分组域移动性管理流程
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中国移动通信网设备版本入网管理办法(修订版)中国移动通信集团公司2015年第一节通则第1条为了保证中国移动通信网的安全畅通,加强通信网设备版本入网管理,严把设备入网关,避免设备带病入网,提高通信网运行质量,根据公司有关管理规定,制定本办法。
第2条本办法所称通信网设备版本是指中国移动的接入网、传送网和IP承载网、核心网、业务网设备、板卡及附属其上的软件版本与软件补丁。
第3条中国移动通信集团公司网络部为一级设备版本入网管理部门,负责对全网通信设备版本入网进行统一管理;省级移动公司网络部为二级设备版本入网管理部门,负责本省通信网设备版本入网的具体管理工作。
第4条一级设备版本入网管理部门统一进行入网管理的设备版本包括:一、接入网:1.移动接入网:1)GSM无线网,包括BSC、BTS等无线设备,以及相应的网管系统例如OMC-R,及附属其上的软件版本与软件补丁。
2)3G无线网,包括RNC、NodeB等无线设备,以及相应的网管系统例如OMC,及附属其上的软件版本与软件补丁。
3)LTE无线网,包括eNodeB等无线设备,以及相应的网管系统例如OMC,及附属其上的软件版本与软件补丁。
2.无线接入网,包括WLAN系统,包括AC、AP、AS以及WLAN Portal等设备及相应网管系统,及附属其上的软件版本与软件补丁。
3.有线接入网,包括PON和PTN接入网,包括PON、PTN设备,以及相应的网管OMC 等设备,及附属其上的软件版本与软件补丁。
二、传送网和IP承载网:1.干线光传送网,包括一干、二干WDM、OTN、SDH、PTN设备,光协议转换器和收发器、以及相应的网管OMC等设备及附属其上的软件版本与软件补丁。
2.城域传输网,包括城域WDM设备,OTN、SDH设备,以及相应的网管OMC等设备,及附属其上的软件版本与软件补丁。
3.同步网,包括铯钟、GPS\GLONASS\北斗卫星接收机、BITS、LPR, PRC 、NTP\PTP 时间服务器等设备,以及相应的网管系统例如OMC,及附属其上的软件版本与软件补丁。
PS基本原理及流程TD网络体系结构TD PS域核心网SGSN:GPRS服务支持节点,为MS提供分组移动性管理、路由选择等功能;GGSN:GPRS网关支持节点,是UMTS PS域接入到外部数据网的网关。
在核心网PS域内,各GSN实体之间通过Gn/Gp接口相连,该接口是基于IP骨干网的接口;SGSN、GGSN和MSC/VLR、HLR、EIR、SMS实体之间的通信只涉及信令,这些实体之间的接口Gs、Gr、Gf、Gd、Gc都是基于SS7的接口;GGSN通过Gi接口与PDN互连,PDN不同,Gi接口也不同,PDN可以是或IP网。
PS 网元在网络中位置各种接口:Iu PS功能•RAB的建立、维护和释放管理•完成切换和SRNS的重定位•支持小区广播业务•一般的管理过程•用户信令管理•用户和CN之间传送NAS信令消息•支持位置业务•用户接入PS域IUPS协议栈SCCP:提供面向无连接及面向连接类业务。
SCTP:SCTP层(Simple Control Transmission Protocol)为简单控制传输协议层,该层协议主要参考IETF的Sigtran工作组开发的用于在IP网上传送不同信令协议的流控传输协议,主要实现信令流的控制功能;M3UA:M3UA层(MTP 3 user adapter layer)为MTP3用户适配层,它同样由IETF的Sigtran 工作组开发,用于将上层的信令适配成IP承载的信令。
GTP-U:作为面向PS域的用户数据承载。
控制面用来传送信令,这里的信令就是GMM/SM/SMS。
这是无线接入采用UTRAN时的协议栈。
在Uu接口,用RRC协议来承载信令,底层为无线的传输方式。
RRC:无线资源控制,Uu接口采用RRC协议传送信令;在Iu-PS接口,采用RANAP协议来承载信令,RANAP协议有采用SCCP协议来传输,底层采用宽带SS7或IP的方式。
因此,UTRAN不但要完成上层协议的转换,还要实现底层承载由无线的传输方式转换为A TM的信令承载方式。
移动分组域核心网向SDN架构EPC演进的发展展望作者:郭恩阳范云凌陈文华李韶英来源:《移动通信》2013年第14期【摘要】针对移动分组域核心网的发展,研究了CDMA和EPC的网络结构,分析了EPC 网络向SDN结构发展的趋势。
