CS基本业务流程

1位置更新流程位置更新是MS通知网络用户当前位置信息的过程，有三种类型：正常位置更新、周期性位置更新和IMSI附着。正常位置更新指的是用户所在位置区LA发生变化，周期性位置更新是MS根据RNC/BSC的广播信息在空闲状态定期更新网络保存的用户位置信息，IMSI附着一般是用户开机或插入SIM卡。位置更新都是由MS发起的，流程相同，只是在LocationUpdatingReq消息中的“位置更新类型”参数值不同。1.1在同一模块的位置更新流程说明：a)移动用户由于位置区改变、开机、插入SIM卡以及周期性更新等原因决定向网络发起位置更新过程。MS侧的MM实体要求RR实体建立RR连接。RR连接建立后，RNC将内容为LUReq的L3消息组装成SCCP-CR消息发送到UMSC-RANAP实体。RANAP在SCCP连接建立后，由分发原则根据用户标识（IMSI/TMSI）选择业务处理模块，发送内容为LUReq的mrInitUE消息通知选定业务处理机的MSC-MM实体。MM实体对LUReq进行解码、参数检查、负荷控制检查，判断是否接收位置更新。若允许位置更新，则形成内部消息发送给VLRMAP；否则拒绝业务。b)用户使用TMSI进行位置更新时，若VLRMAP不认识此TMSI且不能从PVLR得到IMSI，则要求用户提供IMSI，向MM发送mcvPvdIMSIReq消息。请求IMSI过程见“请求用户标识”过程描述。MM获取IMSI后返回给VLRMAP，VLRMAP检查IMSI属于本模块处理范围，继续进行位置更新处理流程，否则进行业务迁移（具体流程参见图12）。c)根据OMC配置需要对此位置更新过程进行鉴权，VLRMAP发送mcvAuthReq消息给MS。鉴权过程见“鉴权过程”描述。d)VLR中不存在用户数据时需要位置更新HLR。在用户位置更新之前，HLR中的用户补充业务数据可能被修改，或者HLR可能重新启动过，那么HLR将发送ForwardCheckSSReq消息通知VLR。VLRMAP转发此消息给MM。MM使用一新的呼叫无关补充业务Register消息（包含在mrDirectTrans中）传送给MS，通知MS检查相关的补充业务信息。e)根据OMC配置需要为用户重新分配TMSI，则VLRMAP启动安全管理过程，发送mcvSecModeCmd消息到MM，消息中指明是否加密，采用的加密算法和完整性算法。安全管理过程是RNC与MS之间的过程，所以MM形成相应RANAP消息发送给RNC。RNC完成后通知MM。需要注意的是，在UMTS系统中安全管理过程包含了完整性保护的作用。而在每次新信令连接建立中必须启动完整性过程来保护所传信令的完整性，所以“安全模式设置”过程为必须过程，除了以下四种情况：1）信令连接只是为了进行周期性位置更新；2）在初始L3消息后，没有其他信令传递；3）初始L3消息后，只有鉴权、IDReq以及信令拒绝消息；4）建立紧急呼叫。另外，一般来说，加密过程之前必须启动鉴权过程，因为加密的密钥是通过AuthReq消息带到MS的。为了在不鉴权时进行加密，GSM/UMTS系统采用了CKSN/KSI方法。MS在接入网络时将存储的CKSN/KSI带上来，若和VLR中的CKSN/KSI一致，则可以直接启动加密过程。f)位置更新接受，VLR重新分配TMSI，VLRMAP形成mcvFwdNewTmsiReq消息通知MM重新分配TMSI（没有TMSI重新分配过程时，VLRMAP发送mvLUCnf消息通知MM位置更新过程正常结束）。MM将新TMSI包含在LUAcc消息中送给MS，MS存储新TMSI和LAI，删除旧TMSI，返回TmsiReallocComplete消息。MM接收消息给VLR发送mcvFwdNewTmsiRsp，位置更新完成。若MS在位置更新请求中携带有follow-on参数，表示位置更新有后续业务需要处理，则MM在LUAccept消息中带回follow-on参数，等待后续业务。