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一个较完整的Inter-SGSN RAU实例(除Gr接口)

RAU流程的规范在TS23.060的6.9.1.2章节中定义。相应的翻译已完成,请参考链接http://www.gprshome.com/forum.php?mod=viewthread&tid=119&extra=page%3D1
  本例中,通过一个实例来介绍Inter-SGSN RAU流程。但因为抓包环境所限,没有抓到Gr接口的报文,而且Iu和Gn接口的抓包是分开抓的,然后通过Wireshark软件进行合并。因此在包的编号上容易引起混淆,请按时间进行排序后即可得到正确的信令流程的顺序。
  本实例的步骤说明如下:
1 UE发起RAU Request消息给SGSN,包含有Old RAI(标识UE是从哪个RA过来的),P-TMSI(标识UE的身份),更新类型(取值为0代表是一个非周期性的RA更新),PDP上下文的状态(通知网络侧是否当前仍有激活的PDP上下文)。并在RANAP层的消息中,RNC会向SGSN报告用户当前的RAI和RNC的ID。可以看到Old RAI为262-99-6-1,而当前的RAI为262-99-41-41。如图1所示。

 

图1 UE发送RAU Request(Inter-SGSN RAU)

2 SGSN收到UE发送来的RAU Request消息后,通过对比Old RAI和自己提供服务的RA的RAI发现,这个Old RAI对应的RA不是由自己所管理的。根据Old RAI查询DNS服务器,可以得到对应的管理此RA的SGSN的IP地址。因此,New SGSN向这个Old SGSN发送SGSN Context Request消息,请求对方将用户的IMSI、MM(移动性管理)上下文和PDP上下文等相关信息返回来。在这个消息里,将提供UE的P-TMSI以及Old RAI给Old SGSN做为查询依据。如图2所示。

 

图2 New SGSN给Old SGSN发送SGSN Context Request请求获取UE的相关信息

3 Old SGSN根据New SGSN提供的UE的P-TMSI以及Old RAI查询到了UE的相关信息,包括IMSI、MM上下文、PDP上下文等。通过发送SGSN Context Response消息给New SGSN将这些信息告诉New SGSN。其中控制面TEID是由第二步中的Old SGSN在SGSN Context Request消息中提供的。如图3所示。

 

图3 Old SGSN给New SGSN发送SGSN Context Response消息返回UE的相关信息

4 New SGSN通过Old SGSN提供的SGSN Context Request消息得到了UE的IMSI、MM上下文、PDP上下文等信息。通过IMSI,New SGSN发起了对UE的鉴权流程,对应TS23.060的6.9.1.2.2章节的第三步---Security Function。在包中体现在按时间排序的第4至第7号报文。
5 New SGSN给Old SGSN发送SGSN Context Acknowledgement消息,确认用户的相关信息已经收到。
6 由于服务的SGSN已经发生了改变,为了保证用户下行数据的正确传递,New SGSN给为UE提供服务的GGSN发送Update PDP Context Request消息,请求GGSN对下行方向服务的SGSN的IP地址、控制和用户面的TEID等信息进行更新。服务的GGSN的IP地址可以从第3步中得到的UE的PDP上下文中获取。同时,还需要和GGSN侧进行用户Qos的协商。如图4所示。

 

图4 New SGSN给GGSN发送Update PDP Context Request消息

7 GGSN收到后,将下行方向SGSN的控制面和用户面IP地址以及TEID进行更新,并给New SGSN发送Update PDP Context Response进行确认,并在消息中给New SGSN分配上行方向GGSN侧的控制面和用户面IP地址以及用户面的TEID(控制面TEID在New SGSN侧已经从UE的PDP上下文中获取,无需重新分配),最后完成用户的Qos协商,将GGSN支持的Qos也返回给New SGSN。如图5所示。

 

图5 GGSN给New SGSN回应Update PDP Context Response消息

8 接下来应该是New SGSN和HLR进行位置更新、获取用户签约数据的操作,通知HLR会给Old SGSN发送Cancel Location消息通知Old SGSN可以将UE的相关MM上下文和PDP上下文等信息进行释放和资源回收。但这部分限于抓包环境没有抓到,仅放在此处进行信令流程的完整性补全参考。

9 和Intra-SGSN RAU更新一样,New SGSN给UE发送RAU Accept消息。消息中包含新分配的P-TMSI、T3312计时器长度以及当前的RAI是262-99-41-41。这里的当前RAI的值与第一步中RNC在RANAP消息里报告给SGSN的用户当前RAI值相同(需主要十六进制到十进制的换算:0x29=十进制41)。如图6所示。

 

图6 New SGSN给UE发送RAU Accept消息

10 UE给SGSN回送RAU Complete消息对新分配的P-TMSI进行确认。并将收到的T3312、当前RAI的值、新分配的P-TMSI存储起来,完成整个RAU更新流程。