位置更新流程详解

位置更新流程详解ISSUE1.01本课程对位置更新的类型和各种位置更新流程进行讲解，通过对实际信令消息的解析，指出了信令消息中的重要参数的作用和含义。同时，对实际工作中与位置更新相关的疑难概念做了介绍和澄清。前 言2023/8/312参考资料31026928-MSOFTX3000技术手册信令与协议分册-(V3.05)MSOFTX3000位置更新技术手册-20051125-B-1.0MSOFTX3000位置更新维护手册-2007-02-A2023/8/313学习完此课程，您将会：掌握各种位置更新流程及应用场景掌握普通位置更新的重要消息及参数了解位置更新相关的几个概念目 标2023/8/314第第第第1 1章章章章 概述概述概述概述第第2章章普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析第第3章章其他位置更新流程其他位置更新流程第第4章章重要概念与注意事项重要概念与注意事项内容介绍2023/8/315第第第第1 1章章章章 概述概述概述概述1.1位置更新的作用和涉及网元位置更新的作用和涉及网元1.2位置更新的种类位置更新的种类内容介绍2023/8/316位置更新的作用在移动通信网中，用户所在的位置经常发生变化，在位置改变时用户需要通知网络当前自己的所处位置，以便网络可以正常地与用户保持联系，因此移动终端MS/UE需要往网络发起位置更新，请求网络注册当前用户位置信息，同时网络可能需要到用户的归属位置寄存器（HLR）更新用户当前拜访位置寄存器（VLR）信息，HLR会把用户的签约注册信息送到VLR。2023/8/317位置更新涉及的网元MS/UEBSC/RNCMSC/VLRHLR检测位置变化，发起位置更新设置周期性位置更新时间存储手机当前所处位置位置区区存储手机当前所处VLR2023/8/318第第第第1 1章章章章 概述概述概述概述1.1位置更新的作用和涉及网元位置更新的作用和涉及网元1.2位置更新的种类位置更新的种类内容介绍2023/8/319位置更新的种类IMSI分离分离：手机关机时发起的位置更新类型，在VLR中为该用户设置IMSI分离标记，但不不删除除用用户数据数据，也不会向HLR发起注册。IMSI附着附着：手机开机时，如果处于关机前同一位置区，则发起IMSI附着，在VLR中为该用户设置IMSI附着标记，不会向HLR发起注册。如果处于关机前不同位置区或开机首次入网，则发起普通位置更新。普通位置更新普通位置更新：手机检测到当前所处位置区发生变化时发起的位置更新类型，将更新VLR中存储的改用户所处的位置区信息。如果新旧位置区属于同一VLR区，则不会发起向HLR的注册；如果新旧位置区属于不同的VLR区，将发起向HLR的注册，更新HLR中存储的该用户所处VLR信息。周期性位置更新周期性位置更新：周期性地通知网络移动终端的可用性，位置更新周期在BSC/RNC设置，并通过公共信道下发给手机。联合位置更新合位置更新：通过Gs接口，SGSN和MSC/VLR之间将通过协作来完成合成的路由区/位置区更新2023/8/3110小结本章对位置更新的基本概念和种类进行了介绍理解位置更新的作用掌握位置更新的类型2023/8/3111问题手机为什么要进行位置更新？位置更新都涉及那些网元?各网元在位置管理中都有什么作用？位置更新的类型和各自的应用场景是什么？2023/8/3112第第1章章概述概述第第第第2 2章章章章 普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析第第3章章其他位置更新流程其他位置更新流程第第4章章重要概念与注意事项重要概念与注意事项内容介绍2023/8/3113第第第第2 2章章章章 普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析2.1普通位置更新流程普通位置更新流程2.2普通位置更新实例分析普通位置更新实例分析2.3信令消息深入分析信令消息深入分析内容介绍2023/8/3114位置更新请求取用户标识鉴权到HLR的注册增强漫游限制检查插入用户数据设备检查ZC检查加密位置更新接收TMSI重分配Note 1Note 2Note 3Note 4Note 5Note 6Note 7Note 82023/8/3115各流程触发条件Note1：如果如果MSC/VLR接收到用户采用TMSI发起的位置更新请求，且且位置更新请求消息携带的前位置区信息属于临近VLR的位置区，则本VLR发起向PVLR取用户IMSI和剩余鉴权集的流程。如果该流程失败不会导致位置更新失败。Note2：MSC/VLR接收到用户的位置更新请求后，如果如果发现数据配置需要进行鉴权且且没有可用鉴权集，将发起到HLR取鉴权集的请求。使用如下命令开启鉴权功能：Note3：VLR区内的位置更新不会发起该流程，在跨跨VLR位置更新、位置更新、VLR中无用中无用户数据或数据数据或数据未被未被HLR证实的情况下才会触发该流程。