ilenia/course/mobility.pdf · 2007. 6. 18. · auth. info. req. imsi auth. info b a . ˚ b * ˚# )...

60
Giuseppe Bianchi

Upload: others

Post on 04-Feb-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Giuseppe Bianchi

    ������������

    �� ��� �

    ����������������������������������

    ���������

    �����������������������������

  • Giuseppe Bianchi

    ������ ������������������� �������������

    ���������������������������

    � ��������������������� ����

    �Provides a communication link between MS and MSC;

    � ��� ����� ��������������

    �Manages DB for MS location

    � � ��������������������� ��

    �Controls user connection

    ����������������

    � � ������������ ��Transmission

    RR

    MM

    CM

  • Giuseppe Bianchi

    ����

    ������������������������������ �������������������

    � ������ �������� ��� �����������

    �Several RR functions considered in previous part

    �!������������������"��#�����������

    �Surprise! handover is part of RR, not MM!

    �$����������������

    � ��������� � � � ��� � �

    � � � � ������������

    � ��! ���"�������������� �

    ���

    � �# �$ �� ��������% ��� �� ��& ����

    � � ���� �

    �%��������&&�

    � �# ��� � # ��� # � ���# �

  • Giuseppe Bianchi

    �����������������������������"�����������������������

    �$����������������

    � � �# '���������

    � �# �������& ����

    � ( �������$ �����

    � �# ���� ��������

    � �# ��������������������� "������

    �%�����������

    � �# ���# �

  • Giuseppe Bianchi

    ��

    �'���������

    �(���##�����������������(�����)�)

    �$����������������

    � � ��������� ���� ����������# ������# �

    � ) ������ ��������������

    � � ������������

    � * � �+ ����������* ���� �������+ �! ��� �

    � ',�����������������

    �%��������'��

    � �# ���# � ��- �# �

  • Giuseppe Bianchi

    �������������� ���������������� ��

    CM

    MM

    RR

    Trans.

    MS BTS BSC MSC(VLR)

    HLR

    GMSC

  • Giuseppe Bianchi

    ����������������������������

    MS BTS BSCRelayMSC

    AnchorMSC HLR

    CM

    MM

    RR

    RIL3-CC

    RIL3-MM

    RSM MAP/E

    MAP/D

    LAPDm LAPD MTP MTP MTPSCCP SCCP SCCP

    TCAP

    BSSMAPRIL3-RR

    ������������������������

    �� � ������� � � � �� �� �� ���� � ��

    � � � � � � ��� � � �� ���� � ���� � � ������� ���

    � � � ��� � ��� � � ������� ���

    � � � � ��� ���� ������ �� �� ��� �� � � ������� ���

    � � � � ��� � ����� �� ������� ������ ���

    � � � ��� � � �� �� ���� ���� ���

    �� � ����! ����� � �� ������� ��" ����

    �� � � ����! ����� � �� ������� � ��" ����

  • Giuseppe Bianchi

    ������������

    �� ��� �

    ����������������������������������

    ���������*���������+#��������������,

  • Giuseppe Bianchi

    ������������� �������������

    �-��������������

    � ������� �����$ �� ����� ���������� � ��������

    � . ��$ �������������/ ����� ����0 ����� � �������

    � * ) � 1 * ) ��� ���� � � � ���2�2�����+ � � � ��# � � ���������$ �������

    �At least once every 5 minutes�BSIC (from SCH) refreshed every at most 30s

    BTS1

    BTS2

    BTSn

  • Giuseppe Bianchi

    ��� ���������� ����������� ���������� �������������� �����������!������ �����������!

    When cell parameters are the same, simply select cell with higher RXLEV!

