流程管理位置更新具体信令流程.docx
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流程管理位置更新具体信令流程
(流程管理)位置更新具体信令流程
位置更新
4.1概述
于GSM系统中有三个地方需要知道位置信息,即HLR、VLR和MS。
当这个信息发生变化时,需要保持三者的壹致,由位置更新流程实现。
位置更新流程是位置管理中的主要流程,总是由MS发起。
位置更新流程是壹个通用流程,于如下三类位置更新流程中要使用到:
正常位置更新、周期性位置更新、IMSI附着位置更新流程。
正常位置更新用于更新网络侧对于MS的位置区信息,LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中包含位置更新流程的类型信息。
于网络侧VLR判定MS为未知用户时,会启动正常位置更新流程,作为MM连接建立请求的响应。
为限制位置更新尝试次数,位置更新失败时要使用位置更新attemptcounter计数器。
于MS开机或SIM卡刚插入时,该计数器清零。
MS中要保持壹个"forbiddenlocationareasforroaming"表和壹个"forbiddenlocationareasforregionalprovisionofservice"表。
MS关机或SIM卡拔出时,将这俩个表删除。
当MS收到位置更新拒绝消息,其原因值为"Roamingnotallowedinthislocationarea"或"LocationAreanotallowed"时,从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新请求的LAI要加到相应的表中。
这俩个表的容量至少要有10个表项,当表项数目超过表的容量时,最早的表项内容删除。
成功的进行位置更新后,MS于SIM卡中置UPDATED状态位(UPDATED状态表明最后壹次位置更新请求成功,同时此时LAI、TMSI,加密的密钥和加密序列号均应该保存于SIM卡中),且存储新的位置区信息。
4.2位置更新流程
正常位置更新、周期性位置更新和IMSI附着位置更新流程基本相同(不同之处于下面各小节中详细描述),流程如下图:
图4-1位置更新流程
(2)MS于空中接口的接入信道上向BTS发送ChannelRequest(该消息内含接入原因值为位置更新);
(3)BTS向BSC发送ChannelRequired消息;
(4)BSC收到ChannelRequired后,分配信令信道,向BTS发送ChannelActivation;
(5)BTS收到ChannelActivation后,如果信道类型正确,则于指定信道上开功率放大器,上行开始接收信息,且向BSC发送ChannelActivationAcknowledge;
(6)BSC通过BTS向MS发送ImmediateAssignmentCommand;
(7)MS发SABM帧接入;
(8)BTS回UA帧进行确认;
(9)BTS向BSC发EstablishmentIndication,该消息中包含了LocationUpdateRequest消息内容;
(10)BSC建立A接口SCCP链接,向MSC发送LocationUpdateRequest,该消息中包含了当前小区的CGI信息;
(11)MSC向BSC回链接确认消息;
(12)MSC向MS回位置更新接受消息,表明位置更新成功;
(13)于网络侧拒绝本次位置更新时,网络侧下发消息给MS;
(14)若MSC侧选择“位置更新时分配TMSI”为否,则于位置更新的过程中,MS没有“TMSIReallocationComplete”消息的上报。
(15)从此处开始网络侧启动信道释放流程,详细解释见释放流程部分。
4.2.2周期性位置更新
周期性位置更新用于通知网络侧MS没有关机,采用正常位置更新流程实现,位置更新类型于LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中给出;
MS中的T3212定时器用于周期性位置更新。
如果该定时器没有启动,则MS于每次进入MMIDLE状态中的NORMALSERVICE或ATTEMPTingTOUPDATE子状态时,启动该定时器。
MS于离开MMIDLE子状态(MMIDLE状态表明MS处于非激活态,即没有进行任何呼叫流程,仅处于侦听状态,例如当进行主叫、被叫等过程中,MS会离开MM_IDLE状态)时,T3212定时器继续运行直至超时。
于下列情况下,该定时器停止计时(同时MS重置T3212定时器为初始值以便下壹次位置更新):
-收到LOCATIONUPDATINGACCEPT或LOCATIONUPDATINGREJECT消息时;
-收到AUTHENTICATIONREJECT消息时;
-第壹条MM消息(如位置更新接受,CMSERVICEACCEPT等)收到时,或于MM连接建立加密模式完成时(最近业务状态为LIMITEDSERVICE除外);
-MS已响应寻呼,且正确地收到除RR消息外的层3消息;
-T3212定时器超时;
-MS去活(如关机或SIM卡拔出);
