位置更新成功率（共4篇）
位置更新成功率 篇1
由于各国移动运营商网络情况各异, 数目众多的各型设备不断入网, 使得国际漫游申告不断增加, 国际漫游来访位置更新成功率成为衡量国际漫游质量的首要指标。通过网络维护中的信令分析, 对影响中国联通移动网来访用户位置更新成功率的主要原因进行剖析, 通过问题优化探讨提高国际漫游位置更新成功率方法。
1 中国联通来访国际漫游路由概况
国际漫游来访是指境外运营商用户在联通网络使用语音或数据业务。来访用户在联通网络的位置更新业务流程以及所经过的网元、路由较复杂, 国际用户到达国内选择中国联通网络后, 其位置更新消息经过拜访地联通无线网、拜访地移动网交换机MSC、高级信令转接点HSTP (低级信令转接点LSTP) 、国际信令转接点ISTP以及国际SC-CP转接路由, 最后到达用户归属运营商的网络如图1所示。
2 国际漫游来访位置更新失败原因分析
2.1 国际漫游优选策略
分析国际来访用户位置更新的失败原因, 除“不允许漫游”这种用户行为导致的失败外, 占比最大的是“系统故障 (System Failure) ”。选择其中一个运营商查看详细信令, 以比利时Mobistar为例, 用户在相同VLR下有成功位置更新记录, 说明来访用户位置更新所经过的国内和国际SCCP路由是全线畅通的。根据3 GPP规范定义的位置更新过程, VLR以E.214格式GT向用户归属HLR发起鉴权或更新位置请求, HLR则以E.164格式GT响应相应请求, 即鉴权和更新位置过程中对方回复消息的网元GT应该都是用户归属的HLR GT。再观察跟踪到的详细信令内容, 发现回复“系统故障”错误时的网元GT与成功鉴权或更新位置时的GT不一致, 而且归属不同HLR的来访用户在更新位置失败时, 回复“系统故障”的网元GT却是相同的GT32495008538。由此可以判断, 这种情景的失败是由境外运营商的优选平台造成的, 与联通网络质量机数据配置无关。见表1。
国际漫游优选策略是指运营商通过一个独立的设备 (称为漫游优选平台) , 按照一定的规则, 对其用户在境外发起的位置更新请求返回一定比例的错误消息, 从而控制其出访用户按不同的比例登录到不同的境外合作运营商网络。目前对联通网络进行了国际漫游控制的有比利时Mobistar、澳大利亚Vodafone、德国Vodafone等30多家运营商, 这些运营商来访用户的更新位置过程主要有以下特征:
1) 同一个用户在相同VLR下更新位置有时成功有时失败;
2) 来访用户鉴权过程正常, 成功率较高。但更新位置成功率较低, 且大部分失败原因为“系统故障 (System Failure) ”、“数据缺失 (Data Missing) ”、“非期望的数据值 (Unexpected Data Value) ”中的一种或多种;
3) 不同用户返回以上失败原因的GT相同, 但此GT与成功鉴权时返回的GT不一致。也有一些优选平台能伪装成真实HLR的GT返回失败消息的, 例如:奥地利T-mobile。
针对部分境外运营商对联通的漫游控制问题引起的位置更新失败, 可通过与境外运营商进行协商, 争取更多的境外来访漫游用户使用联通网络。
2.2 SCCP信令不可达问题
SCCP无连接业务提供UDT、UDTS、XUDT、XUDTS四种消息类型, UDT消息只能整体传送不可拆卸分段, XUDT消息则支持分段重装, 若信令点由于某种原因不能传送该UDT或XUDT时, 则向发端返回UDTS或XUDTS消息, 且在消息中用一个字节表示失败原因。通过国际漫游来访失败原因分析, 比较常见的有无法翻译这种地址 (01) 、MTP故障 (03) 。
2.2.1 无法翻译这种地址
联通信令网的组网结构是信令点 (SP) 、低级信令转接点 (LSTP) 、高级信令转接点 (HSTP) /国际信令转接点 (ISTP) 三级结构, 如图2所示。
省内采用目的信令点码 (DPC) +子系统号 (SSN) 方式寻址, 省际和国际采用GT寻址。根据七号信令规范定义, 拜访VLR以E.214寻址方式向用户归属HLR发起鉴权请求或更新位置请求, 归属HLR以E.164寻址方式回复用户鉴权参数组或插入用户数据。联通网内境外运营商的E.212->E.214 GT翻译数据由各省端局制作, 各省的LSTP和HSTP对境外运营商的E.214和E.164数据只做粗分析;北京HSTP则细分至国家, 即只制作E.214数据中的国家码;而国际局则需详细制作境外运营商的E.214和E.164数据。
