【資料名稱】：位置更新流程-個人理解版

【資料作者】：spatial

【資料日期】：2008-8-17

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

因為是個人總結的，所以沒有一個具體點目錄，但大概講解內(nèi)容如下：
1.位置更新的原理（成功與否的關鍵原因）及位置更新中所涉及相關參數(shù)講解；
2.分別講解3種位置更新流程，包括：正常位置更新，周期性位置更新，IMSI Attach付著/分離；
3.詳細解說了部分信令消息內(nèi)容并附上了相關的實際掛表所得的消息。
希望能對大家有所幫助吧，供大家參考，不對之處還望指正，謝謝！

位置更新

談位置更新就不得不先說說鑒權和加密，它們總是那么的緊密聯(lián)系在一起的。當然并非每次位置更新都要進行鑒權，也并非一定需要加密，這主要取決與MSC/VLR。鑒權總是由MSC/VLR啟動并最終判定是否成功。

鑒權是在MSC/VLR里通過比較MS提供的鑒權響應和AUC/HLR提供的鑒權參數(shù)（SERS）是否一致進行判斷的，一致則鑒權通過，否則鑒權失敗。

首先搞清楚MS中SIM卡和HLR/AUC中存儲的信息：
SIM卡中：
固定數(shù)據(jù)：IMSI，Ki,A3/A8算法
臨時數(shù)據(jù)：TMSI，LAI，Kc
AUC中：
用于生成隨機數(shù)（RAND）的隨機數(shù)發(fā)生器
鑒權鍵Ki
各種安全算法，和SIM卡中的算法一致
AUC的基本功能是產(chǎn)生鑒權三元組（RAND，SRES，Kc），其中：
RAND有隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生；
SRES由RAND和Ki由A3算法得出；
Kc由RAND和Ki用A8算出；
鑒權三元組產(chǎn)生后存于HLR中，在需要鑒權時，MSC/VLR到HLR/AUC取鑒權三元組時，HLR每次送5組，每次鑒權用1組，其余4組保存在VLR中；直到只有2組時，才會再向HLR/AUC取鑒權三元組，HLR/AUC才參與鑒權過程，否則MSC/VLR直接向MS下發(fā)鑒權命令。
鑒權控制過程取決與運營商要求，由MSC/VLR來控制，現(xiàn)在國內(nèi)CMCC早已開啟每次鑒權，即每次呼叫建立，位置更新，無線接續(xù)建立，短消息都需要鑒權。

MS

BTS

BSC

HLR

MSC

VLR

AUC

TMSI

TMSI

TMSI

IMSI

RAND, SRES, Kc

Store SRES

RAND, Kc

RAND, Kc

Store Kc

RAND

SRES

SRES

SRES

Check SRES=SRES?

位置更新可以分三大類：

1．
正常位置更新
2．
周期性位置更新
3．
IMSI Attach付著/分離
MS在同一個VLR里漫游時位置更新流程如下圖：

MS

BSS

MSC

VLR

Location Updating Request

Complete Layer3 Info (CL3I)

Update Location Area

CR,LAIo,CELLo,LUT,TMSI/IMSI

TMSI, LACn

TMSI Reallocation Complete (TMRCO)

TMSI acknowledge

Clear Command (CLCOM)

Clear Complete (CLCMP)

Authenticate

Authentication Request (AUTRQ)

Connection Confirm (CC)

RAND, CKSN

Authentication Response (AUTRE)

Authentication Response (SRES)

Set cyphering mode

Forward new TMSI

Update Location area ack

Cypher Mode Command (CICOM)

SRES

Release (RLSD)

Release Complete (RLC)

Cypher Mode Complete (CICMP)

Location Updating Accept (LOUAC)

注：1）Complete Layer3 Info消息里面包含了SCCP CR消息，BSSMAP CMPL3消息（LAC和CELLID），DATP LOURQ消息，并且說明了位置更新的類別（IMSI attach/ Normal location updating/ Periodic updating）
2) Authentication Request消息里面有兩個重要的參數(shù)：RAND和CKSN（Ciphering Key Sequence Number）,RAND用于傳給手機后計算出SRES返回給VLR來進行鑒權，而CKSN則存儲入SIM卡中用于后面的加密
3）Authentication Response消息中將手所計算出的SRES發(fā)給VLR進行鑒權比較
4）Cipher Mode Command消息里面包含了Kc(Encryption Key)，注意Kc只在有線部分傳送，空中接口送的是CKSN，這樣使得加密消息更為安全，手機可通過鑒權過程中得到的CKSN產(chǎn)生密鑰Kc。
5）Location Updating Accept消息中包含了MS新的LAI和TMSI，并非每次都包含TMSI的，這主要取決于MSC/VLR，可以每次或若干次空中接口操作后（如呼叫建立，位置更新等），重新分配一次，它總是和加密一起使用，如果沒有TMSI再分配的話，MSC/VLR是不會下發(fā)加密密令的。
6）TMSI Reallocation Complete告知MSC/VLR手機已經(jīng)收到TMSI了，VLR清除老的TMSI并存儲新的TMSI