    ( )[ ]PAX_CCHMS_TXPWR_M,0max SS_MINRXLEV_ACCE

    RXLEV(n)C1(n)

    −−−−

    −=

    � �# �$ % &�'����( ��� ) ����� �� � � &�'

    � �# �$ % * � � � $ � � * � �+ ��� �� � � ���( ��� ) ���( ���, � �������� � ���������" �����

    � �$ �������������������� � � � 3��� $ ������ �45 6 ����47 8 0 ��� �

    � � � * � # � - �* � � # * � � . ��� �/ � � � ����) ������� � ����� ) ������ � . �

    � �$ �������������������� � � � 3��� $ ������ �9 7 ,9 5 ��� ��

    � � ��� �/ � � � �� � �� ) ��&��� �� � ����� � '

    Select cell with greatest c1(n)>0:

  • Giuseppe Bianchi

    ������� �����������������"�#$������� �����������������"�#$

    ���

    ≥<

    =

    −×−−+=

    0x10x0

    H(x) where

    T)TIMEH(PENALTY_ OFFSETTEMPORARY_ECT_OFFSETCELL_RESELC1(n)C2(n)

    � � ���� � �������� �� �( ��� �� ������ ��������� ��� �) �" �� 0 1 2

    � � $ + � �� 3 * � �� $ 4�� $ ��* �$ � $ �$ � � * 5 6 6 � $ � 4�� $ � � 5 �� �3 * 5 6 6 � $ � ��� � � . �� ���� ���

    � � $ ��* �$ � $ �$ � � * 5 6 6 � $ � ����� ������� � ������ � � ����� ������������

    � 6 �, � ������" ���� ����� ��7� ����� ����� ��� �������� ��&� ����'����0 8 2 2 �� . 9 �����

    � �������� ���� ��� �: �2 4��� ��������) �" �� ����� ��" ��� � �� ���� ����&���� �" �� ��� � ���� ��'

    �&���������

    ���������������'*./�

  • Giuseppe Bianchi

    ��� �%����� ��&�������� ���������� �%����� ��&�������� �������

    �0���(�������)����1�No need to inform BTS at all!

    �23��#�����

    � : � �������������������$ �������( ������� ���; $ ����

    �Need to inform the network!�-���������������������

    � � < = � ) ( ( > �) # ) ( ) � � > � ? # � ) �) # '#

    BTS BTS

  • Giuseppe Bianchi

    ���'�(�����'�(��������������������������)�����������������������������45)(����������������������������������������45)(����������������������������������

    ��������������

    � � � ���# ����������������������������/ ������������������� � ����# �����������������

    �6������������������������������

    �0�������������������

    � . ���( ��� �� ������ ����������������,� ����������

    �Based on radio link quality measurements� . ���( ��/ �� ��� ���$ �������� ��� �

    �������������������,��� ������

    $ �� ������ �

    ��

    �7�#��������������������������

    � # ��������� ���� �@ � � ������� �������$ ����������������$ ����

    �Not possible in GSM: for about 100-200ms, communication is interrupted� # ����� ���� �@ � � ���� ���� �

    ������������������ ����,$ ����������� �

    �Not possible in GSM; possible in UMTS

  • Giuseppe Bianchi

    )��'*����� �� *���&����'�(��)��'*����� �� *���&����'�(��

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf1

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf1

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf1

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf1

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf1

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf1

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MSf2

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MS

    MSC

    BSS 1 BSS 2

    MS

    f2

    f1

    f2

    f1f1

    before during after

    Hardhandover

    (GSM)

    Seamless(DECT)

    Softhandover(UMTS)

  • Giuseppe Bianchi

    )��'�(������ �&������)��'�(������ �&������

    �&���������������+������������������,

    � * �� ��� � �������� �

    ���! ����� ����������

    �'��������������������+������"������������������,

    � � ����@������& ���������������

    � ������� ��� �

    ���� � �������� �

    ����������������������������������

    �5����������������+������"������������������,

    � * �� ��� � �������������������������

    � ���������������,� ������

    �7���������������

    � '��,� � #

    �New radio channel in the same cell

    �Not termed as “handover” but as“subsequent assignment”

