/不确认传输路径管理SGSN-BSS之间数据传输路径管理移动性管理和会话管理SGSN的功能(二)路由和隧道传输用户数据的存储转发路由选择：围绕PDP上下文来进行地址翻译和映射：包括DNS、由APN推导出GGSN
11、地址等封装与隧道传输压缩与解压加密与解密CG的功能实时采集GPRS话单临时存储和缓冲GPRS话单GPRS话单预处理向计费中心传送GPRS话单BG的功能BG实现与其它运营商互通必须的协议转化安全性协议：推荐使用IPSec和防火墙路由协议：推荐使用BGP计费协议：运营商协商确定，也许需要BG收集计费信息一般基于路由器可与GGSN合设HLR/AUC的功能保存和更新GPRS用户签约数据用户鉴权提供移动性管理和路由选择所需的位置/路由信息及相关处理，如保存和更新用户服务SGSN号码和地址GPRS用户位置删除指示MS是否可及标志用户跟踪(可选)HLRGPRS用户信息n用于连接GPRS各节点SGNS、GGS
12、N、CG、BG、DNS、router等n一期GPRS工程GPRS骨干网物理上由CMNet承载，逻辑上和CMNet其他部分划分开来n江苏省内已实现Gn承载网互通n随着CMNet省网的建设，省内GPRS组网更加灵活GPRS骨干网GPRS骨干网SGSNGGSN(A)BSSMSGPRS GPRS GPRS 骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网ISP AISP AISP An在在PDP激活时，解析手机接入激活时，解析手机接入IP网络所用的接入点名（网络所用的接入点名（APN），以确定本），以确定本次激活所用的次激活所用的GGSN nSGSN之间路由区更新过程中，解析旧之间路由区更新过程中，解析旧SGSN
13、的的IP地址地址ISP BISP BISP BInternet/IntranetGGSN(B)DNSSGSN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接的翻译为与外部网络连接的GGSN的的 IP地址地址DNS功能告警台告警台GGSNSGSN主用主用DNSGnGb各地的各地的BSSGnGiCMNetCMNet备用备用DNSLAN Switch路由器路由器省网路由器省网路由器主用主用CG备用备用CGOMC Server维护台维护台计费中心计费中心Gn业务平面Gi业务平面网管平面计费平面GPRS网络网络GPRS骨干网组网同址局域网连接GGSNSGSN主用主用DNSGb各地的各地的
14、BSSGnGiCMNetCMNet备用备用DNSLAN Switch路由器路由器 1GPRS网络网络省网路由器省网路由器主用主用CG备用备用CG维护台维护台计费中心计费中心路由器路由器 2LAN SwitchSGSN备用备用CG主用主用CGBSSGn业务平面Gi业务平面网管平面计费平面OMC Server告警台告警台GPRS骨干网组网异址专线连接（一）告警台告警台GGSNSGSN主用主用DNSGnGb各地的各地的BSSGnGiCMNetCMNet备用备用DNSLAN Switch路由器路由器 1GPRS网络网络省网路由器省网路由器主用主用CG备用备用CGOMC Server维护台维护台计费中心
15、计费中心路由器路由器 2LAN Switch合一合一的的GSN备用备用CG主用主用CGBSS城市城市A城市城市BGn业务平面Gi业务平面网管平面计费平面GPRS骨干网组网异址专线连接（二）132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567 GPRS 骨干网骨干网SGSNSGSNGGSNGn/Ga分组类(IP、FR)接口七号信令类接口BSSMSCSMS-GMSCUmPDPnetwork(IP/X.25)GiTEMTMSHLRGsGrGdGcGbCGBG 其他其他PLMNGp网络接口类型h物理层：无
16、线编解码、信道复用与映射、无线链路控制和无线测量。hRLC/MAC：无线接口的媒体接入和链路控制功能。hLLC：在MS与SGSN之间提供一条可靠的逻辑链路用于数据传输。LLC协议可同时支持有确认和无确认两种模式，支持加密和不加密两种方式。hSNDCP：层三传输协议，作为网络层与子网层的过渡，对IP/X.25用户数据进行分段/组装、压缩/解压缩等处理。hGMM/SM：层三信令协议Um接口Gb接口hL1bis：物理传输层，基于E1或T1hNS：基于帧中继，用于传送上层的BSSGP PDUhBSSGP：在传输平台上，该协议用于在BSS与SGSN之间提供一条无连接的链路进行无确认的数据传送；信令平台上
17、用来传送与无线相关的QoS、路由等信息，处理寻呼请求，对数据传输实现流量控制。Gn&Gp接口hL1/L2：底层传输网络相关的协议，底层传输网络可以是ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等；hIP：用于骨干网内的路由选择。hUDP/TCP：UDP提供差错保护，用于承载不要求可靠传输的PDU；TCP提供流量控制以及丢失和差错保护，用于承载要求可靠传输的PDU。用户数据的传输可以采用UDP也可采用TCP，信令传输采用UDP。Gi接口对应不同的外部PDN，Gi接口也有所不同最常见的外部网是IP网络（LAN、Intranet或Internet），其它的外部网如X.25分组交换网基本上应具有安全功能、
