GSM理論基礎(chǔ)知識.ppt

課程內(nèi)容 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 立即指配、鑒權(quán)加密 位置更新 MS主叫、MS被叫流程 切換 短消息 小區(qū)選擇和重選程序都是為了 保證MS選擇一個合適的小區(qū)且 在該小區(qū)上能可靠的解譯BCCH 信道的下行鏈路數(shù)據(jù)，并在上 行鏈路上具有較高的通信率， 一旦MS選擇了某個小區(qū)作為服 務(wù)小區(qū)，就可以在該小區(qū)上與 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 當(dāng)移動臺開機(jī)或從盲區(qū)進(jìn)入覆蓋區(qū)后，它將尋找 PLMN允許的所有頻點(diǎn)，并選擇合適的小區(qū)駐留，這 個過程被稱為“小區(qū)選擇”。 在移動臺無存儲BCCH信息情況下的小區(qū)選擇過程 在移動臺無存儲BCCH信息情況下的小區(qū)選擇過程 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)選擇 滿足下述標(biāo)準(zhǔn)的小區(qū)稱為“合格的小區(qū)” 小區(qū)屬于選擇的PLMN 小區(qū)沒有被禁止 小區(qū)不屬于“禁止漫游的位置區(qū)” C10 在沒有合格的正常優(yōu)先級的小區(qū)時， 低優(yōu)先級的小區(qū)才是合格的小區(qū) 當(dāng)移動臺作位置更新被拒絕時，該位置區(qū)被移動臺記錄為“禁止漫游的位置區(qū)”， 當(dāng)移動臺關(guān)機(jī)時，這些記錄被清除 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)選擇 124 GSM 900頻點(diǎn) 374 GSM1800頻點(diǎn) 存儲在SIM的BA表 （最大32個） 3-5秒為一個周期，每個頻點(diǎn)均勻采樣至少5次， 對采樣信號強(qiáng)度進(jìn)行平均 按照信號強(qiáng)度平均的結(jié)果，從強(qiáng)到弱， 檢查是否為FCCH，如果是，從SCH中 讀取BSIC，從系統(tǒng)消息中讀取BA表 是否為合格 的小區(qū)？ 駐留并注冊登記， 在SIM卡中存儲新 的BA表 PLMN選擇 使用不合格小區(qū)的 BA表 GSM90030次嘗試或 GSM180040次嘗試 合格 不合格 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)選擇 小區(qū)優(yōu)先級 只有在小區(qū)選擇時才存在小區(qū)優(yōu)先級 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)選擇 參數(shù)C1為供小區(qū)選擇和重選的路徑損耗準(zhǔn)則，服務(wù)小區(qū) 的C1必須大于0，其公式如下： C1C1=RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN - MAX (MS_TXPWR_MAX_CCH - P), 0) 單位：dBm RXLEV：為移動臺接收的平均電平; RXLEV_ACCESS_MIN ：為允許移動臺接入的最小接收電平; MS_TXPWR_MAX_CCH：為移動臺接入系統(tǒng)時可使用的最大發(fā) 射功率電平; P：移動臺的最大輸出功率。 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)選擇 當(dāng)移動臺選擇 某小區(qū)為當(dāng)前服務(wù)小區(qū)后，在各種條件 變化不大的情況下，移動臺將駐留在所選的小區(qū)中， 并根據(jù)服務(wù)小區(qū)的BCCH系統(tǒng)消息所指示的小區(qū)重選鄰 小區(qū)頻點(diǎn)配置表，開始監(jiān)測該 表中所有BCCH載波的接 收電平和同步消息，并記錄 下接收電平最高的6個鄰小 區(qū)，并從中提取每個鄰小區(qū)的的各類系統(tǒng)消息和控制 消息，當(dāng)滿足一定條件時移動臺將重新選擇 其中一個 鄰小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)，這個過程被稱為小區(qū)重選。 所謂一定的條件包含多方面的因素，如小區(qū)的優(yōu)先級 、小區(qū)是否被禁止接入等，其中最重要的因素是無線信 號強(qiáng)度。 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)重選擇 鄰區(qū)為BA表中所列鄰區(qū)，服務(wù)小區(qū)和6個鄰區(qū)的信號 在每30秒中至少采樣5次并作滑動平均 若解BSIC時發(fā)現(xiàn)NCC不是允許的NCC（NCCPERM），該小區(qū)將 被跳過 服務(wù)小區(qū) 六個信號最強(qiáng)的鄰區(qū) BSIC系統(tǒng)消息 至少每30秒 至少每30秒 至少每5分鐘 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)重選擇 小區(qū)重選采用的算法為C2算法，計算公式如下： 當(dāng)PENALTY_TIME不等于11111時： C2=C1+CELL_RESELECT_OFFSET- TEMPORARY_OFFSETH(PENALTY_TIMET)； 當(dāng)PENALTY_TIME等于11111時： C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET； 其中當(dāng)X0時,函數(shù)H(x)=0;當(dāng)XO,函數(shù)H(x)=1； CELL_RESELECT_OFFSET（CRO）：小區(qū)重選偏移量 TEMPORARY_OFFSET（TO） ：臨時 偏移量 PENALTY_TIME（PT） ：懲罰時間 T ：計時 器 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 小區(qū)重選擇 若移動臺計算某鄰區(qū)（與當(dāng)前小區(qū)位于同一位置 區(qū)）的C2值超過移動臺當(dāng)前停留小區(qū)的C2值，且 維持5秒鐘以上，則移動臺將啟動小區(qū)重選而進(jìn) 入該小區(qū)。 