移动性状态管理
移动性管理—MM状态
附着网络后建立MM上下文,网 络侧PS域可以追踪移动用户的位 置,根据状态不同追踪的精确度 不同(RA,RNC,Cell);合 理分配资源,保证用户体验。
MM上下文是在MS和SGSN上 存储的一组信息集合。包含用户 标识、状态信息、位置信息、终 端能力等。手机侧存在SIM卡中
MM上 下文
无线资源高效利用与无线信令负荷之间的平衡
SGSN (CELL)位置更新 (RA)位置更新 不同层次上的UE位置变化, 对信令的消耗是不同的,主 要是寻呼和小区更新和路由 区更新等流程。 网络侧需要 一种机制知道UE的位置信息, 从而合理分配资源。
I
移动性状态管理
UTRAN无线状态 MM&PDP状态 PS域中状态总结
MM Context Inactive IDLE/PMM-DETEACHED Context MM PDP MS ×/√ ×/√ SGSN ×/√ ×/√ GGSN — × STANDBY/PMM-IDLE MS √ ×/√ SGSN √ ×/√ GGSN — ×/√ active READY/PMM-CONNECTED MS √ × /√ SGSN √ ×/√ GGSN — ×/√
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Iu Release Timer(RNC)
3G中为什么没有Ready Timer? 3G中从PMM-Connected到PMM-IDLE本质上是释放Iu连接,而RNC侧的Iu Release Timer的功能类似于Ready Timer的功能。 User Inactivity means that the RAN decided to release an MS that shows no more activity, in the case where the MS has only non real-time RABs established, in order to optimise the radio usage。----TS23.060 V10.2.0的12.7.3.1 Iu释放流程
PCH DCH
数据业务
空闲
心跳
心跳
PCH
DCH 空闲<->DCH<->空闲 (
信令 数据 空闲 PCH
FACH PCH<->FACH<->DCH <->PCH (
FACH
PCH<->FACH<->PCH
(
35条信令消息)
18条信令消息,减少17条)
6条信令消息,减少29条)
数据业务
心跳
数据业务
数据业务
PS Signalling Connection Release PMM-IDLE PMMCONNECTED
PS Signalling Connection Release PMM-IDLE SM-ACTIVE or INACTIVE PS Signalling PMMCONNECTED Serving RNC relocation
心跳
数据业务
数据量
传输 大量 数据 传输少 量数据 RRC建立
手机耗电
DCH FACH
Cell/URA PCH >200 mA
费电状态
>100 mA
RRC 连接模 式 RRC 空闲模 式
<5mA <5 mA
IDLE
6
I
移动性状态管理
UTRAN无线状态 MM&PDP状态 PS域中状态总结
目录
II
定时器
移动性状态管理交流
张涛
I
移动性状态管理
UTRAN无线状态 MM&PDP状态 PS域中状态总结
目录
II
定时器
为什么在PS域定义多种业务状态?
CS域的业务特点:
时间 连接建立 连接释放
PS域的业务特点:
小时 突发性 秒
为什么在PS域定义多种业务状态?
