1、 第 1 页位置更新流程详解一 位置更新在 NAS 层中位置和作用三层业务请求当 BSC 收到建立指示后便向 MSC 发出第一条三层业务请求消息（ COMPLETE L3 INFO），具体说该消息为：位置更新请求（LOCATION UPDATE REQUEST）CM 业务请求（ CM SERVICE REQUEST）寻呼应答（PAGING RESPONSE）IMSI 分离（IMSI DETACH）移动性管理程序（MM）公共程序包括：鉴权程序识别程序TMSI 再分配程序IMSI 分离程序位置更新属于 MM 的特定程序2 位置更新基本概念2.1.位置更新涉及的参数及定义：LAI（位置区识别码）结构
2、示意图MCC MNC LAC3 位数字 3 位数字 最大 16BitMCC：移动国家码中国 460MNC：移动网号移动 01 联通 02LAC：位置区号码注意：LAI 与 LAC 的区别，其中位置更新中使用的是 LAI。LAC 将在每个小区广播信上的系统消息中发送message 3:小区识别 CELLID+LAI 区识别+控制信道描述+小区选择 +小区选择参数+RACH 控制参数message 4 AI 区识别+小区选择参数+RACH 控制参数+CBCH 信道描述+CBCH 移动配置2.2.LAC 位置区划分原则：保证不会产生寻呼负荷过高的前提下尽量降低位置更新次数。2.3.LAC 位置区设置
3、经验：位置区设置过小，移动台位置更新过程增多，系统信令流量增大。第 2 页位置区设置过大，寻呼信道负荷过重，同时也将增加 Abis 接口上的信令流量。4.强制登记：当移动台进行小区重选后，发现 SIM 卡中位置区与小区广播的位置区（LAI）不同时，移动台需把这种变化通知给网络。当称动台由一个位置区移动到另一个位置区时，必须在新位置区进行登记，也就是说当移动台发现存储器中的 LAI 与接收到的当前小区的 LAI 不同，就需进行位置更新。3 位置更新分类（根据网络对位置更新的标识不同）：正常位置更新（越位置区位置更新）周期性位置更新（T3212 更新）IMSI 附着（用户开机时进行）注：位置更新请
4、求（LOCATION UPDATING REQUEST）中位置更新类型信息单元将分别指示进行何种类型的位置更新。3.1 正常位置更新（越位置区位置更新）-启动原因：VLR 中 MS 的状态未知MS 从一个 LAI 小区重选至另外一个 LAI 小区-VLR 内部位置更新VLR 内部位置更新不需要提供 IMSI 号码，在 VLR 中进行，不需要通知 HLR.位置更新请求1在初始化过程中，MS 向网络发送的 SABM 帧携带的初始化报文中注明接入原因为位置更新请求（LOCATION UPDATING REQUEST），并携带 MS 的 TMSI 号码及 LAI 号码，并标注为正常位置更新。位置更新消
5、息2MSC 收到 MS 发送的位置更新请求后，将向 VLR 发送位置区更新（ MAP UPDATE LOCATION AREA）消息。位置更新处理3VLR 收到位置更新消息后进行位置更新处理，VLR 将更新 MS 位置消息并存储新的 LAI号码，并根据需要给移动台分配一个新的 TMSI 号码（此时进入 TMSI 再分配程序）。注意：此时 TMSI 再分配命令也可以不携带新的 TMSI 号码，MS 将使用以前的 TMSI 号码。位置更新确认消息4当收到 MS 发送给网络的 TMSI 再分配完成消息后，VLR 将向 MSC 发送位置区更新确认（MAP UPDATE LOCATION AREA AC
6、K）消息。位置更新接受消息5MSC 收到该消息后则向 MS 发送位置更新接受消息（LOCATION UPDATE ACCEPT），之后释放信道，完成位置更新PVLR=位置更新前 MS 所属的 VLR。- TMSI 更新第 3 页位置更新请求1在初始化过程中，MS 向网络发送的 SABM 帧携带的初始化报文中注明接入原因为位置更新请求（LOCATION UPDATING REQUEST），并携带 MS 的 TMSI 号码及 LAI 号码，并标注为正常位置更新。位置更新消息2MSC 收到 MS 发送的位置更新请求后，将向 VLR 发送位置区更新（ MAP UPDATE LOCATION AREA）