当T3212定时器超时,则启动位置更新流程。
如果MS于业务状态NOCELLAVAILABLE,LIMITEDSERVICE,PLMNSEARCH或PLMNSEARCH-NORMALSERVICE,且且T3212定时器超时,则MS于离开业务态时再启动位置更新流程。
如果T3212定时器超时时,系统消息指明不使用周期性位置更新,则不启动位置更新流程。
T3212定时器超时值于SYSTEMINFORMATIONTYPE3消息的ControlchanneldescriptionIE携载。
MS于NOCELLAVAILABLE,LIMITEDSERVICE,PLMNSEARCH和PLMNSEARCH-NORMALSERVICE等状态,T3212超时值不变。
于T3212定时器计时时,如果超时值进行更改(如:
服务小区的变更、T3212超时值的广播),则MS以当时T3212定时器值模新的T3212值为初始值继续计时;
当T3212停止计时时,MS以1~“新的初始值”之间的随机值为初始值重启新的定时器。
4.2.3IMSI附着位置更新流程
IMSI附着位置更新流程是IMSI分离流程的补充,表明MS于网络中处于活动态。
SYSTEMINFORMATIONTYPE3消息中有壹个ATT标志,指明IMSI附着和IMSI分离流程是否使用。
如果网络侧指明需要使用IMSI附着和IMSI分离流程,则MS于IMSI激活时触发IMSI附着流程。
当MS于网络覆盖区内进行IMSI激活或MS从非覆盖区进入覆盖区时,当且仅当updatestatus标志为UPDATED,且且存储的位置区和当前服务小区BCCH上广播的位置区相同时,才触发IMSI附着流程;否则不论ATT标志为何值,MS触发正常位置更新流程。
IMSI附着位置流程采用正常位置更新流程实现。
但位置更新类型必须于LOCATIONUPDATINGREQUEST消息中指明。
4.2.4正常位置更新流程
正常位置更新流程由MS发起时,所有正于计时的触发位置更新流程定时器停止计时,如:
T3211,T3212定时器。
由于此时MS无RR连接,MM子层向RR子层请求RR连接,且进入WAITFORRRCONNECTION(LOCATIONUPDATE)状态。
MS向网络侧发送LOCATIONUPDATINGREQUEST消息发起位置更新流程,启动T3210定时器且进入LOCATIONUPDATINGINITIATED状态,该消息中包含位置更新类型信息。
1.网络请求MS能力信息
网络侧可能会发起类标更新流程获取MS的进壹步信息,如加密能力等。
2.身份请求
如果网络侧不能通过TMSI和LAI得到IMSI信息,网络侧可能会发起身份请求流程。
3.鉴权流程
收到LOCATIONUPDATINGREQUEST消息时,网络侧也可能发起鉴权流程。
4.加密设置流程
如果新的TMSI需分配,则网络侧可能会发起加密模式设置。
5.位置更新Attempt计数器
当位置更新失败时,为限制位置更新尝试次数,位置更新尝试计数器用于位置更新失败次数的计数,该计数器表示连续失败的位置更新次数。
每壹次位置更新失败,该计数器增1;
下列情况该计数器清零:
-MS开机时;
-SIM卡插入时;
-位置更新成功时;
-位置更新带原因值#11,#12or#13完成时;
-业务状态从ATTEMPTING向UPDATE改变时;
-进入新的位置区时;
-T3212定时器超时时;
-位置更新由CM子层请求触发时;
当T3211定时器超时,判断是否重新发起进行位置流程时使用位置更新尝试计数器。
6.位置更新接受
如果网络侧接受位置更新,则向MS发送LOCATIONUPDATINGACCEPT消息。
于身份保密服务激活时,网络可进行TMSI重分配。
分配的TMSI和LAI信息包含于LOCATIONUPDATINGACCEPT消息中。
此时,网络侧启动T3250定时器。
MS收到LOCATIONUPDATINGACCEPT消息后,存储LAI,T3210定时器停止计时,位置更新尝试计数器清零,置SIM卡中的更新状态标志为UPDATED。
如果消息中包含IMSI,没有给MS分配TMSI,则MS要删除TMSI。
如果该消息中包含TMSI,则MS存储TMSI于SIM中,且向网络侧发送TMSIREALLOCATIONCOMPLETE。
如果该消息中既不包含TMSI,也不包含IMSI,则MS将延用原TMSI。
如果LOCATIONUPDATINGACCEPT消息中包含的LAIorPLMNID信息于"forbiddenlists"列表中,则删除该列表的这些表项。
7.位置更新拒绝
如果网络侧不接受位置更新,则网络侧将给MS回送LOCATIONUPDATINGREJECT消息。
MS于收到LOCATIONUPDATINGREJECT消息后,T3210停止计时,存储被拒绝原因,启动T3240定时器,进入LOCATIONUPDATINGREJECTED状态,等待网络侧释放RR连接。
释放RR连接后,MS将根据不同的被拒绝原因进行不同的处理:
#2(IMSIunknowninHLR),
#3(IllegalMS),or
#6(IllegalME):
