最新CSFB信令流程(超详细).docx
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateCSFB信令流程(超详细)CSFB信令流程(超详细)CSFB相关信令流程目录CSFB相关信令流程11移动性管理11.1联合附着流程11.2分离流程51.3UE发起的分离流程51.4MME发起的分离流程71.5HSS发起的分离流程81.6联合TA/LA更新流程81.7周期性TA/LA更新112语音业务112.1主叫语音业务112.2被叫语音业务132.3紧急呼叫业务16
2、2.3.1带USIM卡紧急呼叫业务流程162.3.2不带USIM卡紧急呼叫业务流程183SGs短消息业务183.1始发短消息业务流程183.2终结短消息业务流程234MTRF业务284.1呼叫入局后触发被叫漫游前转284.2预寻呼触发被叫漫游前转流程351 移动性管理移动性管理主要介绍用户附着、分离、位置更新相关业务流程。1.1 联合附着流程CS Fallback语音主要是通过SGs接口实现的,用户在附着网络时,MME和MSC Server需要对该用户的SGs连接进行维护。在E-UTRAN开机驻留的UE,开机后发起联合的EPS/IMSI附着流程。联合附着流程如图 1所示,由MME通过SGs接口
3、完成UE在UTRAN/GERAN核心网的位置更新流程,使得UTRAN/GERAN核心网感知到UE的位置。图 1联合附着流程图1. UE(User Equipment)发起网络附着请求,向MME发送Attach Request消息。其中参数Attach Type指示这是一个联合的EPS/IMSI附着流程,并且参数指示UE具备CS Fallback能力。图 2 Attach Request消息结构图如图 2所示,消息体指示为附着请求,类型是联合附着请求(combined-attach)。终端上报联合附着请求则表示支持CSFB。2. MME发送SGsAP-LOCATION-UPDATE-REQUES
4、T消息给VLR,消息中包括new LAI、IMSI、MME name和Location Update Type等参数,其中MME name是MME的域名。LOCATION-UPDATE-REQUEST消息结构如图 3所示。图 3 LOCATION-UPDATE-REQUEST消息结构图其中中eps-location-update-type信元指示为IMSI附着,并且携带新/旧LAI,其中MME name是MME的域名。3. VLR存储MME信息,并创建与MME下此用户的SGs关联。4. VLR根据用户信息和位置区信息,发起到HLR的位置更新流程。5. VLR返回SGsAP-LOCATION-U
5、PDATE-ACCEPT给MME,如果VLR支持TMSI重分配,消息中包括参数LAI和TMSI,否则消息中包括参数LAI和IMSI。LOCATION-UPDATE-ACCEPT消息结构如图 4所示。图 4 LOCATION-UPDATE-ACCEPT消息结构图消息中信元携带LAI,以及CS新分配的TMSI。6. 完成联合的EPS/IMSI附着。MME发送Attach Accept给UE,消息中包括参数LAI和VLR TMSI。UE接收到信元LAI和VLR TMSI则表示附着CS域和LTE网络成功。其中VLR TMSI信元会触发UE执行TMSI重分配流程。当MME收到UE的Attach comp
6、lete消息后,MME发送SGsAP-TMSI-REALLOCATION-COMPLETE消息给VLR,指示TMSI重分配完成。图 5 Attach Accept消息结构图该消息指示联合附着成功,同时周期位置更新定时器为1分钟。7. 附着成功后,MME通过S1AP-INITIAL-CONTEXT-SETUP-REQ消息发起上下文建立请求,用于MME向eNodeB请求在无线侧建立资源,同时请求UE返回相关能力集。UE则通过S1AP-SPU-UE-CAPABILITY-INFO-INDICATION消息返回UE相关的能力。如图 6所示,其中uERadioCapability信元指示UE是否具备PS
7、 Handover能力,具体可以参见24008 10.5.5.12a协议。图 6 UE-CAPABILITY-INFO-INDICATION消息结构图1.2 分离流程分离流程可以分为由UE发起分离、MME发起的分离和HSS发起的分离。无论哪一方发起的分离流程,MSC的处理是相同的。UE可能被显式或隐式分离: 显式分离:网络侧或UE主动请求分离,同时发起一方会主动通知另一方。 隐式分离:网络侧分离UE,并不通知UE。例如网络侧认为UE不可达。 MME需要通过SGs接口向MSC Server发送IMSI Detach Indication消息,指示VLR删除该用户的SGs关联。IMSI分离后,EP
8、S附着的用户不再能用CS域业务。 MME因为操作维护需要发起对UE的分离或者mobile reachable timer超时,MME发起对该UE的隐式分离。 o 如果mobile reachable timer超时,MME发送EPS/IMSI Detach Indication消息给MSC/VLR。 o 如果MME因为操作维护需要发起分离,MME发送EPS Detach Indication消息给MSC/VLR。分离流程如图 7、图 10和图 11所示。1.3 UE发起的分离流程图 7 UE发起的分离流程图1. UE向MME发送Detach Request消息要求分离。Detach Type可
