01-第1章 位置更新信令分析

HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-1第2章位置更新信令分析2.1概述华为UMTS电路核心网设备都提供信令跟踪（包括用户跟踪、接口跟踪）和分析工具，可以做为系统调试和故障定位分析的重要手段。本章给出一些常用信令流程的分析举例。2.2IMSI附着2.2.1IMSI附着信令流程UE在关机后开机，会发起IMSI附着。假设UE位置区没有发生变化，在Iu_CS接口信令协议如图2-1所示。图2-1开机位置更新流程图HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-22.2.2IMSI附着接口跟踪实例在操作台的消息跟踪中可以通过设定用户接口来跟踪UE开机的过程中所产生的消息，如图2-2所示。图2-2开机消息2.2.3IMSI附着重点消息说明1.RN_MM_LOCATION_UPDATION_REQUEST这条消息由ME发送到网络，用来请求更新位置文件（正常更新或周期性更新）或请求IMSI附着，具体的信息如图2-3所示。图2-3RN_MM_LOCATION_UPDATION_REQUEST消息消息中重点关注的信息：HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-3SkipIndicator:每一条移动性管理消息和GPRS移动性管理消息的第一个8位组的5到8位表示跳指示器。如果一条被收到消息的跳指示器中5到8位不全为0，将不予处理。如果一条被收到消息的跳指示器中5到8位全为0，将时行处理。一个协议实体发送一条移动性管理消息或是一条GPRS移动性管理消息跳批示器位应该置为全0。Mmmsgtype:指示请求是否为正常更新、周期性更新或是IMSI附着，它也用来指示随后从MS的CM层接收的请求。信元编码的第1、2位用来表示位置更新类型，其中00表示正常位置更新，01表示周期性位置更新，10表示IMSI附着，11表示保留位。Cipheringkeysequencenum:在一个GSM鉴权中，密钥序列号信息的作用是使网络能够识别存储在MS中的密钥Kc而不用调用鉴权过程。在一个UMTS的鉴权中，密钥序列号的作是使网络能够识别存储在MS中的密钥CK和一致性密钥IK而不用调用鉴权过程。Locationareaidentity:位置区标识信元的目的是为了给GSM系统覆盖的位置区提供一个明确的位置标识。Mobileidentity:移动台标识信息的作用是提供MSISDN,IMSI,TMSI,IMEISV等信息。2.RN_MM_AUTHENTICATION_REQUEST这条消息由网络发送到MS来发起签权请求，具体的信息内容如图2-4所示。图2-4RN_MM_AUTHENTICATION_REQUEST消息HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-4消息中重点关注的信息：Sparehalfoctet：信元内用备用比特填充，如果没有其它的说明，则5到8位设置为0。AuthenticationparameterRAND(UMTSchallengeorGSMchallenge)鉴权参数RAND的作用是为移动台提供一个随机数用来计算鉴权响应签名和密钥Kc（对于GSM鉴权），或是响应RES以及密钥Kc和一致性密钥IK（对于UMTS鉴权）。3.RN_MM_AUTHENTICATION_RESPONSE由MS端发送到网络，用来传递计算后的响应到网络端，具体的信息内容如图2-5所示。图2-5RN_MM_AUTHENTICATION_RESPONSE消息消息中重点关注的信息：Authenticationresponse：鉴权响应参数信息的作用是提供给网络在SIM中计算后的鉴权响应。4.RN_MM_IDENTITY_REQUEST这条消息由网络端发送到MS端，请求MS端发出确定标识到网络端，具体的信息内容如图2-6所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-5图2-6RN_MM_IDENTITY_REQUEST消息消息中重点关注的信息：Identitytype：标识类型信息的作用是确定那一种标识被请求。信元编码的低三位表示标识类型，其中001表示IMSI，010表示IMEI，011表示IMEISV，100表示TMSI。5.RN_MM_IDENTITY_RESPONSE这条消息由MS端发送到网络端，响应请求标识，具体的信息内容如图2-7所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-6图2-7RN_MM_IDENTITY_RESPONSE消息消息中重点关注的信息：Mobileidentity:移动台标识的目的是为了提供MSISDN,IMSI,TMSI,IMEISV等信息.6.SECURITY_MODE_COMMAND这条消息由CN通过无线接口发送来触发完整性和安全功能，具体的信息内容如图2-8所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-7图2-8SECURITY_MODE_COMMAND消息消息中需要重点关注的信息是：IntegrityProtectionInformation：这个信元主要包含一致性保护信息(密钥和许可算法)。EncryptionInformation：这条信息包含了用户数据加密信息（密钥和许可算法），通常用来在RNC控制各种加密设备。KeyStatus：这条消息表明了包含在SECURITYMODECOMMAND消息中的密钥是新的还是以前用过的。7.SECURITY_MODE_COMPLETE这条消息由RNC发送，表示成功响应SECURITYMODECOMMAND消息，具体的信息内容如图2-9所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-8图2-9SECURITY_MODE_COMPLETE消息消息中需要重点关注的信息是：ChosenIntegrityProtectionAlgorithm：这个信息表示RNC使用一致性保护算法。