    � '��,� � # ��'��,� # � �

    �Under control of same BSC�23��������������

    � '��,� # � ��'��,�# � �

    �Change reference BSC; may imply a location area update

    � '��,�# �

    �Most complex: need to change MSC

    Classification by motivation Classification by typology

  • Giuseppe Bianchi

    ���� ��&����'�(������ ��&����'�(��

    A-MSC

    BSC

    BTS BTS BTS BTS

    BSC BSC

    R-MSC

    A

    A-bis

    radiointerface

    Anchor MSC: the MSC that first

    managed the current call

    Relay MSC: the MSC that currently

    manages the call

    Switchingpoint forinternal

    handover

    Switchingpoint for

    all inter-MSChandover

    Switchingpoint for

    inter-BSChandover

  • Giuseppe Bianchi

    )��'�(����+���� �)��'�(����+���� �

    �4'68��4������������'�����

    ���6�������

    � � ���� ����������@�� #

    � � ���� ��) A �����@�� #

    ��'68��������'�����

    ���6�������

    � � ���� ����������@��#

    � � ���� ��) A �����@��#

    ��-68��������-��������6�������

    � � ���� ����������@��#

    � � ���� ��) A �����@�� #

    �!)�������������4'68������������������-68

    � � ���� ������������� �� ����/ ��� � �� # �

    � � ����������������/ ������ ��� �� � # �����#

    � B �� ��� �

    ����������������������/ ������ # � ����,�# � ��� ,�# � ����$ �������� ���� ���� $ ���� ������������������������

  • Giuseppe Bianchi

    )��'�(�������������)��'�(���������������������������#������������45)

    � ; $ ,��/ ���������� �������� ��������# ���� ���� ���� ��� ���

    �RXLEV_UL < L_RXLEV_UL_H� ; $ ,��/ �������! ����� ��� ) �������� ��������#

    �RXQUAL_UL < L_RXQUAL_UL_H� * �������� ��� ����# ����� � # �

    �adaptive timing advance parameter > MAX_MS_RANGE� '����������� �������������������������2

    ��������������#�������������)

    � * �� ,��/ ���������� �������� ���������� �������

    �RXLEV_DL < L_RXLEV_DL_H� * �� ,��/ �������! ����� ��� ) �������� ���������� �������

    �RXQUAL_DL < L_RXQUAL_DL_H� * �� ,��/ ���������� �������� ����������� ���� � �������

    �RXLEV_NCELL(n) > RXLEV_MIN(n)

    --48RXLEV_63

    -48-49RXLEV_62

    ………

    ………

    -107-108RXLEV_3

    -108-109RXLEV_2

    -109-110RXLEV_1

    -110-RXLEV_0

    To(dBm)

    From(dBm)

    RX signallevel

    -12.8RXQUAL_7

    12.86.4RXQUAL_6

    6.43.2RXQUAL_5

    3.21.6RXQUAL_4

    1.60.8RXQUAL_3

    0.80.4RXQUAL_2

    0.40.2RXQUAL_1

    0.2-RXQUAL_0

    To(%)

    From(%)

    Bit error Ratio

  • Giuseppe Bianchi

    �����������'� ���������������'� ����

    �����������������������������������5-

    �5-�9�������������

    �'������ ��� ��� ����� ��������

    �� ������� ��� ������������������@�

    �'B # ; + + '� ') B � �������������C�

    �# ����������� ������������ ������������������ ������

    [ ] bitbit tcTAdcd

    tbitsTA ⋅⋅=�=⋅2

    2

    ( ) mtTAmsmsmt

    TAtc

    TATAd bit 5542

    ][833.270

    1]/[300000

    2⋅≈

    ⋅=⋅=

  • Giuseppe Bianchi

    )��'�(��������������)��'�(��������������

    �''�������� ���� �''�������� ���� � 5������������#����

    � ��A �����# �����������$ �� �

    � ��A ������� ���� � # �����������$ �� �

    � ��A �������� � ����� � # � ����������$ �� �

    � �����������������

    � ������ ���� � #

    � ������� � ����� � # �

    �provided they can support the MS.� 6��������������

    � � ���� ����$ ��,$ ���� ���� ��������

    � D,7 8 ��� ���������$ �����3�$ ����9 8 �� ���� ���$ �������������� ���� ���� ����

    RXLEV(cell A)

    RXLEV(cell B)Handover

    RXLEV(cell A)

    RXLEV(cell B)Handover

    hysteresis

    HANDOVER ALGORITHM: operator-dependent!GSM standard SUGGESTS a simple referencealgorithm, but implementation left to operator