9、能是EPS Detach、IMSI Detach或combined EPS Detach。图 8 Detach Request消息结构图如图 8所示,指示为UE发起的分离。type of detach指示为联合EPS分离。2. 第1步可以指示是EPS Detach、IMSI Detach、combined EPS/IMSI Detach,MME要处理UE的去附着请求。 3. 如果UE发起的detach type是IMSI Detach、combined EPS/IMSI Detach,以下两种情况,MME会发送SGsAP-IMSI-DETACH-INDICATION消息给MSC/VLR。l U
10、E发起的EPS和non-EPS业务的联合分离 l UE发起的non-EPS显示分离如果UE发起的detach type为EPS Detach时,MME发送SGsAP-EPS-DETACH-INDICATION消息给MSC/VLR表明UE发起的EPS业务显示分离。如果MSC收到该消息后,发现没有该UE的SGs关联信息,将丢弃该消息。IMSI/EPS DETACH INDICATION消息结构如图 8所示。图 9 IMSI/EPS DETACH INDICATION消息结构图4. MSC/VLR删除与该UE相关的MME的SGs关联。5. MME发送Detach Accept消息给UE。6. 继续完
11、成UE发起的分离流程。1.4 MME发起的分离流程图 10 MME发起的分离流程图1. MME发起分离流程,去激活所有与UE相关的承载。2. 当MME执行网络侧发起的分离流程且SGs的管理状态是非SGs-NULL,MME发送SGsAP-EPS-DETACH-INDICATION消息给MSC/VLR表明网络侧发起的基于EPS业务的IMSI分离。如果是mobile reachable timer超时,MME发起基于non EPS业务的隐式IMSI分离。MME发送SGsAP-IMSI-DETACH-INDICATION消息给MSC/VLR。如果MME因为操作维护需要发起隐式分离,MME发送SGsAP
12、-EPS-DETACH-INDICATIO消息给MSC/VLR。如果MSC收到该消息后,发现没有该UE的SGs关联信息,将丢弃该消息。移动可达定时器(mobile reachable timer)用于监测UE发起周期性TAU。在用户的NAS信令连接释放时启动,在NAS信令连接建立时停止,超时后,如果UE还没有发起周期性TAU,则启动不可达用户隐式分离定时器。不可达用户隐式分离定时器启动期间,MME拒绝网络侧对UE的寻呼。如果用户在不可达用户隐式分离定时器超时时仍未连上网络,则MME认为用户已经离开网络覆盖范围很长时间,从而隐式分离用户。 3. MSC/VLR删除与该UE相关的MME的SGs关联
13、,即关联状态为SGs-NULL。1.5 HSS发起的分离流程HSS发起的分离流程如图 11所示。图 11 HSS发起的分离流程图1. HSS触发分离流程,删除UE在MME中的MM和EPS承载上下文。2. MME发送SGsAP-EPS-DETACH-INDICATION消息给MSC/VLR。3. MSC/VLR删除与该UE相关的MME的SGs关联。如果MSC收到该消息后,发现没有该UE的SGs关联信息,将丢弃该消息。1.6 联合TA/LA更新流程对驻留在E-UTRAN网络的UE,周期性发起联合的TA/LA更新流程,流程如图 12所示,使得UTRAN/GERAN核心网以及MME对UE位置的同步更新
14、。图 12 联合TA/LA更新流程图1. UE测到触发条件满足,需要发起TAU流程。TAU流程的触发条件如下: l UE发现当前的TAI不在UE注册网络的TA List中。在EPS网络中,位置管理的基本单位为TA List。 TA List由一个或多个TA(Tracking Area)组成。通过TA list,可以避免用户频繁发起TAU。 l 周期性TAU。 l UE的接入类型即RAT type(GSM、UTRAN、E-UTRAN)发生改变。 l 网络侧负载均衡触发TAU。 2. UE发送TAU Request消息给MME。Update Type指示这是一个联合的Tracking Area/L
15、ocation Area Update请求,或是一个联合的Tracking Area/伴随IMSI附着的Location Area Update请求(如果UE之前没有联合附着,只会发起“联合的TAU伴随IMSI附着”的TAU请求)。图 13 TAU Request消息结构图如图 13所示,ePS-update-type-value信元指示TA周期性更新是由于定时器超时导致TAU流程。3. MME判断需要向VLR发起TAU位置更新。4. 当TAU流程导致MME发生变化,新的MME需要发送Location Update Request消息给MSC/VLR建立SGs关联,MME根据UE上报的TAI(
16、建网时该TAI的取值参考对应的LAI)推导出VLR number。l 为避免CCU模块过载,可通过设置P94Bit8为0开启SGs接口位置更新业务增强流控功能,若需要采用精确流控,需要同时设置P94Bit9为0,此时MSC Server给MME返回SGsAP-LOCATION-UPDATE-REJECT消息拒绝本次位置更新。l 为避免BSG/IFM模块过载,可通过ADD MME命令配置“是否启动FECN流控”和“FECN流控模式”参数确定是否对本次位置更新进行流量控制。如果进行流控,此时给MME返回SGsAP-LOCATION-UPDATE-REJECT消息拒绝本次业务。如果不流控,则继续后续
