ilenia/course/mobility.pdf · rxqual_ul < l_rxqual_ul_h * ˇ # ˝ # adaptive timing advance...
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 tcTA
dcd
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
SISDN
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
SISDN
2: MSISDN
6: M
SRN 5: MSRN
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