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1、M900/M1800 基站子系统 信令分析手册第4章 位置更新第4章 位置更新4.1 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
2、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forbidden 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Roaming not allowed in this location area或Location Area not allowed时，从BCCH上收到的LA
3、I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），流程如下图：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）；(
4、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 Indicati
5、on，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，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。(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。4.2.
6、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（MM IDLE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。在下列情况下，该定时器停止计
7、时（同时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（如位置更新接受，CM SERVICE ACCEPT等）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
8、 AVAILABLE, LIMITED SERVICE, PLMN SEARCH或PLMN SEARCH-NORMAL SERVICE，并且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，T3
9、212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。4.2.2 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。当MS在网络
10、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update status 标志为 UPDATED，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在 LOCATION UPDATING REQUEST消息中指明。4.2.3 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 FO
11、R 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
12、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
13、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消息中。此时，网络侧启动T3250定时器。MS收到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。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 REALL
14、OCATION 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 forbidden lists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消息后，T3210停止计时，存储被拒绝原因，启动T3240定时器，进入LOCATION UPDATING REJECTED状态，等待网络侧释放RR连接。
15、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(IMSI unknown in HLR),# 3(Illegal MS), or# 6(Illegal ME):如果被拒绝原因为#2、#3、#6，MS将置位置更新状态为ROAMING NOT ALLOWED，删除TMSI，存储LAI和密钥序列，在关机之前认为IMSI非法。# 11(PLMN not allowed):# 12(Location Area not allowed):# 13(Roaming not allowed in this location area):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ROAMING NOT ALLOWED，存储LAI和PLMN ID于相关禁止列表中，即如位置更新拒绝原因为#11，则将PLMN ID存储于forbidden PLMN list中，如位置更新拒绝原因为#12，则将LAI ID存储于 forbidden location areas for regional provision of service列表中，如位置更新拒绝原因为#13，则将LAI存储于forbidden location area