从以上的组网结构以及国际参数配置原则看到, 若在国际来访用户的位置更新过程中出现UDTS (无法翻译这种地址) 消息, 而且是往国内方向, 首先要检查端局的E.212->E.214 GT翻译数据是否与IR21文件相符, 然后再依次检查北京HSTP双平面以及国际局是否正确配置相应E.214数据。若确认UDTS消息是从国外侧返回的, 则联系国际SCCP转接商以及境外运营商核查。若国内网元ISTP、北京HSTP、各省HSTP、LSTP收到境外返回的鉴权参数消息或插入用户数据消息时回复UDTS (无法翻译这种地址) 消息, 则表明该网元无法识别拜访地VLR的GT, 但ISTP、HSTP、LSTP一般已经把其辖下所有VLR GT段数据做好, 所以出现这种情况的机率很小。
另外, 北京国际局目前不支持XUDTS消息, 若境外网元发送XUDTS消息过来, 即使被叫地址可被解析, 国际局也会立即回复XUDTS消息, 从而导致鉴权或更新位置失败。遇到这种情况可建议境外运营商关闭XUDTS功能如图3所示。
国际局在收到境外发来的消息时, 除了对被叫地址 (DGT) 进行号码分析外, 同时还对主叫地址 (OGT) 作分析。若国际局的主叫分析表中没有匹配数据, 则直接丢弃该消息。因此, 当国际局有收到境外消息却没有把消息转发到北京HSTP时, 则需检查国际局是否有正确配置该运营商的所有E.164数据。
2.2.2 MTP故障
MTP故障一般出现在链路MTP层无法成功建立的情况, 但在国际漫游日常优化中发现, 部分境外运营商对其没有开通国际漫游权限的用户在拜访地发起的鉴权请求回复了UDTS (MTP故障) 消息, 例如, 柬埔寨MPT。
2.3 国际SCCP转接路由问题
国际SCCP路由出现中断时, 通常表现为国际来访用户鉴权成功率为0或者成功率非常低, 失败原因全是超时, 而且在国际局观察到鉴权请求消息已送往境外, 却一直没有收到远端回复。出现这种情况时, 可在国际局查得SCCP方式后向路由送哪个中转商, 联系该中转商核查问题原因。
2.4 境外运营商数据配置问题
根据国际惯例, 两家运营商签订漫游协议时交换双方IR21文件, 并根据对方的IR21文件在己方网络配置数据, 以便双方用户实现漫游互通。在3G网络高速扩建期间, 联通新增了很多86156 GT段的网元, 但有部分境外运营商没有及时更新网络配置, 导致他们的漫游用户在联通网络位置更新失败。例如, 阿曼Oman Mobile的来访用户在86156 GT段VLR下鉴权失败, 失败原因全部是对方网络没有回应, 而在86130或86132 GT段VLR下则可以成功鉴权和更新位置 (如下图) 。针对此问题, 可把我司最新的IR21文件发给对方, 请对方核查并补全我司所有GT数据。
2.5 用户没有开通国际漫游权限问题
一般情况下, 没有开通国际漫游功能的用户在境外发起更新位置请求时, 其归属HLR返回“不允许漫游”错误, 但有些运营商出于节省SCCP资源的目的, 对这类用户的更新位置请求采取不响应措施, 例如, 越南VMS和莫桑比克MCELL等来访用户鉴权过程正常, 但发起更新位置请求时则超时失败。有些来访用户其资费套餐属于只允许在本国家或地区使用的, 该运营商的ISTP没有制作这些用户的号段数据, 因而这些用户在境外发起鉴权请求时, 该运营商的ISTP返回UDTS无法翻译这种地址错误, 例香港PCCW 454164 IMSI段的用户。还有一种情况就是前面提到的, 如缅甸MPT网络, 归属HLR对没有开通国际漫游功能的用户返回MTP故障失败。
3 结论
主要浅析了影响国际漫游来访用户成功登录联通网络的主要因素, 通过分析国际漫游来访用户鉴权和位置更新指标, 针对网络参数配置、国际SCCP转接路由以及国外优选策略等因素引起的位置更新失败问题, 提出了优化建议及措施。通过对国际漫游来访质量的定期分析和优化, 可提高国际来访用户位置更新成功率, 提升联通国际业务形象。
参考文献
[1]中国联通移动核心网信令流程参考手册[G].
