MF001003 GSM BSS信令流程ISSUE1.0
第1章 位置更新
第1章 位置更新
1.1 概述
在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,需要保持三者的一致,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。
位置更新流程是一个通用流程,在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,LOCATION UPDATING REQUEST消息中包含位置更新流程的类型信息。
在网络侧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attempt counter 计数器。在MS开机或SIM卡刚插入时,该计数器清零。
MS中要保持一个\location areas for roaming\表和一个of \location areas for regional provision of service\表。MS关机或SIM卡拔出时,将这两个表删除。当MS收到位置更新拒绝消息,其原因值为\或\时,从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新请求的LAI要加到相应的表项中。这两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在SIM卡中置UPDATED状态位,并存储新的位置区信息。
1.2 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(不同之处在下面各小节中详细描述),流程如下图:
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第1章 位置更新
MSBTSBSCMSC (1)Channel REQ(2)Channel RQD(3)Channel ACTChannel ACT ACK(4)(5)I MM ASS CMD(6) SABM(7)UA(8)EST IND( LOC UPD REQ)(9)CR(CMP L3 information)(10)CC(11)Location Updating AcceptLocation Updating Reject(12)TMSI Reallocation CMP(13)Clear Command(14)Clear Complete(15)
图1-1 位置更新流程
(1) MS在空中接口的接入信道上向BTS发送Channel Request(该消息内
含接入原因值为位置更新);
(2) BTS向BSC发送Channel Required消息;
(3) BSC收到Channel Required后,分配信令信道,向BTS发送Channel
Activation;
(4) BTS收到Channel Activation后,如果信道类型正确,则在指定信道上
开功率放大器,上行开始接收信息,并向BSC发送Channel Activation Acknowledge;
(5) BSC通过BTS向MS发送Immediate Assignment Command; (6) MS发SABM帧接入; (7) BTS回UA帧进行确认;
(8) BTS向BSC发Establishment Indication,该消息中包含了Location
Update Request消息内容;
(9) BSC建立A接口SCCP链接,向MSC发送Location Update Request; (10) MSC向BSC回链接确认消息;
(11) MSC向MS回位置更新接受消息,表明位置更新成功; (12) 在网络侧拒绝本次位置更新时,网络侧下发给消息给MS;
(13) 若MSC侧选择“位置更新时分配TMSI”为否,则在位置更新的过程中,
MS没有“TMSI Reallocation Complete”消息的上报。
(14) 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。
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第1章 位置更新
1.1.1 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,位置更新类型在LOCATION UPDATING REQUEST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在每次进入MM IDLE 状态中的NORMAL SERVICE或ATTEMPTing TO UPDATE子状态时,启动该定时器。MS在离开MM IDLE子状态时,保持T3212定时器值。
在下列情况下,该定时器停止计时(MS重置T3212定时器为初始值以便下一次位置更新):
?
收到LOCATION UPDATING ACCEPT 或LOCATION UPDATING REJECT消息时;
? ?
收到AUTHENTICATION REJECT 消息时;
第一条MM消息收到时,或在MM连接建立加密模式完成时(最近业务状态为LIMITED SERVICE除外);
? ? ?
MS已响应寻呼,并正确地收到除RR消息外的层3消息; T3212定时器超时;
MS去活(如.关机或无SIM卡拔出);
当T3212定时器超时,则启动位置更新流程。
如果MS在业务状态NO CELL AVAILABLE, LIMITED SERVICE, PLMN SEARCH或PLMN SEARCH-NORMAL SERVICE,T3212定时器超时,则MS在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定时器超时值在SYSTEM INFORMATION TYPE 3消息的Control channel description IE携载。
MS在NO CELL AVAILABLE, LIMITED SERVICE, PLMN SEARCH 和PLMN SEARCH-NORMAL SERVICE等状态,T3212超时值不变。 在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定时器值为初始值重启新的定时器; 当T3212处于非计时态时,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。
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1.2.2 IMSI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在网络中处于活动态。SYSTEM INFORMATION TYPE 3消息中有一个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在IMSI激活时触发IMSI附着流程。在网络覆盖区,或IMSI激活的MS从非覆盖区进入覆盖区,在update status 标志为 UPDATED时,并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,MS触发正常位置更新流程,而不论ATT标志为何值。
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在 LOCATION UPDATING REQUEST消息中指明。
1.2.3 正常位置更新流程
正常位置更新流程由MS发起时,所有正在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,并进入 WAIT FOR RR CONNECTION (LOCATION UPDATE)状态。
MS向网络侧发送LOCATION UPDATING REQUEST消息发起位置更新流程,启动T3210定时器并进入LOCATION UPDATING INITIATED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的进一步信息,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LOCATION UPDATING REQUEST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。
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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。 每一次位置更新失败,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, #12 or #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LOCATION UPDATING ACCEPT消息。
在身份保密服务激活时,网络可进行TMSI重分配。分配的TMSI和LAI信息包含在LOCATION UPDATING ACCEPT消息。此时,网络侧启动T3250定时器。
MS受到LOCATION UPDATING ACCEPT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. I如果该消息中包含TMSI,则MS存储TMSI于SIM中,并向网络侧发送TMSI REALLOCATION COMPLETE。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LOCATION UPDATING ACCEPT 消息中包含的LAI or PLMN ID信息 在 \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LOCATION UPDATING REJECT消息。MS在收到LOCATION UPDATING REJECT消息,T3210
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