18、与外部PDN的相关网络协议相适配的功能对应于外部IP网络的的Gi接口可以视为一个TCP(UDP)/IP协议栈使用使用GTP协议，该协议相对于协议，该协议相对于GTP有如下增强功能：有如下增强功能：Ga接口SGSN/GGSN和CG之间的CDR传输机制检测CDR处理实体（SGSN、GGSN或CG）之间的通信故障通报对端CDR处理实体自己的CDR传输能力（如在故障恢复时）防止由于冗余措施造成的重复CDR的能力基于MAP+的七号信令接口nGr接口：SGSNHLRn鉴权、移动性管理所必须鉴权、移动性管理所必须nGd接口：SGSNSMS-MSCn通过通过GPRS传送传送SMS，可选，可选nGf接口：SGS
19、NEIRnIMEI检查，可选检查，可选nGc接口：GGSNHLRn网络发起网络发起PDP上下文激活，可选上下文激活，可选M AP+TCAP+SCCPMTP3MTP2L1M AP+TCAP+SCCPMTP3MTP2L1SGSN/GGSNHLRSMS-MSCEIRGrGcGdGfSS7组网三种方式：三种方式：1 SGSN直接与直接与MSC/VLR连接；连接；2 MSC兼做兼做STP；3 通过独立通过独立STP。SS7 NetworkSS7 NetworkIP BackboneIP BackboneSTPSTPMSC/STPMSC/STPSMC-GMSCSMC-GMSCSMC-IWMSCSMC-IW
20、MSCMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRSTPSTPSTPSTPSTPSTPSMCSMCHLRHLREIREIRSGSNSGSNSGSNSGSNGGSNGGSNGGSNGGSNSGSNSGSNGr / Gs / Gd / GcGr / Gs / Gd / GcGr / Gs / Gd / GcGnGnGnGnGrGfGdGsGc接口采用接口采用GTP-MAP转接方式转接方式132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567BSSSS7GPRS骨干网骨干网GPRS MSPDP
21、地址地址NSAPIP-TMSIIMSITLLISS7编号编号SGSN内部内部IP地址地址SS7编号编号GGSN 内部内部IP地址地址TID=IMSI+NSAPIX.25/X.75网网X.121地址地址IP网网IP地址地址外外部部地地址址n MS的的PDP地址与所接入的外部网络相对应地址与所接入的外部网络相对应n MS的的PDP地址可以静态分配，也可以由地址可以静态分配，也可以由GGSN动态分配动态分配地址、编号和标识P-TMSI：附着在附着在GPRS上的用户由上的用户由SGSN分配一个用于分组域的临时分配一个用于分组域的临时移动用户标识（移动用户标识（P-TMSI），与电路域的），与电路域的T
22、MSI相对应相对应TLLI：用于标识用于标识MS和和SGSN之间的逻辑链路，根据之间的逻辑链路，根据P-TMSI导出导出NSAPI ：NSAPI主要用于指定移动用户的特定主要用于指定移动用户的特定PDP Context，用，用IMSI/NSAPI对或者一个路由区内的对或者一个路由区内的NSAPI/TLLI对可以唯一指定一个对可以唯一指定一个特定用户的特定特定用户的特定PDP ContextTID：隧道标识，由隧道标识，由IMSI和和NSAPI组成，用于在组成，用于在GSN之间（之间（SGSN和和GGSN之间，或新之间，或新SGSN和原和原SGSN之间）唯一地标识一个之间）唯一地标识一个PDP上
23、下文上下文地址、编号和标识GSN地址：地址：为与为与GPRS骨干网上的其他骨干网上的其他GSN通信，每个通信，每个SGSN、GGSN都有一都有一个或多个个或多个IP地址（地址（IP v4/IP v6），这些），这些IP地址是地址是GPRS网的内部地址，每个地网的内部地址，每个地址可以有一个或几个相应的域名址可以有一个或几个相应的域名GSN编号：编号：为与为与HLR、MSC等通信，每个等通信，每个SGSN还有一个还有一个SGSN SS7编号。编号。若若GGSN选择了通过选择了通过Gc接口与接口与HLR相连，则它也应有一个相连，则它也应有一个GGSN SS7编号编号PDP地址：地址：PDP地址可为
24、：地址可为：IP地址（地址（IP4地址或地址或IP6地址）或地址）或x.121地址（对于地址（对于X.25业务）业务）地址、编号和标识nRAI MCC + MNC + LAC + RACn路由区是位置区的子集，相等是特殊情况路由区是位置区的子集，相等是特殊情况n路由区的划分与业务量的分布和路由区的划分与业务量的分布和SGSN的处理能力有关的处理能力有关- RAI: Routing Area Identifier- MCC: Mobile Country Code- MNC: Mobile Network Code- LAC: Location Area Code- RAC: Routing A
