下载文档原格式
GSM BSS信令消息诠释——位置更新流程目录位置更新流程信令消息诠释 (4)1.信令流程 (4)2.信令流程详解 (4)(1).Channel Request (4)(2).Channel Required (7)(3).Channel Activation (7)(4).Channel Activation Acknowledge (9)(5).Immediate Assignment Command (10)(6).SABM(Set Asynchronous Balanced Mode)帧 (13)(7).UA(Unnumbered Acknowledgement)帧 (14)(8).Establish Indication (14)(9).CR(Call Request)(CMP L3 Information) (17)(10).CC（Call Confirm） (19)(11).Location Updating Accept (19)(12).Location Updating Reject (19)(13).TMSI Reallocation Complete (20)(14).Clear Command (20)(15).Clear Complete (20)附录1：Element Identifier (21)9.3 Other Information Elements (21)9.3.1 Channel Number (22)9.3.2 Link Identifier (23)9.3.4 BS Power (25)9.3.5 Channel Identification (25)9.3.6 Channel Mode (25)9.3.7 Encryption information (27)9.3.8 Frame Number (28)附录2：MS Power Class and Level (28)4.1Output power (29)4.1.1Mobile Station (29)附录3：Channel Description (1)附录4：Message Type (7)10.4Message Type (7)附录5：Data Link Layer Structure (12)5 Overview of Data Link Layer Structure (12)5.1 Functional Composition (12)5.2 Identification of Data Link End Points (13)5.3 Data Link Procedure (14)5.4 Data link Distribution Procedure (14)5.5 Random Access Procedures (14)6 Specific Requirements (15)6.1 Mode of Operation and Allowed SAPIs (15)6.2 Acknowledged Mode of Operation (15)6.2.1 Window Size (15)6.2.2 Processing Capacity (15)附录6：CKSN(Ciphering Key Sequence Number) (16)附录7：Location Updating Type (17)附录8：Classmark (18)附件9：IMSI/TMSI (27)附件10：信令跟踪文件 (28)FAQ：如何下载GSM协议？ (29)GSM BSS信令消息诠释－位置更新流程骆瑛（162429）关键词：位置更新协议信令摘要：信令就如同设备之间的语言，设备之间的正常运行都是建立在这种语言也就是信令的正常交互基础之上的。
如果手机从一个MSC 区域移动到另一个MSC 区域，位置更新就需要HLR 参与
首先MS 在新的小区内读到其BCCH 上的信息，找到该小区的LAI，该LAI 与MS 内所存的LAI 进行比较，当两者不一致时，需进行位置更新。
第一步，MS 经SDCCH 向系统发出位置更新请示。
新的LAI 属于MSC2，MSC2 发现MS 为新来访者，VLR2 中无此MS 的信息，
此时进行第二步，MSC2 向HLR 发位置更新请求，
第三步，由HLR 接收并修改用户的位置信息，通知MSC2 在VLR 中作记录。
第四步，位置更新证实消息会沿着信道传送给手机
第五步HLR 通知原来的MSC 删除相关用户信息，
第六步，原来的MSC 清除掉相关用户信息，并且反馈给HLR
HLR 下的位置更新流程如流程图所示，感兴趣的同学可以自行学习。
位置更新谈位置更新就不得不先说说鉴权和加密，它们总是那么的紧密联系在一起的。
当然并非每次位置更新都要进行鉴权，也并非一定需要加密，这主要取决与MSC/VLR。
鉴权总是由MSC/VLR启动并最终判定是否成功。
鉴权是在MSC/VLR里通过比较MS提供的鉴权响应和AUC/HLR提供的鉴权参数（SERS）是否一致进行判断的，一致则鉴权通过，否则鉴权失败。