位置管理: 2G中,UE可以在两个层次上被追踪:RA,CELL 3G中,UE可以在三个层次上被追踪:RA,RAN,CELL
Iu Mode MM State
PMMDETACHED PS Detach PMMDETACHED Detach, PS Attach Reject, RAU Reject
PS Attach
Detach, PS Attach Reject, RAU Reject
PS Detach
PS Attach
GMM上下文删除定时 控制用户分离后签约数据在SGSN上的最大保留 器 时间。(SGSN,24h)
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Iu Release Timer(SGSN)
Iu Release: The purpose of the Iu Release procedure is to enable the CN to release an Iu connection for a particular UE and all UTRAN resources related only to that Iu connection. –-----TS 25.413 Iu释放=释放用户面+释放控制面
在A/Gb mode和Iu mode 下分 别定义了三种MM状态,每种状 态定义了相应的功能和信息。 一个用户只能有一个MM上下文 ,但同一个MM上下文内可以有 多个PDP上下文。
A/Gb Mode MM State
IDLE GPRS DETACH GPRS Attach PDU Transmission STANDBY READY IDLE Cancellocation Or Implicit Detach GPRS DETACH Or Cancel location
目录
II
定时器
UTRAN侧的无线状态转移
UTRAN 连接模式
异系统切换
URA_PCH
Cell_PCH
GSM 连接模式
小区重选
Cell_DCH
Cell_FACH
GPRS 连接模式
待机驻留在UTRAN小区 空闲模式IDLE
待机驻留在GSM/GPRS小区
信令优化:快速休眠方案,既省电,又省信令
传统快速休眠功能 增强型快速休眠功能 数据业务
PS Signaling Connection
UE Node B RNC SGSN
RRC Connection Iu Connection
No Signaling Connection
Signaling Connection exist
处于PMM-IDLE 无数据传输
在RA上知道UE位置 通过IMSI,P-TMSI标识对 UE发起寻呼
21
RAU Timer,Ready Timer
Detach Timer
23
总结
提高无线资源利用效率
资源
状态转移有效手段和方 法
有效缓解信令风暴
定时器
移动性状
态管理
信令
合理的位置管理策略可以 更好地节省无线资源
位置
24
谢谢!
25
Байду номын сангаас
Idle
Connected
Signaling Connection
(UE-SGSN)
none
yes
UTRAN RRC States
(UE-RNC)
Idle 使用PTMSI寻呼
Connected 使用RNTI 寻址用户
PS域中PMM、PDP上下文之间的关系
一个用户只能有一个MM 上下文,但同一个MM上行 文内可以有多个PDP上下文。 MM Context PDP Context PDP Context PDP Context PDP Context MM状态在IDLE和Connected时与 PDP状态无关。在Detach时,PDP为 INACTIVE。 PDP Address PDP Context PDP Context PDP Context
PS Signalling Connection Establish
Connection Establish
MS MM States
SGSN MM States
PMM-DETACHED状态:MS 和SGSN无有效的位置信息和路由信息。此时无 法PS寻呼不到用户。 SGSN的MM上下文中无有效的信息 PMM-IDLE状态:SGSN上MS的位置信息精确到路由区,若要下发数据或信 息,需要先进行寻呼。 SGSN与MS间不存在信令连接. PMM-CONNECTED状态:SGSN上MS的位置信息精确到Serving RNC。 SGSN与MS存在信令连接. 10
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Periodic RAU imer (T3312)
定时器(续)