通过对比EPC的网络组成和SDN网络架构的相似性,确定了基于SDN架构的EPC是移动分组域核心网发展的重要目标,是网络发展中的一个重要里程碑,关联体和融合体是EPC和SDN两者共同发展的组成形式。
SDN网络促进了EPC的进一步发展,完善整个架构网元之间的接口是下一步的重要研究工作。
【关键词】SDN EPC 业务策略网络路由关联体融合体中图分类号:TN915.81 文献标示号:A 文章编号:1006-1010(2013)-14-1 前言随着移动业务的蓬勃发展,移动分组域核心网网络规模逐步扩大。
一方面,从业务发展上看,用户有从数量上增长向质量上增长的发展需求;另一方面,从网络技术上看,核心网也有向EPC架构演进的要求。
高质量用户要求有丰富的业务种类,丰富的业务才能粘附用户,才能增加业务收入,丰富的业务也需要更加先进的网络来支持。
EPC是移动分组域核心网下一阶段的发展目标,两者将在一定时期内长期共存、共同发展。
通信业界的3GPP中EPC是下一个里程碑式网络结构,EPC网络结构尝试使用策略控制的网络技术,将业务网络策略与执行部分分离,从而达到提升网络性能、灵活业务发展的目的。
计算机网络业界从更高效的网络需求出发适时提出了SDN的概念,其主要宗旨是将路由控制与转发分离。
面向SDN架构的网络虚拟化思想是将网络控制与网络转发分离,从全网的角度来分析未来网络的构成,理清网络控制的范围,定义合理的网络架构,这对具体的网络发展十分有意义。
因此,采用SDN的概念对EPC进行发展研究,对现行的EPC策略控制技术进行深入分析,谨慎提出可行的发展建议,对完善与推进EPC的应用具有重要意义。
从发展来看,EPC、SDN具体形成两大功能软件,两者的发展与融合关系是未来研究的重点。
中国移动通信企业标准QB-E-006-2007中国移动T D-S C D M A终端协议信令技术要求T D-S C D M A T e r m i n a l S p e c i f i c a t i o nS i n g n a l&P r o t o c o l d i v i s i o n版本号:1.0.02007-8-23发布2007-8-23实施中国移动通信有限公司发布目录1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语、定义和缩略语 (2)4. 概述 (4)5. 接口规范要求 (5)6. 协议信令功能要求 (5)6.1. 物理层功能及关键技术 (5)6.1.1. 物理信道定义 (5)6.1.2. 信道编码和复用 (5)6.1.3. 扩频和调制 (6)6.1.4. 物理层过程 (6)6.1.5. 上行同步 (6)6.2. 层2功能 (6)6.3. RRC层功能 (6)6.3.1. 无线资源管理 (6)6.3.2. 无线承载控制 (11)6.3.3. RRC连接移动性管理 (12)6.3.4. 安全管理 (14)6.4. NAS层功能 (15)6.4.1. 电路域移动性管理 (15)6.4.2. 分组域移动性管理 (15)6.4.3. 呼叫控制 (16)6.4.4. 会话控制 (16)6.5. N频点 (17)6.6. 无线网络选择 (17)6.6.1. PLMN选择 (17)6.6.2. 小区选择与重选 (18)6.7. 业务 (19)6.7.1. 信令承载 (19)6.7.2. 电信业务 (19)6.7.3. 业务承载 (19)6.7.4. 电路域无线接入承载 (19)6.7.5. 分组域无线接入承载 (20)6.7.6. 并发无线接入承载 (20)7. 编制历史 (21)前言本标准是为规范TD-SCDMA网络的运营,配合中国移动新网络的开展,而制定的TD-SCDMA移动终端规范。
3.2.2 MAP接口的扩展MAP接口的扩展内容如下:(1) 扩展了SRI和SRI ack消息实现与PHS交换机的交互。
(2) 扩展了SRI_for_SM和其响应消息实现与固定/PHS短消息中心的交互。
(3) 新增interrogationType枚举值定义及专用信元来区分标准和经扩展的SRI、SRI_for_SM操作。
因为做为一个标准的3G HLR实体SHLR还应支持标准的MAP接口。
