GPRS_附着&分离流程
LTE_附着流程及UE位置管理
LTE_附着流程及UE位置管理LTE（Long Term Evolution）是一种4G无线通信技术，提供高速的数据传输和较低的延迟。
LTE附着流程是指用户设备（UE）与LTE网络建立连接的过程，而UE位置管理则是指网络如何管理和追踪UE在网络中的位置信息。
LTE附着流程包括以下步骤：1.扫描邻近小区：UE首先扫描周围的小区，以获取可用的LTE小区列表。
这些小区列表包括小区的频率、信号强度等信息。
2.选择最佳小区：UE根据扫描到的小区信息，选择一个最佳的小区进行附着。
选择最佳小区的标准通常是信号强度最高或质量最好的小区。
3.发起附着请求：UE向选择的小区发送附着请求报文。
该报文包含UE的标识信息和附着请求的类型。
附着请求的类型可以是“普通附着”或“紧急附着”。
4.验证附着请求：LTE小区接收到附着请求后，会验证报文中的用户标识信息和请求类型。
如果验证通过，则会向UE发送附着接受报文。
5.分配临时标识：LTE小区在接受附着请求后，会为UE分配一个临时标识，称为“临时UE标识（TMSI）”。
TMSI用于在网络中标识UE，以保护用户的隐私。
6.附着完成：UE接收到附着接受报文后，会将TMSI保存起来，并发送附着完成报文给LTE小区。
附着完成报文包含UE的标识信息和分配的TMSI。
至此，UE与LTE网络成功建立连接，可以进行后续的通信。
UE位置管理指的是网络如何管理和追踪UE在网络中的位置信息，以便提供相应的服务。
LTE网络中的位置管理主要涉及以下内容：1. Tracking Area（TA）：LTE网络将覆盖区域划分为多个TA，每个TA包含多个小区。
UE在TA内移动时不需要更新其位置信息。
当UE跨越TA边界时，需要进行位置更新。
2.位置更新：当UE跨越TA边界时，需要进行位置更新以便网络追踪UE的当前位置。
位置更新包括两种类型：TA更新和位置区域更新（LA更新）。
- TA更新：UE从一个TA跳转到另一个TA时，需要进行TA更新。
GPRS核心网各网元介绍
GPRS核心网各网元介绍GGSNGGSN (Gateway GPRS Support Node) 网关GPRS支持节点GGSN（Gateway GSN，网关GSN）主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。
有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。
GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。
GPRS网络与外网的分界线,对内负责Gn网络的传输,对外是一台因特网路由器。
其中的BGGSN(Border GGSN)负责连接不同运营商之间的Gn网络,实现网间漫游。
GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其它GGSN和SGSN相连主要功能GGSN具有网络控制的信息屏蔽功能,可以选择哪些分组能够进入GPRS网络,以便保证GPRS网络的安全;GGSN具有计费信息收集功能,能够收集每个MS实用外部数据网和GPRS网络资源相关的计费信息G_CDR。
2)维护路由表,实现路由选择和分组的转发功能GGSN具有存储转发功能,从上一节点接收到的分组数据(PDP PDU)转发给路由中下一个节点的功能。
GGSN同时具有对PDP PDU排序的功能。
GGSN应保证GGSN与MS之间传送的PDP PDU的最大尺寸为1500字节,对从外部数据网收到的大于上述要求的PDP PDU,GGSN应根据PDP的类型和具体实施对其进行分段、丢弃或拒绝。