[2]中国联通移动核心网网元参数指导手册[G].
位置更新成功率 篇2
关键词：失败观察,解码信息,位置更新成功率,数据分类
一、引言
中兴WCDMA核心网软交换SERVER上所带的失败观察, 主要是用来监控在本交换机下的用户正常或是非正常的通话释放。这里说所得正常情况, 包括用户自发的在拨叫后的挂断的用户自身行为, 也包括异地用户因为欠费停机而造成漫游限制等正常情况。不正常情况就是本文要着重分析的部分, 包括位置更新失败, MM位置更新本端失败, 及MSCA局内切换失败等等情况。
因为影响交换的指标就是由这些失败造成的, 所以对这些失败的观察和分析有助于发现问题, 为下一步解决问题, 提升网络指标打下坚实的基础。通过收集失败观察的信息, 对各种引起不正常的情况进行分析, 发现问题的规律, 可以为交换机正常高效率的运行提供帮助。
这里着重以位置更新成功率为例, 通过失败观察收集的信息来探讨影响位置更新成功率这个指标的各种情况。中兴失败观察里, 提供了很多失败观察的选项, 囊括了语音呼叫, 短信收发及上网等常用的业务。
位置更新作为其中一项, 可以单独进行观察和信息的收集, 这样可以提高分析的效率。对位置更新成功率这个指标进行分析, 可以在失败观察里只选择位置更新这一个选项。如果有需要, 可以根据要分析指标的需要, 来选择相应的失败观察选项。
二、失败观察在位置更新成功率分析中的应用实例
2.1分析数据说明
这里对本文的失败观察的数据做一下说明, 为了更好的分析失败观察的数据对位置更新成功率指标的影响, 尽量排除因为短期收集数据, 以及收集数据量不足等问题所带来的负面影响, 本文选取了几天各时段不同的失败观察的信息作为分析参考, 其目的是为了分析数据的全面性和可靠性。
2.2具体分析
对这些数据分析的思路从三方面着手:
一是失败观察收集的具体数据里, 各种原因的次数统计和位置更新成功率的变化是否有同样的起伏变化;
二是这些失败观察数据里统计到的IMSI号码是否有固定的号段, 或是这些IMSI对应的HLR或VLR用户数据是否有共同的属性;
三是失败观察的具体的解码信息的统计, 失败观察的解码信息包括了众多重要的信息, 包括发生失败的LAC区域和目的小区, 发生失败的相关交互信令, 及相关模块号和局向号等等信息。下面一一进行分析阐述。
2.2.1各种原因的次数统计和位置更新成功率起伏变化对应的探讨
因为时间和实际的条件限制 (中兴软交换上, 存放失败观察文件的系统文件夹的容量只有200M, 当超过这个容量时, 就会覆盖掉前期观察所存放的文件) , 这里所收集的数据有所限制。
为了更好的分析数据, 这里对上面的数据进行了有效的分类统计, 即若干天不同时段, 和同一天不同时段的位置更新成功率进行比较。
位置更新失败中, 出现次数较多的几类如下:
(1) (VLR) 收到MM的Release消息 (242) ,
(2) (MAP) 漫游不允许Roaming Not Allowed) (8) ,
(3) (MAP) 未知的用户 (Unknown subscriber) (1)
(4) (ProviderErr) 收到无效的响应 (Invalid Response Received) (134) 。
2.2.2失败观察数据IMSI号码的规律性及用户数据共性的探讨
这里只对位置更新失败的主要原因进行了分析, 具体分析如下。
(MAP) 漫游不允许Roaming Not Allowed) (8) (1124次) 这个原因就是用户漫游权限限制产生的, 是一个用户行为, 比如外地有本地通限制的用户到泰安就会产生此失败。通过在HLR里查询用户信息, 这些用户均没有信息, 证实漫游不允许造成的位置更新失败的IMSI对应用户均不是泰安本地用户。
(VLR) 收到MM的Release消息 (242) (4735次) 这个原因是出现次数比较多的, 对发生此问题的号码详细解码信息进行统计, 对IMSI, IMEI, LAC, 小区号进行对比后, 发现当IMEI 7 8位是00时, 容易发生此问题。经过查询判断有此号码的大多是水货手机, 询问厂家工程师, 有无对水货手机的限制, 目前中兴还没有这方面的支持。然后对问题号码的VLR, HLR数据进行查询, 发现有问题的号码大部分都有来话宝设置。
