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MS的gprs狀態(tài)

MS在GPRS有三種狀態(tài)，IDLE/STANDBY/READY,請問在哪種狀態(tài)下可以進行小區(qū)選擇和重選？

提問者: Falkner 提問時間: 2012-10-11

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問題答案 ( 2 )

我感覺是idle

回答者： lan11528 回答時間：2012-10-11 22:48

GPRS的移動性管理

1、GPRS概述　　
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務的簡稱，它是一種基于分組交換傳輸數(shù)據(jù)
的高效率方式。GPRS將深刻地改變終端用戶使用移動數(shù)據(jù)計算的體驗。GPRS最顯著的優(yōu)點就是能夠提
供比現(xiàn)有GSM網(wǎng)9.6kbit/s 更高的數(shù)據(jù)率，可達170kbit/s。巨大的吞吐量改變了單一的面向文本的無
線應用，使得包括圖片、話音和視頻的多媒業(yè)務成為現(xiàn)實。移動用戶再也不必通過撥號專門的ISP
(Internet Service Provider)來收發(fā)E-mail和瀏覽web頁，GPRS提供了無縫、直接的Internet網(wǎng)連接。
GPRS支持X.25協(xié)議和對Internet具有深遠影響的IP協(xié)議。對于GSM網(wǎng)現(xiàn)有電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(CSD)和短
消息業(yè)務(SMS)來說，GPRS是一種補充而不是替代。GPRS根據(jù)用戶需要靈活地動態(tài)分配無線資源，從
而實現(xiàn)多用戶共享，提高頻率利用率。同時計費也將由傳統(tǒng)的按時方式改為根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的傳輸量來
計費。GPRS不僅被歐洲的第二代移動通信系統(tǒng)GSM支持，同時也被北美的IS－136支持。它的高數(shù)據(jù)率
能夠提供第三代中的部分多媒體業(yè)務且在時間進程上提前幾年，并且當?shù)谌嬲絹淼臅r候，對于
那些沒有第三代經(jīng)營權的運營商來說，GPRS仍不失為一種競爭業(yè)務，因此GPRS被認為是第二代移動通
信系統(tǒng)向第三代演進的重要一步，目前幾大電信公司如Nokia、Motorola、Simens等都在積極參與
GPRS的提供。

2、GPRS的邏輯結構
　　

GPRS從邏輯上來說，可以在GSM網(wǎng)絡結構中增添兩個新的網(wǎng)絡節(jié)點來實現(xiàn)。這兩個節(jié)點是：　　
* GPRS業(yè)務支持節(jié)點(Serving GPRS support node，SGSN)；　　
* GPRS網(wǎng)關支持節(jié)點(Gateway GPRS support node，GGSN)。　　
GSM標準03.60對新增節(jié)點之間及新增節(jié)點與GSM網(wǎng)原有節(jié)點之間的接口進行了新的定義，如圖1所示。　　

支持節(jié)點GSN(GPRS Support Node)具有支持GPRS的全部功能。在一個PLMN中允許有多個GSN。

分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡對 PDP(Packet Data Protocol)的地址進行分析后從GGSN接入GPRS網(wǎng)。GGSN負責存儲已
經(jīng)激活(attached)GPRS業(yè)務的用戶的路由信息，并能根據(jù)該信息將PDUs(Protocol Data Units) 通過
隧道(tunnel)技術發(fā)送到MS的當前注冊點，也就是SGSN。GGSN可以通過Gc接口(如果存在) 從HLR查詢
該移動用戶當前的位置信息。GGSN是PDN(Packed Data Network)與支持GPRS的GSM PLMN互聯(lián)的第一個
節(jié)點(即Gi參考點由GGSN支持)。

SGSN是當前正在為MS提供業(yè)務的節(jié)點(即Gb接口由SGSN支持)。在激活GPRS業(yè)務時，SGSN負責與MS建立
移動性和安全保密性的有關信息。在PDP信息被激活時，SGSN負責與GGSN建立路由的PDP信息。　

SGSN與GGSN的功能既可以由一個物理節(jié)點全部實現(xiàn)，也可以在不同的物理節(jié)點上分別實現(xiàn)。它們都應
有IP路由功能，并能與IP路由器相連。當SGSN與GGSN位于不同的PLMN時，通過Gp接口互聯(lián)。Gp接口具
有Gn接口的全部功能以及PLMN之間相互通信所需的安全功能。通過Gs接口，SGSN可以向MSC／VLR傳送
MS的位置信息，并能收聽來自MSC／VLR的尋呼請求。

