試論GPRS位置管理策略相關問題論文

試論GPRS位置管理策略相關問題論文

　　摘 要：GPRS網絡的位置管理過程包括小區重選、小區更新和路由區更新；位置管理區域有小區、路由區和位置區。與GSM-R網絡中移動臺的空閑模式和專用模式不同GPRS移動臺和網絡有空閑、待命和就緒三種移動性管理狀態，激活和未激活兩種會話管理狀態，并就其中管理狀態轉移模型進行分析。

　　關鍵詞：鐵路通信；GPRS位置管理；移動臺；定時器；狀態轉移模型

　　1 引言

　　移動性管理中非常重要的兩個問題是位置登記和位置查找。位置登記是指移動用戶向系統報告其所在位置的過程，通過位置更新過程完成；位置查找是指用戶在被呼叫時，系統根據該用戶在相關數據庫的信息查找其所在區域的訪問位置寄存器通過尋呼過程完成。設計位置管理策略時需要考慮呼叫時延、系統負荷、資源利用及系統復雜性等問題，因此它在移動通信系統設計中是一個非常重要的問題。目前關于位置管理策略的研究都是針對GSM系統小區和位置區兩級位置管理區域。對于GPRS系統小區、路南區、位置區三級位置管理區域的研究及在鐵路高速運動狀態情況下位置管理對數據傳輸時延的影響還未有深入研究[1，2]。

　　2 GPRS移動臺和網絡的狀態模式

　　2.1 GPRS空閑(Idle)狀態

　　當移動臺處于GPRS空閑狀態時，表明移動臺已開機，但還沒有附著到GPRS網絡上去，SGSN和GGSN中的移動性上下文中不存儲該移動臺的信息。因此移動臺無法識別GPRS網絡，也就不執行用戶相關的移動性管理程序。

　　移動臺在這種狀態下只能接收PTM．M的數據傳輸。網絡在這種情況下無法尋呼到該用戶，移動用戶不能接收和發送PTP和PTM—G數據。因此處于這種狀態的移動臺可以被網絡認為是不可及的。為了在移動臺和SGSN之間建立移動性管理(MM)連接，移動臺將執行GPRS附著過程。

　　2.2 待命(Standby)狀態

　　在GPRS待命狀態下，移動臺已執行了GPRS附著過程，并且和SGSN建立起了MM連接。但是SGSN對移動臺的移動性管理僅在路由區(RA)層次上。移動臺在這種狀態下可以接收PTP或PTM—G數據的尋呼。通過SGSN，移動臺也可以接收電路交換業務的尋呼。

　　移動臺在這種狀態下，可以執行GPRS小區選擇和小區重選，也可以執行本地GPRS路由區更新。在SGSN中關于處在待命狀態的移動臺的位置信息只有GPRS路由區(I認)的信息。移動臺在相同路由區內改變服務小區，并不需要通知SGSN。移動臺在此狀態下可以激活或清除PDP上下文，如果移動臺想要發送數據就必須首先激活一條PDP上下文。也就是說當移動臺在發送數據的和接收數據之前，首先應先激活一條PDP上下文。

　　移動臺并不能進行PTP數據的接收和傳輸，也不能進行PTM-G數據傳輸。

　　2.3 就緒(Ready)狀態

　　當移動臺和GPRS網絡的分組傳輸正在進行之中或剛剛結束時，移動臺就處于GPRS就緒狀態下。就緒定時器定義了在分組傳輸停止多長時間后，移動臺就將從就緒狀態轉為待命狀態。就緒定時器的值由SGSN設定，范圍可以從0到無窮大，也就是說當該值設為無窮大時，移動臺將永遠不會返回待命狀態下。在就緒狀態下時，SGSN將在具體小區的層次上對移動臺進行管理。也就是說SGSN含有處于就緒狀態下移動臺的小區信息。當移動臺在就緒狀態下每次改變服務小區時，應向SGSN發送“小區更新”(Cell Update)消息。此時，GPRS的小區選擇和重選即可以由移動臺自主完成，也可以選擇由網絡控制完成。在數據傳輸過程中，移動臺數據分組BSSGP頭就包括小區的標志。