2023/8/3116各流程触发条件Note4：需要开启增强漫游限制功能，并增加相关配置。Note5：需要开启zonecode漫游限制功能，并增加相关配置。使用如下命令SET MAPACCFG开启以上功能：2023/8/3117各流程触发条件Note6：需要通过命令SETMAPACCFG开启位置更新时检查IMEI功能，同时需要EIR设备支持Note7：需要通过命令SETMAPACCFG开启加密功能。Note8：需要通过命令SETMAPACCFG开启TMSI重分配功能。2023/8/3118跨VLR位置更新流程2023/8/3119UE/MSRNC/BSCMSC/VLRHLRMM Location Update RequestMAP Send Authentication Info ReqMAP Send Authentication Info RspMM Authentication ReqMM Authentication RspMAP Update Location ReqMAP Insert Subscriber Data Ind MAP Insert Subscriber Data Rsp MAP Update Location Cnf鉴权管理红色为可选流程用户数据管理PVLRMAP Send IdentificationMAP Send Identification AckCommon ID(3G)PVLRCancel Location Cancel Location Ack取用户标识2023/8/3120UE/MSRNC/BSCMSC/VLRHLRMM Identity Req(IMEI)MM Identity Rsp(IMEI)Security Mode CommandSecurity Mode CompleteMM Location Update AcceptMM TMSI Reallocation Complete加密管理设备管理TMSI重分配红色为可选流程EIRCheck IMEI ReqCheck IMEI Rsp2023/8/3121第第第第2 2章章章章 普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析2.1普通位置更新流程普通位置更新流程2.2普通位置更新实例分析普通位置更新实例分析2.3信令消息深入分析信令消息深入分析内容介绍2023/8/3122以手机首次入网为例2023/8/3123UE/MSRNC/BSCMSC/VLRHLRMM Location Update RequestMAP Send Authentication Info ReqMAP Send Authentication Info RspMM Authentication ReqMM Authentication RspMAP Update Location ReqMAP Insert Subscriber Data Ind MAP Insert Subscriber Data Rsp MAP Update Location CnfMM Identity Req(IMEI)MM Identity Rsp(IMEI)Security Mode CommandSecurity Mode CompleteMM Location Update AcceptMM TMSI Reallocation Complete鉴权管理加密管理设备管理TMSI重分配红色为可选流程Common ID(3G)EIRCheck IMEI ReqCheck IMEI Rsp用户数据管理2023/8/3124普通位置更新实例分析手机首次入网消息跟踪文件注：需将文件复制出来才能打开，版本MSC9880 MSOFTX3000V100R003C01B0562023/8/3125普通位置更新实例分析在实例消息中，MSC在收到手机上来的LocationUpdateReq后，向手机发起取用户标识（IMSI）的流程。原因是原因是：手机采用其保存的原有TMSI发起位置更新（MSC不识别该TMSI），如果在SET MAPACCFG中配置“IMSI标识用户”为yes，则发起该流程2023/8/3126第第第第2 2章章章章 普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析2.1普通位置更新流程普通位置更新流程2.2普通位置更新实例分析普通位置更新实例分析2.3信令消息深入分析信令消息深入分析内容介绍2023/8/3127Location Update Req地址性质指示语，主叫地址包括SPC、SSN，不含GT；按SSN路由RNC/BSC的信令点信息手机发给MSC的第一条消息2023/8/3128手机上报新的位置区新的服务区（3G）/小区（2G）信息Location Update Req2023/8/3129Location