3、GPRS中的移動性管理(MM，Mobility Management)功能
GPRS的MM功能包括激活、去活、安全保密、位置管理、用戶管理等。對GPRS用戶的移動性管理體現(xiàn)為
MS在三種MM狀態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換。這三種狀態(tài)是：空閑(idle)、守候(standby)、準備(ready)。某一
時刻的MS總是處于三種狀態(tài)之一。

空閑狀態(tài)下，用戶尚未激活GPRS的移動性管理。MS與SGSN中還沒有存儲用戶的有效位置信息或路由信
息，此時不執(zhí)行與用戶有關的任何移動性管理，MS不能接收除PTM－M(Point To Mu ltipoint－Mult_
icast)以外的任何消息。當MS向SGSN發(fā)起激活請求并被接受后，MS就轉(zhuǎn)入準備狀態(tài)，此時MS可以收發(fā)
PDP(Packet Data Protocol)PDUs，可以接收PTM－M和PTM－G(Point To Multipoint－Group)消息。
準備狀態(tài)下，不管有沒有為用戶分配無線資源，即使沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，都應始終維持MM聯(lián)系。有一個專
門的定時器有用于監(jiān)測準備狀態(tài)下的活動，當定時滿時，MS轉(zhuǎn)入守侯狀態(tài)。MS向SGSNA發(fā)出去活 GPRS
的請求并被接受后，MS轉(zhuǎn)入空閑狀態(tài)。

守侯狀態(tài)下，MS與SGSN已經(jīng)為用戶的IMSI(International Mobile Station Identity)建立了 MM聯(lián)系
(context)。此時MS可以接收PTM－M和PTM－G數(shù)據(jù)，也可以接收尋呼PTP或PTM－G的消息和信令以及由
SGSN發(fā)送的尋呼CS(Circuit Switched)業(yè)務的消息。但是MS不能收／發(fā)PTP數(shù)據(jù)以及傳送PTM－G數(shù)據(jù)。
當MS對尋呼消息做出響應時，MS轉(zhuǎn)入準備狀態(tài)，而SGSN在收到MS返回的尋呼響應時轉(zhuǎn)入準備狀態(tài)。　

MS中存儲的MM信息有IMSI、MM狀態(tài)(空閑、準備或守侯)、P－TMSI(Packet Temporary Mobile Subsc_
riber Identity)、P－TMSI簽名(用于身份驗證、當前路由區(qū)(RA)、當前小區(qū)識別(CI)、當前使用的
密鑰Kc、密鑰序列號CKSN、加密算法、PDP信息等。MSC／VLR中存儲IMSI、SGSN編號。HLR存儲IMSI、
MSISDN、SGSN編號、SGSN地址、GGSN列表、PDP信息等。SGSN存儲IMSI、MM狀態(tài)、P－TMSI、 P－TMSI
簽名、IMEI(International Mobile Equipment Identity)、MSISDN、RA、CI、Kc、CKSN、加密算法、
PDP信息等。

移動管理的協(xié)議由三部分構成，它們是Um接口采用的LLC和RLC／MAC協(xié)議，SGSN和HLR(Gr)之間，SGSN
和EIR(Gf)之間采用的MAP協(xié)議，SGSN和MSC／VLR(Gs)之間的BSSAP＋協(xié)議。

下面重點介紹一下MM中的激活過程和位置管理過程。

(1)激活過程　　
    ①MS向新SGSN發(fā)送激活請求消息，消息中包括P－TMSI＋舊的RAI(沒有可用的P－TMSI時用IMSI)、
CKSN、激活類型(只激活GPRS、IMSI已被激活的情況下激活GPRS、GPRS／IMSI聯(lián)合激活三者之一)、DRX
參數(shù)、舊P－TMSI簽名。　　

    ②新SGSN向舊SGSN發(fā)送身份認證請求消息(P－TMSI、舊RAI、舊P－TMSI簽名)，以獲取MS的IMSI。
舊SGSN回送認證響應消息(IMSI，鑒權三參數(shù)組)，如果舊SGSN不能認證MS，將回送相應的出錯原因。　　