GGSN具有PDP上下文激活、PDP上下文修改、PDP上下文去激活的功能;GGSN具有地址翻译和映射功能,包括查找DNS,实现域名解析功能;GGSN具有封装和隧道传输功能,可以将来自外部数据网的PDP PDU用GTP字头和TCP/IP或UDP/IP字头进行分装的功能,并以这些字头中的恶相关地址信息作为标识,在GPRS骨干网中,利用一条点对点的双向隧道来传输封装数据。
对于发向外部数据网的PDP PDU,GGSN将去除其封装字头后再转发给外部数据网。
GPRS EDGE接入侧信令流程
图3.1 PDP上下文激活流程
24
GPRS会话管理
2. 网络侧请求的PDP上下文激活流程
图3.2 网络侧请求的PDP上下文激活流程
25
GPRS会话管理
3. 匿名接入PDP上下文激活流程 MS在IDLE、STANDBY和READY状态下可匿名发起PDP上下文激活。上下文激活流程如图 所示：
MS
SGSN
图1.2 分组寻呼流程
6
无线链路及媒体接入控制流程
CCCH上发起的寻呼 网络侧MM子层的寻呼请求触发RR实体发起分组寻呼流程。网络侧在CCCH适当的寻呼子 信道上发送寻呼请求消息。 PCCCH上发起的寻呼 网络侧MM子层的寻呼请求触发RR实体发起分组寻呼流程。网络侧在PCCCH适当的寻呼 子信道上发送寻呼请求消息。 寻呼响应 MS通过在RACH上发送带有一阶段或单块接入请求原因值的CHNNEL REQUEST消息来响应 PAGING REQUEST消息，并发起上行TBF建立。MS在CCCH信道上无法告知网络侧分组寻 呼响应信息。 MS将通过在PRACH上发送带有寻呼响应原因值的PACKET CHANNEL REQUEST消息来响应 PACKET PAGING REQUEST消息，并发起上行TBF建立。MS的MM子层通过一个LLC PDU 来 指示MS的RR子层发起分组寻呼响应。
图1.3 分组空闲模式下CCCH上启动的上行TBF建立流程
8
无线链路及媒体接入控制流程
CCCH上启动的下行TBF建立 CCCH上的分组下行指配流程用于建立一个TBF以便网络侧向MS传送LLC PDU。此流程也可 用于在某个PDCH上指配一个下行单块，以便网络侧向处于分组空闲模式下的MS传送 RLC/MAC控制消息。 CCCH上启动的下行TBF建立流程：
GPRS附着
在GSM数字蜂窝网中，移动台(MS)要在移动状态下维持正常的通信(如语音、电路数据)，网 络必须要有移动性管理功能。构筑在GSM网络之上的GPRS网络传送的是分组数据，除了要有移动性管理功能之外，还必须有对GPRS分组数据动态路由的管理功能。GPRS的移动性管理(G MM)与GSM的移动性管理(MM)是完全兼容的。
14 连接过程
GMM连接--GPRS附着过程，其目的是激活MM上下文、建立链路(分配TLLI)和鉴权加密。
SM连接--PDP上下文激活过程，其目的是在MS与网络之间针对特定NSAPI上的QOS要求建 立PDP上下文。只有在MM上下文建立之后才能进行PDP上下文激活过程。
在完成GPRS附着和PDP上下文激活两个过程时，MM上下文和PDP上下文都建立起来。SGSN 一方面利用MM上下文中的IMSI和PDP上下文中的NSAPI生成一个TID=<IMSI，NSAPI>，建立起G PRS核心网(在漫游时包括骨干网)中的隧道；另一方面，SGSN与MS利用附着过程中由P－TMSI 生成的本地TLLI和MS选择的NSAPI，在无线接入网中建立起LLC连接通道。这样，就在GPRS网 络(无线接入网、核心网和骨干网)中建立起传送分组的路由。
