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GPRS/EDGE信令流程分析
目录
1Um接口消息................................................................................................................ 错误!未指定书签。
1.1基本概念 ............................................................................................................... 错误!未指定书签。
1.1.1Um接口协议栈............................................................................................... 错误!未指定书签。
1.1.2RLC/MAC协议中的基本概念 ......................................................................... 错误!未指定书签。
1.2Um接口的主要流程.............................................................................................. 错误!未指定书签。
1.2.1CCCH上的上行一阶段接入 ........................................................................... 错误!未指定书签。
1.2.2CCCH上的上行两阶段接入 ........................................................................... 错误!未指定书签。
1.2.3PACCH上的上行接入 ..................................................................................... 错误!未指定书签。
1.2.4上行接入异常流程 ........................................................................................ 错误!未指定书签。
1.2.5CCCH上的下行TBF建立流程........................................................................ 错误!未指定书签。
1.2.6CCCH上的下行TBF建立失败........................................................................ 错误!未指定书签。
1.2.7PACCH上的下行TBF建立流程 ..................................................................... 错误!未指定书签。
1.2.8PACCH上的下行TBF建立失败 ..................................................................... 错误!未指定书签。
1.2.9上行TBF正常释放 ........................................................................................ 错误!未指定书签。
上行TBF异常释放 ................................................................................................. 错误!未指定书签。
下行TBF正常释放 ................................................................................................. 错误!未指定书签。
下行TBF异常释放 ................................................................................................. 错误!未指定书签。
1.3优化流程 ............................................................................................................... 错误!未指定书签。
1.3.1扩展上行TBF ................................................................................................. 错误!未指定书签。
1.3.2上行TBF延迟释放 ........................................................................................ 错误!未指定书签。
1.3.3上行TBF延迟释放流程 ................................................................................ 错误!未指定书签。
1.3.4下行TBF延迟释放 ........................................................................................ 错误!未指定书签。2Gb接口消息 ................................................................................................................. 错误!未指定书签。
2.1数据传输类流程 ................................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.1ATTACH/DETTACH ........................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.2PDPACTIVE/PDPDEACTIVE ............................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.3RAUPDATE ....................................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.4SUSPEND/RESUME .......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.5数据传输 ........................................................................................................ 错误!未指定书签。附录一CHANNELREQUEST消息 ............................................................................ 错误!未指定书签。附录二IARestOctets消息 ...................................................................................... 错误!未指定书签。附录三:无线资源请求消息 ................................................................................. 错误!未指定书签。
GPRS的协议栈如错误!未指定书签。所示。
图1-1GPRS的接口协议栈
Um接口是BSS和MS间的接口。在GSM03.64协议中有GPRSUm接口
的概要描述。在GSM05.02协议中对GSM/GPRS的无线信道有详细
的说明。Um接口的GPRS信令和数据流程在GSM04.60、GSM04.08
协议中描述。
PCU处理的Um接口协议主要是RLC/MAC层协议,Um接口消息跟踪
就是跟踪PCU和MS间的RLC/MAC层信令和数据。Um接口消息跟踪
是一种监视PCU和MS间数据和信令流程的手段,可以利用它来定
位Um接口相关的一些异常问题。
1.1.2 RLC/MAC协议中的基本概念
RLC/MAC协议的作用
●MAC模式(上行TBF)。MAC模式包括固定分配、动态分配和扩展动态分配三种。
?固定分配:MS使用的无线块由BSS事先分配好,在指配消息
中以资源位表的形式通知MS。若无线块使用完毕但还有数据
需要传送,则需由BSS再次分配无线块。
?动态分配:BSS在给MS指配无线资源时,为MS指配几个无
线信道及每个无线信道对应的USF值,MS监听所指配信道的
下行无线块中的USF值,如果该值与指配的USF相同,则MS
就在相应的上行无线块上传送数据。
?扩展动态分配:扩展动态分配的资源分配机制与动态分配基
本一致,只是MS在收到其中一个信道的USF值后,即可在
该信道以及在编号比该信道大的其他信道上传送数据。1.2 Um接口的主要流程
,
、
“是
TEMS
CCCH
CCCH上的上行一阶段接入流程
(1)M S从CCCH上的RACH信道上向BSS发送分组信道请求。
(2)B SS收到MS发送的分组信道请求后,在CCCH上的AGCH信道上给MS发送上行立即指配消息,从而给MS分配上行资源,如信道
资源(上行立即指配消息只给MS指配一个信道)、TFI、USF、编
码方式等。
(3)M S在BSS指配的上行信道上发送带有TLLI的上行RLC数据块,以完成MS侧冲突解决。
(4)B SS收到带有TLLI的上行RLC数据块后,给MS发送带有相同TLLI 的PacketUplinkAck/Nack消息,以完成BSS侧冲突解决。
冲突解决完成后,上行TBF建立成功,之后MS发送的上行RLC数据块中不携带TLLI,除非是MS重传冲突解决过程中的上行RLC
数据块。
、
0x7f
)。
出时间提前量TA的值,并将其包含在分组信道请求消息中带给
BSC。
◆extend-ra
只针对11bit接入有效。当MS的接入脉冲格式为11bit时,通
过extend-ra信元中的ra值可以获得MS的接入类型。
注:MS接入类型
8bit时:如下表(参见附件一)
当8比特里的前6比特为011110XX或01111x0x或者01111xx0
时,接入类型为一阶段接入。
当这8比特为01110xxx时,接入类型为单块分组接入,也就是
两阶段接入。
11bit时:
2、接入类型为短接入
(2)I mmediateAssignment
上行立即指配消息给MS分配所需的资源,包括信道资源、TFI、USF、编码方式等,其中信道资源只能分配一个。
DedicatedmodeorTBF
该字段是网络用来向MS指示是否该消息的剩余内容是否需要被解码为分配一个专用模式信道的IMMEDIATEASSIGNMENT消息还是分配TBF的。
he DedicatedmodeorTBF informationelementisusedbythenetwor ktoindicatetothemobilestationwhethertherestofthemessage shallbedecodedasanIMMEDIATEASSIGNMENTmessageallocatinga channelindedicatedmodeorwhethertherestofthemessageshall bedecodedastheallocationofaTemporaryBlockFlow.