(4) 新增信元callingLRN、originalCalledLRN、callingOrRedirectingDN、calledLRN及callingDN使用的是新增数据类型NLR-NumberString,以满足混合放号编码方案的最大号长要求。
1. SRI消息扩展的SRI消息格式如表3-1所示。
表3-1SRI 消息格式说明:表中F表示必选参数,O表示可选参数。
DN(Directory Number)表示用户的逻辑号码,LRN(Location Routing Numbe)表示用户的物理号码,这两个缩写在文中应用较多。
3个必选信元中,msisdn用于标识被叫逻辑号码,InterrogationType用于表示与SHLR功能相关的特殊操作(PHS端局发起SRI操作InterrogationType填为30),gmsc-Address暂未使用,可填为固定值(PHS交换机发送时填固定值0)。
新增信元callingLRN、RedirectingLRN为条件可选参数,分别表示主叫物理号码和原被叫/改发的物理号码。
在PHS端局始发呼叫情况下,SRI必须携带callingLRN信元,内容为主叫物理号码,不携带RedirectingLRN信元;在前转情况下,PHS端局发起的SRI操作必须携带RedirectingLRN信元,内容为发生前转用户的物理号码,不携带callingLRN 信元。
2. SRI ack消息扩展的SRI ack消息格式如:表3-2SRI ack消息格式查询返回的内容全部采用新增信元,3个新增信元的意义为:operateType:操作类型/改发原因;callingOrRedirectingDN:主叫或发生前转用户的逻辑号码;calledLRN:被叫用户的物理号码。
GPRS数据传输平面和GSM相比,GPRS体现了分组交换和分组传输的特点,即数据和信令是基于统一的传输平面,从图3-5~图3-13可以看出,在数据传输所经过的几个接口,传输层(LLC)以下的协议结构对于数据和信令是相同的。
而在GSM中,数据和信令只在物理层上相同。
2G数据传输平面如图3-5所示:Um Gb Gn Gi MS BSS SGSN GGSN图3-5 GPRS数据传输平台对其中的协议层说明如下:z GTP(GPRS Tunnel Protocol,GPRS隧道协议):该协议在GPRS骨干网络内部和GPRS支持节点之间采用隧道方式传输用户数据和信令。
所有的点对点的、采用PDP的分组数据单元都将通过GPRS隧道协议进行封装打包。
z UDP/TCP:传输层协议,建立端到端连接的可靠链路,TCP具有保护和流量控制功能,确保数据传输的准确,TCP是面向连接的协议。
UDP则是面向非连接的协议,UDP不提供错误恢复能力,也不关心是否已正确接收了报文,只充当数据报的发送者和接收者。
z IP:GPRS骨干网络协议,用于用户数据和控制信令的路由选择。
z SNDCP(Sub-Network Dependent Convergence Protocol,子网会聚协议):该传输功能将网络层特性映射成低层网络特性。
z L2:数据链路层协议,可采用一般的以太网协议。
z L1:物理层。
z NS(Network Service,网络业务):传输BSSGP协议数据单元。
它建立在BSS和SGSN之间帧中继连接的基础之上,并且可以穿越帧中继交换节点网络。
z BSSGP:该层包含了网络层和一部分传输层功能,主要解释路由信息和服务质量信息。
z Relay(中继):在BSS侧,中继转发Um接口与Gb接口之间的LLC PDU包。
而在SGSN,则中继转发Gb接口和Gn接口的PDP PDU包。
z LLC(Logical Link Control,逻辑链路控制):传输层协议,提供端到端的可靠无差错的逻辑数据链路。
目录6.1 概述 (3)6.2 无线资源控制流程 (3)6.2.1 RRC 连接建立流程 (3)6.2.2 信令建立流程 (4)6.2.3 RAB 建立流程 (5)1. DCH-DCH (6)2. RACH/FACH-DCH (9)3. RACH/FACH-RACH/FACH (9)6.2.4 RRC 连接释放流程 (10)6.2.5 切换流程 (12)1. 软切换 (12)2. 硬切换 (14)3. 前向切换 (16)4. 系统间切换 (20)6.2.6 RNC 迁移 (22)1. 静态迁移 (22)2. 