GPRS无线接入网内的封装
在无线接入网内，MS与SGSN之间的分组数据连接定义在LLC层，可称为LLC连接通道。该 通道是由<NSAPI，TLLI>来定义的，用TLLI来标识。TLLI是在MS附着GPRS时由P－TMSI导出， 唯一地标识MS与SGSN之间的一条数据链路。在一个RA内，TLLI与IMSI之间有一一对应关系。 这种关系只有MS和SGSN才知道。NSAPI是在PDP上下文激活过程中分配的。在MS和SGSN中，NS API标识网络层的协议实体接入点，与各网络层PDP地址关联。因此，<NSAPI，TLLI>也就确 定了LLC连接通道的两个端点。虽然GPRS用户IMSI在网络层可以有一个或几个网络层地址(即 PDP地址)，但在一个路由域(RA)，<NSAPI，TLLI>唯一地确定了网络层的分组路由。
GPRS附着成功率的统计和分析
ｎ ｔａｌ ｗｅ ｎ ｔ ｉ Ｍ Ｎ； ｏ ｌｏ ｄ ｉ ｈ ｓ ＰＬ Ｇ Ｍ Ｍ Ｃａ ｓ ７，ＧＰＲＳ ｓ ｒ ｉ ｅ ｕ ｅ＝ ｅｖｃ ｓ
（ ｍａ Ｄ ｔ ｓ ｎ Ｔ Ｇ ３ ｐ ａ Ｍｉｓ ｇ ｏ ｍｍ： 从 ） ａ ｉ
Ｇ 接 口返 回的数 据丢失 ＭＡ ｒ Ｐ消息 ；
ｍａ Ｕｎｅ ｐ ｃ ｅ ｐ ｘ ｅ ｔ ｄＤａａ ｌ Ｔｏ ｔ Ｖａｕｅ Ｇｍ ｍ ：
从 Ｇ 接 口 返 回 资 源 耗 尽 的 ＭＡ ｒ Ｐ用
从 Ｇ ｒ接 口返 回 的 其 他 数 值 错 误
Ｉ Ｐ地 址 。
Ｇ．查 询 配 置数 据 后 发现 其 可 能原
因有 以下 三种 ：
（ ｍ ｐ ｙｔｍ ａｌｒＴ Ｇ ｍ： ２ ａ Ｓ ｓ Ｆ ｉ ｅ ｏ ｍ 从 ） ｅ ｕ
Ｇ 接 口 （ Ｇ Ｎ和 归属 位 置寄 存 器 ｒ Ｓ Ｓ Ｈｏ ｏａｉ ｅ ｉｅ ｍｅ Ｌ ｃ ｔ ｎ Ｒ ｇｓ ｒ之 间 的 接 ｏ ｔ
注 ：ｔ ｃ Ｒ ｊ ｎ Ｈ ｒＲ ｓｕｃ Ｅ ｈ ｕ ｔ 为 ａ ａ ｈ ｅ ｇ ｌ ｅ ｏ ｒｅ ｘ ａ ｓ Ｇ ｔ Ｃ ｃ ． ＨＬ 返 回” ｏ ｇ ｓ ｏ ” 息 导致 附 着 被 拒 Ｒ Ｃ ｎ ｅｔ ｎ 消 ｉ
绝：
种不 同 的附 着成 功 率 ， 种是 设 备 一 侧 ， Ｓ Ｓ Ｓ ｒｉｇＧ Ｒ ｕ ｐ ｒ 即 Ｇ Ｎ（ｅｖ Ｐ ＳＳ ｐ ｏｔ ｎ
２附着 成 功 率 的统 计
通 过 命 令 统 计 一 个 时 间段 内 计 数 器 的数 值 ， 过公 式 计 算 而 得 通 出具体 的统计 内容 。北 电附着 成功 率 的公 式 如下 ：
ａ ａｈ ｅＣ ｇ ａ Ｃ ｅｏ ｒｅ ｘａ ｓ ｔ ｃＲ ｊ ｎ Ｍ ｐ Ｒ ｓｕｃＥ ｈｕｔ ｔ ．
GPRS业务信令流程
提供移动台和SGSN之间可靠保密的逻辑链路，该层独立于下 层无线接口协议，LLC层有确认模式和非确认模式两种转发模式。 SNDCP
承担了在网络层和底层之间映射和压缩以及分段，排序和复 用，属于网络层协议。主要功能有：复用多个PDP；压缩/解压缩用 户数据和协议控制信息；将网络协议数据单元（N-PDU）分割成逻 辑链路控制协议数据单元（LL-PDU），或是反向重装。
NS属于传输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。
GPRS数据传输平台
BSSGP 在下行链路中，由SGSN向BSS提供实现RLC/MAC功能所需的无
线信息；在上行链路中，由BSS向SGSN提供从RLC/MAC得到的无线信 息，并使两个不同的节点（BSS和SGSN）实现节点管理功能。该层 传送BSS和SGSN之间的路由相关和Qos相关信息，不执行纠错。 Relay
Interworking