  • Giuseppe Bianchi

    ���'�(��������'���� ���������'�(��������'���� ������

    2) Switching point prepares new path on fixed net

    2

    1) Handover request goes up to switching point

    1

    MSC

    � � �� � �

    � � �� � �

    3) Switching point sends HO command to MS

    3

    4) MS accesses new channel

    4

    5) Old channel/path torn down

    5

  • Giuseppe Bianchi

    ����������&�����������������&�������,,������'�(��������'�(��" �� ���&��'$" �� ���&��'$

    MS BTS-A MSC BSC-B MSBTS-BBSC-A

    � �� � �� �� �� " ���( � �, � ��

    &�� ����� ���'" ���( � �, � � �

    � " ���� �������

    � " ���� ���( ���

    � � ;" ���( � �,

  • Giuseppe Bianchi

    -���-���,,������'�(��������'�(��

    ���������#�3(�������7)�0������������������������������)'�

    � : �E�����������������������F����� ��� �����������

    �5��������

    MSC-A MSC-R1

    First MSC change(basic handover)

    MSC-A MSC-R1

    Second MSC change(subsequent handover)

    MSC-R2

    �Note the role of the

    Anchor MSC!

  • Giuseppe Bianchi

    ������������

    �� ��� �

    ����������������������������������

    ���������:

    ��������������������;�#����

    -��������������

  • Giuseppe Bianchi

    .������������.������������

    ( (

    ��� ��(����������� ��(��������

    LA-4 … LA-n

    LA-1 LA-2 LA-3

    MSC VLR

  • Giuseppe Bianchi

    ���� ���������� ������( ( ��'����'��

    �=�����������#���������(�����������

    � * �������� � ����� �������

    � �� ����������

    �������������

    � ( �����������������

    �User first access to PLMN» Needs to send IMSI and receive TMSI

    � ( �������; $ ����

    �Subsequent accesses to PLMN (either in old or new MSC/VLS)» Also after MS shut-down!» TMSI-based identification

    �&���������������

    � � � ��� ( �B �/ �� ���� ��( �� � ����� ���������������$ $ ��������� ��

  • Giuseppe Bianchi

    �����'���� �������'���� ��,,����

    ��)������������

    ���������4''6��������

    �� ������� �� ��& �

    ������������4''6

    �8����������������-����7���������

    �( '@�G� � ��B � �( � H

    �Country Code (CC): 3 digits�Mobile Network Code: 2 digits�Location Area Code: max 5 digits

  • Giuseppe Bianchi

    .�/.0�"(���$��� ����'��.�/.0�"(���$��� ����'��

    MSC VLR

    � � �

    � � �

    � � �

    � � �

    � �

    HLR

    1

    1) Obtain LAI from BCCH2

    2) Register MS ID into local VLR

    3

    3) Update pointer at HLR

  • Giuseppe Bianchi

    .����������� �����.����������� �����MS VLR HLR AUCBSS/MSC

    Loc. Upd. RequestIMSI, LAI

    Update Loc. AreaIMSI, LAI

    Auth. Param. Req.IMSI

    Auth. Info. Req.IMSI

    Auth. Info(Auth. Parameters)

    Auth. Info(Auth. Parameters)

    authentication

    Activateciphering

    Update LocationIMSI, MSRN

    Insert Subscrib. Data IMSI, additional data

    Insert Subscrib. DataACK

    Locat. Upd. AcceptIMSI

    Start CipheringKc

    Locat. Upd. Accept

    Forward new TMSI TMSI

    TMSI Realloc Cmd

    Locat. Upd. Accept

    TMSI Realloc ACKTMSI ACK

  • Giuseppe Bianchi

    ����������������������"� �����'����1.�$"� �����'����1.�$

    Authentication Request

    Challenge: 128 bit RAND

    A3

    RANDKi

    SRES Authentication Response

    Signed RESult: 32 bit SRESEqual?