ChosenEncryptionAlgorithm：这个信息表示RNC使用的加密算法。8.COMMON_ID这条消息由CN发送给RNC，通知关于一个用户关于NASUE标识的参数，具体的信息内容如图2-10所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-9图2-10COMMON_ID消息消息中需要重点关注的信息是：PermanentNASUEIdentity：这个信息常用来在UTRAN和CN中标识UE。RNC使用它来寻找相同UE存在的其它信令连接的IMSI初始化类型。9.RN_MM_LOCATION_UPDATING_ACCEPT这条消息由网络端发送到MS，表示在网络端位置更新或IMSI附着已经完成，具体的信息内容如图2-11所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-10图2-11RN_MM_LOCATION_UPDATING_ACCEPT消息消息中重点关注的信息：Mmmsgtype:表示这条消息的消息类型。Locationareaidentity:位置区标识信元的目的是为了给GSM系统覆盖的位置区提供一个明确的位置标识。10.RN_MM_TMSI_REALLOCATION_COMPLETE这条消息由MS发送到网络，用来表示位置更新或一个TMSI的删除已经发生，具体的信息内容如图2-12所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-11图2-12RN_MM_TMSI_REALLOCATION_COMPLETE消息消息中重点关注的信息：SkipIndicator:每一条移动性管理消息和GPRS移动性管理消息的第一个8位组的5到8位表示跳指示器。如果一条被收到消息的跳指示器中5到8位不全为0，将不予处理。如果一条被收到消息的跳指示器中5到8位全为0，将时行处理。一个协议实体发送一条移动性管理消息或是一条GPRS移动性管理消息跳批示器位应该置为全0。Mmmsgtype:表示这条消息的消息类型。11.IU_RELEASE_COMMAND这条消息由CN发送到RNC，要求RNC释放所有和Iu接口相连接的资源，具体的信息内容如图2-13所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-12图2-13IU_RELEASE_COMMAND消息消息中重点关注的信息：Cause：Cause信元的作用是为RANAP协议说明特定事件的原因。12.IU_RELEASE_COMPLETE这条消息由RNC发送，用来响应IURELEASECOMMAND消息具体的信息内容如图2-14所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-13图2-14IU_RELEASE_COMPLETE消息2.3IMSI分离2.3.1IMSI分离信令流程UE关机，将发起IMSI分离，Iu-CS接口信令流程如图2-15所示。图2-15IMSI分离流程图HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-142.3.2IMSI分离接口跟踪实例图2-16关机消息2.3.3IMSI分离重点消息说明1.RN_MM_IMSI_DETACH_INDICATION这条消息由MS发送到网络，用来在网络中设置去活指示，具体的信息内容如图2-17所示。图2-17RN_MM_IMSI_DETACH_INDICATION消息中重点关注的信息：IMSIDetachIndicationmessagetype：表示IMSI分离指示消息的类型。Mobileidentity：移动台标识信息的作用是提供MSISDN,IMSI,TMSI,IMEISV等信息。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-152.IU_RELEASE_COMMAND这条消息由CN发送到RNC，要求RNC释放所有和Iu接口相连接的资源，具体的信息内容如图2-18所示。图2-18IU_RELEASE_COMMAND消息消息中重点关注的信息：Cause：Cause信元的作用是为RANAP协议说明特定事件的原因。3.IU_RELEASE_COMPLETE这条消息由RNC发送，用来响应IURELEASECOMMAND消息，具体的信息内容如图2-19所示。HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-16图2-19IU_RELEASE_COMPLETE消息2.4普通位置更新2.4.1普通位置更新过程HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-17图2-20普通位置更新主要流程2.4.2普通位置更新接口跟踪实例图2-21普通位置更新主要跟踪消息HUAWEIUMTS电路交换核心网协议与信令分析第2章位置更新信令分析2-182.4.3普通位置更新重点消息说明1.RN_MM_LOCATION_UPDATION_REQUEST这条消息由ME发送到网络，用来请求更新位置文件（正常更新或周期性更新）或请求IMSI附着，具体的信息如图2-22所示。图2-22RN_MM_LOCATION_UPDATION_REQUEST消息消息中重点关注的信息：SkipIndicator:每一条移动性管理消息和GPRS移动性管理消息的第一个8位组的5到8位表示跳指示器。如果一条被收到消息的跳指示器中5到8位不全为0，将不予处理。如果一条被收到消息的跳指示器中5到8位全为0，将时行处理。一个协议实体发送一条移动性管理消息或是一条GPRS移动性管理消息跳批示器位应该置为全0。Mmmsgtype:指示请求是否为正常更新、周期性更新或是IMSI附着，它也用来指示随后从MS的CM层接收的请求。信元编码的第1、2位用来表示位置更新类型，其中00表示正常位置更新，01表示周期性位置更新，10表示IMSI附着，11表示保留位。Ciph