25、rea codeRA编号cmnet.mnc.mcc.gprsAPN网络标识APN运营商标识由以下两部分组成：由以下两部分组成：A）APN网络标识：这部分必有，它是由网络运营者分配给网络标识：这部分必有，它是由网络运营者分配给ISP或公司的、与其固定或公司的、与其固定Internet域名一样域名一样的一个标识的一个标识B）APN运营者标识：这部分可选的，其形式为运营者标识：这部分可选的，其形式为“xxx.yyy.gprs”，用于标志归属网络，用于标志归属网络仅仅APN网络标识通常作为用户签约数据存储在网络标识通常作为用户签约数据存储在HLR中，用户在发起分组业务时也可向中，用户在发起分组业务时也
26、可向SGSN提供提供APN，用于，用于SGSN选择应接入相应的选择应接入相应的GGSN以及用于以及用于GGSN判断接入相应的外部网络。此外，判断接入相应的外部网络。此外，HLR中也可存储一个通配符，这样用户或中也可存储一个通配符，这样用户或SGSN就可以选择接入一个没有在就可以选择接入一个没有在HLR中存储的中存储的APN。用户可以通过不同的用户可以通过不同的APN选择选择GGSN，这就是说用户可以激活多个，这就是说用户可以激活多个PDP上下文，每个与一个上下文，每个与一个APN相相联系。用户选择不同的联系。用户选择不同的APN目的就是通过不同的目的就是通过不同的GGSN选择外部网络选择外部网
27、络APN需要通过需要通过DNS进行名字解析才能获取进行名字解析才能获取GGSN或外部网络节点的真实的或外部网络节点的真实的IP地址地址接入点名APNSGSNGGSNBSSMSGPRS GPRS GPRS 骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网企业网络企业网络企业网络企业网络企业网络企业网络公有APN可以被任何用户访问 私有APN只能被该私有APN的注册用户访问 GGSN对私有APN的接入请求进行鉴权HLRMSCmnetCmnetCmnet网络网络网络网络网络网络“cmnet/cmwap”“njga.js/szgdj.js”公有APN和私有APNGPRS节点节点GPRS MS (Subscribe
28、r)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GPRS骨干网内统一规划骨干网内统一规划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范围内的私有地址范围内的私有地址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上下文激活时分配动态上下文激活时分配动态IP地址地址n静态静态IP地址和动态地址和动态IP地址可以是私有的，也可以是公有的。分配了私有地址地址可以是私有的，也可以是公
29、有的。分配了私有地址的用户在访问外部的用户在访问外部IP网络时，网络需要做地址映射和转换工作网络时，网络需要做地址映射和转换工作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IP网络地址规划IP地址的划分应充分考虑地址的划分应充分考虑GPRS网络未来发展的需要网络未来发展的需要IP地址的分配要有足够的灵活性地址的分配要有足够的灵活性采采用用CIDR（无无类类型型内内部部域域路路由由）技技术术，并并且且在在同同一一节节点点内内部部分分配配的的IP地地址应尽量连续址应尽量连续地址划分有层次，便于网络互联，简化路由表地址划分有层次，便于网络互联，简化
30、路由表应应充充分分合合理理利利用用地地址址资资源源，采采用用VLSM（可可变变长长子子网网掩掩码码）技技术术，保保证证IP地址的利用效率地址的利用效率IP地址分配原则网管和计费接口网管和计费接口： 内部接口，安全性要求较高，最好采用私有地址内部接口，安全性要求较高，最好采用私有地址Gi： Gi接口由于是接入外部数据网的接口，采用公有地址是必然接口由于是接入外部数据网的接口，采用公有地址是必然的选择的选择GnGn： 由由于于需需要要考考虑虑未未来来用用户户国国际际漫漫游游情情况况下下必必须须同同其其它它GPRS运运营营商的设备通信的问题，所以也最好采用公有地址商的设备通信的问题，所以也最好采用公
31、有地址设备IP地址规划方式方式：w用用户户使使用用WAP业业务务时时使使用用保保留留IP地地址址；用用户户使使用用其其他他业业务务时时（如如手手机机便便携携上上网）采用公有网）采用公有IP地址地址优点优点优点优点：w当大量用户使用当大量用户使用WAP业务时，节省业务时，节省IP地址空间。地址空间。w通通过过GPRS网网络络使使用用其其他他业业务务的的用用户户相相对对较较少少，不不需需要要分分配配太太多多IP地地址址，可可以以直直接给这类用户分配公有接给这类用户分配公有IP地址。此时不需要地址。此时不需要NAT转换，提高效率。转换，提高效率。w在地址资源的分配方面，在地址资源的分配方面，WAP业