伴随迁移 (24)6.3 电路域移动性管理 (26)6.3.1 位置更新 (26)6.3.2 去活流程 (27)6.3.3 鉴权流程 (27)6.3.4 安全模式控制 (27)6.3.5 TMSI 重分配 (28)6.3.6 联合位置更新 (28)6.4 分组域移动性管理流程 (28)6.4.1 PMM 功能概述 (28)6.4.2 移动性管理状态 (28)6.4.3 附着功能 (30)6.4.4 分离功能 (30)6.4.5 业务服务功能 (30)6.4.6 路由区更新 (30)6.4.7 重定位功能 (30)6.4.8 用户管理功能 (30)6.4.9 类标处理 (31)6.4.10 安全流程 (31)6.5 呼叫控制 (31)6.5.1 呼叫建立流程 (31)1. 移动台主叫 (31)2. 移动台被叫 (32)6.5.2 RAB 流程 (33)1. RAB 管理功能 (33)2. RAB 接入控制 (34)3. RAB 指配流程 (34)4. RAB 建立流程 (35)5. RAB 释放流程 (35)6. RAB 修改流程 (36)6.5.3 寻呼流程 (37)2. 寻呼过程 (37)3. UE 在RRC 空闲状态的寻呼过程 (38)4. UE 在RRC RRC 连接状态下的寻呼过程 (39)6.5.4 呼叫释放过程 (39)6.6 分组域会话管理流程 (40)6.6.1 SM 基本概念 (40)6.6.2 与SM 相关的功能实体 (41)1. RAB 管理 (41)2. 隧道管理 (41)3. PDP CONTEXT 管理 (41)6.6.3 PDP Context 激活功能 (42)1. MS 发起的PDP Context 激活 (43)2. 二次激活 (43)3. 网络发起的PDP Context 激活 (44)6.6.4 PDP Context 修改功能 (45)2. MS 发起的PDP Context 修改 (46)3. GGSN 发起的PDP Context 修改 (47)4. IU/RAB 释放引起的PDP Context 修改 (48)6.6.5 PDP Context 去激活功能 (48)1. MS 发起的PDP Context 去激活 (48)2. SGSN 发起的PDP Context 去激活 (49)3. GGSN 发起的PDP Context 去激活 (50)6.6.6 保留过程和RAB 重建 (50)1. MS 发起Service request 进行RAB 重建 (50)2. SGSN 发起Service Request 过程进行RAB 重建 (51)6.6.7 Mobile IP 支持 (52)第六章 WCDMA 基本信令流程6.1概述WCDM 系统中,移动台从开机开始,通过各种的信令流程完成网络登录、电路 呼叫、分组会话、位置管理、安全管理等行为。
UTRAN 基本信令流程-寻呼流程-空闲模式下的 UE -无线资源管理流程 -电路域移动性管理 -分组域移动性管理-呼叫控制-呼叫释放流程 -分组域会话管理UTRAN 基本信令流程-寻呼流程-空闲模式下的 UE -无线资源管理流程 -电路域移动性管理 -分组域移动性管理-呼叫控制-呼叫重建-呼叫释放流程 -分组域会话管理UTRAN 基本信令流程UE 开机后或在漫游中,它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系,以获得网络的服务。
因此空闲模式下 UE 的行为对于 UE 是至关重要的。
UE 在空闲模式下的行为可以分为 PLMN 选择 /重选,小区的选择 /重选和位置登记三种。
当 UE 开机后,首先应该选择一个 PLMN ,一般来说,这个 PLMN 是用户和运营商签约时确定的, 由运营商指定。
当选中了一个 PLMN 后,就开始选择属于这个PLMN 的小区,找到一个这样的符合驻留条件的小区后, UE 就驻留在这个小区,并继续监测小区的系统消息广播中的该小区的邻小区,从中选择一个信号最好的小区,驻留下来。
接着 UE 会发起位置登记过程(Location Update或者Attach ,用以通知网络侧自己的状态,成功后 UE 就成功的驻留在这个小区中了。
驻留的作用有 4个:9使 UE 可以接收 PLMN 广播的系统信息。
9可以在小区内发起随机接入过程。
9可以接收网络的寻呼。
9可以接收小区广播业务。
当 UE 驻留在小区中,并登记成功后,随着 UE 的移动,当前小区和临近小区的信号强度都在不断变化。