(Provider Err) 收到无效的响应 (Invalid Response Received) (134) 这个原因的IMSI很有规律, 全是4600141052开头的。经过对泰安莱芜的IMSI号段查询, 可以确定这个不是泰安莱芜的IMSI号段。
经过详细的解码分析, IMSI号码主要是460014105291019, 460014105233987等几个IMSI号码。经过跟踪460014105291019的信令发现, 这种类型的IMSI号码均返回了MAP Error的信令, 说明这个IMSI是无法位置更新的。
该号码的手机串号IMEI为空 (null) , 而且经常在燃料宾馆和格林商厦出现。可以通过这些信息判断, 这个用户所用手机终端一定不是正规行货手机设备, 而且SIM卡有问题, 可能是自己刷的SIM卡。下一步希望联系到这个用户, 即可查明这个问题, 进而减少这种位置更新失败。
2.2.3关于失败观察里的解码信息的统计
这里需要注意的是当一种失败产生时, 这个失败不一定对应的只产生一条失败的观察, 而是会产生相关的几个失败观察, 这就要在后面的解码信息里详细的讨论。
这里以 (VLR) 收到MM的Release消息 (242) 失败原因的解码信息为例如表5所示, 来说明解码信息的各项的作用。
需要关注的解码信息如下:
(1) 根源类型, 根源原因说明了 (VLR) 收到MM的Release消息 (242) 发生的根本原因。这两个选项说明了, 目前发生的失败是由根源原因造成的, 可以通过根源原因再查找相关问题。
(2) 当前接收事件, 当前发送事件, 上次接收事件和上次发送事件说明这个失败发生时, 信令的过程是怎样。通过这里能很方便的判断出发生的失败在信令的哪个阶段, 以及在什么情况下发生的。这都为解决问题提供了很好的信令理论基础。
(3) 业务参考模块号, 业务参考起始局向号可以得到发生失败较多的相关模块和局向。可以用来定位经常发生失败的物理模块, 以及失败发生的软件数据。在硬件软件两方面来定位失败发生的范围, 在根本上查找失败的原因。
(4) 原始位置信息和目的位置信息中的LAC和CI信息很重要, 通过统计这两个数据可以知道发生问题的具体位置。通过大量的数据统计, 可以知道是否在某个位置这种失败会经常发生, 从而为发现问题区域提供了有力支持。特别是目的位置信息的LAC和CI, 均是用户产生失败行为时, 发生问题的小区, 所以格外的进行了关注。
根据这个实际的情况, 编写了一个程序, 不但可以分门别类的统计上述的各种数据, 而且对目的位置信息的CI进行了换算解码, 可以直接得到小区名和对应的地区, 为判断失败的范围提供了帮助。
这里统计了5种失败原因的详细解码, 这5种失败原因分别如下:
(1) ” (MAP) 漫游不允许Roaming Not Allowed) (8) ”
(2) ” (MAP) 未知的用户 (Unknown subscriber) (1) ”
(3) ” (Provider Err) 收到无效的响应 (Invalid ResponseReceived) (134) ”
(4) ” (VLR) 收到MM的Release消息 (242) ”
(5) ” (MM) Id Auth宏中定时器1超时 (Id Auth Macro Timer1Out) (1084) ”
得到了解码的结果之后, 可以对详细的解码从三方面进行分析。
一是解码信息分类后的小区地区, 以及模块和局向。分析发生的失败行为在哪个区域, 或是哪几个模块和局向上比较多。如果一直在一个区域或小区发生问题, 则说明这个区域或小区有问题, 可以检查这个区域或小区的数据配置, 以及和交换侧的数据配置。
如果在一个模块或局向上老是有很多相同类型的失败, 则可能对应的单板有问题, 或是对应的软交换的设备有问题, 这为在没有告警时, 而发现潜在的设备问题提供充足的事实依据。可以对问题模块进行处理, 避免发生大的设备故障, 有力保障了核心网的运行稳定。