若移動臺測量到一個與當(dāng)前小區(qū)不在同一個位置 區(qū)的小區(qū)，其計算得到的C2值大于當(dāng)前小區(qū)C2及 小區(qū)重選滯后參數(shù)的和，且維持5秒鐘以上，則 移動臺將進(jìn)入該小區(qū)并進(jìn)行位置更新。但必須注 意，由參數(shù)C2引起的小區(qū)重選至少間隔15秒，這 是為了避免移動臺頻繁的小區(qū)重選過程。 服務(wù)小區(qū)C1連續(xù)5秒小于0，觸發(fā)重選 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 觸發(fā)小區(qū)重選擇條件 如果當(dāng)前服務(wù)小區(qū)被禁止，觸發(fā)重選 MS檢測出下行鏈路故障，觸發(fā)重選。 這里的下行鏈路故障準(zhǔn)則是基于下行信令故 障計數(shù)器DSC，當(dāng)MS選擇了某小區(qū)時，DCS置 為 90/BS PA MFRMS取整值，當(dāng)MS成功譯 碼一個尋呼子組時，DCS加1，否則減4，當(dāng) DCS為0時，判定下行信令故障。另外對于重 選目標(biāo)小區(qū)，C1必須大于0，否則，無論C2 多大，手機(jī)也不會重選過去。 當(dāng)手機(jī)在服務(wù)小區(qū)隨機(jī)接入時，如在最大重 發(fā)次數(shù)過后仍不能成功接入，也觸發(fā)重選。 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 觸發(fā)小區(qū)重選擇條件 CRH:小區(qū)重選滯后，為防止在位置區(qū)交界處作乒乓位置更新，增加網(wǎng)絡(luò)信令 負(fù)荷，增加MS尋呼不到的概率，因此規(guī)定在此情況下重選目標(biāo)小區(qū)必須比服 務(wù)小區(qū)的C2高出CRH，才可以重選至該小區(qū) C2=5dBm C2=4dBm C2=7dBm 實(shí)際的LA邊界 正常的LA邊界 當(dāng)前LA 不同的LA 當(dāng)前駐留小區(qū) 推薦值：CRH=4dB 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 服務(wù)受限狀態(tài) PLMN不允許 未插SIM卡 非法移動臺 HLR中未知IMSI . 服務(wù)受限狀態(tài) 只能作緊急呼叫 小區(qū)重選正常，但CRH=0 不允許作位置更新 小區(qū)選擇與小區(qū)重選 立即指配的目的是在Um接口建立MS與系統(tǒng)間的無線連接， 即RR連接。 立即指配程序 當(dāng)移動臺需要同網(wǎng)絡(luò)建立通信時，就需通過RACH信道 來向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個報文以申請接入。這個在RACH上發(fā) 送的報文被稱做信道申請（channel request）信道申 請。 信道申請報文中有用信令消息只有8比特， 3比特用來 提供接入網(wǎng)絡(luò)原因的最少指示，另外5比特是移動臺隨 機(jī)選擇的鑒別符，它并不用來向網(wǎng)絡(luò)提供信息，而是 用來區(qū)分兩個移動臺在同一時隙內(nèi)發(fā)送信息時被網(wǎng)絡(luò) 所識別 。 信道申請 立即指配程序 網(wǎng)絡(luò)無法控制移動臺接入時間，因而話務(wù)較繁忙的地區(qū)不可 避免地發(fā)生兩個移動臺會同時占用同一個RACH時隙來申請接 入的現(xiàn)象，這時不可避免的要發(fā)生碰撞現(xiàn)象。 后果有兩個，一是網(wǎng)絡(luò)收到在此時隙上的一個突發(fā)脈沖的電 平，要明顯的比另一個高，這樣網(wǎng)絡(luò)就會處理電平較高的這 個隨機(jī)接入請求。另一后果是，網(wǎng)絡(luò)什么也不能正確的接收 到。因而隨著業(yè)務(wù)量的增長，報文因碰撞而丟失的幾率也就 越大，這必將是對網(wǎng)絡(luò)容量的一個重要的制約因素。 系統(tǒng)對RACH的控制功能 立即指配程序 系統(tǒng)對RACH的控制功能 立即指配程序 Max retrans（M）：移動臺離開空閑模式后，允許最多發(fā)送 M+1個信道請求。 發(fā)起指配程序和一個信道申請之間的時隙數(shù)目是以相同 的概率隨機(jī)地在 0，1，MAX（T，8）-1 中選。 MS兩個連續(xù)信道申請之間的時隙數(shù)是以相同的概率隨機(jī) 地在S,S+1,.,S+T-1中選取。 TX-integer（T）：根據(jù)該參數(shù)及CCCH-CONFIG可得到參數(shù) S。移動臺發(fā)送的相鄰的信道請求的間隔應(yīng)為中隨機(jī)選取 時隙數(shù)。 最大重發(fā)次數(shù)（MAX retrans） M最大重發(fā)次數(shù) 001 012 104 117 立即指配程序 系統(tǒng)對RACH的控制功能 發(fā)送整數(shù) Tx integer 立即指配程序 系統(tǒng)對RACH的控制功能 發(fā)送整數(shù) Tx integer 立即指配程序 系統(tǒng)對RACH的控制功能 在發(fā)送完信道請求消息后，MS啟動定時器T3120，并 守候在區(qū)下行CCCH信道和BCCH信道上準(zhǔn)備接受應(yīng)答。 當(dāng)定時器T3120超時，且RACH重發(fā)次數(shù) 未超過最大重 傳次數(shù)”時，MS將重復(fù)發(fā)送信道請求消息，其中包括 新的隨機(jī)參考，并啟動T3120為一個新值。 當(dāng)定時器T3120超時，且達(dá)到 “最大重傳次數(shù)”時， MS啟動T3126，此后等待一段時間。在T3126逾時后仍 未收到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答時，則放棄請求嘗試，并進(jìn)行小區(qū)重 選。 