首先搞清楚MS中SIM卡和HLR/AUC中存储的信息：SIM卡中：固定数据：IMSI，Ki,A3/A8算法临时数据：TMSI，LAI，KcAUC中：用于生成随机数（RAND）的随机数发生器鉴权键Ki各种安全算法，和SIM卡中的算法一致AUC的基本功能是产生鉴权三元组（RAND，SRES，Kc），其中：RAND有随机数发生器产生；SRES由RAND和Ki由A3算法得出；Kc由RAND和Ki用A8算出；鉴权三元组产生后存于HLR中，在需要鉴权时，MSC/VLR到HLR/AUC取鉴权三元组时，HLR每次送5组，每次鉴权用1组，其余4组保存在VLR中；直到只有2组时，才会再向HLR/AUC取鉴权三元组，HLR/AUC才参与鉴权过程，否则MSC/VLR直接向MS下发鉴权命令。
鉴权控制过程取决与运营商要求，由MSC/VLR来控制，现在国内CMCC早已开启每次鉴权，即每次呼叫建立，位置更新，无线接续建立，短消息都需要鉴权。
位置更新可以分三大类：1．正常位置更新2．周期性位置更新3．IMSI Attach付着/分离MS在同一个VLR里漫游时位置更新流程如下图：注：1）Complete Layer3 Info消息里面包含了SCCP CR消息，BSSMAP CMPL3消息（LAC和CELLID），DATP LOURQ消息，并且说明了位置更新的类别（IMSI attach/ Normal location updating/ Periodic updating）2) Authentication Request消息里面有两个重要的参数：RAND和CKSN（Ciphering Key Sequence Number）,RAND用于传给手机后计算出SRES返回给VLR来进行鉴权，而CKSN则存储入SIM卡中用于后面的加密3）Authentication Response消息中将手所计算出的SRES发给VLR进行鉴权比较4）Cipher Mode Command消息里面包含了Kc(Encryption Key)，注意Kc只在有线部分传送，空中接口送的是CKSN，这样使得加密消息更为安全，手机可通过鉴权过程中得到的CKSN产生密钥Kc。
第1章普通位置更新
1.1 普通位置更新概述
1.1.1 普通位置更新作用
普通位置更新指移动台在开机或移动过程中，收到的位置区标识与移动台中存
储的位置区识别不一致时，移动台发起位置更新请求通知网络更新该移动台的
位置区识别。
1.1.2 普通位置更新类型
根据位置更新请求消息中位置区是否属于同一MSC Server/VLR的位置区，是
否需要IMSI参与，主要分为：
●同一个MSC Server/VLR区域内部的位置更新
●跨越不同MSC Server/VLR区域的使用IMSI发起的位置更新
●跨越不同MSC Server/VLR区域的使用TMSI发起的位置更新
本章介绍以下几个流程：
●VLR内普通位置更新成功流程（仅涉及VLR）
●VLR内普通位置更新成功流程（涉及VLR和HLR）
●VLR内普通位置更新失败流程
●VLR间普通位置更新成功流程（使用IMSI发起的位置更新）
●VLR间普通位置更新成功流程（使用TMSI发起的位置更新，IMSI可以
从PVLR获得）
●VLR间普通位置更新失败流程
1.2 主要信令流程
1.2.1 VLR内普通位置更新成功流程（仅涉及VLR）
1. 流程图
(1) 2G用户在同一个MSC Server/VLR区域内部的位置更新（仅涉及VLR）
流程图如下所示。
位置更新切换----流程A接口 2008-12-04 19:11:27 阅读228 评论0 字号：大中小订阅位置更新是修改VLR和HLR内数据库的过程，当然，只有在MS移动更改VLR 区时，HLR内的数据库才会被修改。
位置更新发生条件：1）当MS开机时,MS启动IMSI配属程序，换句话说，MS通知移动网络它进入激活状态。
当MS关机时，VLR除去以前设定的IMSI标志。
2）当MS处于空闲状态时，它时时从距离最近的基站（距离最近的BTS中的BCCH）接受广播信息，包括如位置区消息等的信息。
MS将从BCCH接受到的 LAI 和SIM卡中的LAI相比较，如果它们不同，MS启动位置更新程序，并修改成新的位置区信息，存入SIM卡。
当MS从一个位置区移动到另一个时，会发生这种位置更新。
3） MS中的SIM卡内存有周期位置更新时间，MS通过这个时间值周期性地启动位置更新程序。
周期位置更新时间参数由网络维护人员来定义。
为了启动位置更新程序，MS必须对本身进行鉴别，可以通过以下两种方式进行：1）用IMSI鉴别；2）用TMSI和LAI进行鉴别。
通过TMSI+LAI，VLR可以发现移动用户的IMSI。
如果VLR间的位置更新出现问题，目的地VLR会从HLR修改移动用户数据，并将结果返回HLR。
目的地VLR用移动用户的IMSI指向HLR。
为此，在MSC中必须建立起连接IMSI到 HLR 地址的分析，这个分析我们称为IMSI分析。