32、务和其他业务不会相互影响。业务和其他业务不会相互影响。缺点缺点：w当当大大量量用用户户使使用用类类似似手手机机便便携携上上网网的的业业务务时时，由由于于这这种种业业务务持持续续时时间间长长，会会长期占用公有长期占用公有IP地址，可能使同样使用同类用户分配不到地址资源地址，可能使同样使用同类用户分配不到地址资源wGPRS各各网网络络设设备备的的IP地地址址不不在在同同一一地地址址空空间间，用用户户接接入入时时必必须须根根据据接接入入点点名名决决定分配的地址空间，增加了维护的难度。定分配的地址空间，增加了维护的难度。用户IP地址规划（一）缺点缺点：s用用户户地地址址全全部部使使用用私私有有地地址址
33、，使使得得手手机机便便携携方方式式上上网网时时也也必必须须经过经过NAT转换，因此效率略有降低转换，因此效率略有降低方式方式：w用户地址全部分配保留用户地址全部分配保留IPIP地址地址优点优点优点优点：w更更为为节节省省IP地地址址，而而且且在在地地址址分分配配方方案案、APN规规划划方方面面都都更更为为简简洁洁，网络的维护管理也更加简单方便。网络的维护管理也更加简单方便。用户IP地址规划（二）132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567DNSBTSSGSNMSDNSBSCGGSN (B)
34、BackboneBackboneDNSISP BISP 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地址地址如何正确定位GGSN？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.NetworkNetworkRADIUSHLRRADIUS固定和动态IP
35、地址分配SGSNGGSNBSSMSGPRS GPRS GPRS 骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网没有用户鉴权没有用户鉴权 动态动态IP地址可以由地址可以由GGSN直接分配直接分配HLRInternet/Intranet透明接入外部IP网络RADUS clientSGSNGGSNBSSMSGPRS GPRS GPRS 骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网骨干网ISPISPISPRADIUS server RADIUS服务器的主要用途是用户鉴权 RADIUS服务器也可以分配IP地址 一个GGSN可以支持多个APNHLRRouter&FirewallInternet/IntranetAccept/Re
36、jectPAP/CHAP非透明接入外部IP网络1.建立无线链路连接2.执行附着规程：MS发出附着请求；加密、鉴权；IMEI校验（可选）；必要时，路由区更新；必要时，P-TMSI重新分配；MS、SGSN中建立GMM上下文GMM转入准备就绪状态。MSBSSSGSNGGSNHLRPDNEIRMS发起的业务流程过程（一）3.如果无线连接没有建立，则建立之4.执行PDP激活规程:MS发出PDP上下文激活请求可选地执行鉴权和加密规程SGSN根据APN进行地址解析，确定GGSN；建立SGSN和GGSN之间的隧道连接；MS、SGSN和GGSN创建PDP上下文，必要的话GGSN为MS分配IP地址SGSN和GGS
37、N启动计费等；PDP上下文转入激活状态。5.进行分组数据的传送。MSBSSSGSNGGSNHLRPDNEIRMS发起的业务流程过程（二）实例分析1：GPRS附着第1步BSCBTSHLRAUC数据网络SMSCGnGbGrGdGi手机开机，通过CCCH发送IMSI460001391234567到BSCIMSI460001391234567MSISDN861396547262NAMGSM/GPRS鉴权01110110100APNCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配 GGSN其它参数。GGSNSGSN实例分析1：GPRS附着第2步BSCBTSHLRAUC数据网络SMSCGnGi
38、BSC确定这是一个GPRS附着请求，因此将此请求发往SGSNIMSI460001391234567MSISDN861396547262NAMGSM/GPRS鉴权01110110100APNCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配 GGSN其它参数。460001391234567GGSNSGSN实例分析1：GPRS附着第3步BSCBTSHLRAUC数据网络SMSCGnGiSGSN收到请求后对IMSI做信令分析，找到所属的HLR，然后向HLR发送信息请求IMSI460001391234567MSISDN861396547262NAMGSM/GPRS鉴权01110110100AP