Update Req位置更新类型为普通位置更新手机上报原原所在位置区信息手机标识，手机中有可用TMSI时采用TMSI标识，否则采用IMSI标识手机类标，包括支持的加密算法、功率等级等2023/8/3130Location Update ReqUMTS手机类标，包括功率等级，支持的加密算法和业务类型移动网号、RNC ID信息2023/8/3131取用户标识，此处为请求手机上报IMSI信息Identity Req2023/8/3132Identity Rsp手机上报IMSI信息2023/8/3133Send Authentication Info Req为IMSI：4601请求鉴权集请求HLR发送5组鉴权集到VLR2023/8/3134Send Authentication Info Cnf因为VLR向HLR请求5组鉴权集，而本次只返回一组，所以会话结束标志为dialogue continue3G为五元组（rand,xres,ck,ik,autn）2G为三元组（rand,sres,kc）2023/8/3135Authentication ReqMSC向手机下发cksn,rand,autncksn,rand,autn发起鉴权流程（3G），2G情况无autn2023/8/3136手机返回鉴权响应Authentication Rsp2023/8/3137Update Location Req为IMSI为461的用户发起到到HLRHLR的位置登记到HLR的位置更新消息中包含手机当前所处的VLRVLR号号还包含VLR支持的CAMEL版本和LCS业务能力集2023/8/3138Insert Sub Data Ind包含用户的MSISDN，号码属性和编号计划包含用户签约的数据业务数据业务列表，电信业务电信业务列表和补补充业务充业务列表注：如果用户数据太大，将分两次插入2023/8/3139Update Location CnfHLR给VLR会的位置更新确认消息中带有HLR地址2023/8/3140Identity ReqIdentity RspMSC向手机指示其上报设备IMEI手机上报IMEI注：如果网络需要获取手机的设备IMEI号，则通过Identity Req向手机下发请求2023/8/3141Security Mode Command携带完整性保护算法和密匙（3G），2G无次参数携带加密算法和密匙,其中有加密算法供RNC选择，UEA1和no encryprion表明消息中的密钥是新的还是以前用过的 2023/8/3142Security Mode CompleteRNC上报选择的加密算法为UEA12023/8/3143Location Update AcceptMSC给手机回的位置更新接收消息中携带当前位置区号如果开启位置更新后TMSI充分配功能，还携带新的TMSI2023/8/3144小结本章分析了普通位置更新的信令流程，并对重要信令消息中的重要参数进行了讲解。掌握普通位置更新流程中各分流程的触发条件。掌握重要消息参数的含义2023/8/3145问题请指出普通位置更新的触发场景（条件）？请指出IU/A接口IdentityReq（取IMSI/取IMEI）的触发场景（条件）？请指出MAPSendAuthenticationInfoReq的触发场景（条件）？请指出MAPUpdateLocationReq的触发场景（条件）？请指出IU/A接口SecurityModeCommand的触发场景（条件）？2023/8/3146第第1章章概述概述第第2章章普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析第第第第3 3章章章章 其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程第第4章章重要概念与注意事项重要概念与注意事项内容介绍2023/8/3147第第第第3 3章章章章 其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程3.1IMSI附着附着3.2IMSI分离分离3.3周期性位置更新周期性位置更新3.4联合位置更新联合位置更新内容介绍2023/8/3148IMSI附着MS/UEMSC/VLRBSC/RNCMM Location Update Req(IMSI Atach)MM Authentication ReqMM Authentication RspMM Identity Req(IMEI)MM Identity Rsp(IMEI)Security Mode CommandSecurity Mode CompleteMM Location Update AcceptMM TMSI Reallocation CompleteEIRCheck IMEI ReqCheck IMEI Rsp鉴权设备检查加密TMSI重分配红色为可选流程2023/8/3149位置更新类型为IMSI AttachLocationUpdateReq2023/8/3150第第第第3 3章章章章 其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程3.1IMSI附着附着3.2IMSI分离分离3.3周期性位置更新周期性位置更新3.4联合位置更新联合位置更新内容介绍2023/8/3151IMSI分离MS/UEMSC/VLRBSC/RNCMM IMSI Detach IndIMSI分离为非证实业务，即是单向的，MMIMSIDetachInd消息中携带用户的IMSI或TMSI和当前位置区信息。