MSC/VLR不能依靠TMSI+LAI鉴别移动用户，IMSI通过无线方式进行发送。
当位置更新发生时，MS在以下情况时将IMSI传送给MSC：1） MS用新的SIM卡首次开机；2） MS移动到另一个PLMN区；3） MS移动到另一个VLR区，并且初始VLR重启动（复位）；4） VLR删除MS；另外，MS也可从SIM卡将TMSI和LAI发送给MSC，通过无线方式发送TMSI 比发送IMSI给MSC更安全。
GSM移动通信系统中的位置更新GSM移动通信系统中的位置更新主要掌握了下面一些内容位置区概念：为了确认移动台的位置，每个GSM覆盖区都被分为许多个位置区，一个位置区可以包含一个或多个小区。
位置区更新的概念：当一个移动台由一个位置区移动到另一个位置区时必须在新的位置位置区进行登记，也就是说一旦移动台出于某种需要或发现其存储器中的LAI与接收到当前小区的LAI号发生了变化，就必须通知网络来改变它所存储的移动台的位置，这就是位置更新。
位置更新可分为三种：常规位置更新，周期性位置更新和IMSI附着分离。
◆移动用户在移动性的情况下要求改变与小区和网络联系的特点称为漫游.◆而在漫游期间改变位置区及位置区的确认过程则称为位置更新.◆在相同位置区中的移动不需通知MSC，而在不同位置区间的小区间移动则需通知MSC常规位置更新分为下列几步（在MSC不同的情况下，由一个MSC转移到另一个MSC下）1、MS经过BSS发位置更新请求至新的MSC2、MSC对其完成鉴权过程3、新的MSC发送位置更新请求至HLR，其中包含IMSI 和LAI信息4、HLR删除用户消息5、确认删除6、HLR插入新的用户信息到新的MSC7、确认插入8、位置更新确认9、返回给用户位置更新信息IMSI分离:当MS关机后，发送最后一次消息要求进行分离操作，MSC/VLR接到后在VLR中的IMSI上作分离标记,IMSI分离过程比较简单，分为一下几步.：1、MS经过BSS发IMSI分离请求至MSC2、MSC发位置更新请求至VLR3、释放资源当MS开机后，若此时MS处于分离前相同的位置区，则将MSC/VLR中VLR的IMSI作附着标记；若位置区已变，则要进行新的常规位置更新.，有一下简单的步骤：1、MS经过BSS发IMSI分离请求至MSC2、MSC发位置更新请求至VLR3、VLR确认4、MSC发确认信息至MS位置更新中用到的协议不太清楚，对整个流程描述不太清楚，三种位置更新的区别与联系很关键。
满足以下条件进行位置更新：MS进入新的LAC区或开机、关机、周期性位置登记。
当MSC/VLR没有用户鉴权数据的时候，需要到HLR取鉴权数据，鉴权过程见下图：位置更新信令流程：位置更新过程.1 位置更新概述满足以下条件进行位置更新：MS进入新的LAC区或开机、关机、周期性位置登记。
3.1.1 IMSI附着（Attach）当MS开机时,执行IMSI Attach过程，有以下步骤:1．MS向网络发送一个IMSI Attach消息，表明它已经变为空闲模式。
2．VLR判断是否有该用户已经存在的记录，如果没有，VLR联系用户所属的HLR请求拷贝用户的注册信息。
3．VLR更新用户状态至空闲。
4．发送确认信息到MS。
图4-3-1 IMSI ATTACH过程如果当MS关机后用户改变了所处的位置区，IMSI Attach过程可以使MS做位置更新。
在IMSI Attach过程中，VLR判断MS目前所在的位置区与存储在MS注册信息里的是否相同，如果不同则VLR更新用户的LAC。
3.1.2从网络分离（Detach）从网络分离分为以下三种：✧IMSI分离：IMSI detach向网络表明MS已经关机。
关机时MS向网络发送IMSI Detach信息，网络接收后VLR把该IMSI标记为Detached。
不需要通知HLR也不需要向MS发送确认信息。
✧隐含分离：如果MS向系统发送IMSI Detach信息时无线信道质量较差，系统可能无法解码。
因为系统不会向MS发送确认信息，所以MS就不做更多的尝试去发送。
这种情况下，系统仍然认为MS是Attach，如果采用周期登记时，系统就会很快知道MS是Detach的，然后VLR 执行Implicit Detach，把MS标记为Detach。
✧MS PURGING：MS Purging是用来通知HLR：VLR要删除用户记录。
HLR会把该用户标记为MS Purged 并把它当作不可及用户。
这省略了不必要的网络信令过程和数据库查询。