MAP GTP
TCAP
MAP TCAP
UDP
SCCP
SCCP
IP
MTP3
MTP3
L2
MTP2
MTP2
L1
L1
L1
Gc
GSN
HLR
GPRS信道52复帧结构
52 TDMA Frames
B0
B1
B2 T B3
B4
B5 I B6
B7
B8 T B9
B10
B11 I
RLC Block
01234567 01234567 01234567 01234567
GPRS附着性能优化研究中期报告
GPRS附着性能优化研究中期报告
首先介绍GPRS附着的基本原理和流程，GPRS附着是指终端设备（如手机、平板电脑等）与GPRS网络建立起连接的过程。
附着成功后，终端设备可以通过GPRS网络进行数据传输和通信。
本研究主要针对GPRS附着过程中出现的一些问题，如附着失败率高、附着时间长等，进行了分析和优化。
具体的研究内容包括以下几个方面：
1. 对GPRS网络的架构和协议进行了深入研究，了解了GPRS附着的原理和流程。
2. 对GPRS网络中的附着相关参数进行了分析和调整，如附着超时时间、附着重试次数等。
3. 对GPRS附着成功率进行了统计分析，找出了导致附着失败的主要原因，并进行了相应的优化措施。
4. 对GPRS附着时延进行了测量和分析，找出了造成延时的主要因素，并尝试优化这些因素。
5. 对GPRS附着时所需资源的占用情况进行了监测和评估，找出了可能引起网络拥塞的瓶颈，并采取了一些措施进行优化。
目前，我们已经完成了研究的中期报告，并得出了一些初步结论。
经过多次优化和测试，我们成功的提高了GPRS附着的成功率和速度，同时也降低了附着时的网络拥塞程度。
未来，我们还将继续深入研究GPRS 网络的其他问题，并进行更加细致的优化尝试。
GPRS附着流程包括几个必须的过程
GPRS附着流程包括几个必须的过程楼主，有封邮件发到********************发件人是*****************希望能帮到楼主常规附着流程说明：（1） MS向网络侧发送GPRS附着请求消息。
消息中带有该MS 的IMSI和TLLI。
（2） SGSN在收到MS的GPRS附着后，将向GGSN请求对应MS的IMSI的鉴权三元素。
（3） SGSN与MS进行鉴权流程。
（4）鉴权通过后，SGSN向GGSN发送位置更新消息。
（5） GGSN将MS的用户数据发送给SGSN之后，向SGSN回位置更新确认消息。
（6） SGSN向MS回附着接受消息。
消息中带有MS上报的TLLI。
联合附着流程说明：1）MS向SGSN发送Attach Request消息，消息中带有IMSI （或P-TMSI和旧的RAI）、手机类标、密钥系列码（CKSN）、附着类型、DRX参数、旧的P-TMSI签名（采用P-TMSI时使用）。
是否采用IMSI视当前的P-TMSI是否有效。
P-TMSI必须与旧的RAI一起出现。
附着类型指示了当前的附着是仅GPRS附着、IMSI附着下的GPRS附着还是GPRS/IMSI联合附着。
2）如果MS以P-TMSI标识，而在分离状态下MS已经移动到一个新的SGSN业务区，则新SGSN向旧SGSN发送Identification Request消息（包含P-TMSI、旧RAI、旧P-TMSI签名）来获取该MS的IMSI。
旧SGSN会回Identification Response消息（包含IMSI、鉴权三元组）。
3）如果新旧SGSN均不知道此MS，则新SGSN向MS发送Identity Request 消息（鉴别类型为IMSI）。
MS会回Identity Response消息（带IMSI）。