7、消息。TMSI 在 VLR 不确认3当 VLR 从 MSC 收到位置更新消息中的 TMSI 未知，则：VLR 位置信息确认 =不确认 将发起 HLR 更新。TMSI 在 HLR 不确认3当 VLR 从来没有凳记过该用户，则：HLR 位置信息确认=不确认根据旧 TMSI 和 LAI 号算出 PVLR 地址发参指示3-1向 PVLR 启动一个请求 IMSI 和鉴权参数的发参数指示（MAP SEND IDENTIFICATION）。发参指示响应3-2PVLR 将回发该移动台的 IMSI 和鉴权参数。发参指示未响应3-2当新 VLR 由于种种原因无法获得 IMSI 号码。则向 MS 发出识别请求，进入
8、 MM 识别程序，请求 MS 提供 IMSI。HLR 更新4VLR 得到 IMSI 后，将向 MS 所属的 HLR 发出位置更新（MAP UPDATE LOCATION）消息，此消息中包括 MS 的标识及相关信息，以便 HLR 查询数据及建立路径。鉴权加密 TMSI 再分配5VLR 将对 MS 进行鉴权加密，并根据需要给移动台分配一个新的 TMSI 号码（此时进入TMSI 再分配程序）。注意：此时 TMSI 再分配命令也可以不携带新的 TMSI 号码，MS 将使用以前的 TMSI 号码。PVLR 删除位置5-1HLR 收到更新消息后，并且 MS 在新的 VLR 有正常业务权限，则 HLR 存储
9、当前的 VLR号码，并向 PVLR 发出删除位置（MAP/D CANCEL LOCATION）消息。PVLR 删除位置确认5-2PVLR 收到删除位置消息后，将删除该 MS 的所有信息，并向 HLR 发送删除位置确认（MAP/D CANCEL LOCATION RESULT）消息。插入用户数据6当完成鉴权加密 TMSI 再分配后，HLR 将发起插入用户数据（MAP INSERT SUBSCRIBER DATA）消息，为 VLR 提供所需用户信息，包括鉴权参数等。插入用户数据响应7VLR 收到所需信息后，将向 HLR 发送插入用户数据响应（MAP INSERT SUBSCRIBER DATA A
10、CK）消息。HLR 更新确认8当 HLR 收到 VLR 插入用户数据响应后，则向 VLR 发出更新确认消息（MAP UPDATE 第 4 页LOCATION ACK）位置更新确认消息9之后 VLR 将向 MSC 发送位置区更新确认（MAP UPDATE LOCATION AREA ACK）消息。位置更新接受10MSC 收到该消息后则向 MS 发送位置更新接受消息（LOCATION UPDATE ACCEPT），之后释放信道，完成位置更新。-IMSI 更新当用户识别为 IMSI 时：IMSI 在 HLR 不确认当 VLR 从 MSC 收到位置更新消息中的 IMSI 未知，则：HLR 位置信息确认
11、=不确认 将发起 HLR 更新LAI 在 VLR 核查当收到 IMSI 是已知的， VLR 则检查从 MSC 接收的们前一个位置区标识（LAI）是否属于此 VLR，如果不属于则：HLR 位置信息确认 =不确认 将发起 HLR 更新。注意：当以上两种情况发生时，均要进行鉴权检查。3.2 周期性位置更新（T3212 更新）周期位置更新发生在当网络在特定的时间内没有收到来自移动台任何信息。比如在某些特定条件下由于无线链路质量很差，网络无法接收移动台的正确消息，而此时移动台还处于开机状态并接收网络发来的消息，在这种情况下网络无法知道移动台所处的状态。为了解决这一问题，系统采取了强制登记措施。如系统要求
12、移动用户在一特定时间内，例如一个小时，登记一次。这种位置登记过程就叫做周期位置更新。注意 :当 T3212 逾时后，MS 启动周期性位置更新，进入位置更新程序。周期性位置更新信令流程与正式常位置更信令流程是一致的。网络失去与 MS 的联系原因：移动台开机移动至网络盲区，网络仍会认为 IMSI 附着（用户开机）；移动台 IMSI 分离（关机）时，无线路径上行链路故障，网络不能正确译码，网络仍会认为 IMSI 附着（用户开机）；移动台突然掉电，网络仍会认为 IMSI 附着（用户开机）；注意：当网络发现 VLR 标识 IMSI 附着的移动台在一段时间内，没有与网络进行任何联系，将更改为该移动台标识为