立即指配程序 系統(tǒng)對RACH的控制功能 當(dāng)BTS對移動臺的信道申請正確的譯碼后，它將通過一 條信道需求（channel required）的報文來發(fā)送給BSC ，該報文包含重要的附加信息和由BTS對傳輸延時（TA ）的估計（這一指示對啟動定時提前控制很重要）。 BSC收到此消息時，將為該次請求選擇一條相應(yīng)的空閑 信道，并通過向BTS發(fā)送一條信道激活（channel active）的報文來將相應(yīng)的地面資源（傳輸電路等）激 活，BTS側(cè)在準(zhǔn)備好后將返回一條信道激活響應(yīng)（ channel active ack）的報文來答復(fù)BSC 。 立即指配程序 初始信道的分配 如BSC收到BTS的激活響應(yīng)后，將會在AGCH信道上以無證實(shí) 的方式發(fā)送一條“立即指派”或“立即指配擴(kuò)展”消息來 向移動用戶分配專用信令信道；同時啟動定時器T3101。 “立即指派”或“立即指配擴(kuò)展”消息包含：對已分配信道 的描述、初始的時間提前量TA及初始的允許發(fā)射最大功率及 移動臺在隨機(jī)接入時信道請求消息的消息字段、及BTS收到信 道請求時的TDMA幀號和跳頻表等消息。 如BSC發(fā)現(xiàn)無可激活的信道時，就會發(fā)送以上提到的一條 立即分配拒絕消息來答復(fù)移動臺 ，拒絕的原因有如MSC話 務(wù)關(guān)閉、無線資源缺乏、TA值超出界限、信道激活無應(yīng)答 、BSC話務(wù)超載等。 立即指配拒絕消息中包括請求參考和 等待指示。 立即指配程序 初始信道的分配 移動臺收到立即指派消息后，MS將收到的分配指令與 自身發(fā)出的信道請求的所存儲的消息字段相比較看是 否是分配給自己的，移動臺將停止T3120的計時，并切 換到所分配的信道上，然后它使用包含信息字段的 SABM（設(shè)置異步平衡模式），來建立主信令鏈路。 當(dāng)收到立即指派拒絕消息后，移動臺將停止T3120的計 時，并啟動T3122（在它所指定的時間內(nèi)，MS不許接入 網(wǎng)絡(luò)），并返回空閑模式守侯在尋呼信道上，直到 T3122逾時，移動臺方可進(jìn)行新的連接嘗試。 立即指配程序 初始信道的分配 當(dāng)MS收到立即指派命令后，就將它的收發(fā)配置調(diào)整 到指定信道上來，按照BSC指定的TA值和初始化最大 發(fā)射功率（為BCCH系統(tǒng)廣播消息中的參數(shù)ms Tx Pwr MaxCCH所定義的）開始傳輸信令。 MS在所分配上的新的SDCCH/TCH信道上所做的第一件 事情是發(fā)送一個SABM幀建立異步平衡模式（服務(wù)接 入點(diǎn)類別SAPI=0），用于建立證實(shí)模式下的信令消 息連路層連接。在GSM規(guī)范中SABM帶有一條信令報 文即“初始化報文”，該消息中包含著第三層業(yè)務(wù) 請求消息。 立即指配程序 初始初始化報文 爭搶機(jī)制 當(dāng)兩個MS同時發(fā)送報文內(nèi)容完全一樣的信道請求時 （這種概率在高負(fù)載時是存在的）此時BSS只會應(yīng)答 其中之一，而此時兩個MS卻都可響應(yīng)到同一專用信 道上，BTS在收到SABM幀后就會不經(jīng)過任何修改向MS 發(fā)一個內(nèi)容與初始化報文完全一樣的UA幀（無編號 證實(shí)），如MS收到的UA幀的信息與SABM幀發(fā)出的不 一樣，它就放棄這個信道，開始重新接入過程，只 有核對一致的MS留在這個信道上。 立即指配程序 初始初始化報文 立即指配程序 初始初始化報文 一旦BTS收到了一條初始化報文它會同時向BSC發(fā)出一條建立 指示（establish indication）的報文。 BSC收到建立指示消息后,就會向MSC發(fā)出三層業(yè)務(wù)請求消息 （complete layer3 info.）的報文，用來申請與MSC建SCCP 層連接。停止T3101計時。 在MSC收到此消息后，即向BSC發(fā)出connection confirmed消 息，若無資源則發(fā)出SCCP refused消息，至此接入過程結(jié) 束，MS與MSC 之間的信令鏈路已經(jīng)建立，MSC已經(jīng)能夠控制RR 管理的傳輸特性，BSS處于監(jiān)視傳輸質(zhì)量和隨時準(zhǔn)備切換的運(yùn) 行狀態(tài)。在下面的信令流程中網(wǎng)絡(luò)就可以根據(jù)需要來判斷是 否觸發(fā)鑒權(quán)加密過程了。 若主信令鏈路成功建立之前新信道上MS側(cè)低層出現(xiàn) 故障，則網(wǎng)絡(luò)將以給MS分配的信道釋放掉，且MS返 回空閑模式下。接下來MS的動作取決于故障類型和 以前的動作： 如果發(fā)生的故障是由于在爭搶判決程序中信息字段 不匹配， 則重復(fù)進(jìn)行立即指配程序。 如果故障發(fā)生是由于在其他原因或由于爭搶判決而 重復(fù)激發(fā)，MS回到空閑模式（RR連接建立失?。?， 中斷進(jìn)行中的處理并進(jìn)行小區(qū)重選。 如果接收到“立即指配”后，MS的可用信息不足以 接入一個信道，則會發(fā)生RR連接建立失敗。 在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，如果在主信令信道建立起來之前T3101 超時，則釋放新分配的信道并忘記原有請求。 立即指配程序 立即指配程序中遇到的異常情況 在系統(tǒng)發(fā)生輕微擁塞的情況，我們就可以利用三種不同的方法 來控制三種不同的RACH的業(yè)務(wù)量負(fù)載： 1.第一種辦法是通過減少RACH的重發(fā)次數(shù)和盡量使重發(fā)間隔 較遠(yuǎn)，這種控制模式只能處理短暫的業(yè)務(wù)高峰或超載的邊緣。 2.第二是當(dāng)目前網(wǎng)絡(luò)無可指派的信道時，就可以通過發(fā)送給移 動臺一條立即指派拒絕（immediate assignment reject）的 報文來拒絕移動臺的信道申請，從而在系統(tǒng)規(guī)定的時間內(nèi)（ T3122）禁止移動臺接入網(wǎng)絡(luò)，通過這種機(jī)制可防止在系統(tǒng)無 資源的情況下用戶頻繁的發(fā)送信道請求的消息來無謂的增大網(wǎng) 絡(luò)RACH和PAGCH信道的負(fù)荷（一般T3122設(shè)為10s，SDCCH信道的 業(yè)務(wù)量很大時可設(shè)為30s）。 