    SRES

    VLR� �

    HLR /AUC

    IMSI, RAND

    SRES, Kc

    A8

    RANDKi

    Kc

  • Giuseppe Bianchi

    ������������"'���� $������������"'���� $

    �)�����������������������������

    � - ��������� $ ����/ �� �. � � ��� 6 �������� �

    �)������-:(�->�����������+����������������������,�

    � # ����������� ��# '��

    �Along with secret key Ki

    � B ������ ����������$ �����* 1 ) # �B 1 � ��������/ �� ��� ��C

    �Since A3,A8 run ONLY in the AUC at the home HLR �Ki is NEVER transmitted away from AUC or MS!

    �!�����

    ����#����������������

    � G# �) # �. �H�I � 9 6 G. ��� B * H

    �5�����������������(�������#����������������������������

    � J ( �������'�# '

    � ������ ���� ��/ ���� ��� �$ ��� ����� B * ��# �) # ��. ������� ����������� ��

    ����������# ���������� ��! �����������

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������� -��������������"�����+����

    ����������,

    � !���������������#��������� ������

    � ������$ ��/ ����������� ��/

    � # �! ����$ �������� ��� �$ �����< 0 A D7 A < 8 K 6 I < �L 7 D�0 K 6

    �221=2,097,152 < 2,715,648 < 222=4,194,304

    ?������#��������(���#����������������������

    � @8&������������������������

    A5MS A5 BTS

    Frame numberFN, 22 bits

    Kc64 bits

    Frame numberFN, 22 bits

    Kc64 bits

    XOR XOR

    XOR XOR

    S2 S2S1S1

    In-clear uplink In-clear uplinkenciphered uplink

    In-clear downlinkenciphered downlinkIn-clear downlink

  • Giuseppe Bianchi

    .�������0�'������ �� ��1.�.�������0�'������ �� ��1.�" �� ��� ������������� �����*����������-$" �� ��� ������������� �����*����������-$

    MS VLR HLR AUCBSS/MSCLoc. Upd. Request

    TMSI, LAIUpdate Loc. Area

    TMSI, LAI

    Auth. Param. Req.IMSI

    Auth. Info. Req.IMSI

    Auth. InfoB �A ��. ��� B * �# �) # �

    Auth. InfoB �A ��. ��� B * �# �) # �

    authentication

    Activateciphering

    Update LocationIMSI, MSRN

    Insert Subscrib. Data IMSI, additional data Ins. subs. data ACK

    Locat. Upd. AcceptIMSI

    Start CipheringKc

    Locat. Upd. Accept

    Forward new TMSI

    TMSI Realloc Cmd

    Locat. Upd. Accept

    TMSI Realloc ACK TMSI ACK

    GenerateNew TMSI

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������/1.���/1.�

    � �� �

    � ����

    �# � � � � ���� ) ��" ���� " � ��) �!

    � � � +

    � � � ���� ) ��" �

    ��� " � ��) �!

    � � � +

    � �� �

    � ����

    �# �

    % ��

    % ��

    . ��

    �� ��������������������������������

    �������������������������

    �������������������

    ������������

  • Giuseppe Bianchi

    ��-��-

    �5�)7�9�5��#�����������)��������� 7�������

    �K ������� �9 < �� ����

    ����� �� $ ���������� 3������ �� ( ; �"�'�# '> �������J ���� �# '> �����������> � �����"� �# '> �����������> � ��$ ����

    �� � '1 B ( ) @���� � �# '�� � � ��������� ������C�� �# '����������� ���� ����$ � ��� �����

    �����������������������=�&

    �# $ ���������� ����� �� ����� � ( ������� ��CC�Some author (Mouly-Pautet) uses the term

    » TIC (Temporary Identity Code) = 4 bytes» TMSI = TIC+LAI = unambiguous user identification

    �%��� �����������������������-����

    � �������������� ������� � ��� � �# 'M ( ' $ ��2

    Operator may set a 6min up to 24hrs periodicity

    for LU (value transmittedon BCCH)

    IMSI_attach = a special LU in a same Location Area;

    IMSI_attach followsan IMSI_detach

    (power-down of MS)

  • Giuseppe Bianchi

    .�������0�'��2�'�&&�����1.�.�������0�'��2�'�&&�����1.�MS VLR-new HLR VLR-oldBSS/MSC

