位置更新流程-个人理解版
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位置更新(Location Updating)移动用户,顾名思义用户随时随地有可能改变其所在位置。
不管移动用户从城南跑到城北,从苏州赶到北京,还是从中国飞到法国,只要是在网络覆盖的范围以内,我们都要保证他随时随地能接到电话。
因此,网络必须随时知道手机所在的位置。
为了确保网络能实时掌握用户所在位置并及时更新用户位置,当手机改变所在的位置区域时,必须同时将这一改变通知网络系统,这一过程就称之为位置更新(LOCATION UPDATING)。
其中位置更新又分为三种情况:通常的位置更新(NORMAL)、开机时的位置更新(ATTACH)和周期性的位置更新(PERIODIC REGISTRATION)。
下面就其进行分别阐述:一、位置更新—通常型( NORMAL)如果在网络信号覆盖范围内的某一特定区域,它是由一个或多个基站处理,并且手机在此区域内移动时,并不需要告之网络更新位置,那么此部分区域即为一个位置区。
一个位置区可由一个和多个BSC控制,但是一定是由一个MSC来控制。
如图3-1中(1)所示(图中数字与位置更新步骤相对应),当手机空闲时,它会在BCCH信道上收集系统信息,这使得手机能够获得当前服务小区所属位置区的识别码,并与手机内原存储的位置区识别码相比较,以判断它是否进入了新的位置区。
如果手机收集到的位置区识别码与手机中原存储的不同,则手机将进行位置更新。
这就是通常的位置更新。
MS BTS BSC MSC/VLR HLR(7b) (7a)(1) 系统信息(2) 无线链路建立(3) 服务请求(4) 鉴权(5) 数据更新(6) 允许接入(7) 信道释放图1-1 表示通常类型的位置更新手机向BTS发送一个信道请求消息(2a),消息中包含要求接入的原因。
接入原因除位置更新以外,也可能是寻呼应答或紧急呼叫。
基站收到请求消息后,再发送给BSC。
BSC寻找一个空闲的信令信道,并让BTS激活它(2b)。
BTS接到BSC的反馈消息后,立即通知手机占用该信令信道(2c)。
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。
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。
位置更新详细讲解位置更新流程详解一位置更新在NAS 层中位置和作用三层业务请求当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:位置更新请求(LOCATION UPDATE REQUEST)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分离程序位置更新属于MM的特定程序2 位置更新基本概念2.1.位置更新涉及的参数及定义: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:位置区号码注意:LAI与LAC的区别,其中位置更新中使用的是LAI。
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/doc/15dbde34944bcf84b9d528ea81c758f5f61f2993.html C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。
/doc/15dbde34944bcf84b9d528ea81c758f5f61f2993.html C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。
4.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。
GSMBSS信令消息诠释——位置更新流程目录GSMBSS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。
正如不同的国家使用不同的语言,不同的语言又使用不同的语法一样,在通信网中,不同的接口使用不同的信令,不同的信令又对应使用不同的协议。
因此信令是建立在协议基础之上的,而读懂了信令就读懂了设备之间的语言,就能清楚的明白系统是如何进行通讯的,特别为通040808080858BSSM900/3G1.图错误!未指定顺序。
位置更新流程2. 信令流程详解(1). C hannelRequestMS在空中接口的接入信道上(RACH上)向BTS发送ChannelRequest((该消息内含接入原因值为位置更新)。
该消息里的字段描述如下:●TransparentIndicatorTransparent-indicator显示“non-transparent-message”说明这条消息对BSS是不透明传输的,也就是BSC 和BTS要处理这条消息。
●ChannelType协议0858-860的9.3.1 ChannelNumber定义如下代●RA (查协议RA(个字,起请求的MS,还需要根据Um接口上UA应答消息判断(见后面相关内容)。
下表中的”X”表示的是RandomReference字段,根据前面的3~6比特,根据这个字段,系统就能知道发起信道请求的原因值了。
比如我们可以查出,信令里的对应下表中的EstablishmentCause为000xxxxx或0000xxxx的因为位置更新而发起的信道请求NECI(newestablishmentcausesindication),也叫“半速率指示”。
为0时:Newestablishmentcausesarenotsupported,为1时:Newestablishmentcausesaresupported。
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。
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,Kc
AUC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。
5)Location Updating Accept消息中包含了MS新的LAI和TMSI,并非每次都包含TMSI的,这主要取决于MSC/VLR,可以每次或若干次空中接口操作后(如呼叫建立,位置更新等),重新分配一次,它总是和加密一起使用,如果没有TMSI再分配的话,MSC/VLR是不会下发加密密令的。
6)TMSI Reallocation Complete告知MSC/VLR手机已经收到TMSI了,VLR清除老的TMSI并存储新的TMSI
位置更新涉及VLR和HLR
包括以下几中情况:
·MS处于新的VLR的位置区域,所以该位置必须更新到HLR(此时MS可以用TMSI或IMSI标识自己)·MS首次登记到网络(IMSI标识自己)
·位置在VLR登记后相关数据丢失(此时MS必须使用IMSI来标识自己)
MS首次登记到网络或登记后相关数据丢失后用IMSI表识自己,流程如下图:
MS处于新的VLR的位置区域,IMSI标识自己,流程如下图:
MS处于新的VLR的位置区域,请求位置更新是使用的是前一个VLR(PVLR)分配的TMSI 表示自己,为得到该MS的鉴权三元组,VLR2需要知道该MS的归属HLR地址信息,VLR2可以从IMSI分析得到该信息,所以VLR2需要同PVLR通信,要IMSI;若PVLR无IMSI响应,则VLR2可通过向MS请求ISMI,得到IMSI后接下去位置更新,如下图:
MS位置更新时用TMSI标识自己,但VLR不认识TMSI,此时MSC/VLR会要求MS提供IMSI后再次进行位置更新,如下图:
下面附三种类型位置更新在A口上的消息:。