如果被拒绝原因为#2、#3、#6,MS将置位置更新状态为ROAMINGNOTALLOWED,删除TMSI,存储LAI和密钥序列,于关机之前认为IMSI非法。
#11(PLMNnotallowed):
#12(LocationAreanotallowed):
#13(Roamingnotallowedinthislocationarea):
如果位置更新被拒绝原因为#11、#12、#13,MS会删除SIM卡中LAI,TMSI和密钥序列,位置更新尝试计数器清零,位置更新状态置为ROAMINGNOTALLOWED,存储LAI和PLMNID于关联禁止列表中,即如位置更新拒绝原因为#11,则将PLMNID存储于"forbiddenPLMNlist"中,如位置更新拒绝原因为#12,则将LAIID存储于"forbiddenlocationareasforregionalprovisionofservice"列表中,如位置更新拒绝原因为#13,则将LAI存储于"forbiddenlocationareasforroaming"列表中且且位置更新被拒绝原因为#13,MS于返回MMIDLE后,将重新启动网络选择流程而非消息选择流程。
其它位置更新拒绝原因值视为异常。
8.位置更新后RR连接释放
位置更新完成后,MS(除MS有后续应用请求且收到网络侧的PROCEED指示)置T3240定时器进入等待WAITFORNETWORKCOMMAND状态,等待RR连接释放。
网络侧可能因为要发起新的MM连接而保持RR连接,也允许MS发起新的MM连接。
RR连接的释放由网络侧发起。
如果T3240定时器超时RR连接仍没有释放,则MS异常退出RR连接。
此后,MS进入MMIDLE状态。
MS进入MMIDLE状态NORMALSERVICE或ATTEMPTINGTOUPDATE时,T3212定时器或T3211定时器重新启动(如下面9中描述)。
9.MS侧异常
MS侧有如下几种不同的异常
(a)接入等级控制导致接入禁止
MS驻留于服务小区,启动正常小区重选流程;于接入允许后,则MS立刻启动位置更新流程。
(b)于随机接入时收到IMMEDIATEASSIGNMENTREJECT消息。
MS驻留于选择的服务小区内,启动正常小区选择流程;如果选择的小区发生改变时,则复位T3122定时器,T3122超时后启动位置更新流程。
(c)随机接入失败
如果随机接入失败,启动T3213定时器,该定时器超时后,再启动随机接入流程。
如果连续俩次位置更新的随机接入失败,则位置更新流程终止。
(d)RR连接失败
位置更新流程终止
(e)T3210定时器超时
则位置更新终止、RR连接终止
(f)完成RR连接异常
位置更新流程终止
(g)#2、#3、#6、#11、#12、#13以外原因的位置更新拒绝
MS等待RR连接释放
于上述d)至g)和重复失败的c)情况下,MS处理如下:
T3210停止计时。
如果T3210超时,则RR连接释放。
位置更新尝试计数器增1,后续操作视LAI和位置更新尝试计数器的值。
如果位置更新状态为UPDATED,存储的LAI和服务小区BCCH广播的LAI相同,且位置更新尝试计数器小于4。
MS保持位置更新状态为UPDATED,RR连接释放后MMIDLE子状态为NORMALSERVICE。
MS存储位置更新类型信息。
RR连接释放后启动T3211定时器,T3211定时器超时后重新启动响应类型的位置更新流程。
如果位置更新状态非UPDATED,或者存储的LAI不同于服务小区BCCH信道上收到的LAI,或者位置更新尝试计数器大于等于4,则MS删除SIM卡中存储的密钥序列、LAI、TMSI信息,置位置更新状态为NOTUPDATED,RR连接释放后进入MMIDLE子状态ATTEMPTINGTOUPDATE.RR连接释放后,如果位置更新尝试计数器小于4,MS启动T3211定时器,否则启动T3212。
10.网络侧异常
(a)RR连接失败
如果公共流程中捆绑的位置更新子流程过程中,RR连接失败,则按照其他壹般流程的异常处理进行。
如果位置更新流程没有捆绑其他壹般流程,则MS的位置更新流程终止。
(b)协议错误
如果网络侧收到LOCATIONUPDATINGREQUEST消息时发现协议错误,只要可能,网络侧将给MS回送携载如下原因值的LOCATIONUPDATINGREJECT消息:
#96必要的信息元素错误;
#99信息元素错误或不存于;
#100条件信息元素错误;
#111协议错误,未定义;
给MS回送LOCATIONUPDATINGREJECT响应后,网络侧将启动信道释放流程。
4.3BSC内部处理流程
位置更新流程是壹个通用流程,使用能够分为三类:
正常位置更新、周期性位置更新、IMSI附着位置更新流程。
其中周期性位置更新时间从[系统消息数据表]的“周期位置更新时限值”字段获取,从系统消息3中下发给MS。
BSC于建立A接口SCCP链接,向MSC发送LocationUpdateRequest,该消息中包含了当前小区的CGI信息,CGI信息从[BSC小区表]中获得。
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