4）如果网络侧不存在此MS的MM上下文，则网络侧强制进行鉴权流程。
如果需要进行P-TMSI分配，且网络侧支持加密，则应设置加密模式。
附着异常分析
1.附着失败异常用户：
失败原因：GPRS services not allowed，用户没有签约GPRS
经过分析，用户在很短的时间间隔，一直发出附着请求，由于用户没有签约GPRS，导致附着失败。
怀疑用户终端中病毒或设置问题，由于终端原因，终端一直发起请求。
附件内为IMSI号：
GPRS services not
allowed小区.xlsx
失败原因：protocol error, unspecified，未定义的协议错误，一般为无线环境不好，信令交互出现问题。
从信令上看，用户一直在鉴权，但一直未通过，直到核心网下发了Radio STATUS。
请核查用户的GPRS功能是否开通。
附表：
protocol error,
unspecified.xls
失败愿意：time out
用户发出附着申请，SGSN直接下发RADIO-STATUS，表明并非无线环境问题，有可能是用户欠费或SGSN设置有问题。
GPRS测试内容及方法
GPRS测试内容及方法GPRS测试主要从可服务性、延迟性、稳定性、吞吐量四个方面进行评测分析，可评测的内容有附着成功率、PDP激活上下文成功率、W AP连接成功率、Ping时延、WAP首页显示时长、FTP/HTTP吞吐量、Ping成功率、WAP页面更新成功率、彩信收发成功率等。
在日常优化中，主要评测内容为附着成功率、PDP激活成功率、Ping时延/成功率、FTP吞吐量、WAP链接/刷选成功率，下面对这些测试的方法进行说明。
测试软件：DingLi Pioneer 3.6.0测试手机：SAGEM OT498GPS：USB口、串口相关设置：Wap主页彩信中心网关10.0.0.172端口9201/80链接类型wsp/HTTPAPN：uniwap测试内容及指标：•Attach测试–成功率–平均时长•PDP上下文激活测试–成功率–平均时长–APN：uninet、uniwap•FTP上下载测试–上下行传输速率–CS占用情况–BLER•WAP测试–WAP首页显示时长DT及CQT测试注重点：•CQT–上载/下载速率－反映用户感受度–时隙占用情况－反映繁忙程度–BLER与CS占用情况－反映无线环境•DT–小区重选间隔–RAU成功率–时隙占用情况–BLER与CS占用情况测试步骤：1、将USB加密狗、手机数据线、手机、GPS连上电脑。
（驱动要安装好）2、打开Pioneer应用程序，建立或打开建立的工程。
3、在测试软件菜单的设置>设备…中进行GPS、手机配置。
一般Device Port端口为Trace端口，A T Port为Modem端口，在System ports info可以识别端口类型，如下图。
7、测试结束后，在菜单—统计里选择相应的记录文件进行统计分析。
测试项目设置：1,GPRS附着成功率。
GPRS附着成功定义为手机发出GPRS Attach Request后收到GPRS Attach Accept信令，目的为测试PDCH分配情况和GPRS附着情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1) 第2步，如果MS的身份标识是P-TMSI，而且其驻留的SGSN在
GPRS分离后已经改变，则新SGSN向旧SGSN请求该MS的IMSI。
(2) 第3步，如果第2步未成功，则新SGSN向MS要求其上报IMSI。
(3) 第4步，是可选的。
但是如果网络没有该MS的MM上下文的话，
则该过程必须执行。
(4) 第5步，完全是可选的。