定时器 Mobile Reachable Timer Implicit detach timer Detach Timer 作用以及所在网元 移动可及定时器,进入STANDBY or PMM-IDLE开始计时,超时后,手机被置为不可 及状态,不可被寻呼清除PPF,协议中规定此定 时器比T3312大4min。(SGSN,58min) 隐式分离定时器,移动可及定时器超时后,隐式 分离定时器启动。接收到PTP PDU后停止。 (SGSN,?) SGSN分离非活动用户。(SGSN,10min)
RNC
Signaling CONNECTION RRC CONNECTION UE State
14
PS域中RRC、PMM、SM之间的关系
PDP States
(UE-SGSN-GGSN)
Inactive
active
Core Network PMM States
(UE,SGSN,HLR)
Detached
5G中新的RRC状态及在移动性管理中的应用
2 0 1 7年 第 5期
心 网的连接 , 并保存 U E 的 上 卜义 , 从l f r 任 必 要
叫‘ 快 速 返 旧 到 RRC Co n n e c t e d( 通 过 RRC Re s u me
会 发 送 RR C Co n n e c t i o n Re s u me Co mp l e t e 给
UE, 将 UE快 速 推 入 R R C C o n n e c t e d状 态 . 以恢 上 卜行 数据 传 输 、
f 冬 I 2给 H {R R C C o n n e c t e d R R C C o n n e c t e d
信令) 存 陔状 态时 , 为 了降 低功 耗 和 节约 资源 , 数 据
万 / k m: 的 密度 指 标 要求 . 而 且 还 要 保 证 终 端 的 超 低 功 耗 和 超低 成 本 。 现有 的 L T E( 长期演进 ) 系统
只有 R RC I d l e( R RC 空 闲 态 ) 和 R R C C o ne c t e d ( R R C连 接 态 ) 两个状态 , 无 法 满 足 mMT C 业 务 的 低 功 耗 大 连 接 需 求 , 因 此 有 必 要 研 究 一 种 新 的
图 l 5 G RRC 状 态 转 换
R R C状态 . 当 UE( 用 户终 端 ) 迁 移 到 该 状 态 时 可 以
释 放 其 大 部 分 无 线 资 源 以降 低 功 耗 并 允 许 更 多用
户 接 入 系统 ,同时 U E 仍 然保 持 R R C连 接 以便 于 快 速返 回到 R R C C o n n e c t e d状 态 进 行 数据 收发 。
移动通信的移动性管理
移动通信的移动性管理在当今高度数字化的时代,移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是日常的沟通交流、获取信息,还是进行各种商业活动,移动通信都发挥着至关重要的作用。
而在移动通信系统中,移动性管理是一个关键的环节,它确保了用户在移动过程中能够持续、稳定地享受通信服务。
那么,什么是移动通信的移动性管理呢?简单来说,移动性管理就是指移动通信系统对移动终端(如手机、平板电脑等)的位置、状态和连接进行管理和控制的一系列技术和策略。
其主要目标是保证用户在移动过程中,通信不会中断,服务质量不受影响,同时还能有效地利用网络资源。
移动性管理包括多个方面的内容。
首先是位置管理。
当用户在移动过程中,其所在的位置会不断发生变化。
移动通信系统需要及时、准确地了解用户的位置信息,以便能够将呼叫、短信等通信请求正确地路由到用户所在的区域。
为了实现这一点,系统会将整个覆盖区域划分成多个小区,每个小区都有自己的标识。
当用户从一个小区移动到另一个小区时,系统会通过一系列的信令交互来更新用户的位置信息。
切换管理也是移动性管理的重要组成部分。
当用户在移动过程中,从一个小区的覆盖范围进入另一个小区的覆盖范围时,如果当前小区的信号质量下降,而新小区的信号质量更好,系统就会发起切换操作,将用户的通信连接从当前小区切换到新小区,以保证通信的连续性和质量。
切换可以分为硬切换和软切换两种类型。
硬切换是指在切换过程中,先断开与原小区的连接,再建立与新小区的连接;而软切换则是在与新小区建立连接的同时,保持与原小区的连接,直到新小区的连接稳定后再断开原小区的连接。
软切换可以减少切换过程中的通信中断,但也会占用更多的系统资源。
功率控制也是移动性管理中的一个关键环节。
由于用户与基站之间的距离和传播环境不断变化,为了保证通信质量,系统需要对用户终端的发射功率进行控制。
如果发射功率过大,会对其他用户造成干扰;如果发射功率过小,则会影响通信质量。
因此,系统会根据用户的位置、信号强度等信息,动态地调整用户终端的发射功率,以达到最优的通信效果。
LTE移动性管理-1