二是信令交互时, 在哪个信令行为上, 发生失败的情况比较多。因为这里收集到的失败大多是从A口, 或是核心网网元内部进行交互的信令。以后可以通过观测这些发生问题比较多的信令行为, 可以确定是在无线侧哪个BSC上发生失败的情况比较多, 或是和哪个核心网网元进行交互时, 发生失败的情况比较多。
三是分析统计到的根源类型和根源原因。如果上面两方面没有集中的问题, 那么可以通过根源类型和根源原因来进一步查找失败发生的问题。
位置更新成功率 篇3
位置更新是移动通信的典型话务事件, 其成功率的高低直接影响用户的感受。为了分析影响位置更新成功率指标的因素, 我们对JNGS9的A接口进行了信令跟踪, 以具体分析移动位置更新失败的原因。
正常位置更新流程如图1所示。A接口的位置更新信令流程, 主要包括位置更新请求、识别过程 (主要是要IMSI) 、鉴权和加密过程、TMSI重分配和位置更新接受。
从图1所示信令流程可以看出, 降低位置更新成功率的主要原因为:
(1) 鉴权过程失败;
(2) 加密过程失败;
(3) 超时。
2 具体分析
12月8日13:26—14:11, 选取某MSC的A接口进行45分钟左右的信令跟踪。统计次数如表1所示。
位置更新的类型统计分析如表2所示。
从表2可以看出, 在一个MSC内主要是以正常位置更新 (Normal Location updating) 为主。
位置更新失败的原因统计情况如表3所示。利用RADCOM仪表测试。
注:统计时间为2008年12月8日13:26—14:11;
由表3可以看出, 位置更新遭到拒绝主要有三类原因, 分别是IMSI unknown in hlr、PLMN not allowed和network failure。下面对三类原因进行分析。
2.1 IMSI unknown in hlr
产生该类型错误的信令流程如图2所示。
IMSI unknown in hlr主要是由于用户欠费停机所导致。
2.2 PLMN not allowed
该原因主要是由于用户漫游到不允许漫游的MSC/VLR、而出现位置登记失败的情况, 导致用户无法登记, 影响了位置登记成功率。
2.3 Network failure
NETWORK FAILURE的原因比较复杂, 很多原因都归结为NETWORK失败, 而下发给基站和手机。
根据A接口信令跟踪和对PLEX的分析, NET-WORK FAILURE的原因主要包括:
(1) 鉴权过程失败;
(2) 加密过程失败;
(3) 重复的位置更新请求;
(4) 立即对位置更新请求进行拒绝;
(5) ID请求失败。
以上的鉴权和加密过程及ID请求失败, 主要是MS手机不能进行响应, 导致MSC相应的计时器超时原因所造成。分析5种情况, 其分别所占比例如图4所示。
2.3.1 鉴权过程失败
该过程的信令流程图如图5所示。由流程可以看出:MSC在下发AUTHENTICATION REQUEST后, 等待12秒左右, MS没有给回复AUTHENTICATION RESPONSE, MSC等待计时器超时, 下发LOCATION UPDATING REJECT消息, 将拒绝原因设置为NET-WORK FAILURE。
2.3.2 加密过程失败
该过程的信令流程图如图6所示。
由图6可以看出:MSC在下发CIPHER MODE COMMAND命令后, 等待8秒左右, 计数器超时, 没有收到MS返回的CIPHER MODE COMPLETE消息, 导致计数器超时, MSC下发LOCATION UPDAT-ING REJECT消息, 拒绝的原因为NETWORK FAIL-URE。
2.3.3 重复的位置更新请求
由图7可以看出:在第一个LOCATION UPDAT-ING REQUEST请求流程的鉴权请求消息下发后, MS没有响应;MS重新发起位置更新请求消息, 进行第二次位置更新请求, 导致MSC下发位置更新拒绝消息, 拒绝原因为NETWORK FAILURE。
