Solucionar falhas de transferência entre PLMN com RAUs IntraSGSN no ASR5x00

Introduction

Este documento descreve um problema encontrado no Cisco Aggregated Services Router (ASR) 5x00 Series que atua como um nó de suporte GPRS (General Packet Radio Service) depois que um assinante se move de uma Rede Móvel Terrestre Pública (PLMN) para outra PLMN dentro do mesmo SGSN ou entre dois SGSNs.

O comportamento esperado é que a SGSN deve executar uma rejeição de atualização da área de roteamento (RAU) e que o equipamento do usuário (UE) deve executar um novo anexo na nova PLMN. No entanto, não é o caso em alguns casos. Uma solução alternativa para esse problema é fornecida.

Fluxo de chamada com configuração

Aqui está o fluxo de chamada quando um UE se move de seu PLMN inicial para um PLMN estrangeiro:

1. Quando a chamada chega ao SGSN, o SGSN verifica o nome da política do operador em relação à Identidade Internacional do Assinante Móvel (IMSI):
   

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

2. O perfil de controle de chamadas associado é verificado em relação à política do operador:
   

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

3. Após a verificação do perfil de controle de chamadas, a UE se comporta conforme a configuração:
   

   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 

Essa configuração ativa ou desativa a restrição de todas as RAUs que ocorrem entre os diferentes PLMNs. Idealmente, ele deve ser restrito para que a Estação Móvel (MS) tente um novo acoplamento na nova PLMN.

Problema

Quando o inter-RAU é rejeitado, o MS se comporta conforme o código de falha definido (você pode ver isso na saída do comando config verbose).

Note: O padrão é Código de falha 14.

Nesse caso, após a rejeição do Protocolo de Dados de Pacotes (PDP - Packet Data Protocol), a UE não tenta um novo anexo:

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 raiz

Para o Código de falha 14, o MS executa estas ações:

• Exclui qualquer Identificador de Área de Roteamento (RAI - Routing Area Identifier), Identificação de Assinante Móvel Temporário de Pacotes (P-TMSI - Packet Mobile Subscriber Identity), assinatura P-TMSI e números de sequência chave de codificação do General Packet Radio Service (GPRS - General Packet Radio Service) armazenados.
  
  
• Define o status de atualização do GPRS para GU3 ROAMING NOT ALLOWED, redefine o contador de tentativa de anexação do GPRS e altera o estado GMMDEREGISTERED.
  
  
• Armazena a identidade da PLMN na PLMNs proibidas para a lista de serviços GPRS, que é descarregada apenas por um botão liga/desliga.

Assim, com o uso do Código de falha 14, o MS nunca tenta o novo anexo, e o UE não consegue navegar no novo PLMN até que o dispositivo seja reiniciado.

Solução

Para contornar esse problema, você pode alterar o Código de falha 14 para 9 ou 10.

Para o Código de Falha 9 (a identidade do MS não pode ser derivada pela rede), o Estado-Membro executa estas ações:

• Define o status de atualização do GPRS como GU2 NOT UPDATED e insere o estado GMM-DEREGISTERED.
  
  
• Exclui todos os números de sequência de teclas de criptografia P-TMSI, assinatura P-TMSI, RAI e GPRS.
  
  
• Inicia automaticamente o procedimento de anexação GPRS. Se o modo S1 for suportado na UE, a UE lida com os parâmetros do EPS Mobility Management (EMM) estado EMM, status de atualização do Evolved Packet System (EPS), Global Unique Temporary UE Identity (GUTI), a última visita à identificação da área de rastreamento registrada (TAI) e a lista TAI e o identificador do conjunto de chaves (KSI).

Para o Código de Falha 10 (Desconectado implicitamente), o MS executa estas ações:

• Altera o estado para GMM-DEREGISTERED.NORMAL-SERVICE.
  
  
• Executa um novo procedimento de anexação.
  
  
• Ativa o(s) contexto(s) PDP para substituir qualquer contexto PDP anteriormente ativo.
  
  
• Executa os procedimentos necessários para ativar qualquer serviço de multicast ativo anteriormente. Se o modo S1 for suportado na UE, a UE lidará com o estado EMM do caso quando o procedimento TAU for rejeitado com este valor de causa.

Quando o Código de falha 9 ou 10 é usado, depois que uma mudança para o novo PLMN e depois que o PDP é excluído, o MS tenta um novo anexo e é capaz de 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