小区重选
小区重选的目的:
接收网络的连续服务获取最佳的服务质量 进行业务负荷的均衡
小区重选时机:
开机驻留到合适小区1s钟时间之后,就可以开始小区重选 处于RRC_IDLE状态下UE移动
小区重选的原则:
UE通过测量服务小区和邻小区的属性来使能小区重选过程 服务小区的系统信息指示UE搜索和测量邻小区的信息 小区重选准则涉及服务小区和邻小区的测量 小区重选参数可以适用于小区中的所有UE,但有可能对某个UE或UE组配置特定的
•接收到系统信息改变的通知
广播内容 •收到指示出现ETWS通知 改变 •系统信息超过最长有效期(3小
时)
系统消息结构
MIB(Master Information Block,主信息块) SIB(System Information Block,系统信息块)
MIB
SIB2
SI
SIB3
SIB4
保持网络连接 用户位置管理 业务的连续性
练习题
1、 【多】移动性管理的目的有哪些() A. 使用户能够与网络一直保持连接状态; B. 使用户能够在登记之后根据需要随时发起业务; C. 使系统能够在一定的范围内记录用户的位置; D. 使用户在业务当中能保持连续性。
2.、【判】在LTE系统中,RRC状态有连接状态、空闲状态、休眠 状态(非登记状态)三种类型 。()
目录
第一章 移动性管理概述 第二章 小区选择 第三章 小区重选 第四章 跟踪区更新 第五章 切换管理
Idle模式下的状态和状态转移
1
PLMN选定 后执行
利用存储信息 进行小区选择
没有找到适 合小区
初始的小区 选择
没有找
LTE空闲状态下的移动性管理
U E自治蜂窝重选 的基础 上 ,类似 于当前 WC M / D A
可 以为P MN 配 优先 级值 。如果 另 一个 P MN L 分 L
H P 的 空闲模式 。 一方 面 ,T SA 另 L E中的连接模 式移 动 已经被选择 , W E  ̄ U 将定期搜索高优先级P M , ] L N 并选 性 与WC MAHS A 线 网络 中的截 然不 同 。 E 空 择合适 的蜂窝。例如运营商可能会为全球用户身份 D / P无 u在
行 紧急 呼叫 。 必须 将U I SM卡插 入 到u E中才能 执行 注册 过 程 。 参数 , 些蜂 窝重选 将不 计人 移动状 态统计 结果 。由 这
于“ 速率 ” 估计是基于重选计数 的, 它不会是一个精 U R N U 既可以使用老式S T A E I , M卡 也可 以使用新式 确值 , 而只能是 移动速率的粗略估计值 , 不过可以 U I , — T A 只 能使 用 U I 。与SM卡相 为 网络提供一种依据 U 运动情况来控制U 重选行 SM卡 而E U R N SM卡 I E E
对 于连接 入 网的U 来说 ,移动性 过程 可 以分 为 进 行重选 和预 占 , 再次检 查蜂 窝是 否适合 预 占。如 E 并
空 闲模 式 和连接模 式 , 图1 示 。 如 所
r ~
… —
果 U 预 占的蜂窝 不属 于U 注册 的任 何一 个 跟踪 区 , E E 则需要 重新 进行位 置注 册 , 如图2 示 。 所
…
— ~
…
… —
……—
— — — — — —
… … 一 ~ … …… 1
\ Rc 模 3 ; R 闲 式 }
・UE 自治 方式 进行 的蜂 窝 重选 以
5G-华为中级认证题库(单、多选 判断)
NR网络弱覆盖的原因有以下哪些? 口多个基站覆盖相同区域导致 口站间距等网络规划不合理 口存在建筑物等引起的阻挡 口TRP发射功率配置低,无法满足网络覆盖要求
相比4G,5G重新定义了核心网NGC,主要包括哪些网元? 口 UPF 口 PCRF 口 AMF 口 SMF
NR下行调度监控可以通过网管实现哪些监控项? 口 信道质量 口 IBLER 口 吞叶量
口 MCS阶数统计
NR系统PUSCH发射功率谱目标值与哪些因素有关? 口邻区负载状况 口服务小区负载水平 口UE业务等级 口UE功率余量
NR的下行信道质量反馈中3I包括哪些? 口PMI 口cQI 口csI 口RI
以下信道或信号可以支持界面MO配置静态功率的有哪几项? 口 ss 口 PDCCH 口 PBCH 口 csI-Rs
SA网络中,呼叫建立成功率和以下哪些指标相关? 口 NGSIG连接建立成功率 口 RRC连接建立成功率 口 SgNodeB添加成功率
上下行解耦特性开通后的增益有哪些? NR小区中心用户下行吞吐率提升 NR小区边缘用户体验得到改善 N小区边缘上行吞吐率提升 NR小区用户数增加
NR的下行参考信号包括以下哪些? csI-Rs DMRs PT-RS sRs
以下聚合层级中,NR的PDCCH信道可选的聚合级别有哪些? 口4 口6 口8 口2
口 Qos流建立成功率
NSA组网中,绝大多数信令通过LTE系统交互,因此5G侧记录的指标类别主要有以下哪些? 口可用性状态 口负载 口话务量 口保持性
