3GPP协议TS 24008中文版.docx

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3GPP协议TS24008中文版

1.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Um或Uu，参考跑3GPP24.002或3GPP23.002）比如呼叫控制CC,移动性管理MM，和会话管理SM。

 文中每当提及"furtherstudy"或"FS"或"FFS"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3GPP44.003和3GPP25.301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3GPP24.007中描述。

1.3层3流程的结构

 可以用“积木”法来描述层3的流程。

 基础的积木是三个子层的协议控制实体提供的“基本流程”，这些子层是无线资源管理RRM，移动性管理MM和连接管理CM。

1.5在A/Gb模式下逻辑信道的使用

  逻辑信道在3GPP45.002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：

  1）广播控制信道BCCH：

下行，用来广播小区独有信息

  2）同步信道SCH：

下行，用来广播同步信息和BSS标识信息

  3）寻呼信道PCH：

下行，用来发送寻呼给MS

  4）随机接入信道RACH：

上行，用来请求一条专用控制信道DCCH

  5）接入允许信道AGCH：

下行，用来分配一条专用控制信道DCCH

  6）独立专用控制信道SDCCH：

双向

  7）快速辅助控制信道FACCH：

双向，和一条业务信道TCH关联

  8）慢速辅助控制信道SACCH：

双向，和一条SDCCH或者TCH关联

  9）小区广播信道CBCH：

下行，用作非点对点短消息传输

  10）指示信道NCH：

下行，用来通知用户VBS呼叫或VGCS呼叫

信令层2定义了两个服务接入点，以SAPI划分（详见3GPP44.006）

  1）SAPI0：

支持包括用户消息的信令信息的传输

  2）SAPI3：

支持用户短消息的传输

层3根据每条消息进行SAP的选择，以及逻辑控制信道的选择，L2操作模式（确认模式AM，非确认模式UM或随机接入）的选择。

1.6控制流程概览

1.6.1流程列表

 以下是本文涵盖的流程列表：

 a）第四章描述的移动性管理基础流程

    移动性管理公共流程（4.3节）：

    -TMSI重分配流程（4.3.1）

    -鉴权流程（4.3.2）

    -标识流程（4.3.3）

    -IMSI去激活流程（4.3.4）

    -终止流程（4.3.5）

    -MM消息流程（4.3.6）

移动性管理专有流程（4.4节）：

 -位置区更新流程（4.4.1）

 -周期性更新（4.4.2）

 -IMSI附着流程（4.4.3）

 -通用的位置更新流程（4.4）

连接控制子层提供的服务：

 -移动性管理连接建立（4.5.1）

 -移动性管理连接信息传输阶段（4.5.2）

 -移动性管理连接释放（4.5.3）

GPRS专有移动性管理流程（4.7）

 -GPRS激活流程（4.7.3）

 -GPRS去激活流程（4.7.4）

 -GPRS路由去更新流程（4.7.5）

GPRS公共移动性管理流程（4.7节）

 -GPRSP-TMSI重分配流程（4.7.6）

 -GPRS鉴权和加密流程（4.7.7）

 -GPRS标识流程（4.7.8）

 -GPRS消息流程（4.7.12）

b）第五章描述了电路交换域呼叫控制包含的以下几处流程：

  移动主呼的建立（5.2.1）

  移动被呼的建立（5.2.2）

  活动状态中的信令流程（5.3）

    -用户通知流程（5.3.1）

    -呼叫重定位（5.3.2）

    -DTMF协议控制流程（5.5.7）

    -呼叫进行中变更（5.3.4）

  话机发起呼叫释放（5.4.3）

  网络发起呼叫释放（5.4.4）

  多发流程：

    -带内信号音和通知（5.5.1）

    -状态获取流程（5.5.3）

    -呼叫重建立流程（5.5.4）

d）第六章描述了会话管理的基本流程：

  GPRS会话管理流程（6.1）节

    -PDP上下文激活（6.1.1）

    -PDP上下文修改（6.1.2）

    -PDP上下文去激活（6.1.3）

