Resolución de Problemas de Fallas de Entrega Inter-PLMN con RAUs Intra-SGSN en el ASR5x00

Introducción

Este documento describe un problema que se encuentra en el router de servicios agregados (ASR) de Cisco serie 5x00 que actúa como nodo de soporte de servicio general de radio de paquetes (GPRS) (SGSN) después de que un suscriptor se traslada de una red móvil terrestre pública (PLMN) a otra PLMN dentro de la misma SGSN, o entre dos SGSN.

El comportamiento esperado es que el SGSN debe realizar un rechazo de actualización de área de enrutamiento (RAU) y que el equipo del usuario (UE) debe realizar una nueva conexión en el nuevo PLMN. Sin embargo, este no es el caso en algunos casos. Se proporciona una solución alternativa a este problema.

Flujo de llamadas con configuración

Este es el flujo de llamada cuando un UE se mueve de su PLMN de inicio a un PLMN externo:

1. Una vez que la llamada llega al SGSN, el SGSN verifica el nombre de la política de operador con la identidad del suscriptor móvil internacional (IMSI):
   

   sgsn-global
   
       imsi-range mcc xxx mnc yyy operator-policy
        <operator_policy_name>

2. El perfil de control de llamadas asociado se verifica en función de la política del operador:
   

   operator-policy name <operator_policy_name>
   
       associate call-control-profile
        <call_control_profile_name>
   
    #exit

3. Después de que se verifique el perfil de control de llamada, la UE se comporta de acuerdo con la configuración:
   

   call-control-profile < call_control_profile_name>
   
       rau-inter-plmn restrict access-type gprs all
   
       rau-inter-plmn access-type gprs all failure-code 14
   
       rau-inter-plmn restrict access-type umts all
   
       rau-inter-plmn access-type umts all failure-code 14 

Esta configuración habilita o inhabilita la restricción de todas las RAUs que ocurren entre los diferentes PLMNs. Lo ideal es que se restrinja para que la Estación Móvil (MS) intente una nueva conexión en el nuevo PLMN.

Problema

Una vez que se rechaza la inter-RAU, el MS se comporta de acuerdo con el código de falla que se define (puede ver esto en el resultado del comando config verbose).

Nota: El valor predeterminado es Failure Code 14.

En este caso, después de que el protocolo de datos de paquetes (PDP) rechace, la UE no intenta una nueva asociación:

Wednesday June 17 2015
 
INBOUND>>>>>  From sessmgr:1 gtapp_tun_fsm.c:4489 (Callid 00135958) 05:05:22:168
 Eventid:116003(3)

GTPC Rx PDU, from <>:2123 to <>:19001 (14)

TEID: 0x81F0A001, Message type: GTP_DELETE_PDP_CONTEXT_RES_MSG (0x15)

Sequence Number:: 0x4E43 (20035)

GTP HEADER FOLLOWS:

Version number: 1

Protocol type: 1 (GTP C/U)

Extended header flag: Not present

Sequence number flag: Present

NPDU number flag: Not present

Message Type: 0x15 (GTP_DELETE_PDP_CONTEXT_RES_MSG)

Message Length: 0x0006 (6)
 
Tunnel ID: 0x81F0A001
 
Sequence Number: 0x4E43 (20035)
 
GTP HEADER ENDS.
 
INFORMATION ELEMENTS FOLLOW:
 
Cause: 0x80 (GTP_REQUEST_ACCEPTED)
 
INFORMATION ELEMENTS END.
 
PDU HEX DUMP FOLLOWS:
 
0x0000   3215 0006 81f0 a001 4e43 0000 0180             2.......NC....
 
 
Wednesday June 17 2015
 
INBOUND>>>>>  From sessmgr:1 gbmgr_bssgp.c:60 (Callid 00135958) 05:05:22:195
 Eventid:115053(13)
 
 
===>BSSGP Message (20 Bytes)
 
nsei-11311  bvci-10439
 
 
Message: UL-UNITDATA
 
Incorrect length=19
 
Decode Error
 
 
0x0000   0198 53da 0114 0020 0888 0425 4014 0121        ..S........%@..!
 
0x0010   3c67 0e80                                      <g..
 