2023/8/3152第第第第3 3章章章章 其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程3.1IMSI附着附着3.2IMSI分离分离3.3周期性位置更新周期性位置更新3.4联合位置更新联合位置更新内容介绍2023/8/3153周期性位置更新周期性位置更新的目的是用来周期性地通知网络移动终端的可用性。周期性位置更新时间在RNC/BSC上设置，通过广播信道通知给终端，终端将记录该时间值，作为周期性位置更新定时器的值。和普通位置更新消息相同（LOCATIONUPDATINGREQUEST），只是位置更新请求类型（thelocationupdatingtypeinformationelement）为周期性位置更新（periodicupdating）。在MSOFTX3000上VLRCFG表中设置的“IMSI隐式分离式分离时间”必须大于大于RNC/BSC上设置的周期性位置更新时间。2023/8/3154第第第第3 3章章章章 其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程其他位置更新流程3.1IMSI附着附着3.2IMSI分离分离3.3周期性位置更新周期性位置更新3.4联合位置更新联合位置更新内容介绍2023/8/3155联合位置更新在GPRS业务中，当MS进入一个新的位置区（LA）时，MS改变了路由区（RA）和位置区（LA），SGSN和MSC/VLR之间将通过协作来完成合成的路由区（RA）/位置区（LA）更新（CombinedRA/LAUpdateProcedure）。在MSOFTX3000上设置MAP功能配置表支持Gs接口，并且配置Gs接口数据，则可以与SGSN进行联合位置更新。2023/8/3156SGSN内部联合位置更新2023/8/3157SGSN间联合位置更新2023/8/3158小结本章对IMSI附着、IMSI分离、周期性位置更新和联合位置更新的概念和流程作了介绍。了解上述流程的作用和触发条件2023/8/3159问题手机开机时，什么情况下发生IMSI附着？什么情况下发生普通位置更新？IMSI分离是否要删除VLR中的用户数据？周期性位置更新时间是在那个网元设置的？2023/8/3160第第1章章概述概述第第2章章普通位置更新信令分析普通位置更新信令分析第第3章章其他位置更新流程其他位置更新流程第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项内容介绍2023/8/3161第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清除用户数据清除用户数据内容介绍2023/8/3162COMMONID过程3G位置更新流程中有公共公共ID（COMMON_ID）过程，公共ID就是用户的IMSI，而2G位置更新不存在此过程。3G网络中在RNC与CN（核心网）建立连接之后，CN要将UE的公共ID（即IMSI）告诉给RNC。这样是为了节省无线信道，当UE与CN中的一个域（如PS域）已经建立呼叫之后，若另一个域（如CS域）要寻呼此UE，RNC就通过此UE的COMMONID找到对应的PS域的RRC连接（对于同一个UE来说，PS与CS总是共用同一个RRC连接的），然后在此RRC连接专用信道上将此PAGING消息下发给UE。2023/8/3163第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清除用户数据清除用户数据内容介绍2023/8/3164假上网当手机向MSC发起位置更新请求时，由于MSC与HLR间传输或者其它异常原因导致MSC与HLR交互失败，无法从HLR获取用户签约数据而位置更新失败时，为避免手机频繁向网络侧发起位置更新请求，MSC向手机下发位置更新接受消息，使手机处于上网状态，这种情况称为假上网假上网。MSOFTX3000上MAPACCFG表中“支持支持VLR独独立位置更新立位置更新”参数控制本局是否支持假上网，当此参数设置为“是”，则允许用户假上网，否则不允许用户假上网。