位置更新涉及VLR和HLR

包括以下幾中情況：
·MS處于新的VLR的位置區(qū)域，所以該位置必須更新到HLR（此時MS可以用TMSI或IMSI標識自己）
·MS首次登記到網(wǎng)絡（IMSI標識自己）
·位置在VLR登記后相關數(shù)據(jù)丟失（此時MS必須使用IMSI來標識自己）

MS首次登記到網(wǎng)絡或登記后相關數(shù)據(jù)丟失后用IMSI表識自己，流程如下圖：

MS

BSS

MSC/VLR

HLR/AUC

Location Updating Request

Complete Layer3 Info (CL3I)

Send Parameters (IMSI)

CR,LUT,IMSI

TMSI, LACn

Release (RLSD)

Release Complete (RLC)

Authentication parameters

Authentication Request (AUTRQ)

Connection Confirm (CC)

RAND, CKSN

Authentication Response (AUTRE)

RAND/SRES/Kc, IMSI

Update Location

Insert Subscriber data

SRES

TMSI Reallocation Complete (TMRCO)

Clear Command (CLCOM)

Clear Complete (CLCMP)

Update Location ack

Cypher Mode Command (CICOM)

Insert Subscriber data ack

Cypher Mode Complete (CICMP)

Location Updating Accept (LOUAC)

MS處于新的VLR的位置區(qū)域，IMSI標識自己,流程如下圖：

MS

BSS

MSC/VLR

HLR/AUC

Location Updating Request

Complete Layer3 Info (CL3I)

Send Parameters (IMSI)

CR,LUT,IMSI

Authentication parameters

Authentication Request (AUTRQ)

Connection Confirm (CC)

RAND, CKSN

Authentication Response (AUTRE)

RAND/SRES/Kc, IMSI

Update Location

Insert Subscriber data

Update Location ack

Cypher Mode Command (CICOM)

Cypher Mode Complete (CICMP)

Location Updating Accept (LOUAC)

TMSI, LACn

TMSI Reallocation Complete (TMRCO)

Insert Subscriber data ack

Clear Command (CLCOM)

Clear Complete (CLCMP)

SRES

PVLR

Cancel location

Cancel location ack

Release (RLSD)

Release Complete (RLC)

MS處于新的VLR的位置區(qū)域，請求位置更新是使用的是前一個VLR（PVLR）分配的TMSI表示自己，為得到該MS的鑒權三元組，VLR2需要知道該MS的歸屬HLR地址信息，VLR2可以從IMSI分析得到該信息，所以VLR2需要同PVLR通信，要IMSI；若PVLR無IMSI響應，則VLR2可通過向MS請求ISMI，得到IMSI后接下去位置更新，如下圖：

MS

BSS

MSC/VLR2

PVLR

HLR/AUC

Location Updating Request

Complete Layer3 Info (CL3I)

Send Parameters (IMSI)

CR,LAIo,LUT,TMSI

Authentication parameters

Authentication Request (AUTRQ)

Connection Confirm (CC)

RAND, CKSN

Authentication Response (AUTRE)

RAND/SRES/Kc, IMSI

Update Location

Insert Subscriber data

SRES

Send Parameters(TMSI)

Send Parameters ack (IMSI, Auth)

Location Updating Accept (LOUAC)

TMSI, LACn

TMSI Reallocation Complete (TMRCO)

Release (RLSD)

Release Complete (RLC)

Update Location ack

Cypher Mode Command (CICOM)

Cypher Mode Complete (CICMP)

Insert Subscriber data ack

Cancel location

Cancel location ack

Clear Command (CLCOM)

Clear Complete (CLCMP)

MS位置更新時用TMSI標識自己，但VLR不認識TMSI，此時MSC/VLR會要求MS提供IMSI后再次進行位置更新，如下圖：

MS

BSS

MSC/VLR

HLR/AUC

Location Updating Request

Cypher Mode Complete (CICMP)

Location Updating Accept (LOUAC)

Update Location ack

Cypher Mode Command (CICOM)

Insert Subscriber data ack

TMSI Reallocation Complete (TMRCO)

Clear Command (CLCOM)

Clear Complete (CLCMP)

Complete Layer3 Info (CL3I)

Send Parameters (IMSI)

CR,LUT,TMSI

Authentication parameters

Authentication Request (AUTRQ)

Connection Confirm (CC)

RAND, CKSN

Authentication Response (AUTRE)

RAND/SRES/Kc, IMSI

Update Location

Insert Subscriber data

SRES

Identity Request(RDREQ)

Identity Response(RDRES)

IMSI

Release (RLSD)

Release Complete (RLC)

TMSI, LACn

下面附三種類型位置更新在A口上的消息：

[ 本帖最后由 bestlcf 于 2010-3-4 17:30 編輯 ]