3.第三種辦法是利用限制用戶接入類別來控制網(wǎng)絡(luò)的擁塞，這 是最有效但也是一種損害用戶權(quán)益的辦法，因而不建議使用。 立即指配程序 GSM系統(tǒng)一個顯著的優(yōu)點(diǎn)就是它在安全性方面比模 擬系統(tǒng)有了顯著的改進(jìn)，它主要是在以下部分加強(qiáng) 了保護(hù)： 在接入網(wǎng)絡(luò)方面通過AUC鑒權(quán)中心采取了對客戶鑒 權(quán)； 在無線路徑上采取了對通信信息的保密； 對移動設(shè)備通過EIR設(shè)備識別中心采用了設(shè)備識別 ； 對客戶身份識別碼IMSI用臨時識別碼TMSI保護(hù)； SIM卡用PIN碼保護(hù)。 鑒權(quán)加密過程 鑒權(quán)屬于移動性管理程序的公共部分，MM的公共程序包括 鑒權(quán)程序、識別程序、TMSI在分配程序及由MS啟動的IMSI 分離程序 鑒權(quán)加密過程 MAP_AUTHENTICATE AUTH REQUEST(DTI) T3260+ DTAP-MM (CKSN,RAND) DATA REQ AUTH REQUEST AUTH RESPONSE DATA IND AUTH RESPONSE (DTI) T3260- (SRES ) DATP-MM MAP AUTHENTICATE ACK MAP SET CIPHERING MODE BSSMAP CIPHERMOD COM(DTI) (algo nd,key) ENCR CMD CIPHERMOD CMD CIPHERMOD CMD DATA IND CIPHERMOD CMD (DTI) BSSMAP MM (SDCCH) MM (SDCCH) RR (SDCCH) RR (SDCCH) VLRMSCBSCBTSMS 鑒權(quán)加密過程 鑒權(quán)加密過程的三參數(shù)組 鑒權(quán)加密過程 鑒權(quán)過程 鑒權(quán)加密過程 加密過程 不成功的鑒權(quán) 若鑒權(quán)失敗，網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)用戶識別來進(jìn)行區(qū)分： 1.MS使用TMSI 若MS使用TMSI，網(wǎng)絡(luò)可以啟動識別程序。網(wǎng)絡(luò)判斷MS 給出的TMSI和與 此對 應(yīng)的IMSI不相同，則重新開 始鑒權(quán)。 2.MS使用IMSI 若MS使用IMSI或網(wǎng)絡(luò)決定不使用識別程序，則將“鑒 權(quán)拒絕”發(fā)往MS。在發(fā)該消息之后，所有在進(jìn)程中的 MM連接釋放，隨后網(wǎng)絡(luò)啟動RR連接釋放程序。 在收到“鑒權(quán)拒絕”后，MS將SIM的狀態(tài)設(shè)置為“漫 游不允許”，刪除存在的TMSI、LAI、密鑰序列號， 一直到關(guān)機(jī)或拔出SIM之前都認(rèn)為SIM無效。 鑒權(quán)加密過程 RR連接故障 在收到“鑒權(quán)響應(yīng)”前檢測到RR連接故障，網(wǎng)絡(luò) 將釋放所有MM連接并廢止任何正執(zhí)行的MM特定程序 。 T3260超時 若T3260超時，網(wǎng)絡(luò)中斷鑒權(quán)程序和任何正執(zhí)行的 MM特定程序，釋放MM連接，啟動RR連接釋放程序。 鑒權(quán)程序中的異常情況 鑒權(quán)加密過程 網(wǎng)絡(luò)使用識別程序的目的是請求MS提供特定的識別參 數(shù)：如IMSI或IMEI。 若在網(wǎng)絡(luò)中有移動臺提供的TMSI無法被系統(tǒng)識別（如 此時數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障），則移動臺需提供其IMSI或 IMEI號。在TMSI在分配啟動之前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)先啟動識別 程序向移動臺請求提供其IMSI或IMEI號。 識別程序出發(fā)后，網(wǎng)絡(luò)向移動臺發(fā)起“識別請求”（ IDENTIFY REQUEST）消息并啟動3270。當(dāng)存在 連接時，隨時響應(yīng)識別請求消息，通過“識別響 應(yīng)”（ IDENTIFY RESPONSE ）消息向網(wǎng)絡(luò)提供其識 別號碼。網(wǎng)絡(luò)收到識別響應(yīng)將停止3270。 識別程序 鑒權(quán)加密過程 1.RR連接故障 在收到“識別響應(yīng)”前檢測到RR連接故障，網(wǎng)絡(luò) 將釋放所有的連接程序和任何正在執(zhí)行的 特定程序。 2.3260超時 若3260超時，網(wǎng)絡(luò)將釋放RR連接。中斷識別程 序和任何正在執(zhí)行的特定程序，釋放所有 連接，啟動連接釋放程序。 識別程序中的異常情況 鑒權(quán)加密過程 在鑒權(quán)加密過程完畢之后，系統(tǒng)要向MS發(fā)出CM SERVICE ACCEPT消息或TMSI 的重新分配命令（ TMSI reallocation command）的報文. 當(dāng)移動臺在定位區(qū)內(nèi)第一次注冊時，就會將一個 TMSI分配給移動臺，當(dāng)移動臺離開這個定位區(qū)時 釋放這個TMSI。當(dāng)MS收到TMSI 的重新分配命令時 ，它將在內(nèi)存內(nèi)存儲收到的TMSI和LAI，并向網(wǎng)絡(luò) 發(fā)送TMSI再分配完成（TMSI reallocation complete）的報文。MSC對所收到的位置更新請求 （location update request）的答復(fù)即位置更新 接受（location update accept）的報文可以在 TMSI再分配完成之后發(fā)送也可以同TMSI 的重新分 配命令組合在同一個報文中發(fā)送。 