这些基本流程可以联合起来形成综合流程，这样的例子放在第七章描述。

本文的这个部分只是提供实际操作的指导。

第八章描述了各种出错情况下的动作和为保证以后协议升级的兼容性提供规则。

1.7实际操作的应用

  文中这些流程在终端上的应用取决于终端支持的服务和功能。

1.7.1VGCS和VBS

  VGCS和VBS只用在GSMonly模式。

  对于支持VGCS和VBS的终端，文中会通过判断语句对支持该服务的终端进行专门描述，如果必要，也会给出不支持该服务的终端的行为进行描述。

 对于VGCS和VBS，可能存在以下的终端操作：

-支持VBS接听

-支持VBS的发起

-支持VGCS的接听

-支持VGCS的通话（包括了VGCS接听）

-支持VGCS呼叫的发起（包括了VGCS通话）

 除了专门提到的联合流程，本文还支持所有可能的联合。

1.7.2GPRS

1.7.2.1 GSM的分组业务（GSMonly）

 对于支持GPRS的终端，通篇在描述某个只适用于GPRS的流程时会有专门的标示，如有必要也会描述不支持的终端将有何行为。

 一个支持GPRS的MS可以属于以下三种操作模式的一种：

  -MS操作模式A（MS已附着到PS和CS域，且支持同时操作CS和PS业务）

  -MS操作模式B（MS已附着到PS和CS域，但同时只能操作一种CS/PS业务）

  -MS操作模式C（MS已只附着到PS域）

 MS的操作模式取决于MS附着的服务，是只有GPRS服务呢还是GPRS，非GPRS服务都有，以及MS是否可以同时操作GPRS和其他GSM服务。

可以操作GPRS服务的MS称为GPRSMS。

 请注意对于GPRSMS，本文中描述的GMM流程可能不支持于VGCS，VBS和GPRS的联合。

可能的交互尚未研究。

1.7.2.2 UMTS的分组业务（UMTSonly）

  附着到PS域的MS可以在以下一种MS操作模式下工作：

    -PS/CS操作模式

    -PS操作模式

 本文中这两种操作模式并没有任何不同。

使用的是MS操作模式A和MS操作模式C来代替。

 在网络操作模式I和II（详见3GPP23.060）中，工作在PS/CS操作模式的MS和处于操作模式A的GPRSMS使用相同的流程，除非明确指出了是GSMonly或者UMTSonly。

 在网络操作模式I和II中，工作在PS模式的MS和操作模式C的MS使用相同的流程，除非明确指出了GSMonly或UMTSonly。

2.参考文献

 以下文档提供了本文中使用到的引用文字和段落。

2.1 定义和缩略语

  对于本文，缩略语可参考文档3GPP231.905.

2.1.1 随机值

  文中很多地方提到了某些值采用“随机”值，当然在一直指定范围，或者更通用的是一些统计分部值中进行选择。

这样的情况只用在MS端。

  对于处在相同环境下（包括相同厂家生产的相同型号的终端）是两个MS是有很低概率会选择相同值的，这会被考虑到。

甚至，如果发生了这样的低概率事件，也会考虑到这两个终端下一个动作怎样辨别，就像它们前面的选择也不一样。

2.2.2 术语简述

  文中涉及到的术语简述如下：

 GSMsecuritycontextGSM安全上下文

  是在GSM鉴权成功执行后建立的并存储在MS和网络侧。

它包含了GSM加密密钥和加密密钥序列号。

 UMTSsecuritycontextUMTS安全上下文

  是在UMTS鉴权成功执行后建立并存储在MS和网络侧。

包含了UMTS加密密钥，UMTS完整性键，GSM加密密钥和加密蜜月序列号。

  idlemode空闲模式

  在此模式下，MS没有分配任何专用信道，监听CCCH和BCCH

 groupreceivemode组接收模式

  （只适用于支持VGCS接听或VBS接听的MS）在此模式下，MS未分配专用信道，监听分配到小区的下行语音广播信道或语音组呼信道。

偶尔，MS还必须监听服务小区的BCCH。

 dedicatedmode专用模式

  此模式下，MS至少分配了两条专用信道，只有一条是SACCH

 grouptransmitmode组传输模式

  （只适用于支持VGCS通话的MS）在此模式下，语音组呼的MS被分配2条专用信道，其中一条是SACCH。

这些信道可以在一个时间分配给一个MS而在语音组呼中分配给不同的MS。

 packetidlemode分组空闲模式

 （只适用于支持GPRS的终端）此模式下，MS没有分配分组数据物理信道的无线资源，它监听PBCCH和PCCCH或者如果这些信道网络未提供的话，监听BCCH和CCCH。