UE 就要选择一个最合适的小区,这就是小区重选过程。
这个最合适的小区不一定是当前信号最好的小区,举例来说,如果一个 UE 处在一个小区的边缘,又在这两个小区间来回走,恰好这两个小区又是属于不同的位置区 LA 或路由区 RA 。
这样 UE 就要不停的发起位置更新,既浪费了网络资源,又浪费了 UE 的能量。
可以通过网络规划和优化来解决小区频繁重选的问题。
目录WCDMA基本信令流程 (3)6.1 基本概念 (3)6.1.1 UE状态 (3)6.1.2 寻呼流程 (5)6.2 空闲模式下的UE (6)6.2.1 概述 (6)6.2.2 PLMN选择和重选 (7)6.2.2 小区选择和重选 (11)6.2.3 位置登记 (17)6.3 无线资源管理流程 (17)6.3.1 RRC连接建立流程 (17)6.3.2 信令建立流程 (18)6.3.3 RAB建立流程 (18)6.3.4 呼叫释放流程 (21)6.3.5 切换流程 (22)6.3.6 RNC迁移 (29)6.4 电路域移动性管理 (32)6.4.1 位置更新 (32)6.4.2 去活 (32)6.4.3 鉴权流程 (33)6.4.5 TMSI重分配 (34)6.4.6 联合位置更新 (35)6.5 分组域移动性管理流程 (35)6.5.1 MM功能概述 (35)6.5.2 移动性管理状态 (36)6.5.3 GMM的定时器功能 (37)6.5.4 SGSN和MSC/VLR之间的联系 (37)6.5.5 MM过程 (37)6.5.6 GPRS附着功能 (37)6.5.7 分离功能 (39)6.5.8 安全流程 (40)6.5.9 位置管理功能 (41)6.5.10 重定位 (43)6.5.11 用户管理功能 (48)6.5.12 服务请求 (48)6.5.13 系统间切换 (50)6.5.14 类标处理 (57)6.6 呼叫控制 (58)6.6.1 移动起始呼叫建立 (58)6.6.2 移动终止呼叫的建立 (58)6.6.3 RAB流程 (59)6.6.5 呼叫释放过程 (63)6.7 分组域会话管理流程 (64)6.7.1 SM基本概念 (64)6.7.2 PDP Context激活功能 (67)6.7.3 PDP Context修改功能 (68)6.7.4 PDP Context去激活功能 (70)6.7.5 保留过程和RAB重建 (71)6.7.6 Mobile IP支持 (72)WCDMA基本信令流程6.1 基本概念6.1.1 UE状态UE有两种基本的运行模式:空闲模式和连接模式。
5G通信网络中的移动性管理策略随着科技的不断发展,移动通信网络已经进入了5G时代。
5G通信网络作为下一代移动通信技术的核心,以其高速、低延迟和大容量等特点,为人们提供了更加便捷、快速和可靠的网络连接。
然而,5G通信网络中的移动性管理策略,尤其是移动设备的切换、位置更新和用户鉴权等问题,对于网络的稳定性和可靠性至关重要。
移动性管理是指在5G通信网络中,对移动设备的位置变化和网络切换进行有效管理和控制的策略。
它不仅能够提供无缝的服务体验,同时还能够优化网络资源的利用效率。
以下是几种常见的移动性管理策略:1. 基于扇区切换的策略:这种策略是5G通信网络中最基本的移动性管理手段之一。
通过将网络覆盖区域划分为多个扇区,移动设备可以根据自身的位置变化,自动切换到离其最近的扇区。
这种策略不仅能够实现网络的无缝切换,还能够减轻网络负载,提高用户的网络体验。
2. 基于速度和加速度的策略:在5G通信网络中,通过对移动设备的速度和加速度进行实时监测和分析,可以更加准确地确定移动设备的位置变化,并根据移动设备的移动速度和加速度调整网络资源的分配。
这种策略不仅能够提高网络的利用效率,还能够降低网络延迟,提高用户的网络体验。
3. 基于预测算法的策略:在5G通信网络中,通过利用大数据分析和机器学习算法,可以预测移动设备的位置变化和用户的移动轨迹。
通过对移动设备和用户行为模式的分析,可以提前判断用户可能的下一步行动,并相应地调整网络资源的分配和配置。
这种策略不仅能够提高网络的适应性和灵活性,还能够更好地满足用户的个性化需求。
4. 基于边缘计算的策略:在5G通信网络中,由于网络边缘计算技术的应用,可以将移动性管理的决策和控制功能分布到网络边缘的设备上。