13、隐含关机状态。周期性位置更新的目的：周期性的通知网络 MS 的可用性。迫使移动台在经过一定时间后，自动向网络报告它目前的位置，这样网络就可以随时了解移动台的当前状态。第 5 页T3212 周期性位置更新定时器（8bit）：当 T3212 超时，将进行周期性位置更新。T3212=（1-255 ）*6 分钟注意：T3212=0 表示无容大，即本小区无周期性位置更新。T3212 不宜取得太小，小于 30 分钟（除 0 以外）可以对网络产生灾难性的影响。T3212 应小于网络对 VLR 中标识为 IMSI 附着用户查询周期值，建议 IMSI 附着用户查询周期是 T3212 的两倍。当 MS 关机时，
14、MS 将会将 T3212 的值保存在 SIM 卡中，下次开机后继续计时。T3212 的取值将在每个小区广播信上的系统消息 3 中发送.message 3:小区识别 CELLID+LAI 区识别+ 控制信道描述+小区选择+小区选择参数+RACH 控制参数message 4 AI 区识别+ 小区选择参数+RACH 控制参数+CBCH 信道描述+CBCH 移动配置T3212 为小区级参数，因此同一个 LAC 内可存在不同 T3212 值，当发生小区重选时至 T3212 不同小区时，将触发相应算法重新计算 T3212 当前值。T3212 复位至 0:收到位置更新请求或位置更新拒绝请求收到第一个 MM
15、消息，或存在 MM 连接时，加密过程完成MS 响应寻呼，接收到第一个正确的三层消息（RR 消息除外）T3212 逾时MS 关机/开机T3212 设置经验：周期性位置更新越短网络总体服务性能越好，但会加大网络信令流量，无线资源利用率降低，还会增大 MS 的功耗。建议在业务量和信令流量较大地区，可选择较大的 T3212（6H、10H 、甚至 15H）。业务量大，信令流量低的地区，可选择较小的 T3212（1-3H）业务量严重超出系统容量的地区，可选区择 T3212=0T3212 应小于网络对 VLR 中标识为 IMSI 附着用户查询周期值，建议 IMSI 附着用户查询周期是 T3212 的两倍，但
16、如果 IMSI 附着用户查询周期远大于 T3212 将会影响到系统的寻呼成功率。周期性位置更新需要特别注意的几点说明：当 T3212 逾时后，MS 启动周期性位置更新，进入位置更新程序。并将 T3212 清零，从新计时。当 3212 逾时时， MS 处于无可用小区、有限服务、搜索 PLMN 的状态时，MS 将延时启动位置更新，直到脱离这些状态。当 MS 处于无可用小区、有限服务、搜索 PLMN 的状态时， T3212 的值当保持原值不能改变。第 6 页同 LAC 不同 T3212 算法：当 MS 在同一个 LAC 中进行小区重选时，如果 T3212 在两个小区设置不同时（或人为改变当前小区 T
17、3212 逾时值），将进行相应计算后重新定义 T3212 值：旧小区 T3212=T新小区 T3212 逾时值=TT则： T3212=TmodTT注意:当 MS 处于激活状态，此时定时器不在计时中（如通话中改变该小区 T3212 值），改变 T3212 值时，T3212 将在 0-TT 之间选取一个随机数启动。3.3 IMSI 附着MS 开机时， MS 将把自己的开机状态通知给网络，向网络发送 IMSI 附着（IMSI ATTCTCH）的报文。网络收到该消息后将注明用户状态，以便当寻呼发生时，可以发起寻呼。IMSI 的附着与分离就是在 MSC/VLR 中用户记录上附加一个二进制标志。IMSI
18、附着：标志为允许接入IMSI 分离：标志为不可接入当用户开机时发现 SIM 卡中 LAI 与网络 LAI 号一致，则进行 IMSI 附着，其过程与 VLR内部位置更新过程基本一样，不同的是，仅在位置更新请求（LOCATION UPDATING REQUEST），标注为 IMSI 附着。注：IMSI 附着、分离是系统的一个可选项。位置更新尝试计数器：为了限制位置更新尝试的数目（不成功），MS 定义了尝试计数器，尝试计数器用于确定 T3212 逾时后是否进行位置更新的重新尝试。更新失败尝试计数器加 1计数器复位：MS 开机插入 SIM成功完成位置更新完成位置更新，并在业务状态由 ATTEMPTIN