2.3.4 立即对位置更新请求进行拒绝
由以上流程可以看出:当MS发送位置更新请求消息后, MSC立即下发了位置更新拒绝, 并且设置的原因为NETWORK FAILURE。该部分所占的比例非常小, 45分钟A接口跟踪在5次左右。估计是由于软件的临时性错误导致。并且, 查看相关的IMSI, 发现均为非本地用户。
2.3.5 ID请求失败
该问题的主要信令流程如图9所示。
由图9可以看出:由于采用TMSI位置更新, MSC需要向MS索要IMSI, 以进行位置更新的相关数据的分析。但是在MSC发送了IDENTITY RE-QUEST后, MS在12秒左右没有给予回应, 导致计时器超时, 而下发了位置更新拒绝消息。
3 结束语
根据以上分析, 基本确认位置更新失败的主要原因为IMSI unknown in hlr、PLMN not allowed和network failure三类;而对于用户销户、不允许漫游等情况, 则属于用户原因导致, 网络侧没有很好的解决方法;对于NETWORK FAILURE, 主要是鉴权过程超时、加密过程超时、取IMSI过程超时、多次位置更新请求和立即释放所致。
针对以上NETWORK FAILURE的原因值, 建议采取的措施如下:
(1) 采用MSC的COOPERA-TION功能。在采用TMSI位置更新时, 尽可能减少向手机索要IM-SI的过程, 而直接去前一个MSC取得相关的参数。
(2) 减少无线SDCCH的拥塞。由于鉴权过程超时、加密过程超时等原因, 有可能引起SDCCH拥塞, 造成相应消息下发不到MS而导致超时。
附录:跟踪位置登记失败原因的TEST SYSTEM测试
test system;
on ou mvlrp UPDATELO-CAREA3R;
on ou do:if dr0=1;
if dr2=17;
for 20 times, P IA, P SWD, p 20last jumps;
位置登记拒绝的原因:
D4 REJECT CAUSE VALUE
2:IMSI UNKNOWN IN HLR
11:PLMN NOT ALLOWED
12:LOCATION AREA NOT ALLOWED
13:NATIONAL ROAMING NOT ALLOWED
15:NO SUITABLE CELLS IN LOCATION AREA
17:NETWORK FAILURE
22:CONGESTION
位置更新成功率 篇4
为实现TD-SCDMA和GSM网络的融合,某市进行TD-SCDMA和GSM共核心网的测试,将TD网络的1个RNC由原来的独立TD MSC割接到华为大容量软交换局(下带GSM BSC)。割接后测试中发现使用USIM卡,从G网重选到T网过程中,第一次发起位置更新请求会被拒绝(Location Update Reject),原因是Network Failure。紧接着会再次发起位置更新请求,第二次才会成功。
由于需要进行2次位置更新,耗时需要10～20多秒。位置更新期间无法呼入,且中间经过较多环节,容易造成位置区更新的失败。
2问题的分析和定位
1.空口的定位及分析
经过分析空口的信令,发现在发起第一次位置更新请求后,网络侧要求鉴权(Authentication Request),之后网络侧就下发了位置更新请求被拒绝的消息,位置更新失败,初步判断是鉴权问题引起的。从空口抓取的信令见图1。
2.UE发起位置更新鉴权的流程说明
UE发起位置更新,消息中会带有自身的信息:IMSI或TMSI。如果是IMSI,当前的MSC/VLR就会到HLR取回鉴权参数;如果是TMSI,当前的MSC/VLR就会从位置更新前的MSC/VLR取回鉴权参数。
3.TD与GSM鉴权模式的区别
TD和GSM鉴权模式是不一样的,TD采用的是五参数组,GSM采用的是三参数组,GSM核心网从TD HLR中取回的可能是五参数组或三参数组,这个取决于VLR的MAP版本,如果是MAP 2+以后的版本,取回的是五参数,MAP 2版本取回的是三参数组。
TD网络下的鉴权是双向的,终端和网络会相互鉴权。而GSM只有网络对终端的鉴权。