39、NCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配 GGSN其它参数。460001391234567GGSNSGSN实例分析1：GPRS附着第4步BSCBTSHLRAUC数据网络SMSCGnGiHLR将自己数据库中的数据发送给SGSN。SGSN存储这些数据IMSI460001391234567MSISDN861396547262NAMGSM/GPRS鉴权01110110100APNCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配 GGSN其它参数。460001391234567IMSI 460001391234567 MSISDN861396547262NAMGSM/G
40、PRS鉴权01110110100APNCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配GGSN其它参数。SGSNGGSN实例分析1：GPRS附着第5步BSCBTSHLRAUC数据网络SMSCGnGiSGSN对手机进行鉴权，通过后告诉HLR手机已成功附着。HLR中增加一些参数值。IMSI 460001391234567 MSISDN861396547262NAMGSM/GPRS鉴权01110110100APNCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配GGSN其它参数。附着？是SGSNXXXXXXXXXXXXIMSI 460001391234567 MSISDN861
41、396547262NAMGSM/GPRS鉴权01110110100APNCMWAP，CMNETQoS3-5-1-2-18IP地址分配GGSN其它参数。漫游的附着方式一样SGSNGGSNSGSNGGSN123GnIP网络什么是什么是APN？SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2手机已经附着，如何登录到CMWAP上去？答案：必须选择GGSN2SGSN如何选择GGSN？答案：通过APN来查找GGSN那究竟什么是APN？答案：可以把APN看成是相应GGSN的名字，比方说：可是，SGSN与GGSN是通过IP地址来相互认识的，名字怎么能用呢？答案：需要一个机制来解析这个名字，从而得
42、到IP地址。这个机制就是DNS24SGSNGGSN125GnIP网络DNS的作用的作用SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2DNSCMWAP GGSN2SUN.COMGGSN1HP.COMGGSN1CMNETGGSN1.SGSNGGSN126GnIP网络实例分析2： APN上网实例解析上网实例解析第1步SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2DNSCMWAP GGSN2SUN.COMGGSN1HP.COMGGSN1CMNETGGSN1.IMSI:460001391234567 PDP：APN=CMWAPPDP：IP=DYNAMICPDP：QoS=3
43、-5-1-2-18手机发出一个请求，要求登录上CMWAPSGSNGGSN1GnIP网络SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2DNSCMWAP GGSN2SUN.COMGGSN1HP.COMGGSN1CMNETGGSN1.IMSI:460001391234567 PDP：APN=CMWAPPDP：IP=DYNAMICPDP：QoS=3-5-1-2-18SGSN将这个请求与自己临时数据库中数据校对，认为用户有权使用CMWAP，于是要求DNS解析CMWAP实例分析2： APN上网实例解析上网实例解析第2步SGSNGGSN1GnIP网络SUN.COMHP.COMInternet
44、CMWAPGGSN2DNSCMWAP GGSN2SUN.COMGGSN1HP.COMGGSN1CMNETGGSN1.IMSI:460001391234567 PDP：APN=CMWAPPDP：IP=DYNAMICPDP：QoS=3-5-1-2-18DNS返回GGSN2的IP地址实例分析2： APN上网实例解析上网实例解析第3步SGSNGGSN1GnIP网络SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2DNSIMSI:460001391234567 PDP：APN=CMWAPPDP：IP=DYNAMICPDP：QoS=3-5-1-2-18SGSN向GGSN2发出请求要求建立一条G