TMSI再分配程序 鑒權(quán)加密過程 TMSI再分配程序 鑒權(quán)加密過程 MAP FORWARD NEW TMSI TMSIREAL CMD (DTI) DTAP-MM (new TMSI,LAI) DATA REQ TMSIREAL CMD TMSIREAL CMD DATA IND TMSIREAL CMD(DTI) DATP-MM MM (SDCCH) MM (SDCCH) VLRMSCBSCBTSMS T3250 T3250- 1.MS側(cè) MS在一收到TMSI再分配命令消息和其它包含新TMSI的消息 后（如接收位置更新），立即認(rèn)為新的TMSI有效，之后發(fā)生的 RR連接故障不影響TMSI的存儲。 2.網(wǎng)絡(luò)側(cè) 連接故障：在收到“TMSI再分配完成”消息之前，若 RR連接喪失則應(yīng)釋放所有MM連接，就的和新的TMSI將在 某一個恢復(fù)時間內(nèi)都將被保存。 a）若此時MS作被叫，則可以使用IMSI作為尋呼，在MS響應(yīng)后， 重新啟動TMSI再分配程序。 b）若此時MS作主叫請求，則網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為新的TMSI有效。 3250超時：網(wǎng)絡(luò)中斷再分配程序，釋放RR連接，遵循RR 連接故障的原則。 TMSI再分配程序中的異常情況 鑒權(quán)加密過程 IMSI附著和分離允許（ATTATCH-DETACH ALLOWDE，ATT ） IMSI附著和分離程序 鑒權(quán)加密過程 位置更新屬于MM的特定程序。 為了確認(rèn)移動臺的位置，每個GSM PLMN 的覆蓋區(qū)都 被分為許多個位置區(qū)，一個位置區(qū)可以包含一個或多 個小區(qū)。 網(wǎng)絡(luò)將存儲每個移動臺的位置區(qū)，并作為將來尋呼 該移動臺的位置信息。 當(dāng)移動臺由一個位置區(qū)移動到另一個位置區(qū)時，必須 進(jìn)行登記，也就是說一旦移動臺發(fā)現(xiàn)其內(nèi)存中的LAI 與接收到當(dāng)前小區(qū)的LAI號發(fā)生了變化，就必須通知 網(wǎng)絡(luò)來更改它所存儲的移動臺的位置信息。這個過程 就被稱為位置更新。 分位置更新可分為正常位置更新（即越位置區(qū)的位置 更新）、周期性位置更新（對應(yīng)T3212到時）和IMSI 附著（對應(yīng)用戶開機(jī)）。 位置更新 VLR內(nèi)部的位置更新 這是最簡單的一類位置更新過程，在該過程中不需要 移動臺提供IMSI號碼，只在當(dāng)前所在的VLR中進(jìn)行， 而不需通知HLR。 越VLR的位置更新 用TMSI更新 用IMSI更新 位置更新 正常位置更新流程 MS MSC BTSBSC RR(RACH) Channel Request Channel Required Channel Activation Channel Activation ACK Immediate Assignment RR(AGCH) (L2 - UI) A interfaceAbis interfaceUm interface LOC UPDAT REQ EST IND CR(COMPL - L3 - INFO) L2 - UA (CKSN,MS ID,LUT,LAI,CLmk1) CC RR(SDCCH) RR(SDCCH) BSSMAP Immediate Assign Command (SDCCH ID) (L2-SABM) T3120 + T3120 - T3101 + T3101 - T3210 + 位置更新 VLR內(nèi)部的位置更新 MM(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) DTAP-MM RR(SDCCH) DTAP-MM BSSMAP MSBTS DATA REQ AUTH REQUEST ENCR CMD CIPHER MOD CMD Abis interfaceUm interface AUTH RESPONSE DATA IND CIPHER MOD COM MSCBSC AUTH REQUEST (DT1) (CKSN, RAND) AUTH RESPONSE (DT1) A interface CIPHER MOD CMD(DT1) (algo nb,key) (SRES) DATA IND CIPHER MOD COM(DT1) BSSMAP DATA REQ TMSI REAL CMD TMSI REAL COM DATA IND (new TMSI,LAI) TMSI REAL COM (DT1) TMSI REAL CMD (DT1) DTAP-MM DTAP-MM MM(SDCCH) MM(SDCCH) VLR MAP_AUTHENTICATE MAP_AUTHENTICATE ACK MAP_SET_CIPHERING_MODE B interface T3260 + T3260 - MAP_UPDATE_LOCATION_AREA MAP_FORWARD_NEW_TMSI MAP_FORWARD_NEW_TMSI ACK MAP_UPDATE_LOCATION_AREA ACK VLR內(nèi)部的位置更新續(xù)1 DTAP-MM RR(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) RR(SDCCH) MS Um Loc Upd Acc BTSMSCBSC Loc Updat Acc(DT1) DATA REQ A Abis (L2 - UA) CHAN REL (L2 - DISC) BSSMAP BSSMAP RF CHAN REL ACK DEACT SACCH CLEAR CMD(DT1) DATA REQ CLEAR COM(DT1) RF CHAN REL REL IND DEACT SACCH ACK T3210 - TNT3 + TNT3 - T3109 + T3109 - VLR內(nèi)部的位置更新續(xù)2 MS MSC BTSBSC RR(RACH) Channel Request Channel Required Channel Activation Channel Activation ACK Immediate Assignment RR(AGCH) (L2 - UI) A interfaceAbis interfaceUm interface LOC UPDAT REQ EST IND CR(COMPL - L3 - INFO) L2 - UA (CKSN,IMSI,LUT,LAI,CLmk1) CC RR(SDCCH) RR(SDCCH) BSSMAP Immediate Assign Command (SDCCH ID) (L2-SABM) T3120 + T3120 - T3101 + T3101 - T3210 + 越VLR的位置更新(IMSI) 位置更新 MM(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) DTAP-MM RR(SDCCH) DTAP-MM BSSMAP MSBTS DATA REQ AUTH REQUEST ENCR CMD CIPHER MOD CMD AUTH RESPONSE DATA IND CIPHER MOD COM MSCBSC AUTH REQUEST (DT1) (CKSN, RAND) AUTH RESPONSE (DT1) A CIPHER MOD CMD(DT1) (algo nb,key) (SRES) DATA IND CIPHER MOD COM(DT1) BSSMAP DATA REQ TMSI REAL CMD TMSI REAL COM DATA IND (new TMSI,LAI) TMSI REAL COM (DT1) TMSI REAL CMD (DT1) DTAP-MM DTAP-MM MM(SDCCH) MM(SDCCH) VLR MAP_AUTHENTICATE MAP_AUTHENTICATE ACK MAP_SET_CIPHERING_MODE T3260 + T3260 - MAP_UPDATE_ LOCATION_AREA MAP_FORWARD_NEW_TMSI MAP_FORWARD_NEW_TMSI ACK MAP_UPDATE_ LOCATION_AREA ACK HLR MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA ACK MAP_UPDATE_LOCATION ACK MAP_UPDATE_LOCATION PVLR D AbisUmB D MAP_CANCEL_ LOCATION MAP_CANCEL_ LOCATION ACK 越VLR的位置更新(IMSI)續(xù)1 RR(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) RR(SDCCH) MS Um DTAP-MM Loc Upd Acc BTS MSC BSC Loc Updat Acc(DT1) DATA REQ A Abis (L2 - UA) CHAN REL (L2 - DISC) BSSMAP BSSMAP RF CHAN REL ACK DEACT SACCH CLEAR CMD(DT1) DATA REQ CLEAR COM(DT1) RF CHAN REL REL IND DEACT SACCH ACK T3210 - TNT3 + TNT3 - T3109 + T3109 - 越VLR的位置更新(IMSI)續(xù)2 MS MSC BTSBSC RR(RACH) Channel Request Channel Required Channel Activation Channel Activation ACK Immediate Assignment RR(AGCH) (L2 - UI) A interfaceAbis interfaceUm interface LOC UPDAT REQ EST IND CR(COMPL - L3 - INFO) L2 - UA (CKSN,TMSI,LUT,LAI,CLmk1) CC RR(SDCCH) RR(SDCCH) BSSMAP Immediate Assign Command (SDCCH ID) (L2-SABM) T3120 + T3120 - T3101 + T3101 - T3210 + 越VLR的位置更新(TMSI) 位置更新 MM(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) DTAP-MM RR(SDCCH) DTAP-MM BSSMAP MSBTS DATA REQ AUTH REQUEST ENCR CMD CIPHER MOD CMD AUTH RESPONSE DATA IND CIPHER MOD COM MSCBSC AUTH REQUEST (DT1) (CKSN, RAND) AUTH RESPONSE (DT1) A CIPHER MOD CMD(DT1) (algo nb,key) (SRES) DATA IND CIPHER MOD COM(DT1) BSSMAP DATA REQ TMSI REAL CMD TMSI REAL COM DATA IND (new TMSI,LAI) TMSI REAL COM (DT1) TMSI REAL CMD (DT1) DTAP-MM DTAP-MM MM(SDCCH) MM(SDCCH) VLR MAP_AUTHENTICATE MAP_AUTHENTICATE ACK MAP_SET_CIPHERING_MODE T3260 + T3260 - MAP_UPDATE_ LOCATION_AREA MAP_FORWARD_NEW_TMSI MAP_FORWARD_NEW_TMSI ACK MAP_UPDATE_ LOCATION_AREA ACK HLR MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA ACK MAP_UPDATE_LOCATION ACK MAP_UPDATE_LOCATION PVLR D AbisUmB D MAP_CANCEL_ LOCATION MAP_CANCEL_ LOCATION ACK MAP_SEND_IDENTIFICATION MAP_SEND_IDENTIFICATION ACK MAP_PROVIDE_IMSI MAP_PROVIDE_IMSI ACK Identity Request Identity Response In case of IMSI can not be retrieve from PVLR 越VLR的位置更新(TMSI)續(xù)1 