4.核心网侧信令分析及定位
从核心网跟踪到的信令可以看出,从G网重选到T网后,发起位置更新,由于携带的是TMSI,当前的MSC/VLR无法识别,就向PVLR取鉴权信息,从图中可以看出,取回的是三参数组(RAND,KC,SRES)。
随后,MSC/VLR发起鉴权请求,携带了伪随机数auth-rand,SIM卡用它经过加密算法得出SRES,AUTH等鉴权参数。UE随后向网络侧上发了Authentication Failure消息,原因码为:gsm-authenication-unacceptable。由于鉴权失败,网络侧下发了位置更新请求拒绝的消息,位置更新失败。
第一次位置更新失败后,UE再次发起位置更新请求,这次UE携带的是IMSI,直接到HLR里面取回五组五参数组,并再次发起鉴权。
对比两次Authentication Request消息可以发现该消息携带的参数不一样(见图2)。
由于TD网是终端和网络双向鉴权的,网络侧下发鉴权请求消息,此消息中包含五元组中的RAND和AUTH,UE收到该消息后,由于第一次的Authentication Request消息请求中没有AUTH,导致UE对网络的鉴权失败。而第二次的消息中含有RAND和AUTH,鉴权成功。这个就是鉴权失败的原因。
另外,USIM卡对网络进行鉴权时,如果接受,USIM卡将利用RAND计算出CK、IK和签名XRES。如果USIM认为鉴权成功,则在鉴权消息中返回XRES。
5.割接前后变化的比较
割接前:TD核心网做了限制,所有的位置更新请求都需要到HLR里取五元组的鉴权信息,因此Authentication Request消息含有RAND和AUTH。
割接后,与GSM共核心网:核心网没有对位置更新做限制。UE发起位置更新,消息中会带有自身的信息:IMSI或TMSI,如果是IMSI,当前的MSC/VLR就会到HLR取回五元鉴权参数,Authentication Request消息含有RAND和AUTH;如果是TMSI,当前的MSC/VLR就会从位置更新前的MSC/VLR取回三元组鉴权参数,Authentication Request消息只含有RAND,UE对网络鉴权失败。由于从G网重选到T网过程中,大部分位置更新消息中只携带的是TMSI,所以出现很多的位置更新失败。
6.对网络规划的影响
从以上的分析可以看出,UE在2G网络重选回TD网络后位置更新失败的原因在于核心网下发的是鉴权五参数组还是三参数组,而在目前的VLR版本中,核心网下发的五参数组还是三参数组取决于UE发起位置更新时带的IMSI还是TMSI。而UE发起位置更新时带的IMSI还是TMSI,取决于UE发生位置更新前后所在的LA区是否属于同一个VLR,如果UE在同一个VLR的不同LA区之间进行位置更新,使用TMSI;如果UE在归属于不同的VLR的LA区之间做位置更新,使用IMSI。
在2/3G融合改造后,TD与GSM共用核心网,同时为了提高跨系统的切换成功率,我们将覆盖同一区域的RNC和BSC尽量挂在同一个MSC Server下。在这样的网络结构中,UE如果从GSM网重选到TD网,第1次位置更新使用TMSI必然失败,必须第2次位置更新才能成功。位置更新时长的增加将大大降低用户的网络感知。在网络规划时需在减少位置更新时长或提高异系统切换成功率之间取舍。
为解决G网到TD需进行2次位置更新的问题,一是将VLR的MAP版本升级到MAP 2+以后的版本;二是使UE在位置更新时采用IMSI信息,如通过更改网络结构,使发生重选的TD RNC和GSMBSC不在同一个MSC Server下。
3结束语
TD/GSM技术在空口鉴权和加密等方式上有较大的区别,而网络中也涉及到较多的2G/3G互操作,在进行2/3G融合后,两个网络之间的协同变得尤为重要其中一个网络的变化都有可能对另外一个网络造成影响。在TD网络建设和维护中应该给予重点的关注,保障两张网、两张网之间都能够正常工作,提高网络性能,提升客户感知。
参考文献
[1]彭木根,王文博等.TD-SCDMA移动通信系统.北京:机械工业出版社,2005