45、TP通道，并要求GGSN2给手机分配一个IP地址实例分析2： APN上网实例解析上网实例解析第4步SGSNGGSN1GnIP网络SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2DNSIMSI:460001391234567 PDP：APN=CMWAPPDP：IP=DYNAMICPDP：QoS=3-5-1-2-18GGSN2同意请求，并从地址池里给用户分配一个IP地址，并作好相关路由准备。实例分析2： APN上网实例解析上网实例解析第5步SGSNGGSN1GnIP网络SUN.COMHP.COMInternetCMWAPGGSN2DNSIMSI:460001391234567 PDP
46、：IP=10。15。3。22PDP请求成功！SGSN记住这个GTP通道，同时通知手机PDP成功，并告诉手机所分配到的IP地址手机与CMWAP的通信将由这条GTP通道来实现。实例分析2： APN上网实例解析上网实例解析第6步132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567n路由区路由区：位置区的子集：位置区的子集n移动性管理实体移动性管理实体：SGSN、HLR和和MSnGMM状态n空闲空闲idle：GMM上下文未建立，上下文未建立，MS不可及不可及n待命待命standby：GMM上下文已建立，上
47、下文已建立，MS可接收寻呼，但不能进行数据可接收寻呼，但不能进行数据传送；传送；n就绪就绪ready：MS可以进行数据传送；可以进行数据传送；nGMM上下文上下文nMS相关标识相关标识nGMM状态状态nMS的位置信息（路由区标识、小区标识）的位置信息（路由区标识、小区标识）n当前服务当前服务SGSN的地址、的地址、VLR编号编号(MS only)n加密算法、鉴权参数加密算法、鉴权参数移动性管理概念n一般一般功能功能wGPRS附着附着：建立起建立起MM上下文，上下文，MM状态转为就绪状态转为就绪wGPRS分离：删除分离：删除MM上下文，上下文，MM状态转为空闲状态转为空闲w可以由可以由MS发起发
48、起或由或由网络侧发起网络侧发起w安全安全性功能性功能：鉴权、加密、标识校验等鉴权、加密、标识校验等w位置管理位置管理：路由区更新路由区更新、周期性路由区、小区更新周期性路由区、小区更新n网络网络侧侧特定特定功能功能w与与HLR配合配合进行进行GMM上上下下文清除文清除w用户数据管理用户数据管理wMS类类标标处理处理w与与MSC/VLR配合配合进行联合位置更新、联合寻呼等进行联合位置更新、联合寻呼等移动性管理主要功能n空闲空闲(Idle)状态状态：w用户未连到用户未连到GPRS用户移动性管理用户移动性管理(MM)wMS和和SGSN Context不包含该用户的有效位置及路由信息不包含该用户的有效
49、位置及路由信息wGPRS MS不可及不可及n保持保持(Standby)状态状态：w用户被连到移动性管理，用户被连到移动性管理，MS和和SGSN为用户建立为用户建立MM ContextwSGSN MM Context中包含中包含GPRS RA信息信息wMS可接收寻呼，但不能进行数据传送可接收寻呼，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可以发送和接收数据可以发送和接收数据wMM Context保持在就绪状态（无数据发送），直到定时器超时，保持在就绪状态（无数据发送），直到定时器超时，转
50、为保持状态转为保持状态GPRS手机状态IdleGPRS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GMM状态模型Attach_request (IMSI)Triplet requestAuthenticationUpdate_locationSGSNMS MS MS 空闲状态空闲状态空闲状态空闲状态空闲状态空闲状态HLRInsert_subscriber_dataUpdate_location_ackAttach_accept (T
51、LLI)MS MS MS 就绪就绪就绪就绪就绪就绪GPRS手机附着规程Routing_Area_update_requestRouting_Area_update_acceptRouting_Area_update_completeSGSNRA1RA1RA1RA2RA2RA2MS MS MS 处于准备处于准备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或就绪状态或就绪状态SGSN内的路由区更新Routing_Area_update_req (RA1)SGSN_context_req (RA1, TLLI, SGSN2)SGSN_context_resp (MM_ct
52、xt, PDP_ctxt)Update_PDP_context_req (TID, SGSN2)Update_PDP _context_resptransfer of stored packetsSGSN_context_acknewoldSGSNSGSNGGSNRA1RA1RA1RA2RA2RA2DNSDNSSGSN间的路由区更新(1)cancel_location (IMSI) cancel_location_ackUpdate_location (IMSI, SGSN2)Update_location_ackinsert_subscriber_data (+ack)Routing_Are
