PDP协议简介

PDP Context

1)PDP(Packet Data Protocol) context
　　即PDP上下文，保存用户面进行隧道转发的所有信息，包括RNC/GGSN的用户面IP地址、隧道标识和QoS等。
　　2)SM通过PDP context的激活、修改、去激活信令流程实现会话管理。PDP context 激活流程用于建立用户面的分组传输路由；PDP context修改流程修改激活的PDP context的QoS（Quality of Service）和TFT（Traffic Flow Template），在发生RAU（Routing Area Update）时，也用于修改SGSN到GGSN之间的隧道路由；PDP context去激活则用于拆除激活的PDP。
　　3)激活一个PDP上下文意味着发起一个分组数据业务呼叫。PDP上下文激活包括MS发起的激活及二次激活、网络发起的PDP上下文激活。
　　4)当HLR向SGSN插入用户数据且PDP上下文处于激活状态，SGSN可以发起PDP上下文修改流程；RAB重建，发生QoS改变，SGSN可以发起PDP上下文修改流程；SGSN之间的路由区更新，如果PDP上下文处于激活状态，SGSN可以发起PDP上下文修改过程。
　　5)PDP上下文去激活流程包括MS发起的、SGSN发起的和GGSN发起的PDP上下文去激活流程。

Packet Data Protocol (PDP)

提供在UE和网络之间能够交换IP数据包的分组数据连接，通常分组数据被限制到特定的服务，这些服务能够被访问通过所谓的访问点
对于UMTS分组数据框架， 分组数据协议上下文(PDP Context)是重要的概念之一。PDP Context有一个参数集记录，它包含了建立端到端连接的所有需要的信息：
●　PDP类型
●　PDP 地址类型
●　QoS profile 请求
●　QoS profile 协商
●　认证类型 (PAP 或 CHAP)
●　DNS 类型(静态DNS或动态DNS)
对于终端，PDP Context主要被设计主要为了2个目的：
●　第一，PDP Context被设计为了分配一个PDP地址给移动终端，其类型为IPv4或IPv6
●　第二，用QoS profile建立一个逻辑上的连接，通过UMTS网络利用PDP Context进行一系列的QoS属性协商
Multiple PDP Context
移动手机开发时，需要多个应用程序并行运行，同时进行PS calls，这些PS calls区别于他们QoS参数以及能够提供连接的目标网络（PDN）
Multiple PDP Contexts意味着一个移动终端能够有多个PDP Context，每一个能够在同一时间有不同的QoS profile。主要的PDP是一个普通的PDP Context，其拥有默认的QoS profile，它总是被最先激活。对于这个主要的PDP Context，其它的Context用于不同的PDP地址和APN。
当采用IMS，Multiple PDP Contexts将特别重要，所有的PS服务都是基于IP的。基于IMS网络，在不同的PDP Context里，MS被激活为不同SIP通信和不同的会话来进行并行服务。不同的QoS应用被用于每次连接。
用户面的数据流的PDP Context能够在移动终端（MT）或者连接的终端装置（TE）里被终止，如下图所示。被提供的连接应用可以运行在MT，也可以运行在TE上。视频电话客户端和web浏览器同时运行在手机上的示例：

在基于IMS系统，几个嵌入式应用能够同时运行在MT上，需要多个PDP Context，对于TE，一个额外的PDP Context将被激活。
Multiple PDP contexts have two sub-categories:
1、多个基本的PDP Context：它们提供不同的PDN连接
2、次要的PDP Context：它们提供相同的PDN连接，但是QoS不同
Multiple Primary PDP Contexts
多个基本的PDP Context有2个或者多个PDP Context，它们彼此独立，每一个用一个唯一的PDP地址，它们提供了同时访问不同PDN的可能。除了唯一PDP地址，每一个PDP Context有它自己的上下QoS和NSAPI（Network Layer Service Access Point Identifier），有独立的RAB（Radio Access Bearer）和GTP通道来传输用户面的数据。
PDP Context通常终止在网络侧的不同访问点（虽然允许它们终止在同一访问点），这个终止的访问点能够被定位在相同或者不同的GGSNs。
下面的示例表示3个基本的PDP Context提供了3个不同的PDN连接

