Mobility Management in Wireless Networks

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1 Mobility Management in Wireless Networks

2 Gliederung 1.Einleitung 2.Location Management 3.Registration 4.Handoff

3 Einleitung In Deutschland werden PLMN's (Public Land Mobile Network) von verschiedenen Anbietern (T-Mobile, E-Plus, ) mit verschieden Standarts (GSM, UMTS) betrieben.

4 Einleitung

5 Einleitung Home Location Register (HLR) International Mobile Subscriber Identity (IMSI) MobileCountryCode MobileNetworkCode HLR-Nummer Subscriber-Nummer Mobile Subscriber ISDN Nummer (MSISDN) Dienstprofil Adresse des Mobile Switching Center Mobile Station Roaming Number (MSRN)

6 Einleitung Visitor Location Register (VLR) International Mobile Subscriber Identity (IMSI) Mobile Subscriber ISDN Nummer (MSISDN) Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) Location Area Identification (LAI) Dienstprofil Mobile Station Roaming Nummer (MSRN)

7 Einkomender Anruf Einleitung MS BSS MSC VLR HLR Netzwerk Einkommender Anruf, IAM mit MSISDN Send routing Information Request Send routing Information (MSRN) Page Anfrage per BC Channel Request Channel Access Response+TMSI+LAI Setup Alert (es klingelt) Page + TMSI Response+TMSI+LAI Call Confirm Connect Connect acknowledge Call Info + MSRN Page+LAI+TMSI Process Access Request Complete Call Answer complete (ACM) Answer Wait Call End Ab jetzt kann geredet werden

8 Einleitung Ausfall des HLR 2009 konnte konnten 40 Millionen T-Mobile Kunden nicht telefonieren. Warum?? Ausfall aller 3 HLR.

9 Location Management Aufgaben Standortbestimmung des Teilnehmers Weiterleiten von Anrufen

10 Location Management Paging Wird durchgeführt wenn Anruf bei lokaler MSC ist. Nachrichten an alle Zellen, in denen Teilnehmer sein könnte.

11 Location Management Location Update Aktualisiert Daten über Standpunkt im HLR und VLR Periodisch Kreuzung zwischen LU und LA-Überschreitung

12 Location Management Trade Off Kompromiss zwischen Kosten für Paging und LU

13 Registration Nur registrierte Benutzer dürfen Dienste des Netzwerks nutzen.

14 Registration Distance-based 7 verschieden Arten Geographic-based Parameter change Periodic Power-down Power-up Timer-based

15 Registration Teilnehmer Base Station MSC Anstoßen der Authentifikation Registration Request Registration Update Request TMSI + LAI Registration Update Response Antwort entsprechend der Response Die Registrierung war erfolgreich Die Registrierung war nicht erfolgreich Die Registrierung wurde abgebrochen

16 Registration MS Base Station Neue MSC / VLR HLR Altes VLR Global Challenge + RAND Registration Request + RAND Validate Rand REGISTER REGNOT Datenbank Update REGCANC CONFIRM REGISTER Confirm + TMSI TMSI REGISTER + TMSI REGNOT RESPONSE Profildaten

17 Handoff Wird durchgeführt, wenn sich Teilnehmer während eines Gesprächs aus einer Zelle bewegt.

18 Handoff Internes Handoff Befinden sich aktuelle BS und Ziel-BS im gleichen BSS (intra-bss) wird das Handoff vollzogen, ohne das MSC einzuschalten.

19 Handoff Externes Handoff Befinden sich aktuelle BS und Ziel-BS nicht im gleichen BSS (intra-bss) verwaltet das MSC den Prozess. Intra MSC (im gleichen MSC) Inter MSC (2 verschieden MSC)

20 Handoff Besteht aus 3 Phasen 1.Messung 2.Entscheidung 3.Ausführung

21 Handoff 1.Messung 2.Entscheidung 3.Ausführung Messung Signalstärke und Signalqualität der umliegenden und der aktuellen Base Station werden gemessen und gespeichert.

22 Handoff 1.Messung 2.Entscheidung 3.Ausführung Entscheidung Die gemessen Werte werden miteinander verglichen. Daraus resultiert die Entscheidung, ob ein Handoff durchgeführt wird. Dazu dienen folgende Parameter: Upper threshold Lower threshold Handoff margin

23 Handoff 1.Messung 2.Entscheidung 3.Ausführung Ausführung Es wird aufgrund der Entscheidungsphase ein Handoff durchgeführt oder nicht.

24 Handoff Techniken Mobile-controlled handoff (MCHO) Network-controlled handoff (NCHO) Mobile-assisted handoff (MAHO)

25 Handoff Beispiel: Intra-MSC MS Aktuelle BSS MSC Ziel BSS Messergebnisse Handoff-Request mit Bestenliste von BSS Handoff-Request + Kanal MSC stellt Voice Channel um Leitet Aufforderung weiter Fordert zu Handoff auf, gibt Radion Channel ID Handoff Request Acknowledgment. ID von Radio Channel Richtet sich auf neuen Channel ein und meldet an dies an Ziel BSS Sendet alle physikalischen Informationen an den Teilnehmer Meldet, dass das Handoff begonnen hat Sychronisieren sich. Danach schickt der Teilnehmer eine Handoff Complete Nachricht Release Message Entlässt alle Verbindungen Handoff Complete Nachricht

26 Handoff Beispiel: Inter-MSC MS Aktuelle BSS Aktuelles MSC Ziel MSC Ziel BSS Ziel VLR Messergebnisse Bestenliste Handoff prepare HAND_NUM Handoff + Channel ID Channel Release Channel Release COMP ready for Handoff Setup Setup complete HAND_NUM Response + TMSI Handoff Request Radion Channel Einstellen auf neuen Channel Phsyikalischen Informationen Sync + Handoff Complete End Signal + Answer Released Call+ Net Handoff beginnt Handoff complete REL_HAND_NUM

27 ENDE Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

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