通过在移动设备或网络边缘设备上进行实时的位置信息处理和网络切换决策,可以减轻核心网络的负载,提高网络的传输速率和质量,同时降低网络延迟,提高用户的网络体验。
5. 基于虚拟化和软件定义网络的策略:在5G通信网络中,虚拟化和软件定义网络技术的应用,可以实现对网络资源的灵活配置和管理。
简述∙ 该文档描述了第三代移动通信系统和数字小区通信系统内用在无线接口的核心网协议流程。
∙ 主要描述了无线接口上的流程☎参考接口✞❍或✞◆,参考跑 ☝ 或 ☝ ✆比如呼叫控制 移动性管理 ,和会话管理 。
∙ 文中每当提及✂♐◆❒♦♒♏❒ ♦♦◆♎⍓✂或✂☞✂或✂☞☞✂的地方表示本文不会对相应的内容作标准阐述。
∙ 这些流程都是按照无线接口的控制信道上交换的信令定义的。
控制信道在 ☝ 和 ☝ 中描述。
∙ 该协议的功能性描述和流程,以及其他层和实体间的交互将在 ☝ 中描述。
层 流程的结构∙ 可以用❽积木❾法来描述层 的流程。
∙ 基础的积木是三个子层的协议控制实体提供的❽基本流程❾,这些子层是无线资源管理 ,移动性管理 和连接管理 。
在✌☝♌模式下逻辑信道的使用∙∙ 逻辑信道在 ☝ 中定义。
下述的这些控制信道都是承载信令信息或指定类型的用户分组数据:∙∙ ✆ 广播控制信道 ☟:下行,用来广播小区独有信息∙∙ ✆ 同步信道 ☟:下行,用来广播同步信息和 标识信息∙∙ ✆ 寻呼信道 ☟:下行,用来发送寻呼给 ∙∙ ✆ 随机接入信道 ✌☟:上行,用来请求一条专用控制信道 ☟∙∙ ✆ 接入允许信道✌☝☟:下行,用来分配一条专用控制信道 ☟∙∙ ✆ 独立专用控制信道 ☟:双向∙∙ ✆ 快速辅助控制信道☞✌☟:双向,和一条业务信道❆☟关联∙∙ ✆ 慢速辅助控制信道 ✌☟:双向,和一条 ☟或者❆☟关联∙∙ ✆ 小区广播信道 ☟:下行,用作非点对点短消息传输∙∙ ✆ 指示信道☠☟:下行,用来通知用户✞呼叫或✞☝呼叫信令层 定义了两个服务接入点,以 ✌✋划分☎详见 ☝ ✆∙∙ ✆ ✌✋:支持包括用户消息的信令信息的传输∙∙ ✆ ✌✋:支持用户短消息的传输层 根据每条消息进行 ✌的选择,以及逻辑控制信道的选择,☹操作模式☎确认模式✌,非确认模式✞或随机接入✆的选择。
WCDMA信令流程(非常详细)非常实用在WCDMA系统中具有的各种各样的信令流程中,从协议栈的层面来说,可以分为接入层的信令流程和非接入层的信令流程;从网络构成的层面来说,可以分为电路域的信令流程和分组域的信令流程。
所谓接入层的流程和非接入层的流程,实际是从协议栈的角度出发的。
在协议栈中,RRC和RANAP层及其以下的协议层称为接入层,它们之上的MM、SM、CC、SMS等称为非接入层。
简单地说,接入层的流程,也就是指无线接入层的设备RNC、NodeB需要参与处理的流程。
非接入层的流程,就是指只有UE和CN需要处理的信令流程,无线接入网络RNC、NodeB是不需要处理的。
举个形象的比喻,接入层的信令是为非接入层的信令交互铺路搭桥的。
通过接入层的信令交互,在UE和CN之间建立起了信令通路,从而便能进行非接入层信令流程了。
接入层的流程主要包括PLMN选择、小区选择和无线资源管理流程。
无线资源管理流程就是RRC层面的流程,包括RRC连接建立流程、UE和CN之间的信令建立流程、RAB建立流程、呼叫释放流程、切换流程和SRNS重定位流程。
其中切换和SRNS重定位含有跨RNC、跨SGSN/MSC的情况,此时还需要SGSN/MSC协助完成。
所以从协议栈的层面上来说,接入层的流程都是一些底层的流程,通过它们,为上层的信令流程搭建底层的承载。
非接入层的流程主要包括电路域的移动性管理,电路域的呼叫控制,分组域的移动性管理、分组域的会话管理。
6.1.2基本信令流程总体介绍接下来我们对基本的信令流程进行简单的总体介绍。
我们首先看一下用户在不移动的情况下,从开机、进行业务到关机的整个业务流程。
图6-1主叫业务流程(1)用户UE开机,首先进行接入层的信令交互。
此时首先进行PLMN选择,选择某个运营商的网络,接着进行小区选择,驻留一个合适的小区,然后进行RRC连接建立,Iu接口的信令连接建立。
至此,通过这些接入层的信令流程,在UE和CN之间搭建起了一条信令通道,为非接入层的信令流程做好了准备。