基本的PDP Context能够被独立的激活或失效，通过MS或者网络发起的PDP修改程序，能够修改任何激活的PDP Context的QoS。
Secondary PDP Contexts
次要的PDP Context总是和主要的PDP Context相关联。从主要的PDP Context里，能够重用PDP地址（IP地址）和访问点（AP），因此基本的PDP Context和次要的PDP Context能够用不同QoS来提供相同的PDN连接。
一个基本的PDP Context可能分配了多个次要的PDP Context，每一个（基本和次要的）有它自己的RAB和GTP通道来传输不同的用户面数据，它们被唯一的NSAPI (Network Layer Service Access Point Identifier)所标识。
为了激活相关联的次要的PDP Context，必须优先激活基本的PDP Context。在激活的基本的PDP Context里，任何次要的PDP Context能够失效。如果基本的PDP Context被失效，那么所有相关联的次要的PDP Context也被失效。通过修改程序，基本和次要的PDP Context也能够被修改。
对于基本的PDP Context和相关联的次要的PDP Context，IP地址是共用的，对于次要的PDP Context，TFT（Traffic Flow Template）被采用来路由用户的下行链路到正确的GTP通道。下面的示例显示了一个基本的PDP Context和2个相关联的次要的PDP Context：

多个基本的PDP Context和次要的PDP Context的组合是可能的。例如：2个基本的PDP Context分别关联着一个次要的PDP Context，将导致4个PDP Context被激活。最大的PDP Context依赖于终端。
Traffic Flow Template (TFT)
TFT被GGSN用于区别不同用户载荷，TFT包含1个到8个包过滤，被唯一的包过滤标识符标识。包过滤基于下面的一个或多个过滤属性：
●　源地址 (with subnet mask)
●　IPv4 protocol number
●　目标端口范围
●　源端口范围
●　IPSec Security Parameter Index（SPI）
●　服务类型 (IPv4)
TFT被MS提供在激活的次要PDP Context请求消息里，它被GGSN保存，当路由用户下行链路数据时被验证。TFT能够被修改或删除通过MS发起的PDP Context 修改程序。TFT可以赋予一个基本的PDP Context通过MS发起的PDP Context修改程序。
从包过滤上建立TFT来提供灵活的过滤机制，PDP Context之间的联系，TFTs 和包过滤说明如下：

PDP context procedures

基本PDP context激活
这个过程被用于通过网络使用QoS来建立从GGSN到UE的逻辑连接，PDP Context的激活由UE发起，改变会话管理状态来激活，创建PDP Context，收到IP地址，预订无线资源。激活PDP Context之后，UE能够通过空中接口发送IP包。
次要PDP context激活
次要PDP context激活允许用户在基本的PDP context中使用相同的IP 地址建立次要的PDP Context，这个2个contexts有不同的QoS profile，满足不同的应用有不同的服务的需求，但是，AP名称是相同的。
PDP context变更
UE、SGSN和GGSN能够发起更新PDP Context，而且无线访问网络能够从SGSN请求PDP Context的变更。在一个激活的程序中，协商的方式修改一个或多个PDP Context的参数。
PDP context 失效
这个过程被用来删除一个从UE到GGSN的逻辑连接，发起失效的申请可以来自UE、SGSN、Home Location Register (HLR) 和GGSN。

访问点（Access points）

访问点被理解作为IP路由来提供UE到指定服务之间的连接，例如下面服务：
●　Multimedia Messaging Service (MMS)
●　Wireless Application Protocol (WAP)
●　direct Internet access
●　IP Multimedia Subsystem(IMS)
取决于网络运营商，多个服务可能被提供通过相同的AP，UE需要知道APN和GGSN的地址。一个GGSN能够提供不同的服务，能够通过不同的APN来访问。
本人补充：
从上文可以了解UMTS 和GPRS网络下，以PDP的方式来创建和管理会话，但是在LTE网络（4G)，引入的EPS Bearer 的概念，UE开机完成Attach动作，将会在U面建立default bearer，其提供基本的QoS服务；如果要使用专门的服务，必须建立dedicated bearer。