RR(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) RR(SDCCH) MS Um DTAP-MM Loc Upd Acc BTSMSCBSC Loc Updat Acc(DT1) DATA REQ A Abis (L2 - UA) CHAN REL (L2 - DISC) BSSMAP BSSMAP RF CHAN REL ACK DEACT SACCH CLEAR CMD(DT1) DATA REQ CLEAR COM(DT1) RF CHAN REL REL IND DEACT SACCH ACK T3210 - TNT3 + TNT3 - T3109 + T3109 - 越VLR的位置更新(TMSI)續(xù)2 若移動臺開機(jī)后發(fā)現(xiàn)它所存儲的LAI號與當(dāng)前的 LAI號一致，則進(jìn)行IMSI附著過程，它的程序過 程同INTRA VLR LOCATION UPDATE基本一樣，唯 一不同的是，在LOCATION UPDATING REQUEST的 報文中注明位置更新的種類是IMSI附著，它的初 始化報文含有移動臺的IMSI號碼。 當(dāng)若移動臺開機(jī)后發(fā)現(xiàn)它所存儲的LAI號與當(dāng)前 的LAI號不一致，則執(zhí)行正常位置更新過程。 位置更新 IMSI附著過程 周期性位置更新過程 當(dāng)出現(xiàn)以下情況時，網(wǎng)絡(luò)和移動臺往往會失去聯(lián) 系： 1.如果當(dāng)移動臺開著機(jī)而移動到網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)以外的 地方（即盲區(qū)）， 此時由于移動臺無法向網(wǎng)絡(luò)作出 指示，因而網(wǎng)絡(luò)因無法知道移動臺目前的狀態(tài)，而 仍會認(rèn)為該移動臺還處于附著的狀態(tài)； 2.當(dāng)移動臺在向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送“IMSI分離”消息時，如 果此時無線路徑的上行鏈路存在著一定的干擾導(dǎo)致 鏈路的質(zhì)量很差，那么網(wǎng)絡(luò)就有可能不能正確的譯 碼該消息，這就意味著系統(tǒng)仍認(rèn)為MS處于附著的狀 態(tài)； 3.當(dāng)移動臺掉電時，也無法將其狀態(tài)通知給網(wǎng)絡(luò)， 而導(dǎo)致兩者失去聯(lián)系。 位置更新 周期性位置更新過程 當(dāng)發(fā)生以上幾種情況后，若在此時該移動臺被尋 呼，則系統(tǒng)將在此前用戶所登記的位置區(qū)內(nèi)發(fā)出 尋呼消息，其結(jié)果必然是網(wǎng)絡(luò)以無法收到尋呼響 應(yīng)而告終，導(dǎo)致無效的占用系統(tǒng)的資源。 GSM系統(tǒng)解決方法： 1. 在BSS部分，強(qiáng)制移動臺在定時器T3212超時 后自動的向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起位 置更新的請求，請求原因 注明是周期性位置更新； 2.在NSS部分，網(wǎng)絡(luò)將定時的對在其VLR中標(biāo)識為IMSI附著的用戶做查詢，它會把在這 一端時間內(nèi)沒有和網(wǎng)絡(luò)做任何聯(lián)系的用戶的標(biāo)識改為IMSI分離（IMSI DETATCH） 。 周期性位置更新是網(wǎng)絡(luò)與移動用戶保持緊密聯(lián)系 的一種重要手段。 位置更新 周期性位置更新過程 在以下情況， T3212復(fù)位至0： 接收到“位置更新請求”或“位置更新拒絕” 時； 接收第一個MM消息，或在MM連接建立時， 加密模式設(shè)置完成； MS響應(yīng)尋呼，此后接收到第一個正確的層三 消息（除RR消息）時； T3212超時； MS去活（設(shè)備關(guān)機(jī)或拔出SIM） 周期性位置更新的信令流程同正常位置更新 的信令流程是一致的。 位置更新 主叫信令流程 SDCCH信道分配 鑒權(quán)、加密、TMSI分配 下發(fā)SETUP消息，建立CC層 TCH話音信道分配 振鈴接通 呼叫釋放過程 主叫信令流程 CC(SDCCH) CC(SDCCH) DTAP-CC DTAP-CC MSBTS DATA IND SET-UP Abis interfaceUm interface CALL PROCEEDING DATA REQ MSCBSC SET-UP (DT1) CALL PROCEEDING (DT1) A interface T303 - T310 + VLRB interface MAP_COMPLETE_CALL MAP_SEND_INFO_FOR_O/G_CALL 呼叫建立過程 TCH信道指配過程 主叫信令流程 PSTN ACM(TUP) CC(FACCH) CC(FACCH) DTAP-CC DTAP-CC MS ALERTING Um interface CONNECT MSC CONNECT (DT1) CONNECT ACK (DT1) DTAP-CC BTS DATA REQ Abis interface DATA REQ BSC ALERTING (DT1) A interface DATA IND CONNECT ACK CC(FACCH) GMSC ACM(TUP) ANC(TUP) IAI(TUP) IAI(TUP) ANC(TUP) E interface T310 - T313 + T313 - 通話連接過程 主叫信令流程 MS RR(FACCH) Um DTAP-CC DTAP-CC RELEASE CC(FACCH) RR(FACCH) RR(FACCH) DISCONNECT CC(FACCH) RELEASE COM CC(FACCH) DTAP-CC BTS DATA IND MSCBSC DISCONNECT(DT1) RELEASE(DT1) DATA REQ DATA IND RELEASE COM(DT1) A Abis GMSC PSTN CLF(TUP) CLF(TUP) (L2 - UA) CHAN REL (L2 - DISC) BSSMAP BSSMAP RF CHAN REL ACK