17、处理。5. MSC/VLR根据VLR中的用户信息和位置区信息,发起到HLR的位置更新(同CS域流程)。6. MSC/VLR发送Location Update Accept(VLR TMSI)消息给MME,消息中包括参数LAI和IMSI/TMSI。同时,MSC向VLR发起取鉴权集的请求。当LTE终端漫游出国或者回国,第一次登录网络时显示的运营商名称和时间信息可能会不正确。将软参P672Bit7设置为1,MSC会通过SGs接口发送MM_INFORMATION消息将正确的运营商名称和时间信息带给LTE终端。同时,通过软参P416Bit9控制在SGs接口位置更新流程中向终端下发MM_INFORMTAI
18、ON消息的方式。其中运营商名称通过ADD USRNTWK命令配置,时间信息则为用户所在地的时间。7. MME发送TAU Accept消息给UE,消息中包括参数LAI和IMSI/TMSI。该消息中的LAI参数表示UE处于IMSI附着状态。8. MME收到TAU Complete消息。9. 如果TAU Accept消息中包括TMSI,MME收到TAU Complete消息后,发送TMSI更新完成SGsAP-TMSI-REALLOCATION-COMPLETE消息给VLR。图 14 SGsAP TMSI REALLOCATION COMPLETE消息结构图1.7 周期性TA/LA更新UE驻留在E-U
19、TRAN时,不单独做LA更新。MSC/VLR将不再对EPS-attached状态的UE做隐式分离,依靠UE发起的联合TA/LA更新做移动性管理。当MME没有收到UE的周期性TA时,会触发MME发起隐式detach,这将导致MSC/VLR删除SGs关联,具体流程请参见MME发起的分离流程。这时MSC/VLR将对该UE做位置区管理。SGs口位置更新过程,VLR不进行鉴权、加密、CheckImei、ClassmarkUpdate、取标识等流程,由MME负责接入过程中的用户相关验证流程。 2 语音业务2.1 主叫语音业务如图 15所示,UE发起CS Fallback主叫语音业务,MME指示eNodeB
20、(evolved NodeB)需要将UE回落到GERAN/UTRAN网络,eNodeB指示UE回落到GERAN/UTRAN网络,UE在GERAN/UTRAN网络发起主叫语音业务,在发起主叫语音业务之前有可能先发起位置更新流程。图 15 主叫语音流程1. UE发起CS Fallback语音业务请求。图 16 Extended Service Request消息结构图如图 16所示,其中service-type信元指示业务类型为始发CSFB语音业务,同时携带该UE在联合附着过程中CS域给它分配的TMSI。2. MME发送Initial Context Setup Request消息给eNodeB,
21、包含CS Fallback Indicator。该消息指示eNodeB,UE因CS Fallback业务需要回落到UTRAN/GERAN。3. eNodeB要求UE开始系统的小区测量,并获得UE上报的测量报告,确定重定向的目标系统小区。然后向UE发送目标系统具体的无线配置信息,并释放连接。4. UE接入目标系统小区,发起CS域的业务请求CM Service Request。 5. 如果目标系统小区归属的MSC Server与UE附着EPS网络时登记的MSC Server不同,则该MSC Server收到UE的业务请求时,由于没有该UE的信息,可以采取隐式位置更新流程,接受用户请求。如果MSC
22、Server不支持隐式位置更新,且MSC Server没有用户数据(即服务MSC Server与EPS/IMSI登记的MSC Server不同),则拒绝该用户的业务请求。如果MSC Server拒绝用户的业务请求会导致UE发起一个CS域位置更新流程。CS fallback紧急呼叫流程中,CM_SERVICE_REQUEST消息前无需位置更新。6. CS域语音呼叫建立流程。7. MSC Server向BSC/RNC发送拆线请求消息。8. MSC收到BSC的CLEAR_COMPLETE消息/RNC的IU_RELEASE_COMPLETE消息表示呼叫结束,接入侧在指示终端重选网络时只针对这部分用户携
23、带LTE频点,实现CSFB终端快速返回E-UTRAN。2.2 被叫语音业务如图 16所示,MSC Server收到对UE的被叫语音请求,通过存在的SGs关联和MME信息,向该MME发起寻呼请求。MME通过eNodeB在空口寻呼该UE,并指示UE回落到目标GERAN/UTRAN网络。UE接入到目标网络后,在电路域继续进行语音呼叫。图 17 被叫语音流程(呼叫入局流程)1. GMSC Server向被叫用户归属HLR发送取路由信息请求。2. HLR收到该SRI消息后,向被叫用户当前附着到的old MSC Server获取漫游号码。 3. old MSC Server为该次呼叫分配漫游号码MSRN1
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