(5) 第6步，如果MS驻留的SGSN在GPRS分离后已经改变，或者
是它第一次附着，则SGSN需要通知HLR该MS的位置已经更新，
HLR需要将该MS的预约数据下发到该SGSN。
(6) 第7步，如果第1步指示的附着类型是在IMSI附着前提下的GPRS
附着或联合GPRS/IMSI附着，并且SGSN和VLR都支持Gs接口，
则SGSN需要向（新）MSC/VLR发起位置更新，以维持SGSN与
MSC/VLR的关联。
7c和7d是针对MSC间位置更新的情形。
(7) 第9步，如果P-TMSI或/和TMSI发生改变，则MS应该确认其已
经接受该TMSI。
(8) 第10步，如果TMSI发生改变，则SGSN应向VLR确认MS已经
接受新TMSI。
GPRS分离规程
通过分离规程，用户断开与GPRS/GSM网络的连接，GPRS分离后，MS进入MM IDLE状态。
分离类型包括以下几种：
●IMSI分离
●GPRS分离
●联合IMSI/GPRS分离（只支持MS发起）
MS从GPRS网络中分离可以采用显式分离和隐式分离两种方式。
显式分离方式就是由MS 或SGSN发送一个分离请求；隐式分离方式则是在一个已经存在的逻辑链路上，由于就绪定时器超时或者由于无线链路上发生不可恢复的错误而造成的分离。
MS实现IMSI分离的方式要随着是否存在GPRS附着而不同。
已经处于GPRS附着状态的MS，可以通过SGSN来发起IMSI分离，而且可以与GPRS分离联合进行；没有附着在GPRS的MS 通过与GSM IMSI分离规程一样的规程来进行IMSI分离。
GPRS分离功能一般由MS来发起的，网络也能发起GPRS分离操作。
下面给出几种分离的流程示意图
1. MS 发起分离
图1-1 MS 发起的GPRS 分离流程
MS 发起的分离规程如图1-1所示，其说明如下：
(9) MS 向SGSN 发出分离请求（分离类型、切断）；
(10) 如果是GPRS 分离，则SGSN 收到该请求后向GGSN 发出删除
PDP 上下文请求（TID ），GGSN 返回删除PDP 上下文响应（TID ）； (11) 如果是IMSI 分离，SGSN 则向 MSC/VLR 发出IMSI 分离指示； (12) 如果是GPRS 分离，则SGSN 则向 MSC/VLR 发出GPRS 分离指
示；
(13) SGSN 向MS 发送分离确认。
2. 网络（SGSN ）发起分离
HLR
MS
BSS
GGSN
SGSN
MSC/VLR
图1-2 网络（SGSN ）发起分离流程
SGSN 发起的分离规程如图1-2所示，其说明如下：
(14) SGSN 向MS 发出分离请求消息（包含分离类型）；
(15) SGSN 向GGSN 发出删除PDP 上下文请求（TID ），GGSN 返回
删除PDP 上下文响应（TID ）；
(16) SGSN 向MSC/VLR 发出GPRS 分离指示（IMSI ）； (17) MS 向SGSN 返回分离确认。
3. 网络（HLR）发起分离
图1-3HLR发起的GPRS分离流程
HLR可以从运营目的出发要求从SGSN中删除一个用户的MM和PDP上下文。
HLR发起的分离规程如所示，其说明如下：
(18) HLR向SGSN发送一个位置取消（包含IMSI、取消类型）消息。
(19) SGSN收到该消息之后向MS发出分离请求（包含分离类型）；
(20) SGSN向GGSN发出删除PDP上下文请求（TID），GGSN返回
删除PDP上下文响应（TID）；
(21) SGSN向MSC/VLR发出GRPS分离指示（IMSI）；
(22) MS返回分离确认；
(23) SGSN向HLR返回位置取消确认（IMSI）。