 
Wednesday June 17 2015
 
INBOUND>>>>>  From sessmgr:1 gbmgr_bssgp.c:60 (Callid 00135958) 05:05:22:195
 Eventid:115053(13)
 
 
===>BSSGP Message (20 Bytes)
 
nsei-11311  bvci-10439
 
 
Message: UL-UNITDATA
 
Incorrect length=19
 
Decode Error
 
 
0x0000   0198 53da 0114 0020 0888 0425 4014 0121        ..S........%@..!
 
0x0010   3c67 0e80                                      <g..
 
 
Wednesday June 17 2015
 
***CONTROL*** From sessmgr:1 sessmgr_func.c:7482 (Callid 00135958) 05:05:22:259
 Eventid:10285
 
CALL STATS: <>, msid <>, Call-Duration(sec): 541
 
input pkts: 1986                       output pkts: 2039       
 
input bytes: 319924                    output bytes: 1126648    
 
input bytes dropped: 0                 output bytes dropped: 4266     
 
input pkts dropped: 0                  output pkts dropped: 8        
 
Disconnect Reason: sgsn-roaming-not-allowed
 
 
***
 
*** Call Finished - Waiting to trace next matching call
 
***
 
 
Wednesday June 17 2015
 
<<<<OUTBOUND  From aaaproxy:1 proxy_handler.c:1002 (Callid 00135958) 05:06:08:843
 Eventid:66001(7)
 
CDR Tx from <>:49999 to <>:3386 (252) PDU-dict=custom33
 
Message Type: GTPP_DATA_RECORD_TRANSFER_REQUEST_MSG (0xf0)
 
 
CDR ELEMENTS FOLLOW
 
recordType                         SGSNPDPRECORD

Causa raíz

Para el Código de Fallo 14, MS realiza estas acciones:

• Elimina cualquier identificador de área de routing (RAI), identidad de suscriptor móvil temporal de paquetes (P-TMSI), firma P-TMSI y servicio de radio de paquetes general (GPRS) que incluya los números de secuencia de claves almacenados.
  
  
• Establece el estado de actualización de GPRS en GU3 ROAMING NOT ALLOWED, restablece el contador de intentos de adhesión de GPRS y cambia al estado GMDEREGISTERED.
  
  
• Almacena la identidad PLMN en la lista de PLMN prohibidos para el servicio GPRS, que sólo se vacía con un encendido/apagado.

Por lo tanto, con el uso del Código de Fallas 14, el MS nunca intenta la nueva conexión, y la UE no puede navegar en el nuevo PLMN hasta que se reinicie el dispositivo.

Solución

Para solucionar este problema, puede cambiar el Código de error 14 a 9 o 10.

Para el Código de Fallas 9 (la red no puede derivar la identidad de MS), MS realiza estas acciones:

• Establece el estado de actualización de GPRS en GU2 NOT UPDATED e ingresa el estado GMM-DEREGISTERED.
  
  
• Elimina los números de secuencia de claves P-TMSI, P-TMSI, RAI y GPRS.
  
  
• Inicia automáticamente el procedimiento de adhesión de GPRS. Si el modo S1 se admite en la UE, la UE gestiona los parámetros de gestión de movilidad (EMM) de EPS, estado de actualización del sistema de paquetes evolucionados (EPS), identidad UE temporal única global (GUTI), identidad de área de seguimiento registrada (TAI) visitada por última vez y lista TAI e identificador de conjunto de claves (KSI).

Para el Código de Falla 10 (Desconectado implícitamente), el MS realiza estas acciones:

• Cambia el estado a GMM-DEREGISTERED.NORMAL-SERVICE.
  
  
• Realiza un nuevo procedimiento de adhesión.
  
  
• Activa los contextos PDP para reemplazar cualquier contexto PDP previamente activo.
  
  
• Realiza los procedimientos necesarios para activar cualquier servicio multicast activo previamente. Si el modo S1 se soporta en la UE, la UE maneja el estado EMM para el caso cuando se rechaza el procedimiento TAU con este valor de causa.