我叫EPCEPC-(Evolved Packet Core,演进分组核心网)主要包括MME、S-GW、P-GW、HSS等网元,也称为SAE-System Architecture EvolutionLTE-(Long Term Evolution,长期技术演进)主要处理所有与无线接入有关的功能,又称E-UTRAN,;UE-(User Equipment,用户终端设备)移动用户设备,可通过空口接收、发起呼叫EPS-(Evolved Packet System,演进后分组系统)EPS=UE+LTE+EPC我的演进历史EPC是3GPP演进到R8时的网络结构,是HSPA的后续演进目标。
R97 R99 R5 R7 R8EPC数据吞吐率演进:R99/R4 R5/HSDPA R6/HSPA+ R7/HSPA+ R8/EPC 我的网络特点•核心网与接入无关:支持各种接入,包括非3GPP接入方式•全分组域组网,支持IP宽带业务•简化网络结构和协议标准,无线网络扁平化•高数据传送速率•优化信令流程,减少网络时延,缩短接续时间,提升网络性能•针对不同接入技术,提供端到端的QoS•支持不同网络间、不同移动技术间业务的连续性•保护网络升级投资,减少TCO我的网络结构简单来说我是这样的:复杂来说我是这样的:现网组网方案:我与2/3G设备的演进过程我的关键协议导引EPC接口协议概览EPC网络功能实体成员在EPC系统中,核心网有三个关键的功能实体:MME(Mobility Management Entity)、Serving Gateway(S-GW)以及PDN Gateway(P-GW),各功能实体的主要功能如下:MME:主要完成信令面功能的处理,如用户的鉴权、切换、空闲状态终端的移动性管理以及承载管理等,对信令的加密也在MME完成;Serving Gateway:是一个用户面功能实体,完成分组数据的路由和转发,并作为3GPP 系统内的一个数据锚点,当UE在eNodeB之间切换,或2G/3G和SAE之间切换时,Serving Gateway都不会发生改变,这种锚点功能可屏蔽切换对PDN Gateway的影响;另外,Serving Gateway还需要完成UE在空闲模式下的下行数据包的缓存。
分组域移动性管理流程
3.6.1 GPRS附着流程
这一过程由终端发起。
通常在开机、SIM 卡重新插入或网络要求重新Attach 时发起。
GPRS
Attach过程有三种类型:1)GPRS Attach only、2)已经IMSI Attached的GPRS Attach、3)组
合的GPRS Attach。
对于支持CS/PS 运行模式的终端和处于网络运行模式I 的网络,无论是否已
经IMSI Attached,终端都应当使用类型3)来同时Attach GPRS业务和非GPRS业务;在其它情
况下,根据是否已经IMSI Attached,终端使用类型1)或类型2)来发起GPRS Attach 过程。
流程图:
图3.43 GPRS附着
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UTRAN接口协议及信令
TD-T01-S53-100 UTRAN接口协议及信令57
信令流程说明:
ü 用户通过发送附着请求消息发起附着流程。
用户在附着请求消息中携带有IMSI or P-TMSI
and old RAI,Core Network Classmark,KSI,Attach Type,old P-TMSI Signature,Follow On Request,DRX Parameters,如果用户没有合法的P-TMSI,用户会带上IMSI;如果用户有合法的P-TMSI,用户应该使用P-TMSI 和配对的路由区标识,同时如
果具有P-TMSI 签名的话,也应该带上。
附着类型指示用户请求执行何种附着过程,即GPRS 附着,已经IMSI 附着的GPRS 附着。
DRX 参数指示用户是否使用非连续接收和
DRX 循环周期长度。
SGSN 可以根据Follow On Request 指示,决定在附着结束后,是
否释放同用户的分组业务信令连接。
ü 如果用户使用P-TMSI附着,并且自上次附着改变了SGSN,新SGSN应该发送身份识别
给旧的SGSN,带上用户的P-TMSI 和相应的路由区标识以及老的P-TMSI 签名,如果有
的话。
旧的SGSN 回应身份识别响应消息,包含用户的IMSI 和鉴权集。
如果用户在旧SGSN未知,旧SGSN回应消息带上响应的原因值;如果用户的P-TMSI和签名不匹配,旧SGSN回应消息带上相应的原因值。