给手机分配信道资源和频点。
tn:指定分配给手机的信道所在的时隙号。
Arfch:指定绝对频点号,如果配置了跳频功能,则这里不再指定绝对频点号,而是要指定跳频相关参数。
◆Ie-request-reference
用于寻址手机,CCCH上的上行立即指配消息通过帧号来寻址手机。
◆Timing-advance
给手机指配时间提前量TA。CCCH上的上行一阶段接入时,通过上行立即指配消息将TA通知给手机,如果不知道TA值,是不允许传送NB脉冲的。
◆IARestOctets部分(见协议44018-500)
。
给手机分配TFI、USF、编码方式等资源。
tfi-assignment:给TBF分配TFI,用于唯一标识一个TBF。
Usf:给手机分配指定信道上的USF,用于上行调度。
Usf-granularity:指定USF粒度。0表示USF粒度为1,即在调度上行块时,一个下行块调度一个上行块,1表示USF粒度为4,即在调度上行块时,一个下行块会连续调度4个上行块。
Egprs-channel-coding-command:指定MS发送上行数据块时采用的编码方式。
Tlli-block-channel-coding:指定MS发送带TLLI的上行数据块时采用的编码方式:0 表示MS使用CS-1(在GRPSTBF模式)
或者MCS-1(在EGRPSTBF模式);1表示手机使用
“channel-coding-command”或者
“Egprs-channel-coding-command”确定的编码方式Resegment:针对EGPRS有效,指定上行重传机制。0表示上行RLC数据块重
GPRS
PacketUplinkAck/Nack消息,用于BSS侧冲突解决。
1.2.2 CCCH上的上行两阶段接入
https://www.doczj.com/doc/6212310414.html,CH上的上行两阶段接入流程是指BSS第一次只为MS指配一个无线块,MS在指配
的单个无线块上向BSS发送分组资源请求消息,BSS收到分组资源请求消息后,再为MS进
行第二次资源指配,而后MS开始在指配的资源上向BSS传送数据的过程。
流程说明:
CCCH上的上行两阶段接入流程
(1)M S在CCCH上的RACH信道上向BSS发送分组信道请求。
(3)P acketResourceRequest
ACCESS_TYPE(2bitfield)用来指明请求接入的原因,该字段只在
响应单块或多块分配时存在。
bit
21
00 二阶段接入请求
01 寻呼响应
10 小区更新
11 移动性管理流程
MS在分组资源请求消息中携带TLLI来完成冲突解决。
同时,MS在分组资源请求消息还会携带它的全部多时隙能力。
本消息详细的解释参加附录三
1.2.3 PACCH上的上行接入
PACCH上的上行接入流程是指在下行分组传输模式下建立上行TBF的
过程。
流程说明:
PACCH上的上行接入流程
(1)在下行TBF传输过程中,如果MS要向BSS发送上行数据,而此时又没有上行TBF存在,则MS会在PacketDownlinkAck/Nack消
息中携带ChannelRequestDescription信元,要求建立上行TBF。
(2)B SS在下行TBF的PACCH信道上发送以下行TFI为GlobalTFI的分组上行指配消息,以给手机分配上行资源。
(3)M S在指配的上行分组信道上发送上行RLC数据块,上行TBF建
其它信元同CCCH上两阶段接入的分组上行指配消息。
1.2.4 上行接入异常流程
在上行接入过程中,当BSS向MS发送了上行指配消息(上行分组立
即指配消息或上行分组指配消息)以后,会进行上行块资源预留,如
果手机在连续N3101MAX个预留的上行块资源上没有发送一个上行数
据块,则上行TBF建立失败。N3101MAX的值由网络侧决定。
例:下行中建立上行时,网络侧向手机发送上行分组指配消息,由于
指配消息中指定的编码方式过高,手机始终不响应上行数据块,导致
上行TBF建立失败。直到网络侧在上行分组指配消息中将指配的编码
方式降为MCS1后,手机才开始呼应上行数据块,上行TBF建立成功。
上行接入异常流程
1.2.5 CCCH上的下行TBF建立流程
类型
,
。
下行立即指配消息为下行TBF的建立分配相关的资源,如信道资
源、TFI、TAI等。
Packet-channel-description
分配信道资源和频点。
tn:分配信道,下行立即指配消息中也只能分配一个信道资源。
Arfch:指定绝对频点号,如果指配跳频载频上的信道,则这里
不再指定绝对频点号,而是要指定跳频相关参数。
◆Packet-downlink-assignment
分配TFI和TAI资源。
Tlli:下行立即指配消息通过TLLI来寻址手机。
Tfi-assignment:给下行TBF分配TFI,做为TBF的标识。