 packettranfermode分组传输模式

  （只适用于支持GPRS的终端）此模式下，MS被分配了一条或多条分组数据物理信道上的无线资源用来传输LLCPDU

 mainDCCH主DCCH

  在专用模式和组传输模式，只有两条信道用作DCCH，其一是SACCH，另一个是SDCCH或FACCH。

这个SDCCH活FACCH被称作主DCCH。

 信道被激活，是说它可以用作传输，尤其是对信令，至少有UI帧。

在SACCH上，无论何时被激活，必须保证L2帧的连续流传输。

TCH已连接，是当CS用户数据可以传输。

TCH在未激活时不可能已连接。

一个激活但未连接的TCH只用在信令传输，如DCCH。

 主DCCH上的SAPI0数据链路称为主信令链路。

任何指定在该主信令链路上发送的消息都以确认模式发送，除非专门指出。

 词组要建立一条链路是在数据链路上要建立多帧模式的缩略。

即使数据链路没有在相关信道激活后立刻建立，在其上发送UI帧也是可能的。

除非专门指出，一个数据链路层在没有信息域时建立完成。

 信道集用来表示承载关联用户信息流的TCH，比如用来支持CS连接的多时隙配置，最后需要一起处理。

 临时块流TBF是一个屋里连接，两个RR对等实体用来支持分组数据物理信道上LLCPDU单向传输。

 RLC/MAC块：

一个RLC/MAC块是RLC/MAC实体间交互的数据单元，详见3GPP44.060.

 GMM上下文：

当GPRS附着流程成功完成后建立

 网络操作模式

 有三种网络操作模式I,II和III，详见3GPP23.060

 网络操作模式会当做系统信息指出。

在正常的运营中，网络操作模式在一个路由区内的所有小区应该是相同的。

 GPRSMS操作模式

 有三种GPRSMS操作模式A，B和C，详见3GPP23.060

 RR连接：

一条RR连接是两个RR或RRC对等实体用来支持上层信息流交换的专用CS域连接。

 PS信令连接，是一个MS和CN分组域节点间对等的UMTS连接。

 异系统变更，是在不同的无线接入技术之间变换，比如GSM和UMTS

 GPRS：

GSM和UMTS系统的分组业务

 标签GSMonly表明该章节或段落的展示只针对GSM系统。

对于多系统情况，取决于当前服务的无线接入网络。

 标签UMTSonly表明该段落或章节的展示只针对UMTS系统。

对于多系统情况，取决于当前服务的无线接入网络。

 SIM，用户标识模块

 USIM,通用用户标识模块

 MS，移动设备，本文中的MS不区分MS和UE。

小区通知，是小区更新流程中的一个优化变量。

小区更新流程用LLCNULL帧作为小区变更指示，这样不会重启动READY时钟。

DTM，双模传输模式，详见3GPP44.018

3.无线资源管理流程

 详见3GPP44.018

做设备这一块的都知道，24.008的重要性，当然还有25.331了。

想当初我最开始看3GPP协议的时候接触的就是这两老大，当然还有21.905啦，呵呵。

但是很多初学者，当然我也只算一个老点的初学者，初看该协议，看到那洋洋洒洒几百页的ENGLISH也许可能有点望而却步，曾有多于1个同事向我索要其中文版，当时我也没有，让对方摇头失望啊。