在MM接收TmsiReallocComplete消息后，若支持follow-on，则不释放Iu连接，设置定时器等待后续业务。否则，MM发送mrIuRel消息释放Iu连接。若MM在LUAccept消息中只包含IMSI，表示不使用TMSI，MS删除原来TMSI；若在LUAccept消息中不带有任何用户标识，则MS使用原来的标识。若当前存在多个PLMN网络，且运营者允许用户接入其他网络，则在LUAcc消息中用equivalentPLMNs参数包含这些允许接入网络标识给MS，MS保存信息到SIM卡中。在equivalentPLMNs参数为空时，MS删除SIM卡已有信息。1.2存在业务迁移时的位置更新MSC/VLR系统采用多模块的业务处理机，从RNC/BSC接收的L3消息需要根据一定的规则分发到某一个或多个业务处理机。RNC/BSC来的和某用户相关的L3消息都是在一个SCCP连接上传送的，消息的分发只需要在接收第一条SCCP面向连接消息时进行，后续消息发往同一业务处理机。由于MSC/VLR分片处理是按照用户标识的末两位来划分的，所以RANAP根据用户标识号码末两位将消息分发到相应业务处理机。考虑在TMSI标识用户时，用户携带的TMSI网络可能不认识，则可能会引起业务处理迁移。如位置更新、用户接入。mrChangeModuleIndmcvChangeModuleToMMmrChangeModuleIndmcvSndLUReqUE/RNSRANAPMM（old）MM（new）VLR（old）VLR(new）LUReqmrInitUE(LUReq)mcvLUReqmcvPvdIMSIReqmrDirecttrans(IdReq)IdReqIdRspmrDirecttrans(IdRsp)mcvPvdIMSICnfABCmcvAuthReqmrDirectTrans(AuthReq)AuthReqAuthRspmrDirectTrans(AuthRsp)mcvAuthCnfmcvFwdChkSSReqmrDirectTrans(FwdChkSSReq)mcvSecModeCmdmrSecurityModeCmdSecurityModeCmdFwdChkSSReqmrSecurityModeComSecurityModeCommcvLUCnfmcvFwdNewTmsiReqmrDirectTrans(LUAcc)LUAccTmsiReallCommrDirectTrans(TmsiReallCom)mcvFwdNewTmsiCnfmrIuReleaseDEFG必选信令可选信令解释流程说明：a)移动用户由于位置区改变、开机、插入SIM卡以及周期性更新等原因决定向网络发起位置更新过程。MS侧的MM实体要求RR实体建立RR连接。RR连接建立后，BSC将内容为LUReq的L3消息组装成SCCP-CR消息发送到UMSC-RANAP实体。RANAP在SCCP连接建立后，根据用户标识的末两位选择业务处理模块，发送内容为LUReq的mrInitUE消息通知MSC-MM实体。MM实体对LUReq进行解码、参数检查，MM调用负荷控制函数，判断是否接收位置更新，再形成内部消息mvLUReq发送给VLRMAP。同时MM把mrInitUE消息带来的NAS-PDU内容保存在临时消息缓冲区中，以便在发生业务迁移时，形成mcvSndLUReq消息发送给VLRMAP。b)用户使用TMSI进行位置更新时，MSC/VLR不认识用户提供的TMSI，VLRMAP要求用户提供IMSI，则发送mcvPvdImsiReq消息。请求IMSI过程由MS处理。MM将消息内容放入mrDirectTrans中的NAS-PDU发送给MS。MS将IMSI通过证实消息回送给网络。c)MSC/VLR发现用户提供的IMSI不在本模块处理的范围，向MM发送mcvChangeModuleToMM消息，要求进行业务迁移，并将用户的IMSI、对应的新模块号在消息中带给MM。