53、a_update_accept (TLLI)Routing_Area_update_completenewoldSGSNSGSNHLRRA1RA1RA1RA2RA2RA2SGSN间的路由区更新(2)132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567n会话管理实体会话管理实体：SGSN、GGSN和和MSnPDP上下文状态上下文状态w非激活状态：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，对于用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
54、能进行数据传送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：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，此时的数据传送，此时的MM状态为就绪或待命状态为就绪或待命nPDP上下文信息上下文信息wMS、SGSN和和GGSN中的中的PDP上下文信息略有不同上下文信息略有不同w包括包括PDP State，PDP Type，PDP Address，APN，Send N-PDU Number，Receive N-PDU Number，QoS Profile Negotiated等等等等nAPN：用于推导出
55、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静态地址静态地址w动态地址动态地址会话管理和路由的概念nPDP上下文激活上下文激活： MS发起或网络发起，发起或网络发起，PDP上下文状态迁移为上下文状态迁移为ACTIVEw鉴权鉴权wSGSN经过经过APN分析推导出分析推导出GGSN地址地址wQoS协商、地址分配、启动计费等协商、地址分配、启动计费等nPDP上下文修改上下文修改： PDP上下文中的某些参数（如服务上下文中的某些参数（如服务SGSN、QoS）需要改变时执行该规程需要改变时执行该规程nPDP上下文去激活上下文去激活： MS发起或发起或网络发起网络发起，PDP上
56、下文上下文状态状态迁移迁移为为INACTIVEw删除删除PDP上下文上下文w回收动态回收动态PDP地址地址会话管理和路由主要功能Activate_PDP_context_req(NSAPI1,type + of PDP , APN, QoS) TLLIActivate_PDP_ctxt DNS_query (APN)DNS_response (IP of GGSN1)DNSSGSNMS MS MS 处于准备处于准备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或就绪状态或就绪状态PDP上下文激活规程(1)Create_PDP_context response (IP
57、)Activate_PDP_context_accept (IP )Create_PDP_context_req(type + of PDP , APN, QoS) TID1Crea te_PDP_ctxt GGSN1SGSNGGSNPDP上下文激活规程(2)NSAPI1TLLIUser packetUser packetUser packetTID1 GGSN1PDP network (IP/X.25)SGSNGGSNGPRS数据发送NSAPI1TLLIPacket receivedPacket receivedTID1 SGSNMS Paquet receivedPDP network (
58、IP/X.25)SGSNGGSN如果如果 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GPRS数据接收GGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网CMnetCMnet漫游地节点漫游地节点漫游地节点漫游地节点InternetInternetGGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管
59、漫游地漫游地漫游地漫游地归属地归属地归属地归属地归属地节点归属地节点归属地节点归属地节点漫游地产生漫游地产生SCDR和和 GCDR，作为计费依据；归属地没有核对的依据，作为计费依据；归属地没有核对的依据漫游时通过漫游地GGSN接入GGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterRouterSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网中国移动互联网骨干网CMnetCMnet漫游地节点漫游地节点漫游地节点漫游地节点InternetInternetGGSNGGSNDNSDNSCGCGRouterR