    Loc. Upd. Request� �# '�M �����( '���( '

    Update Loc. Area� �# '�M �����( '���( '

    authentication

    Activateciphering

    Update LocationIMSI, MSRN

    Insert Subscrib. Data IMSI, additional data Ins. subs. data ACK

    Locat. Upd. AcceptIMSI

    Start CipheringKc

    … …

    Forward new TMSI

    GenerateNew TMSI

    Send parameters (TMSI, old LAI)

    IMSI response (IMSI,RAND,SRES,Kc)

    Cancel LocationIMSI

    Cancel Locat. ACK

    determineVLR-old

    From old LAI

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������ � �� �

    0���=�&���� ��#��� �����������������=�&����� ����-7

    * 8��=�&�������� �������A� 5�)7

    � '����������� $ ������ '�# '�����������������

    MS MSC

    Identity ResponseIMSI

    Identity Request

    PAGING: - Normally based on TMSI- But when no valid TMSI information available (e.g. after a DB restore

    after crash), based on IMSI

  • Giuseppe Bianchi

    ������������

    �� ��� �

    ����������������������������������

    ���������?'�

    ������������

  • Giuseppe Bianchi

    ������������

    �-���

    �������������B�������C

    �'�

    ����������+��

    ��,

    �������������� ������

    �'�

    ���������+��

    ��,

    ��������� ����� ������

    �������8�����������'�

    �+�8',

    �� �������������� � ����#

    �������5�����������'�

    �+�5',

    �� ������������������#

  • Giuseppe Bianchi

    ��������� ���� �� ���� ���� �� ����� �� �� ��

    MS MSCFixedparty

    � �� �

    MS MSCFixedparty

    � �� �

    � �� �

    � ��� ����� �

    ������������

    ����������

    DATA

    � �� �

    Mobile Terminated Call Mobile Originated Call

    � ��� � ��

    ���

    ������������

    � ����� ����

    � ���� � �!

    DATA

    In ISDN ISUP: - setup = IAM (Initial Address Message); - Alerting = ACM (Address Complete Message); - Connect = ANS (Answer)

  • Giuseppe Bianchi

    ��������� ���� �� ���� ���� �� ��� �� ��

    Channel requestPaging request

    Paging ResponseImmediate Assignment

    Authentication ResponseAuthentication Request

    Ciphering Mode CompleteCiphering mode command

    Call ConfirmedSetup

    Assignment CompleteAssignment Command

    AlertingConnect

    Connect Acknowledge

    MobileTerminated CallMS network

    Channel request

    Service RequestImmediate Assignment

    Authentication ResponseAuthentication Request

    Ciphering Mode CompleteCiphering mode command

    Call proceedingSetup

    AlertingConnect

    Connect Acknowledge

    MobileOriginated CallMS network

    Assignment CompleteAssignment Command

  • Giuseppe Bianchi

    ��'�����'����� ������� �����������������������

    �������� ��'��'�3�' ��'��'�3�' ������ ������

    �0���8���-���'�

    )����#�+0���8-')�,� B ������ ��� �$ �� ��� �����$ ����

    �8���-���'�

    )����#�+8-')�,� � � � ������������ � � � �� �������� $ ��� �������� ��$ ���C

    �Best utilization of radio resource (avoids allocation if callee not available)�Call drop if no TCH is available at this point

    �=���2���-��������� +=2-,� '����������������� ���� � �

    �Fastest signalling process�Waste of resources

    RACHRACHRACH

    VEA TCH (FACCH)TCH (FACCH)Non-OACSU

    OACSU

    SDCCHTCH (DATA)

    SDCCHTCH (DATA)TCH (DATA)

    Connection established Callee responds

  • Giuseppe Bianchi

    4�5�4�5� �������� ��������

    �����5��� �����$�� �����

    � * ������������������������� �������/ �� �

    �‘0’…’9’…’#’…

    �7����������

    ���

    � �������������� �������� �� �

    ���C

    � B �� ���� ���������� ��� �/

    MS MSCStart DTMF (w. key code)