LTE核心网应知应会
1.什么是LTE?LTE的全称是Long Term Evolution(长期演进)2.EPC的全称是什么:Evolved Packet Core (演进的分组核心网)3.目前中国电信LTE的主要规范《关于印发LTE(混合组网)网络技术体制(试行)及系列技术规范(试行)的通知》(中国电信〔2013〕448号)《关于印发中国电信LTE相关规范和指导意见的通知》(中国电信网发〔2013〕31号)4.LTE EPC系统的网络架构EPC中的核心网络设备包括移动性管理设备(MME)、服务网关(S-GW)、PDN网关(P-GW)以及用于存储用户签约信息的HSS和用于计费和策略控制的单元(PCRF)等组成,同时EPC网络还要支持CDMA eHRPD的接入。
5.MME(Mobility Management Entity,移动性管理实体)主要功能是什么?主要功能是处理NAS信令及接入安全验证,跟踪区域(Tracking Area)列表的管理,移动性管理,会话管理(对EPS承载的激活、修改和释放,以及接入网侧承载的释放和建立),PGW和Serving GW的选择,跨MME切换时对于MME的选择,鉴权,漫游控制及IP地址分配,以及UE在ECM-IDLE 状态下可达性管理(包括寻呼重发的控制和执行)。
6.S-GW(Serving Gateway,服务网关)主要功能是什么?是面向eNodeB终结SI-U接口的网关。
S-GW对基于GTP的S5/S8接口可以提供的主要功能有当eNodeB间切换时作为本地锚定点并协助完成eNodeB的重排序功能,合法监听以及数据包的路由和前传,根据每个UE ,PDN和QCI的上行链路和下行链路的相关计费等。
7.P-GW(PDN Gateway,PDN网关)主要功能是什么?是面向PDN终结于Sgi接口的网关。
如果UE访问多个PDN,UE将对应一个或者多个PDN GW。
PDN-GW 对基于GTP的S5/S8提供的主要功能有基于用户的包过滤,合法监听,UE的IP地址分配,在上行链路中进行数据包传送级标记,上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制,和基于业务的上下行速率的控制。
LTE移动性管理(TAU更新)
跟踪区(TA)
跟踪区(Tracking Area)是LTE/SAE系统为UE的位置管理新 设立的概念。 跟踪区设计要求:
对于LTE的接入网和核心网保持相同的位置区域的概念 当UE处于空闲状态时,核心网能够知道UE所在的跟踪区 当处于空闲状态的UE需要被寻呼时,必须在UE所注册的跟踪区
的所有小区进行寻呼
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小区重选过程
UE评估基于优先级的所有RAT频率 UE用排序的准则并基于无线链路质量来比较所有相关频率上 的小区 一旦重选目标小区,UE验证该小区的可接入性 无接入受限,重选到目标小区
IDLE状态。
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同频/同优先级异频小区重选:R准则
服务小区
邻小区 Qmeas Qoffse t
Rs = Qmeas,s + QHyst Rn = Qmeas,n - Qoffset
Pumax
UE能发射的最大输出功率(dBm) [TS 36.101]
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目 录
2. LTE小区选择/重选
1. LTE小区选择 2. LTE小区重选
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中国移动---GPRS基础知识
交换数据维护中心
二、GPRS基本结构和功能
现网GPRS的网络结构
交换数据维护中心
二、GPRS基本结构和功能
网络中各接口的含义及主要功能
MSC/VLR:移动交换中心/拜访位置寄存器 SGSN:服务GPRS支持节点 HLR:归属位置寄存器 GGSN:网关GPRS支持节点 BSS:GSM基站子系统 UTRAN:UMTS无线接入网 MS:移动台 UE:用户设备 AUC:鉴权中心 SCP:业务控制节点 SMC:短消息中心 PDN:分组数据网络 CG:计费网关 GMLC:关口移动位置中心
交换数据维护中心
第一章:GPRS概述 第二章:GPRS基本体系结构和功能 第三章:移动性管理 第四章:会话管理 第五章:GGSN基本原理 第六章:华为SGSN9810设备 第七章:数据网相关的基础知识
交换数据维护中心
四、会话管理
MS发起的PDP上下文激活
MS SGSN GGSN
交换数据维护中心
