PS域移动性管理信令流程_陈英华 1.docVIP

PS域GPRS移动性管理信令流程 中兴通讯移动事业部南京系统部 2005年1月 1 概述 3 2 核心网PS域组成 3 3 GMM子层的位置 4 4 GMM的状态及区域 4 4.1 GMM的状态 4 4.2 区域概念 6 5 GMM流程 7 5.1 GMM流程的分类 7 5.2 GMM专用过程 7 5.2.1 附着流程 7 5.2.2 分离流程 10 5.2.3 位置管理流程 13 5.2.4 业务请求（Service Req）过程 17 5.3 GMM一般过程 20 5.3.1 P-TMSI（重）分配过程 20 5.3.2 鉴权和加密过程 20 5.3.3 GPRS标识流程 21 5.3.4 GPRS信息过程 21 1 概述 本文着重介绍PS域移动性管理模块的功能及流程。 分组域的移动性管理过程由GMM （GPRS MOBILITY MANAGEMENT） 层实现移动性管理过程，主要实现用户的附着、分离、安全流程、路由更新、用户数据管理和业务请求等移动性管理功能。 核心网PS域组成 核心网PS域组成如图1所示，图中灰色部分是组成PS域的主要网元：SGSN和GGSN。从网络侧看，PS域是在CS网络的基础上增加SGSN和GGSN这两种网络实体以及Gb/Iu、Gn、Gi、Gr、Gf、Gd、Gs、Gc等接口而实现的。SGSN（服务GPRS支持节点）和GGSN（网关GPRS支持节点）是实现PS业务的核心实体，它们也可通称为GSN。SGSN是为MS提供移动性管理、路由选择等服务的节点，GGSN是用于接入外部数据网络和业务的节点。在上述接口中，Gs和Gc接口是可选接口，需要SGSN与MSC/VLR配合实现诸如联合位置更新、经由GPRS进行CS寻呼等功能时，就应选用Gs接口；如果选用Gc接口，则GGSN可直接从HLR获取位置信息，如果未选用Gc接口，则GGSN需通过其他SGSN或GGSN从HLR获取位置信息。 图1 PS域网络结构 3 GMM子层的位置 GMM 子层在协议栈中的位置如图2和3所示。图2是GPRS系统SGSN控制面协议栈，图3是UMTS系统SGSN控制面协议栈。以UMTS系统为例，GMM/SM/SMS 位于层三，为非接入层，他们组成3GPP 协议的连接层。其中GMM 层位于GMM/SM/SMS 层的底层，为SM 和SMS 提供信令传送，实现用户和网络侧的连接管理。UMTS 系统中，在网络侧GMM 层位于RANAP 层之上，由RANAP 承载；在移动台侧，该层位于RRC 层之上，由RRC 承载。GMM 子层支持GPRS 用户的移动性管理功能，如分组域用户的路由区更新、鉴权和加密等。在PS域，只有当MS 和网络之间的PS信令连接已建立才能运行GMM 流程，并且PS 信令连接的建立由GMM 子层发起。 图2 GPRS系统中GMM的位置 图3 UMTS系统中GMM的位置 4 GMM的状态及区域 4.1 GMM的状态 PS域的移动性管理功能主要依靠MS、SGSN、HLR结合相应用户的MM上下文来配合实现的。移动性管理状态模型包括下述三种状态： 分组－移动性管理分离（PMM-DETACHED）状态（对应GPRS系统的IDLE状态）：MS 和SGSN上下文中没有有效的MS 位置或路由信息，MS 不可及。 分组－移动性管理空闲（PMM-IDLE ）状态（对应GPRS系统的STANDBY状态）：MS 和SGSN 中的MM 上下文已建立，可在RA的层次上对MS 进行管理或者对MS 进行寻呼等。 分组－移动性管理连接（PMM-CONNECTED） 状态（对应GPRS系统的READY状态）：MS 的位置可由SRNC/BSC 跟踪，可在小区的层次上对MS 进行移动性管理。 MS、SGSN 在不同事件的触发下，在这三种状态之间进行转换。系统中PMM 状态模型如图4和5所示，图4是GPRS系统的状态转换图，图5是UMTS系统的状态转换图。 图4 GPRS系统移动性管理状态模型 图5 UMTS系统移动性管理状态模型 4.2 区域概念 为了方便地实现位置管理，协议定义了3种不同的区域概念： 在核心网中的两种：位置区（LA）和路由区（RA）； RNS/BSS中的一种：小区（cell/sai）。 位置区：在电路型业务中使用位置区的概念。移动台仅当位置区改变时进行正常位置更新。在移动台被寻呼时，是在位置区内进行的。在一个位置区内移动台有唯一的CS-TMSI。 路由区：在分组业务中使用路由区的概念。移动台仅当路由区改变时进行正常分组数据的位置更新。在移动台被分组业务寻呼时，是在路由区内进行的。在一个路由区内移动台有唯一的PS-TMSI。 小区/服务区：在RNS/BSS发起寻呼（或称实施寻呼程序）使用的区域概念。RNS/BSS内部区域的更新是