    Start DTMF ACK On FACCH)KeyPressed

    Stop DTMF

    8�����������������

    � # ���� ��������� ��+ � � � ���

    �������� ��������������$ �����

    / �� �

    � 1 �� �� ��� ����� ���$ �����

    � ��� ������ * � �+ �����

    � � ���������� ����# � �� � �

    # � 1 � �* �� + �������� ����� ��

  • Giuseppe Bianchi

    MSCAHLR

    MSCC

    MSCB

    ����

    ISDN

    GMSC

    VLRB

    ���������������� ����

    1: M

    SISD

    N

    4: M

    SRN

    2: MSISDN

    3: MSRN

    5: MSRN

    6: TMSI 7: paging

  • Giuseppe Bianchi

    ���������������� ���"�������(�$���"�������(�$��'��� ��'��� ��������� ������������'���' '�����'�����.0.0

    MSCAHLR

    MSCC

    MSCB

    ����

    ISDN

    GMSC

    VLRB

    During an LU within a same VLR, MSRN is NOT signaled!

    MSRN retrieved on a per-call basis!(choice of solution depends on trade-offs)

    1: M

    SISD

    N

    2: MSISDN

    6: M

    SRN 5: M

    SRN

    7: MSRN

    8: TMSI 9: paging 3: IMSI4: MSRN

  • Giuseppe Bianchi

    � �� + �0&�� � '

    �# �

    - �# � �7

    . ��

    � �� + �=&> ; '

    �# �

    �� +

    &��'Transit

    Exchange

    LocalExchange

    InternationalSwitching

    Center

    MSISDN+39.335.1234567

    335.1234567

    InternationalSwitching

    Center

    �� +

    &> ; '

    MSRN+44.NDC.8877665

    ���������������� ���� �� ���� ������� �����

  • Giuseppe Bianchi

    66��� ��������� ������77

    � �� + �0&�� � '

    �# �

    - �# � �7

    . ��

    � �� + �=&> ; '

    �# �ISC(UK)

    MSISDN+39.335.1234567

    MSRN+44.NDC.9876543

    Call to MSISDN+39.335.1234567

    ISC(ITA)

    Is the PRICE (!) to pay for

    simple routingand billing

    Call to MSISDN+39.335.3043125

  • Giuseppe Bianchi

    ���� ���������� ���������������������� ������ ������

    �$�����������������������������

    � �� ���� ������ ����, ����� ( �������� ��� ����( � �

    �Consulted by ISCs (which MUST support GSM-MAP!)

    �)��������������������0��#������

    ��( � �� ��� ���� ��� ( �B �M �������������� ����

    �� ���� ��� ���� �$ ������B * � ��� � ��� ���� ���� C�

    �I.e. must know the MS is roaming in the PLMN…

    � ������������ ��������$ ���������������������! ���» Extensions toVLR or to GMSC» Details in “Lin-Chlamtac”

  • Giuseppe Bianchi

    �.����-����.����-���,, .�������.����������� ��������� �����

    ��'���'���������� ������ ��� ������ ��

    . ��

    � �� + �=&> ; '�# �% ��ISC(UK)

    ISC(ITA)

    � �� + �0&�� � '

    ���

    1

    2

    3

    3 bis

    4

  • Giuseppe Bianchi

    ����������� ���� ������(������(���

    �)�)��

    ��������� $ ��� 7 0 8 �� � ���

    �������� ���������� ����� ��

    �5��������������������������������

    �# � � � ��� � ���� ����� �������

    �# * � � � ��� � � �� ������ ������

    �5�����������������������������

    �� ���,��,$ ���

    ������� �������

    �'��������������������

    �������� �� ���� �� �����% ��� ���

    �'�$ ������� �� ��� ��� ��# � ���������� # �� ��� � ���

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������� ������ ��� ������ ��

    MSC

    IWMSC

    Short MessageService Center

    PLMNInternet, PSDN

    SMS-GMSC

    MSCPLMN

    . ��

    Get routing infofor terminating MS

  • Giuseppe Bianchi

    ��������������������������������

    � " ���� � � ��

    ���� $ ����

    &� � �'