    ③如果新、舊SGSN都無法認證MS，那么新SGSN將向MS發(fā)送認證請求消息(認證類型=IMSI)， MS回
送響應消息(IMSI)。　　

    ④MS、新SGSN、HLR之間進行保密鑒權。　　

    ⑤MS、新SGSN、EIR之間進行IMEI檢查。　　

    ⑥如果是初次激活或者再次激活時SGSN編號已改變(比較上次而言)，SGSN要通知HLR。由新 SGSN
向HLR發(fā)送位置更新消息(SGSN編號、SGSN地址、IMSI)；HLR向舊SGSN發(fā)送位置消除消息 (IMSI，消除
類型)；舊SGSN應答(IMSI)；HLR向新SGSN發(fā)送插入用戶數(shù)據(jù)消息(IMSI，GPRS用戶數(shù)據(jù))；新SGSN檢查
MS在新RA的合法性，如果MS是局部受限用戶而不允許在新RA激活，則新SGSN向HLR返回應答(IMSI，
SGSN區(qū)域受限)，拒絕激活請求。如果是其他原因不允許激活，則返回HLR的是應答(IMSI，原因)。如
果MS經(jīng)檢查合法，則返回應答(IMSI)；HLR向新SGSN回送位置更新應答。　　

    ⑦如果第①點中的激活類型為后兩者(IMSI已被激活的情況下激活GPRS、GPRS／IMSI聯(lián)合激活)，
當SGSN與MSC／VLR之間的Gs接口存在時，要更新VLR。VLR的編號從RA獲取。新SGSN向新MSC／VLR發(fā)送
位置更新請求消息(新LAI、IMSI、SGSN編號，位置更新類型)；新VLR向HLR請求位置更新(IMSI，新
VLR)；HLR通知舊VLR消除位置信息(IMSI)；舊VLR對HLR應答(IMSI)； HLR向新MSC／VLR發(fā)送插入用戶
數(shù)據(jù)消息(IMSI，GSM用戶數(shù)據(jù))；新VLR應答HLR(IMSI)。這時新MSC／VLR向新 SGSN發(fā)送位置更新接受
的響應(VLRTMSI)。　　

    ⑧新SGSN向MS發(fā)送激活接受消息(P－TMSI，VLRTMSI，P－TMSI簽名)。　　

    ⑨MS向新SGSN回送激活完成消息(P－TMSI，VLRTMSI)。　　

    ⑩新SGSN向新MSC／VLR發(fā)送TMSI再分配完成消息(VLRTMSI)。

(2)位置管理過程　　
MS將接收到的CI、RAI與其存儲的CI、RAI進行比較，如發(fā)現(xiàn)不同，則要發(fā)起位置更新請求。當MS處于
準備狀態(tài)時，CI改變時要發(fā)起小區(qū)更新請求。當MS處于守侯狀態(tài)時，它只能發(fā)起RA更新請求，而在同
一RA內(nèi)CI改變時，不能發(fā)起更新請求。RA更新分為SGSN內(nèi)部RA更新與SGSN之間的RA更新兩種。這里介
紹較為復雜的SGSN之間的RA更新。　　

    ①MS向新SGSN請求RA更新(舊RAI，舊P－TMSI簽名，更新類型)。　　

    ②新SGSN向舊SGSN發(fā)送獲取MS的MM和PDP信息的請求(舊RAI，TLLI，舊P－TMSI簽名，新 SGSN 地
址)，舊SGSN響應。　　

    ③MS、新SGSN、HLR之間進行安全保密驗證。　　

    ④新SGSN通知舊SGSN已經(jīng)準備好接收被激活的PDP信息。　　

    ⑤舊SGSN將滯留的分組單元轉(zhuǎn)發(fā)給新SGSN。　　

    ⑥新SGSN向GGSN發(fā)送PDP更新請求(新SGSN地址、TID(Tunnel Identifier)、協(xié)商的QoS)，GGSN響
應(TID)。　　

    ⑦新SGSN向HLR請求位置更新(SGSN編號、SGSN地址、IMSI)。　　

    ⑧HLR通知舊SGSN取消位置(IMSI、取消類型)，舊SGSN響應(IMSI)。　　

    ⑨HLR向新SGSN發(fā)送插入用戶數(shù)據(jù)消息(IMSI、GPRS用戶數(shù)據(jù))，新SGSN響應(IMSI)。　　

    ⑩HLR對新SGSN的位置更新請求進行應答(IMSI)。

    新SGSN向MS發(fā)送RA更新接受消息(P－TMSI、P－TMSI簽名、收到的N－PDU編號)。　　
    MS向新SGSN發(fā)送RA更新完成消息(P－TMSI、收到的N－PDU編號)。

4、結　論　　
    GPRS是一種能夠提供高速率數(shù)據(jù)的先進業(yè)務，它的運營實施將向提供多媒體業(yè)務的第三代移動通
信邁進一大步。移動通信中MS的位置總是在頻繁變化，繼而影響到對用戶的管理、無線資源的分配、
通信連接的建立等，因此移動性管理(MM)是至關重要的問題，研究GPRS中的移動性管理意義深遠。

回答者： xhy13312 回答時間：2012-10-12 09:18

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