说是翻译，只是好听点，真的是英文一个词一个词对照过来的，虽然没有用在线翻译，但是可能还是有些许地方意思不妥，再说某才疏学浅，错误之处还请见谅。

这本来也是娱人娱己，做个记录，以后有闲情再从头慢慢改善。

加油！

4.移动性管理的基本流程

4.1概述

本节描述了无线接口（参考节点为Um或Uu）上GPRS业务和非GPRS业务的移动性管理流程。

移动性管理子层的主要功能是支持用户终端的移动性，比如告知网络其当前的位置，秘密提供用户标识。

MM子层的其他功能还有提供到上层CM子层不同实体的连接管理服务。

详见3GPP24.007

本章定义了两类流程集：

 -针对非GPRS业务的MM流程（由MM子层的MM实体执行），和

 -针对GPRS服务的GMM流程（由MM子层的GMM实体执行），详见3GPP24.007

本节描述的所有MM流程只有当RR连接已建立的情况下才能执行。

否则，MM子层必须发起RR连接的建立。

（详见3GPP44.018第3.3节和3GPP25.331）

在A/Gb模式，本节描述的GMM流程使用RR子层提供的服务都在RR连接未建立情况下。

在Iu模式，本节描述的所有GMM流程都只有当PS信令连接已经在MS和网络间建立起来后才能执行。

否则，GMM子层必须发起PS信令连接建立过程。

（详见3GPP25.331）

GMM流程必须是对于支持GPRS的终端以及支持这些终端的网络。

对于IMSI附着了GPRS业务和非GPRS业务的终端，假设网络操作模式为I，就是说支持联合GMM流程，一些MM流程被GMM联合流程取代。

GMM联合流程不适用于GPRS操作模式C的终端，但是对网络操作模式为I，GPRS操作模式为A和B的终端却是必要的。

4.1.1MM和GMM流程

4.1.1.1 MM和GMM流程的类型

 根据他们发起的方式，MM流程分为三种类型：

 1）MM公共流程：

在有RR连接存在的时候总可以发起MM公共流程，属于此类的有：

网络发起的：

 -TMSI重配置；

 -鉴权流程

 -标识流程

 -MM消息流程

 -终止流程

不过，终止流程只发生在MM连接已建立或正在建立的情况，举个例子，不在MM特殊流程进行中，也不在IMSI去激活流程中。

终端发起的：

 -IMSI去激活

 2）MM特殊流程

  MM特殊流程只有当没有其他MM特殊流程进行时，或没有MM连接存在时启动。

属于此类的有：

    -正常位置更新流程

    -周期性更新流程

    -IMSI附着流程

 3） MM连接管理流程：

  这些流程用来建立，维持和释放MS和网络间的MM连接，此连接提供了上层CM子层实体和其对实体层交互的服务。

MM连接的建立只有当没有MM特殊流程运行时方可。

同时可以存在多条MM连接。

根据GMM流程发起的方式，可以分为以下两类：

 1）GMM公共流程：

  在Iu模式，只要有PS信令连接存在就可以发起GMM公共流程。

属于此类的有：

  在GMM上下文建立后由网络发起的：

  -P-TMSI（重）配置流程

  -GPRS鉴权和加密流程

  -GPRS标识流程

  -GPRS消息流程

 2）GMM特殊流程

  网络端发起的用于去附着网络侧IMSI，对于GPRS业务和/或非GPRS业务，并释放一个GMM上下文：

  -GPRS去附着

  MS发起的，用于GPRS业务和/或非GPRS业务的附着或去附着网络侧IMSI，建立或释放一条GMM上下文：

 -GPRS附着和联合GPRS附着；

 -GPRS去附着和联合GPRS去附着

在GMM上下文已建立时MS发起的：

-正常路由区更新和联合路由区更新；

-周期性路由区更新

在UMTS，MS发起用来建立到网络安全连接，并/或请求发送数据的资源预约。

-ServiceRequest

4.1.1.1.1 MS端信令消息中的完整性检查（UMTSonly）

在UMTSonly模式，完整性保护信令是必需的，除了紧急呼叫以外（见4.1.1.1.1a）。

在UMTSonly，只要网络端和MS端成功启动了安全模式，所有层3的协议都会使用完整性保护信令。

层3信令消息的完整性保护是底层负责。

激活完整性保护是网络进行的。

使用安全模式控制流程（详见3GPP25.331）

MS端对完整性保护的监管是由MM和GMM层负责（见3GPP33.102）。

底层会提供MM和GMM层一个完整性保护何时会在MS被激活的指示（比如指示MM层当CS域的安全模式控制流程成功完成，和指示GMM层当PS域的安全模式控制流程成功完成）。

网络的CS和PS域，以及MS内的MM和GMM层，不用考虑底层是否已经启动了另一个域的完整性保护。

网络为CS域和PS域各发起一个安全模式控制流程是必要的。

除了以下列出的消息，其他所有层3信令消息都是不允许在此域的安全模式控制流程尚未启动情况下被接收方MM和GMM实体处理或者转发给CM实体的：

 -MM消息

    -AUTHENTICATIONREQUEST

-AUTHENTICATIONREJECT

-IDENTITYREQUEST

-LOCATIONUPDATINGACCEPT（包括不改变位置区或临时标识的周期性更新）

-LOCATIONUPDATINGREJECT

-CMSERVICEACCEPT，如果满足以下两个条件：

 -没有其他MM连接建立

 -CMSERVICEREQUEST的请求原因是emergencycallestablishment

-CMSERVICEREJECT

-ABORT

 -GMM消息

      -AUTHENTICATION&CIPHERINGREQUEST

      -AUTHENTICATION&CIPHERINGREJECT

      -IDENTITYREQUEST

-ATTACHREJECT

-ROUTINGAREAUPDATEACCEPT（包括不改变路由区或临时标识的周期性路由更新）

-ROUTINGAREAUPDATEREJECT

-SERVICEREJECT

      -DETACHACCEPT（非关机情况）

 CC消息：

      -所有CC消息，如果满足以下2个条件：

        -不存在其他MM连接

        -MS的MM实体已经收到CMSERVICEACCEPT消息，且在CMSERVICEREQUEST后未启用加密或完整性保护，请求原因为“建立紧急呼叫”