DEACT SACCH CLEAR CMD(DT1) DATA REQ CLEAR COM(DT1) RF CHAN REL REL IND RLG(TUP) RLG(TUP) E DEACT SACCH ACK T305 + T305 - T308 + T308 - TNT3 + TNT3 - T3109 + T3109 - T3111 + T3111 - 移動臺先掛機(jī) PSTN MS RR(FACCH) Um DTAP-CC DTAP-CC RELEASE CC(FACCH) RR(FACCH) RR(FACCH) DISCONNECT CC(FACCH) RELEASE COM CC(FACCH) DTAP-CC BTS DATA REQ MSC BSC DISCONNECT(DT1) RELEASE(DT1) DATA IND DATA IND RELEASE COM(DT1) A Abis GMSC CLF(TUP) RLG(TUP) RLG(TUP) (L2 - UA) CHAN REL (L2 - DISC) BSSMAP BSSMAP RF CHAN REL ACK DEACT SACCH CLEAR CMD(DT1) DATA REQ CLEAR COM(DT1) RF CHAN REL REL IND CBK(TUP) CBK(TUP) CLF(TUP) E DEACT SACCH ACK T3109 + T305 + T305 - T308 + T308 - TNT3 + TNT3 - T3109 - T3111 + T3111 - 主叫信令流程 移動臺后掛機(jī) 尋呼 SDCCH信道分配 鑒權(quán)、加密、TMSI分配 下發(fā)SETUP消息，建立CC層 TCH話音信道分配 振鈴接通 被叫信令流程 MSCPSTNHLRGMSC MAP_SEND_ROUTING_ INFORMATION IAI (TUP) VLR MAP_PROVIDE_ROAMING_ NUMBER D C B MAP_PROVIDE_ROAMING_ NUMBER ACK MAP_SEND_ROUTING_ INFORMATION ACK IAI (TUP) MAP_PAGE MAP_SEND_INFO_I/C_CALL 被叫信令流程 查詢過程 MS MSC BTSBSC Paging(UDT) (IMSI/TMSI,LAI or CGI) Paging Command (IMSI/TMSI,pag group,ch) Paging Request (L2-UI) (IMSI/TMSI) RR(PCH) RR(RACH) Channel Request Channel Required Channel Activation Channel Activation ACK Immediate Assignment RR(AGCH) (L2 - UI) A interfaceAbis interfaceUm interface BSSMAP Paging RESP (L2-SABM) EST IND(Paging Resp) Paging Resp CR(COMPL - L3 - INFO) L2 - UA (CKSN,MS ID,CGI,CLrk2) CC RR(SDCCH) RR(SDCCH) BSSMAP Immediate Assign Command T3113 + T3113 - T3120 + T3120 - T3101 + T3101 - 被叫信令流程 尋呼過程 MM(SDCCH) MM(SDCCH) RR(SDCCH) DTAP-MM RR(SDCCH) DTAP-MM BSSMAP MSBTS DATA REQ AUTH REQUEST ENCR CMD CIPHER MOD CMD Abis interfaceUm interface AUTH RESPONSE DATA IND CIPHER MOD COM MSCBSC AUTH REQUEST (DT1) (CKSN, RAND) AUTH RESPONSE (DT1) A interface CIPHER MOD CMD(DT1) (algo nb,key) (SRES) DATA IND CIPHER MOD COM(DT1) BSSMAP DATA REQ TMSI REAL CMD TMSI REAL COM DATA IND (new TMSI,LAI) TMSI REAL COM (DT1) TMSI REAL CMD (DT1) DTAP-MM DTAP-MM MM(SDCCH) MM(SDCCH) VLR MAP_AUTHENTICATE MAP_AUTHENTICATE ACK MAP_SET_CIPHERING_MODE MAP_FORWARD_NEW_TMSI MAP_FORWARD_NEW_TMSI ACK B interface T3260 + T3260 - MAP_PROCESS_ACCESS_REQ MAP_PROCESS_ACCESS_REQ_ACK 鑒權(quán)、加密、TMSI分配 CC(SDCCH) CC(SDCCH) DTAP-CC DTAP-CC MSBTS DATA REQ SET-UP Abis interfaceUm interface CALL CONFIRMED DATA IND MSCBSC SET-UP (DT1) CALL CONF (DT1) A interface T303 + T303 - T310 + VLR B interface MAP_COMPLETE_CALL 下發(fā)SETUP消息，建立CC層 MSMSCBTSBSC ASSIGN REQ(DT1) (Ch type,CIC,L3 hd) PHYS CTX REQ QUEUING(DT1) Channel ACTIV DATA REQ Channel Activation ACK RELEASE REQ ASSIGN COM RR(FACCH) A interfaceAbis interfaceUm interface BSSMAP PHYS CTX CONF BSSMAP (TCH) ASSIGN CMD RR(SDCCH) (local end) (L2 - SABM) EST IND (L2 - UA) RR(FACCH) RR(FACCH) DATA IND ASSIGN COM(DT1) RF CHAN REL (SDCCH) BS