    � " ���� � � ��

    � �����$ ����

    &� � � '

    # � ����������

    $ $ ������� ( �� �

    �# �, ( �

    # � ����������

    � �����( �� �

    �# �,� ( �

    # � ����������

    ����� ( �� �

    �# �,�( �

    � �

    �����

    ��������

    # � ��� � �� �,�� �

    MS

    MSC IW-MSC

    SM-SC

    � " ���� � � ��

    ���� $ ����

    &� � �'

    � " ���� � � ��

    � �����$ ����

    &� � � '

    # � ��������������� � ������

    �# �,�� �

    # � ����������� ������ ������

    �# �,� � �

    # � ���������� � ������ ������ �# �,� � �

    Quite complex signalling involved (see specific texts)

  • Giuseppe Bianchi

    ��� ������ ���������������������

    �)��������� ����������#�������������������������������

    �$�������#������������3��������"

    �������� ����� �< 8 8 < ���A �������� ��� ������� �/ �

    �2���������� ��������#������������������"��#�������

    �; . ��� �� @�K < N ������$ ���� �� ���� �� � �� � ����� ���� ��� ��� �����$ ����3�� � 5 0 N �� ������ �� � ���� � �$ ����

    �&��������� ���� �������#�������

    �B �� � $ ���� ����� � ��$ � �� � �$ ����� �� ���$ ����� ������������ ���

  • Giuseppe Bianchi

    ������������

    �������������

    �� � ���� ���� ��

    ��$ ���� �� ��O$ ����P ����$ � ��

    �� �

    �&���#���� ������

    �� � ���� ���� �� � � ��� �� ��$ ���� �� � �� ������ ��

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������ ������ ������ �$��$���������&�����'���&�����'���

    switch switch

    switch

    Originating network Donor network

    Recipient network

    Originating switch sets-up trunk to donor switchDonor switch sets-up trunk to recipient switchSimplest solution, as call forwarding is a feature available in virtually all switches

    ��� ���� �� ����������� ������ ����������� ������ ������ ������

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������ ������ ������ �$��$�%����%���� ����������� ������ �

    switch switch

    switch

    Originating network Donor network

    Recipient network

    Donor switch “blocks” incoming call with a release message (REL)REL carries a QoR cause value, stating that called party number is portedOriginating switch then queries Number Portability database

    SS7 ISUP IAM

    SS7 ISUP REL

    NumberPortabilityDataBase

  • Giuseppe Bianchi

    ������������������ ������ ������ �$��$�������,,��������%����%����

    switch switch

    switch

    Originating network Donor network

    Recipient network

    Originating switch queries Number Portability database for every call!!- best solution if majority of numbers are ported (no interaction with donor)- but very high DB load, as EVERY number must be looked-up!

    NumberPortabilityDataBase

  • Giuseppe Bianchi

    ��������������� ������ ����������������������)��� ���������3�������� #���������

    � � � �������� ���� �� �� ��- �# � ������ ��������� �/

    �������!�)'�'�

    ������������+������������������3�������� #������������ ��##�����,

    � : � ��� $ ���� �� ������ ���� ��� �# �B C

    GMSC

    Incoming call

    Donor network

    HLRSignaling relay

    function

    GMSC

    Recipient network

    HLRMSC Note: If path must cross GMSC:Use Intermediate Routing Number

    MSRN(or IRN)

    MSRN IRN

    ������������ �

    �� ����� �������

  • Giuseppe Bianchi

    Return IRN

    ��������������� ������ ���������������������""������ ��������������%����%���� ����������������$$

    switch

    Incoming call

    GMSC

    Recipient network

    HLRMSC

    IRN

    NumberPortabilityDataBase

    Query IRN

    Return MSRNQuery MSRN

  • Giuseppe Bianchi

    ��������������� ������ ����������������������� ���(�'�� ���(�'

    "�������������%�������������$"�������������%�������������$

    Return MSRNswitch

    Incoming call

    GMSC

    Recipient network

    HLRMSC

    MSRN

    NumberPortabilityDataBase

    Query MSRN

    Signaling relayfunction