第4章位置更新4.1 概述在GSM系统中，当位置信息发生变化时，HLR、VLR和MS的位置信息需要保持一致，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，有如下三类位置更新流程：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 UPDATINGREQUEST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“forbidden location areas for roaming”表和一个“forbiddenlocation 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“Roaming not allowedin this location area”或“Location Area not allowed”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（UPDATED状态表明最后一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都应该保存在SIM卡中），并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（不同之处在下面各小节中详细描述），流程如错误!未找到引用源。
所示。
BTS BSC M SC图4-1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ChannelActivation；(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 UpdateRequest消息内容；(9) BSC建立A接口SCCP链接，向MSC发送Location Update Request，该消息中包含了当前小区的CGI信息；(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。
第4章位置更新具体信令流程4.1 概述在GSM系统中有三个地点需要明白位置信息，即HLR、VLR和MS。
当那个信息发生变化时，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治理中的要紧流程，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关于MS的位置区信息，LOCATIONUPDATING 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连接建立要求的响应。
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"forbidden location areas for roaming"表和一个"forbiddenlocation 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，其缘故值为"Roaming notallowed in this location area"或"Location Area not allowed"时，从BCCH上收到的LAI信息触发位置更新要求的LAI要加到相应的表中。
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（UPDATED状态讲明最后一次位置更新要求成功，同时现在LAI、TMSI，加密的密钥和加密序列号都应该储存在SIM卡中），并储备新的位置区信息。
4.2 位置更新流程正常位置更新、周期性位置更新和IMSI附着位置更新流程差不多相同（不同之处在下面各小节中详细描述），流程如下图：B T S B SC M S C图4-1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（该消息内含接入缘故值为位置更新）；(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ChannelActivation；(4) BTS收到Channel Activation后，假如信道类型正确，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LocationUpdate Request消息内容；(9) BSC建立A接口SCCP链接，向MSC发送Location Update Request，该消息中包含了当前小区的CGI信息；(10) MSC向BSC回链接确认消息；(11) MSC向MS回位置更新同意消息，讲明位置更新成功；(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。
立即指配(RR连接)结束后，将向网络发送三层业务请求。