19、G 至 UPDATE进入新的位置更新区域T3212 逾时位置更新由 CM 业务层启动网络位置更新不接受：若位置更新不接受，MS 将停止 T3210，并存储拒绝原因，启动 T3240，进入位置更新拒绝状态，等待由网络触发的 RR 连接释放,拒绝的原因：IMSI 在 HLR 中未知、非法 MS、非法 MEMS 将更新状态设置为漫游不允许（POAMING NOT ALLOWED），删除 TMSI、LAI、加密序列号，并认为 SIM 卡是无效的直到关机或拔出 SIM 卡。PLMN 不允许、位置区不允许、此位置区国内漫游不允许MS 将更新状态设置为漫游不允许（POAMING NOT ALLOWED），删
20、除 SIM 卡中 LAI、TMSI 、加密序列号，复位尝试计数器，第 7 页注意：如 MS 收到是此位置区国内漫游不允许，将返回到 MM IDLE 后进行 PLMN 选区择而不是小区选择。位置更新后的 RR 连接释放：当完成位置更新程序后，MS 将启动 T3240，进入等待网络命令阶级，等待 RR 连接的释放。当 T3240 逾时，MS 仍未收到网络的 RR 连接释放命令，MS 将废止 RR 连接。注意：无论是由网络还是 MS 释放 RR 连接，MS 都将进入空闲状态。3.4 位置更新异常情况MS 侧：1)接入等到级控制的禁止接入：不能启动位置更新程序，MS 驻留在所选业务小区，应用正常小区重
21、选程序。当禁止状态结束后或小区改变时尽早启动位置更新程序2)随机接入延迟：当收到立即指配拒绝消息后，不能启动位置更新程序，MS 驻留在所选业务小区，并使用正常小区选择程序。当 T3122 逾时，尽早启动位置更新程序3)随机接入失败：启动 T3213，逾时后启动位置更新程序4)RR 连接故障：中止位置更新程序5)T3210 逾时：中止位置更新程序和 RR 连接6)正常结束前 RR 释放：中止位置更新程序7)其它原因选成的位置更新拒绝：MS 等待网络发起 RR 连接释放注意：当发生 4-7 异常情况后，MS 停止 T3210，中断 RR 连接，尝试计数器加 1。1)当更新状态为已更新，存储 LAI
22、 等于以前小区接收到的 LAI，且尝试计数器为 4，MS 将保持已更新状态，RR 连接释放后的 MM 空闲状态为正常业务。 MS 并存储位置更新类型，在 RR 连接释放后，启动T3211，当 T3211 逾时后，MS 重新启动位置更新程序，位置更新的类型为 MS 存储的位置更新类型。2)若更新状态不是已更新，或存储的 LAI 与 BCCH 上接收到的 LAI 不一致，或尝试度数器大于等于 4。当 RR 连接释放后， MS 删除 SIM 中的 LAI、TMSI 、加密序列号，将更新设置为未更新，并时入 MM 空闲子状态尝试更新。如果尝试计数器小于 4，当 RR 连接释放时将启动 MS 存储的 T
23、3211，否则启动存储的 T3212。网络侧：RR 连接故障：RR 连接故障发生在公共程序时（如 TMSI 再分配），网络应根据公共程序描述执行。RR 连接故障发生在非公共程序时，MS 的位置更新将废止。协仪错误：收到位置更新请求消息有协仪错误，网络则发送位置更新拒绝消息，拒绝原因为：1)强制性信息单元错误2)信息单元不存在或无法实现3)无效信息单元内容4)协仪错误，未规定然后网络启动信道释放程序。3.5 位置更新容易混乱的问题：在跨 LAC 进行位置更新时，先进行小区重选，再进行位置更新。当切换到另外一个 LAC 时，将在通话结束后，再进行位置更新。第 8 页当位置更新失败时，将会引发用户隐含关机，并当用户处于隐含关机状态，用户将无法响应寻呼。MS 周期位置更新只能发生在 MM Idle 状态，并且在限制服务，PLMN 搜寻服务，没有小区驻扎等状态都不可以进行。所有位置更新均由 MS 发起。TMSI 再分配为位置更新的一部分。