非
为
,也可以是11bit,由系统消息13决定,对应于配置的“接入脉
冲类型”。
(4)P acketPowerControl
PacketPowerControl消息用于给手机通知TA值或功控参数,此处BSS用该消息给手机通知TA值。
Timing-advance-value:通知给手机的初始TA值。
Down-timing-advance-index:给手机分配的下行TAI。
Down-timing-advance-timeslot-number:给手机分配的后续TA
更新用的时隙,即控制信道。
1.2.6 CCCH上的下行TBF建立失败
当BSS有下行数据需要传送给手机,而此时又没有上行TBF存在且没
有下行TBF处于T3193过程中时,BSS会在CCCH上通过发送
ImmediateAssignment消息来发起下行TBF建立流程,然后BSS在指
会
会
(1)在上行TBF传输过程中,BSS有下行分组数据需要传输,则BSS 会直接在PACCH信道上发送以上行TFI为标识的分组下行指配消
息,从而发起下行TBF的建立,消息中置RRBP,以要求手机响
应。
(2)M S收到分组下行指配消息后,在RRBP指定的上行无线块上响应分组控制确认消息。
(3)B SS收到手机响应的分组控制确认消息后,下行TBF建立成功,开始下发下行数据。
Um口跟踪到的信令:
信令流中消息说明:
(1)P acketDownlinkAssignment
给手机指配下行资源。
1
timeslot-allocation:时隙位图,给手机分配信道资源。0表
示没分配;1表示已分配。Bit8代表时隙0的状态,Bit7代表
时隙1的状态,依次类推。下图表示分配了时隙3和4。
◆Packet-timing-advance
Time-advance-index:给手机分配的TAI,用于后续TA值的更新。
Time-advance-timeslot-number:指定TA更新所用的时隙。
◆Frequency-para
指定频率相关参数。
◆Downlink-tfi-assignment
给新建立的下行TBF分配TFI。
(2)A ccessBurst8bit
MS对分组下行指配消息的响应。BSS以此来确定手机是否收到了
信
(1)P acketDownlinkAssignment
给手机指配下行资源,同上行中建立下行TBF中分组下行指配消息。区别在于:
◆Global-tfi
下行中建立下行TBF时,通过原有下行TBF的TFI来寻址手机。
Ctrl-ack
下行中建立下行时,Ctrl-ack置为1,表明是在手机侧的T3192
定时器运行过程中建立的一个新下行TBF。
(2)A ccessBurst8bit
同上行中建立下行TBF中AccessBurst8bit。
1.2.8 PACCH上的下行TBF建立失败
建立
部传输完毕。如果是非扩展上行TBF,且此时BSS已经收齐了手
机发送的所有上行RLC数据块,则会发送FAI值为1的
PacketUplinkACK/NACK消息,否则会发送FAI值为0的
PacketUplinkACK/NACK消息,以通知MS重发BSS未收到的数据
块。
(3)M S收到FAI=1的PacketUplinkACK/NACK消息后,知道BSS已经收齐了所有上行数据块,认为上行TBF正常结束,并向BSS发送
PacketControlAcknowledgement消息(AB或NB),BSS收到后认为上行TBF正常释放。
Um口跟踪到的信令:
信令流中消息说明:
(1)U plinkDataBlock(CV=0):
CV=0表明是上行最后一个RLC数据块。
异
上行数据传输过程中,当BSS收到手机发送的CV=0的上行RLC数据块且此时已经收齐所有上行RLC数据块时,会向手机发送FAI=1的PacketUplinkAck/Nack消息,如果没有收到手机响应的PacketControlAck消息,则N3103计数器加一。如果BSS连续发送
N3103MAX个FAI=1的PacketUplinkAck/Nac消息,都没有收到手机响应的PacketControlAck消息,N3103计数器溢出,上行TBF异常释放。
1.2.11 下行TBF正常释放
下行TBF释放是指BSS传输完下行分组数据后,释放所占用的下行TBF
资源的过程。
流程说明:
图1-6下行TBF正常释放流程
(1)下行分组数据即将传输完毕时,BSS在最后一个下行RLC数据块
数
的
TBF
BSS
TBF
(2)E gprsPacketDownLinkAck/Nack:手机收到下行FBI=1且置RRBP 的RLC数据块后,若其已收齐所有下行数据块,则发送FAI=1的
PacketDownlinkAck/Nack消息。下行TBF正常释放。