Cuando se utiliza el código de error 9 o 10, después de un cambio al nuevo PLMN y después de eliminar el PDP, el MS intenta una nueva conexión y puede navegar:

Wednesday June 17 2015
 
INBOUND>>>>>  From sessmgr:16 gtapp_tun_fsm.c:4489 (Callid 048dbde2) 19:03:02:682
 Eventid:116003(3)

GTPC Rx PDU, from <>.55:2123 to<>:19016 (14)

TEID: 0x83108010, Message type: GTP_DELETE_PDP_CONTEXT_RES_MSG (0x15)

Sequence Number:: 0x2E96 (11926)

GTP HEADER FOLLOWS:
 
Version number: 1
 
Protocol type: 1 (GTP C/U)
 
Extended header flag: Not present
 
Sequence number flag: Present
 
NPDU number flag: Not present
 
Message Type: 0x15 (GTP_DELETE_PDP_CONTEXT_RES_MSG)
 
Message Length: 0x0006 (6)
 
Tunnel ID: 0x83108010
 
Sequence Number: 0x2E96 (11926)
 
GTP HEADER ENDS.
 
INFORMATION ELEMENTS FOLLOW:
 
Cause: 0x80 (GTP_REQUEST_ACCEPTED)
 
INFORMATION ELEMENTS END.
 
PDU HEX DUMP FOLLOWS:
 
0x0000   3215 0006 8310 8010 2e96 0000 0180             2.............
 
 
Wednesday June 17 2015
 
***CONTROL*** From sessmgr:16 sessmgr_func.c:7482 (Callid 048dbde2) 19:03:02:745
 Eventid:10285
 
CALL STATS: <>, msid <>, Call-Duration(sec): 899
 
input pkts: 6490                       output pkts: 6021       
 
input bytes: 844122                    output bytes: 3710188    
 
input bytes dropped: 0                 output bytes dropped: 8361     
 
input pkts dropped: 0                  output pkts dropped: 31       
 
Disconnect Reason: sgsn-roaming-not-allowed
 
  
 
Wednesday June 17 2015
 
INBOUND>>>>>  From sessmgr:16 gbmgr_bssgp.c:60 (Callid 77359e2d) 19:03:02:813
 Eventid:115053(13)
 
 
===>BSSGP Message (79 Bytes)
 
nsei-1001  bvci-10243
 
 
Message: UL-UNITDATA
 
TLLI(Current)
 
TLLI Value: 0x953ce010 (Foreign TLLI)
 
QOS Profile
 
Peak Bitrate provided by NW : 5242 (in 0.1 kbps)
 
Precedence : Radio Priority 1
 
A-Bit : Radio interface uses RLC/MAC-ARQ functionality
 
T-Bit : The Sdu Contains Signalling
 
C/R-Bit : The Sdu does not contain a LLC ACK or SACK Command/response frame type
 
Peak Bit Rate Granularity : 0.1 kbps increments
 
Cell Identifier
 
Length: 8
 
MCC digit 1 : 4
 
MCC digit 2 : 0
 
MCC digit 3 : 5
 
MNC digit 1 : 0
 
MNC digit 2 : 3
 
MNC digit 3 : 1
 
LAC : 0x17d5
 
RAC : 0x3d
 
CI : 10813
 
Alignment Octets
 
Length: 0
 
LLC-PDU
 
Length: 57
 
 
===> Logical Link Control (LLC) (0x39) (57 bytes)
 
Address Field :
 
0... ....         Protocol Discriminator : LLC
 
.0.. .... Command / Response : Command (MS to SGSN)
 
..00 .... Spare : 0
 
.... 0001 SAPI : GPRS Mobility Management
 
Control Field :
 
.... Unconfirmed Information Format (UI)
 
...0 0... Spare : 0
 
N(U) : 0 (0x000)
 
.... ..0. Encryption Mode bit : Non-ciphered information
 
.... ...1 Protected Mode bit : Protected information
 
Information Field :
 

===>GPRS Mobility/Session Management Message (51 Bytes)
 
Protocol Discriminator : GMM message
 
0000 .... : Skip Indicator : (0)
 
.... 1000 : Protocol Discriminator : (8)
 
Message Type: 0x1 (1)
 
Message : Attach Request