ü 如果用户在旧的SGSN 为未知,新SGSN 应该发起身份识别请求给用户,身份类型指示
IMSI。
用户应该报告自己的IMSI给SGSN。
ü 如果用户的移动性管理上下文在网络侧不存在,鉴权过程是必须的。
如果要重分配PTMSI,
并且网络支持加密,加密模式应该被设置。
ü 如果P-TMSI或者TMSI改变,用户以附着完成消息给SGSN确认新分配的TMSI。
ü 如果TMSI发生改变,SGSN 发生TMSI重分配完成消息给VLR以确认重分配的TMSI,如果
附着请求不能被接受,SGSN回送附着拒绝消息(带有IMSI,Cause)给用户。
3.6.2 GPRS分离流程
3.6.2.1 UE发起的分离过程
流程图:
图3.44 GPRS分离
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UTRAN接口协议及信令
58 UTRAN接口协议及信令TD-T01-S53-100
信令流程说明:
ü 用户发送分离请求(带有Detach Type,P-TMSI,P-TMSI Signature,Switch Off)给
SGSN,从而发起分离流程。
Detach Type 指示将要进行何种类型的分离流程,即GPRS 分离,IMSI 分离,联合分离。
Switch Off 指示用户的分离是否因为关机。
分离请求消息带
有用户的P-TMSI 和P-TMSI 签名,签名是用来检查用户分离消息的合法性的。
如果用户
的签名不合法或者没有带,SGSN应该发起鉴权。
ü 如果是GPRS 分离,存在于GGSN 中属于该用户的激活的PDP 上下文的去活,是通过
SGSN 向GGSN 发送删除PDP 上下文请求消息来实现的。
GGSN 以删除PDP 上下文响
应消息予以确认。
ü 如果是IMSI分离,SGSN应该发送IMSI分离指示消息给VLR。
ü 如果用户需要在GPRS分离同时保留IMSI附着,SGSN应该发送GPRS分离指示消息给
VLR。
VLR删除和SGSN的关联,并且不再通过SGSN发起寻呼和Location Update。
ü 如果用户不是因为关机发起分离,SGSN应该回应分离接受消息给用户。
ü 如果用户发起GPRS分离,SGSN释放PS域信令连接。
3.6.2.2 SGSN发起的分离过程
流程图:
图3.45 SGSN发起的分离
信令流程说明:
ü SGSN 以分离请求消息(带有分离类型)通知用户已经被分离。
分离类型指示用户是否被
要求重新附着和重新激活原先分离前激活的PDP 上下文。
如果是,在分离完成后,附着
流程将会发起。
ü SGSN通知GGSN删除PDP上下文请求消息,以通知GGSN去活该用户激活的PDP 上
下文。
GGSN以删除PDP上下文响应消息确认SGSN的删除请求。
ü 用户在收到SGSN分离请求后的任何时候发送分离接受消息给SGSN。
ü 在收到用户的分离接受消息后,如果分离类型不要求用户重新附着,那么SGSN将释放分
组域的信令连接。
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UTRAN接口协议及信令
TD-T01-S53-100 UTRAN接口协议及信令59
3.6.2.3 HLR发起的分离过程
流程图:
图3.46 HLR发起的分离
信令流程说明:
ü 如果HLR 要立即从SGSN 删除签约用户的MM 上下文和PDP 上下文,HLR 应该发送
Cancel Location(带有IMSI,Cancellation Type)消息给SGSN,同时置Cancellation Type为Subscription Withdrawn。
ü SGSN 以分离请求消息(带有分离类型)通知用户已经被分离。
分离类型指示用户是否要
求重新附着和重新激活分离前原激活的PDP上下文。
ü SGSN通知GGSN删除PDP上下文请求消息,以通知GGSN去活该用户激活的PDP 上
下文。
GGSN以删除PDP上下文响应消息确认SGSN的删除请求。
ü 用户可能在收到SGSN的分离请求后的任何时候发送分离接受消息给SGSN。
ü SGSN 应该以Cancel Location Ack消息(带有IMSI)确认MM上下文和PDP 上下文的
删除。
ü 在接收到用户的分离接收消息后,如果分离类型不要求用户重新附着,那么SGSN 将释放
分组域的信令连接。