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),流程如下图:
B T S B S C
C
(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,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。
4.2.1 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 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,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。