60、outerSGSNSGSNPCUPCUBSCBSCBTSBTSSS7SS7省网管省网管省网管省网管漫游地漫游地漫游地漫游地归属地归属地归属地归属地归属地节点归属地节点归属地节点归属地节点漫游地产生漫游地产生SCDR；归属地产生；归属地产生GCDR，作为计费核对依据，作为计费核对依据漫游时通过归属地GGSN接入132GPRS系统体系结构GPRS网络接口GPRS地址、编号和标识通过GPRS接入外部IP网GPRS移动性管理GPRS会话管理GPRS应用业务4567GPRS应用业务概述GPRS网络只提供承载业务，不提供电信业务和补充业务GPRS近期提供PTP（点到点）承载业务，逐步提供PTM（点到多点）
61、承载业务在GPRS提供的承载业务的基础上，可以开发各种各样的增值业务GPRS网络是WAP的最佳承载体GPRS应用业务举不胜举，其分类对运营来说很重要形象地说，GPRS就像高速公路，起到业务承载的作用，它有很多的出口，对应不同的业务WEBsurfingWAPbrowsingE-mailFTPE-postcard.直接访问到InternetGPRSBackboneCorporateLANBSCGGSNBTSHLR/AuCSGSNPCUTEMTMSCMNETSecurityConvenientCheap.Benefit of Mobile VPNApplicationServerDababaseE-
62、mailCorporateinfoDatabaseAccessDiarymanagementMessaging.Mobile OfficeGRE Tunnel通过移动专用网访问Intranet专线专线地市地市GRE路由器路由器用户接入路由器用户接入路由器作为WAP的承载WAP是为移动互联网特别设计的是为移动互联网特别设计的WAP能够充分利用能够充分利用GPRS的优点的优点: 高的接入速率高的接入速率, 永远在线永远在线, 等等等等.移动数据业务的分类（一）基于位置的业务（LBS）基于用户实际位置的导航、预约、定购业务基于用户实际位置的本地信息和旅游信息用户求助业务：紧急求助、路边求助第三方跟踪
63、业务：舰队管理、资产跟踪、找人区域计费区域广告移动理财和B2C业务移动理财业务：移动银行、移动证券移动B2C业务：移动购物、移动钱包移动数据业务的分类（二）定制信息与娱乐业务（Infotainment）定制信息移动博彩移动游戏、移动聊天室移动Intranet接入业务（移动VPN）工作分派远程工作异地协同工作远程订单处理/存货查询客户关系管理移动数据业务的分类（三）多媒体短消息业务通信移动多媒体邮件移动讨论群组和移动虚拟社团远程测量、远程监控、遥控预警和报警：水位监测、输送管道监测、商业场所和私人住宅保安、空气质量监测、地震监测，远程操作，远程操作公共设施：水表、电表、煤气表的读表交通运输：驾驶
64、导航、车辆故障预警、车辆故障时紧急通信资产管理和跟踪：车辆调度、舰船调度移动Internet接入业务提供与固定ISP类似的业务 GPRSGPRS手机与手机与GPSGPS联合提供车辆的实时调度、监控和管理，联合提供车辆的实时调度、监控和管理，GPSGPS探测到的车辆当前探测到的车辆当前位置信息，由位置信息，由GPRSGPRS手机通过手机通过GPRSGPRS网络实时地传输到车辆调度中心，车辆调度中心的网络实时地传输到车辆调度中心，车辆调度中心的指示、命令也可以通知指示、命令也可以通知PTPPTP或或PTMPTM方式发送给一个或多个驾驶员，完全可以取代现有方式发送给一个或多个驾驶员，完全可以取代现有
65、的无线集群指挥调度系统，具有成本低廉、覆盖范围广、无需专人维护的优点。的无线集群指挥调度系统，具有成本低廉、覆盖范围广、无需专人维护的优点。 GPRSGPRS集团运用举例集团运用举例车辆定位及智能调度车辆定位及智能调度GPRS集团应用举例公安移动警务系统 为方便干警及时查询内部信息，公安系统开发了警务通业务。即通过为干警配备PDA设备，将各种内部信息存放在PDA设备中，实现信息查询，大大提高了日常事务处理效率。但该业务需每周通过专门的设备对PDA进行存储信息的更新，因此，公安系统希望能通过手机上网实现信息的实时在线查询。GPRS集团应用举例公安移动警务系统KJAVA服务器防火墙专线电路GPRS网络网络GGSNINTERNET交换机信 息查 询系统系统结构图GPRS集团应用举例无线办公系统无线办公运用：镇江海关目前电子报关采用DDN专线方式实现，但因为镇江海关不少服务单位距离中心城镇较远，DDN节点设备难以有效通达，于是采用了我公司GPRS专线组网弥补了这个缺陷。GPRS集团应用举例无线办公系统GSM/GPRS网光纤传输网络联接RADIUS服务器与镇江海关进行数据交换的单位GGSN镇江海关服务器节点移动侧移动侧镇江海关侧镇江海关侧GRE隧道镇江新增2621接入路由器长途2M专线南京CMNET4003交换机南京新增接入路由器 图图1镇江海关GPRS无线报关系统连接图