三、移动性管理
GPRS分离功能:2、SGSN发起的分离
MS BSS/UTRAN SGSN GGSN MSC/VLR 1. Detach Request
2. Delete PDP Context Request 2. Delete PDP Context Response C1 3. GPRS Detach Indication C2
4. Detach Accept
交换数据维护中心
三、移动性管理
GPRS分离功能:3、HLR发起的分离
MS BSS/UTRAN SGSN GGSN HLR MSC/VLR 1. Cancel Location 3. Delete PDP Context Request 3. Delete PDP Context Response C1 4. GPRS Detach Indication C2 6. Cancel Location Ack
移动通信GPRS部分
SGSN对外接口1
SGSN的对外接口
Gb
Gn
BSS BSS
SGS N
IP (Backbone)
Gn
Gi 外部IP网络 (或X.25网络)
GGSN
Gb BSS
SGSN
Gn
BSS
归属 PLMN
Gp
其它PLMN
IP网络
13
SGSN对外接口2
接口 连接SGSN与
功
能
Gb
BSS
传输信令和话务信息。流量控制,支持移动性管理和 会话功能,支持MS经BSS到SGSN间分组数据的传输
Profile协商过程中QoS属性的定义 移动台可为每一个QoS属性申请一个值, 包括存储在HLR中用户开户的缺省值 网络也为每一个属性协商一个等级, 能够与有效的GPRS资源相一致,以便 提供适当的资源支持已经协商的 QoS定义文件
8
GPRS的网络结构
及其功能描述
GPRS网络是在GSM网基础上发展的移动数据分组网
GPRS骨干网(IP Backbone)
将(S/G)GSNs等互联起来的IP专用网或分组数据网,也可做为专用线路。
PLMN内部骨干网
专用IP网(只用于GPRS数据和GPRS信令)。 通过Gp接口,采用边缘网关(BG)和多个PLMN互连骨干网连接起来。 多个PLMN骨干网通过漫游协议进行选择,该协议包括BG安全功能。 多个PLMN骨干网互连可以通过分组数据网,也可以用一条专用线路。
18
GPRS不同网络单元的用户信息
信息类型 认证
存储位置 业务
鉴权数据
IMSI
信息元素
TMSI IP address
VLR-address Location Area Serving SGSN Routing Area Basic services,Supplementary services, Circuit switched bearer services,GPRS service information Basic services,Supplementary services,CS bearer services GPRS service information Ki,algorithms Triplets
GPRS
闲 ) tn b 待 命 ) ed 就 绪 ) 、Sad y( 、R ay( 。某 个 时 刻 的 S S 中建 立 起 G GN MM 场 景 。 MS总 是 处 在 其 中某 一 状 态 下 。 由 图 1可 以看 出 MS 三 种 MM 状 态 之 间 相 互 转 换 的关 系 和 条 件 。 同 传 统
・
GP RS空 闲状 态
( A) R 、小 区 选 择 和 重 选 。 当 MS进 入 新 的 路 由 区 时 ,将 执 行 移 动 性 管 理 过 程 通 知 S N。 如 果 只 是 GS
在 同一 个 路 由 区 中 的 小 区 位 置 改 变 ,MS不 会 通 知
S N。 因 此 ,守 候 状 态 下 S S 的 G GS GN MM 场 景 仅 包
维普资讯
G R P S技 术 讲 座
第 5讲 G PRS 的 移 动 性 管 理
蒋 文怡 钟 章 队
北 京 10 4 0 4) 0
( 方交 通大 学现代 通信 研究 所 北
1 GP RS移 动 性 管理 ( GMM ) 述 概
在 此 状 态 下 , MS还 未 附 着 到 G R 网 络 , PS
状 态都牵 涉到一系列 的功能和信息分 配。移动 性管 发 P P类 型 的数 据 ,也 不 能 发 送 P M- T T G类 型 的数 理场景 ( GMM o t t cne )是 描 述 MS和 S S 中存 储 据 。 x GN 信 息 集 合 的总 称 。 该 状 态 下 , MS将 执 行 本 地 的 GP S路 由 区 R
业 务 的 寻 呼 可 以通 过 S S G N进 行 。 ( DP P U) 可 以 接 收 P M- 和 P M- 数 据 。 P D , T M T G