三层业务请求当BSC收到建立指示后便向MSC发出第一条三层业务请求消息（COMPLETE L3 INFO），具体说该消息为：CM业务请求（CM SERVICE REQUEST）寻呼应答（PAGING RESPONSE）IMSI分离（IMSI DETACH）移动性管理程序（MM）公共程序包括：鉴权程序识别程序TMSI再分配程序IMSI分离程序LAI（位置区识别码）结构示意图MCC MNC LAC3位数字3位数字最大16BitMCC：移动国家码中国460MNC：移动网号移动01 联通02LAC：位置区号码LAC将在每个小区广播信上的系统消息中发送message 3:小区识别CELLID+LAI区识别+控制信道描述 +小区选择+小区选择参数+RACH控制参数message 4AI区识别+小区选择参数+RACH控制参数+CBCH信道描述+CBCH移动配置LAC位置区划分原则：保证不会产生寻呼负荷过高的前提下尽量降低位置更新次数。
LAC位置区设置经验：位置区设置过小，移动台位置更新过程增多，系统信令流量增大。
位置区设置过大，寻呼信道负荷过重，同时也将增加Abis接口上的信令流量。
强制登记：当移动台进行小区重选后，发现SIM卡中位置区与小区广播的位置区（LAI）不同时，移动台需把这种变化通知给网络。
当称动台由一个位置区移动到另一个位置区时，必须在新位置区进行登记，也就是说当移动台发现存储器中的LAI与接收到的当前小区的LAI不同，就需进行位置更新。
位置更新分类（根据网络对位置更新的标识不同）：正常位置更新（越位置区位置更新）周期性位置更新（T3212更新）IMSI附着（用户开机时进行）注：位置更新请求（LOCATION UPDATING REQUEST）中位置更新类型信息单元将分别指示进行何种类型的位置更新。
正常位置更新（越位置区位置更新）启动原因：VLR中MS的状态未知MS从一个LAI小区重选至另外一个LAI小区VLR内部位置更新VLR内部位置更新不需要提供IMSI号码，在VLR中进行，不需要通知HLR.位置更新请求[1]在初始化过程中，MS向网络发送的SABM帧携带的初始化报文中注明接入原因为位置将发起HLR更新。
位置更新简介
位置更新有如下：
1．正常的位置更新（越LA）
2．周期性的位置更新（对应T3212）
3．IMSI附着
一．正常的位置更新可分为：VLR内和越VLR位置更新
在VLR内，程序不必要MS提供IMSI号码，在VLR中进行，不用通过HLR；只需要更新存储相关LAI号信息。
并根据需要分配一个TMSI（也可以用以前的TMSI）。
如果是越VLR的位置更新可分为二种，一种是可以用TMSI更新，二是可以用IMSI更新。
用TMSI更新的话，由TMSI导引出IMSI后用于发起HLR更新，若是VLR无法得知IMSI则向MS发起identity request报文请求提供IMSI号码,新的VLR侧将完成鉴权加密和TMSI再分配的过程。
第二种是用IMSI更新的话，VLR检查此用户是否有记录，无则发起HLR更新。
若有则比较LAI 是否属于该VLR，不属于则发起位置更新。
二．周期性位置更新
该程序用于通知网络MS的可用性，是网络与用户保持联络的重要手段。
视情况注意设置
T3212的大小。
三． IMSI的附着
通过网络MS当前程的附着还是分离状态，以便能及时收到呼叫信息。
查找其它资料来参加后虽然是对整个流程有了理解，但想想涉及到具体信令细节的转变情况还是有好多模糊地方，现在我是觉得要针对性的查找问题才比较好解决疑问。
先放一下吧，正确是否还得一步步发掘。
以下是位置更新的详细流程（摘自大唐通信）：。
Routing area up request 位置区更新请求Sgsn context request sgsn上下文状态查询请求Sgsn context Response sgsn上下文状态查询应答Security functions 鉴权（可有可无）Sgsn context acknowledge sgsn上下文应答Forward packets 数据转发Update pdp context request 更新pdp上下文请求Update pdp context response 更新pdp上下文应答Update location 位置更新Cancel location 删除位置Cancel location ack 删除位置应答Insert subscriber data 插入用户数据Insert subscriber data ack 插入用户数据应答Update location ack 位置更新应答Location update request 位置区更新请求（电路域）Update location 更新位置Cancel location 删除位置Cancel location ack 删除位置应答Insert subscriber data 插入用户消息Insert subscriber data ack 插入用户消息应答Update location ack 更新位置应答Location update accept vlr为ue分配tmsiRouteing area update accept sgsn分配的p-tmsi和tmsi一起分配给ue Routeing area update complete 路由区更新完成Tmsi reallocation complete tmsi重分配完成。