 在完整性保护启动后，MS的L3接收实体不再处理没有被底层成功进行完整性检查的L3信令消息。

如果收到的信令消息没有通过完整性检查，底层将其丢弃（参考3GPP25.331）。

对于收到的CS域或PS域信令，没有被完整性保护的，即使网络已经在MS对该域启动了完整性保护，底层也会将其丢弃。

 网络侧的完整性检查在RNC执行，详见3GPP25.331。

4.1.1.1.1a 紧急呼叫的完整性保护（UMTSonly）

 网络会为紧急呼叫发起安全模式，和它为其他任何呼叫所作的一样，除了3GPP33.102中有一节"SecurityProcedureNotapplied"中描述的情况。

 当没有其他MM连接存在，要为紧急呼叫建立MM连接时，是否需要执行安全流程是由网络决定的，将在3GPP33.102中的一节"EmergencyCallHandling"中讲述。

4.1.1.2 GPRSMS的MM-GMM合作

4.1.1.2.1 网络操作模式I中的GPRS操作模式A或B终端

 在网络操作模式I时，工作于GPRS操作模式A或B的终端希望可以同时为GPRS和非GPRS业务进行IMSI附着，这会用到联合GPRS附着，联合的和周期性的路由区更新流程来取代相关的MM特殊流程IMSI附着，以及正常的和周期性的位置区更新。

   注意：

在网络操作模式为I时GPRS操作模式为A或B的MS，不管ATT标志是什么值，都会执行联合的GPRS附着或路由区更新流程。

 在网络操作模式为I时GPRS操作模式为A或B的MS的IMSI去附着将由GMM使用联合GPRS去附着流程执行。

   注意：

在网络操作模式为I时GPRS操作模式为A或B的MS，不管ATT值为多少，都会执行联合的GPRS去附着流程。

 处于网络操作模式I的GPRS操作模式A或B的MS，将使用GMM特殊流程取代MM特殊流程，除非在专门描述MM特殊流程重新启动的情况下，因此在4.3和4.4节列出的何时触发MM特殊流程的所有条件都用不到了。

 如上条件的MS，也不会使用任何MM特殊流程关联的时钟（比如T3210,T3211,T3212,T3213），除非在专门讲述MM特殊流程重启动的情况。

如果这些MM时钟已经在运行，MS也不会按照时钟超时后应有的行为执行。

注意：

每当GMM执行联合的GMM流程时，GPRSMS就会进入MM状态MMLOCATIONUPDATINGPENDING，以阻止MM执行位置更新流程。

 如果MM执行了鉴权流程，且被网络拒绝（收到了AUTHENTICATIONREJECT），MS设置GPRS更新状态为GU3ROAMINGNOTALLOWED，如果可以，删除存储的P-TMSI,P-TMSI签名，RAI和GPRS加密密钥序列号。

SIM/USIM被视为对GPRS和非GPRS业务均无效，知道关机或取出SIM/USIM卡。

MS将终止所有GMM流程并进入状态GMM-DEREGISTERED。

4.1.1.2.2 网络操作模式II或III下的GPRS模式A或B终端

 如果网络操作模式为II或III，想要同时对GPRS或非GPRS业务进行IMSI附着的GPRS模式A或B终端，可以使用4.3和4.4节列出的MM特殊流程，以及4.7.3，4.7.4和4.7.5小节列出的GMM特殊流程。

周期性位置更新的使用将在后文的4.4.2描述，周期性位置区更新在4.7.2.2讲述。

 如果MM执行了鉴权流程，且被网络拒绝（收到了AUTHENTICATIONREJECT），MS设置GPRS更新状态为GU3ROAMINGNOTALLOWD，如果可以，再删除存储的P-TMSI,P-TMSI签名，RAI和GPRS加密密钥序列号。

SIM/USIM被视为对GPRS和非GPRS业务均无效，直到关机或取出卡。

MS将终止所有GMM流程并进入状态