MM收到消息后，向RANAP发送mrChangeModuleToSp消息，在消息中带有IMSI、新模块号和保存的NAS-PDU，释放MM连接。RANAP根据IMSI的末两位选择新的模块，向新模块的MM发送mrChangeModule消息，在消息中携带旧模块的MM传来的NAS-PDU和IMSI，由新模块的MM对NAS-PDU解码后形成mcvLUReq消息，用IMSI向新模块的MSC/VLR发送位置更新请求。业务迁至新模块，后续处理在新模块进行。d)根据OMC配置需要对此位置更新过程进行鉴权，MSC/VLR发送mcvAuthReq消息给MS。同样，鉴权过程由MS处理。MM将消息内容放入mrDirebtTrans中的NAS-PDU发送给MR。MS刨用A8箖法对消恮中的R@ND进行计算后，将产生的RES在证实消息中回送给MSC/VLR。由VLR进行比较，判断用户的合法性。UMTS系统的鉴权采用五元组，若UTRAN或ME为2G设备，存在五元组与三元组的转换。e)VLR中不存在用户数据时需要位置更新HLR。在用户位置更新之前，HLR中的用户补充业务数据可能被修改，或者HLR可能重新启动过，那么HLR将发送mcvFwdCheckSSReq消息通知VLR。MSC/VLR转发此消息给MM。MM使用一新的呼叫无关补充业务Register消息（包含在mrDirectTrans中）传送给MS，通知MS检查相关的补充业务信息。f)根据OMC配置需要为用户重新分配TMSI，则MSC/VLR启动加密过程，发送mvSecModeCmd消息到MM，消息中指明是否加密，以及采用的加密算法。加密过程是RNC与MS之间的过程，所以MM形成相应RANAP消息发送给RNC。RNC加密完成后通知MM。需要注意的是，在UMTS系统中加密过程还包含了完整性保护的作用。而在每次新信令连接建立中必须启动完整性过程来保护所传信令的完整性，所以“安全模式设置”过程为必须过程，除了以下四种情况：1）信令连接只是为了进行周期性位置更新；2）在初始L3消息后，没有其他信令传递；3）初始L3消息后，只有鉴权、IDReq以及信令拒绝消息；4）建立紧急呼叫。另外，一般来说，加密过程之前必须启动鉴权过程，因为加密的密钥是通过mcvAuthReq消息带到MS的。为了在不鉴权时进行加密，GSM/UMTS系统采用了CKSN/KSI方法。MS在接入网络时将存储的CKSN/KSI带上来，若和VLR中的CKSN/KSI一致，则可以直接启动加密过程。g)位置更新接受，VLR重新分配TMSI，VLRMAP形成mcvFwdNewTmsiReq消息通知MM重新分配TMSI（没有TMSI重新分配过程时，VLRMAP发送mcvLUCnf消息通知MM位置更新过程正常结束）。MM将新TMSI包含在LUAcc消息中送给MS，MS存储新TMSI和LAI，删除旧TMSI，返回TmsiReallocComplete消息。MM接收消息给VLR发送mcvFwdNewTmsiCnf，位置更新完成。若MS在位置更新请求中携带有follow-on参数，表示位置更新有后续业务需要处理，则MM在LUAccept消息中带回follow-on参数，等待后续业务。在MM接收TmsiReallocComplete消息后，若支持follow-on，则不释放Iu连接，设置定时器等待后续业务。否则，MM发送mrIuRel消息释放Iu连接。若MM在LUAccept消息中只包含IMSI，表示不使用TMSI，MS删除原来TMSI；若在LUAccept消息中不带有任何用户标识，则MS使用原来的标识。若当前存在多个PLMN网络，且运营者允许用户接入其他网络，则在LUAcc消息中用equivalentPLMNs参数包含这些允许接入网络标识给MS，MS保存信息到SIM卡中。在equivalentPLMNs参数为空时，MS删除SIM卡已有信息。2接入流程mrChangeModuleIndmcvChangeModuleToMMmrChan