GSM接续和移动性管理课件1

GSM的接续和移动性管理

位置登记和删除进行位置登记的原因

在GSM这样的小区制蜂窝移动通信网中,为了便于管理,划分了若干不同等级的区域,但无论移动台处于何处,只要是在系统区域内,就应该能够实现所有的功能,包括越区切换、自动漫游等。为此,网络必须时刻跟踪并掌握移动台所处的位置,及时更新移动台的相关信息。这就是要进行位置登记和删除的原因。移动台位置登记和删除是网络移动管理功能的一个重要方面,其进程涉及到MS、BS、MSC和位置寄存器HLR、VLR,以及相应的接口。3位置登记概念位置登记是指为了保证网络能够跟踪移动台的运动,掌握移动台所处的位置,以便在需要时能够迅速连接上移动台、实现正常通信而必须将其位置信息保存起来,并及时地进行信息更新。通常,移动台的位置信息存储在归属位置寄存器(HLR)和访问位置寄存器(VLR)这两个功能实体中。4位置登记概念

1)首次登记当一个移动用户首次入网时,由于在其SIM卡中找不到原来的位置区识别码(LAI),它会立即申请接入网络,向移动交换中心(MSC)发送“位置更新请求”信息,通知GSM系统这是一个该位置区内的新用户。MSC根据该移动台发送的IMSI中的H1H2H3信息,向某个特定的位置寄存器发送“位置更新请求”信息,该位置寄存器就是该移动台的归属位置寄存器(HLR)。HLR把发送请求的MSC的号码(即M1M2M3)记录下来,并向该MSC回送“位置更新接受”信息。至此,MSC认为此移动台已被激活,便要求访问位置寄存器(VLR)对该移动台作“附着”标记,并向移动台发送“位置更新证实”信息,移动台会在其SIM卡中把信息中的位置区识别码存储起来,以备后用。5位置登记概念

移动台首次登记示意图6位置登记概念2)位置更新位置更新指的是移动台向网络登记其新的位置区,以保证在有此移动台的呼叫时网络能够正常接续到该移动台处。移动台的位置更新主要由另一种位置寄存器——访问位置寄存器(VLR)进行管理。移动台每次一开机,就会收到来自于其所在位置区中的广播控制信道(BCCH)发出的位置区识别码(LAI),它自动将该识别码与自身存储器中的位置区识别码(上次开机所处位置区的编码)相比较,若相同,则说明该移动台的位置未发生改变,无需位置更新;否则,认为移动台已由原来位置区移动到了一个新的位置区中,必须进行位置更新。

7位置登记概念

图１位置更新示意图8

位置登记概念(1)同MSC/VLR中不同位置区的位置更新。图１中,移动台由cell3移动到cell4中的情况,就属于同MSC/VLR(MSC/VLRA)中不同位置区的位置更新。该位置更新的实质是:cell4中的BTS通过BSCA把位置信息传到MSC/VLRA中。其基本流程包括:

①移动台从cell3移动到cell4中;②通过检测由BTS4持续发送的广播信息,移动台发现新收到的LAI与目前存储并使用的LAI不同;9位置登记概念

③移动台通过BTS4和BSCA向MSCA发送“我在这里”位置更新请求信息;

④MSCA分析出新的位置区也属本业务区内的位置区,即通知VLRA修改移动台位置信息;

⑤VLRA向MSCA发出反馈信息,通知位置信息已修改成功;⑥MSCA通过BTS4把有关位置更新响应的信息传送给移动台,位置更新过程结束。10

位置登记概念

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位置登记概念(2)不同MSC／VLR之间不同位置区的位置更新。图１中,移动台由cell3移动到cell5中的情况,就属于不同MSC/VLR(MSC/VLRA和MSC/VLRB)之间不同位置区的位置更新。该位置更新的实质是:cell5中的BTS通过BSCC把位置信息传到MSC/VLRB中。其基本流程包括:

①移动台从cell3(属于MSCA的覆盖区)移动到cell5(属于MSCB的覆盖区)中;

②通过检测由BTS5持续发送的广播信息,移动台发现新收到的LAI与目前存储并使用的LAI不同;12位置登记概念

③移动台通过BTS5和BSCB向MSCB发送“我在这里”的位置更新请求信息;

④MSCB把含有MSCB标识和移动台识别码的位置更新信息传送给HLR(鉴权或加密计算过程从此时开始);

⑤HLR返回响应信息,其中包含全部相关的移动台数据；

⑥在VLRB中进行移动台数据登记；

⑦通过BTS5把有关位置更新响应的信息传送给移动台(如果重新分配TMSI,此时一起送给移动台);

⑧通知MSC/VLRA删除有关此移动台的数据。13位置登记概念14位置登记概念

3)位置删除如前所述,当移动台移动到一个新的位置区并且在该位置区的VLR中进行登记后,还要由其HLR通知原位置区中的VLR删除该移动台的相关信息,这叫做位置删除。

15位置登记概念

4)IMSI分离/附着移动台的国际移动台识别码(IMSI)在系统的某个HLR和VLR及该移动台的SIM卡中都有存储。移动台可处于激活(开机)和非激活(关机)两种状态。当移动台由激活转换为非激活状态时,应启动IMSI分离进程,在相关的HLR和VLR中设置标志。这就使得网络拒绝对该移动台的呼叫,不再浪费无线信道发送呼叫信息。当移动台由非激活转换为激活状态时,应启动IMSI附着进程,以取消相应HLR和VLR中的标志,恢复正常。16位置登记概念5)周期性位置登记周期性位置登记指的是为了防止某些意外情况的发生,进一步保证网络对移动台所处位置及状态的确知性,而强制移动台以固定的时间间隔周期性地向网络进行的位置登记。可能发生的意外情况如:当移动台向网络发送“IMSI分离”信息时,由于无线信道中的信号衰落或受噪声干扰等原因,可能导致GSM系统不能正确译码,这就意味着系统仍认为该移动台处于附着状态。再如,当移动台开着机移动到系统覆盖区以外的地方,即盲区之内时,GSM系统会认为该移动台仍处于附着状态。17

如果系统没有采用周期性位置登记,在发生以上两种情况之后,若该移动台被寻呼,由于系统认为它仍处于附着状态,因而会不断地发出呼叫信息,无效占用无线资源。针对以上问题,GSM系统要