2023/8/3165VLR独立位置更新假上网用户作主叫主叫时，为保证呼叫正常进行，MSOFTX3000上使用SETMAPPARA命令设置“支持主叫无用支持主叫无用户数据数据时发起独立位置更新操作起独立位置更新操作”参数设置为“是”，VLR会发起独立位置更新，如果独立位置更新仍失败则拒绝呼叫。2023/8/3166VLR独立位置更新2023/8/3167第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清楚用户数据清楚用户数据内容介绍2023/8/3168被叫数据恢复流程当用户作被叫，HLR到当前VLR取漫游号码发现被叫用户数据不可用或者用户数据未证实，那么MSC/VLR给被叫分配漫游号码的同时会往HLR发起数据恢复流程，一般来说数据恢复成功后会继续接通当前呼叫，当前呼叫不会失败。VLR无用户数据时是否发起数据恢复由软参参P140比特32023/8/3169第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清除用户数据清除用户数据内容介绍2023/8/3170安全上下文指用户和网络间进行安全检查（鉴权和加密）时建立的一种状态关系UMTS安全上下文数据包含CK（cipherkey）、）、IK（integritykey）和）和KSI（keysetidentifier）.GSM安全上下文数据至少包含Kc（cipherkey）和）和CKSN（thecipherkeysequencenumber）3G与2G安全上下文的区别：3G包含CK/IK，而2G包含Kc2023/8/3171第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清除用户数据清除用户数据内容介绍2023/8/3172鉴权与加密加密的目的是为了提高网络安全性，解决窃取、冒充网络、冒充用户等问题。MS在给网络的第一条消息（LOCATIONUPDATINGREQUEST,CMSERVICEREQUEST,PAGINGRESPONSE,CMRE-ESTABLISHMENTREQUEST）中带上KSI（CKSN）。在GSM系统中，如果VLR保存的CKSN和MS发送来的CKSN相同，则可以用保存的Kc来启动加密。在UMTS系统中，如果VLR保存的KSI和MS发送来的KSI相同，则可以用保存的UMTSCK、IK来启动加密和完整性保护。一般情况下如果用户不鉴权只加密，那么VLR会返回安全上下文，里面就带有CK（Kc），IK和KSI（CKSN）。如果VLR里面没有安全上下文，那么VLR会返回鉴权请求标志，此时MSC必须发起鉴权。所以在用在用户第一次加密由于第一次加密由于VLR里没有可用的安全上下文，不管里没有可用的安全上下文，不管MSC是否需要打开是否需要打开鉴权开关都必开关都必须发起起鉴权。2023/8/3173第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清除用户数据清除用户数据内容介绍2023/8/3174漫游类型使用ADDROAMUSRT按照IMSI号段定义本地的用户漫游类型漫游类型该命令配置错误将导致话单中用户漫游类型填写出错该命令未配置时，用户默认漫游类型为“国际他网用户”2023/8/3175第第第第4 4章章章章 重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项重要概念与注意事项4.12G与与3G位置更新的区别位置更新的区别4.2假上网与假上网与VLR独立位置更新独立位置更新4.3数据恢复流程数据恢复流程4.4安全上下文安全上下文4.5加密与鉴权加密与鉴权4.6漫游类型漫游类型4.7清除用户数据清除用户数据内容介绍2023/8/3176清除VLR用户数据触触发条件条件：（1）用户处于不活动状态(如关机或处于覆盖盲区)时间超过VLRCFG表中配置的“周期性删除用户时间”（2）手工通过DEL MS删除用户数据2023/8/3177清除用户操作（MAP_PURGE_MS）用于VLR向HLR报告VLR中的用户数据被删除（人工干预或用户长时间处于去激活状态），MAP_PURGE_MS_REQ消息会携带IMSI和VLR号码。后续呼叫HLR将不再发起到VLR取MSRN操作。2023/8/3178小结本章对位置更新中一些基本概念和注意事项做了介绍和澄清。理解本章讲解的概念及其应用场景2023/8/3179问题COMMONID消息中携带的是IMSI还是TMSI还是两者都有？为什么要应用“假上网”？假上网用户如何顺利拨打电话？如何开启被叫的数据恢复功能？2G和3G的安全上下文有何区别？为什么首次加密必须鉴权？通过什么命令定义用户的漫游类型？何时才会删除VLR中的用户数据？2023/8/3180课程总结本课程通过四个章节对MSOFTX3000的位置更新流程进行了详细的讲述，包括位置更新的作用，分类，应用场景，并着重对普通位置更新中的重要消息和参数做了介绍。还对一些疑难概念做了澄清。总结总结总结总结2023/8/3181