　　在就緒狀態下網絡無需給移動臺發送尋呼請求。由于移動臺的小區位置是已知的，SGSN將直接給PCU發送分組數據，而PCU將立刻發起移動臺的立即指配程序。如果移動臺此時發起了GPRS分離程序，它將直接從就緒狀態變為空閑狀態。

　　當SGSN從外部網絡收到PTP或PTM．G數據的尋呼時，若移動臺處于待命狀態，SGSN首先應本身登記的關于移動臺的尋呼進行標志(PPF)，它是記錄在SGSN中的參數，指示是否能對移動臺發起GPRS和非GPRS的尋呼是否被置位，如果被置位，SGSN將在該移動臺所處的路由區內發起尋呼；若PPF沒有置位，則SGSN不會發起對該移動臺的尋呼程序。當SGSN收到該移動臺返回的尋呼響應時，將把移動臺的MM標志從待命狀態改為就緒狀態，此后移動臺將和網絡建立一條PDP上下文，然后就可以開始數據傳送了。同樣，SGSN在收到移動臺發起的數據或信令時，也會將移動臺的MM標志從待命狀態改為就緒狀態。

　　網絡的移動臺不可達定時器超時后，SGSN可以執行IMSI的隱式分離，以便將移動臺的MM標志改為空閑狀態，然后SGSN將刪除和該移動臺的MM的PDP的上下文。如移動臺進入GPRS盲區的時間超過移動臺不可達定時器，將進入這種狀態。

　　2.4 未激活(Inactive)狀態

　　該狀態是指用戶的某個PDP地址沒有激活的數據業務，相應的PDP上下文中沒有路由或映射信息。此時移動臺不能進行數據傳送，移動臺的路由區更新不會引起PDP上下文的更新。移動臺可以通過發起PDP上下文激活程序，從未激活狀態進入激活狀態。

　　2.5 激活(Active)狀態

　　該狀態是指用戶的某個PDP地址有激活的數據業務。由于MS、SGSN、GGSN的相應PDP上下文中包含了該PDP地址所傳輸的PDU的路由或映射信息，因此他們之間可以傳輸數據。用戶的MM狀態為待命或就緒時，PDP狀態才可能進入激活狀態。只有當執行了PDP上下文的解除程序或者移動臺的MM狀態變為空閑，PDP狀態才從激活轉變成未激活。無論PDP地址為靜態或動態，都可由MS請求發起PDP上下文激活程序。MS從歸屬網絡發起PDP上下文激活的流程及從拜訪網絡發起PDP上下文激活的流程。

　　3 與狀態轉移相關的定時器

　　3.1 T3314

　　T3314是ready timer(就緒狀態定時器)，它在移動臺和網絡側均存在，此定時器控制移動臺是否執行小區更新過程。在移動臺側，當移動臺在ready(就緒)狀態每向網絡發送一個點到點的包數據單元時都要啟動該定時器。如果移動臺在定時器超時后還沒有發送下一個包數據單元重置定時器以致定時器超時則移動臺進入standby(待命)狀態，就緒定時器正常停止。在網絡側，網絡每收到一個點到點的包數據單元時都要啟動該定時器。如果網絡在定時器超時后還沒有收到下一個包數據單元重置定時器以致定時器超時則網絡進入standby(待命)狀態，就緒定時器正常停止。在就緒狀態下的移動臺，經過同一路由區內的不同小區在完成物理層的小區重選后都應執行小區更新過程；若經過的兩個小區位于不同路由區則在完成物理層的小區重選后執行路由區更新程序。就緒定時器的值在移動臺和SGSN中一樣的，這個元素是一個可選元素在SGSN中設定是否發送該參數以及該參數的值，如果設定了該參數的值則通過SGSN發送的Attach accept、Routing AreaUpdate Accept消息將該值告知移動臺。

　　3.2 T3312

　　T3312是周期性路由區更新定時器，它只存在于移動臺側。此定時器的值在Attach accept和Routing area accept消息中作為必須元素，由網絡發給移動臺控制移動臺周期性路由區更新的頻度。T3312在移動臺的T3314定時器超時離開就緒狀態時啟動。當T3312超時時，移動臺應啟動周期性路由更新過程，并將T3312置為初始值，以用于下一次啟動。當T3312超時時，如果移動臺不處于GPRS移動性管理已注冊常規業務狀態，那么移動臺就將更新過程延遲到它返回到GPRS移動性管理已注冊常規業務狀態后再執行。

　　對于移動臺離開GPRS覆蓋區后，又回至0GPRS覆蓋區的情況：如果回至UGPRS覆蓋區前，周期性路由區更新定時器超時了，移動臺重新選到GPRS網絡后首先執行路由區更新過程原因值為RA updating only(iE常的路由區更新)過程；如果該定時器沒有超時，移動臺重新選到GPRS網絡后要等到路由區更新定時器超時后才發起周期性路由區更新過程原因值為Periodic update(周期性更新).

　　3.3 MS unreachable Timer

　　MS unreachable Timer是移動臺不可達定時器它監視SGSN內周期性路由區更新過程，因此這個定時器只存在。y-SGSN內，它的設置時間比周期性路由區更新定時器稍長一些，此值比T3312最少大4分鐘。當T3314超時移動臺從就緒狀態轉入待命狀態時移動臺不可達定時器啟動，當SGSN收到點到點的包數據單元時停止定時器。當移動臺不可達定時器超時后SGSN將停止給移動臺發送分組域尋呼或電路域尋呼消息，但會立即啟動其他功能(例如基于MSCⅣLR的呼叫轉移)。當MS中的下一個活動被檢測到時，PPF仍會設置。MM上下文和PDP上下文將全部保存到SGSN中。

　　4 移動性管理狀態轉移模型及分析

　　由于控制移動臺和SGSN狀態轉移的定時器分別存在于不同的兩側，例如T3314在移動臺和SGSN側均存在，T3312只在移動臺側，MS unreachable Timer只在SGSN側。這樣就導致移動臺的狀態轉移過程和SGSN狀態轉移過程存在差異，并且在同一時刻兩側的狀態不同。在以往的研究中我們只是對移動性管理狀態(包括空閑、待命、就緒狀態)和會話管理狀態(包括PDP激活、PDP未激活狀態)分別作出狀態轉移分析，并未將二者結合起來。

　　移動臺管理狀態模型如圖1所示。根據模型的建立過程可以看到MS在每個狀態的停留時間與使他向下一狀態轉移的操作有關，并不一定完全服從統一概率分布。離散時間參數的Markov鏈在每個狀態的停留時間都是確定參數l，連續時間參數的Markov鏈在每個狀態的停留時間服從指數分布。而在MS管理狀態轉移模型中停留時間與它當前的狀態有關，把停留時間從指數分布拓展到其他分布。因此用半Markov鏈分析MS的狀態轉移過程。分析中需要解決的問題包括兩方面：一是MS在某一狀態的平均停留時間T，二是MS在某一狀態的穩態概率R。

【試論GPRS位置管理策略相關問題論文】相關文章：

試論同居關系中的相關問題12-11

試論知識管理中的知識產權問題及其策略03-29

企業稅務管理的問題優化策略論文02-22

淺析園林工程管理的相關問題及措施論文11-20

路橋施工項目管理問題與提升策略論文01-12

淺析骨灰的相關民法問題論文11-13

鐵路項目工程物資管理的相關問題探討論文03-05

建設工程項目管理存在的問題及策略論文02-26

林業種植問題策略研究論文02-27

mba論文：試論電力市場的營銷策略選擇12-01