IMSI分離的技術(shù)探析與狀態(tài)監(jiān)測

張瑞華

摘要：在復(fù)雜多變的移動通信環(huán)境中，IMSI分離的過程不僅要考慮正常關(guān)機(jī)情況下的顯式IMSI分離，還應(yīng)考慮移動臺掉電、進(jìn)入盲區(qū)等多種突發(fā)原因引起的隱式IMSI分離。本文針對不同情況探討了IMSI分離的過程，并對相應(yīng)的狀態(tài)流程進(jìn)行了監(jiān)測與分析。

關(guān)鍵詞：IMSI分離；VLR；移動臺；關(guān)機(jī)手機(jī)是人們工作和生活中越來越重要的通訊工具，而手機(jī)的開機(jī)、關(guān)機(jī)也是用戶的基本操作之一。當(dāng)移動臺正常關(guān)機(jī)時，會定義通過一個按鍵來觸發(fā)IMSI分離的過程，向網(wǎng)絡(luò)通告它正從工作狀態(tài)進(jìn)入非工作狀態(tài)，這時用戶做被叫會提示“您撥的用戶已關(guān)機(jī)”。由于終端原因或網(wǎng)絡(luò)原因，移動臺偶爾會發(fā)生掉電、進(jìn)入盲區(qū)等情況，這時也會觸發(fā)“分離”，因此IMSI分離可以從顯式分離和隱式分離兩方面來分析。

1IMSI分離技術(shù)介紹

1.1 顯式IMSI分離

即通常所說的正常情況下的主動關(guān)機(jī)，如圖1所示，MS發(fā)起IMSI分離程序，VLR對其置上IMSI“分離”標(biāo)志，以表示MS處于非活動狀態(tài)，從而避免呼叫用戶時無線資源和電路資源的浪費(fèi)。該過程僅有一條指令從MS發(fā)送至MSC/VLR，而且這是條非證實的消息，系統(tǒng)既不進(jìn)行鑒權(quán)，也不向用戶發(fā)送任何的確認(rèn)消息。如果該用戶做被叫，主叫方就會聽到被叫用戶已關(guān)機(jī)的提示音。

1.2 隱式IMSI分離

即隱性關(guān)機(jī)，當(dāng)隱式IMSI分離定時器超時后，VLR會自動把用戶的狀態(tài)置為“分離”，常用于處理突然進(jìn)入盲區(qū)的情況。隱式IMSI分離定時器相當(dāng)于一個時間計數(shù)器，記錄MS不活動（例如：位置更新、主叫、被叫等）的時間。

周期性位置更新的時間設(shè)置（在BSC/RNC中設(shè)置），也決定是否應(yīng)發(fā)起隱式IMSI分離：當(dāng)隱式分離設(shè)置的時間大于周期性位置更新設(shè)置的時間，且用戶在該時間段內(nèi)能夠發(fā)起周期性位置更新，VLR則不會發(fā)起隱式IMSI分離；當(dāng)正常開機(jī)用戶突然進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的區(qū)域，此時移動臺無法向網(wǎng)絡(luò)做任何指示，而且在隱式分離設(shè)置的時間到達(dá)前不能成功發(fā)起周期性位置更新，VLR則發(fā)起隱式IMSI分離。

由此可見，移動臺和網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系時，如果VLR無法及時給IMSI置分離標(biāo)記，當(dāng)該用戶做被叫，系統(tǒng)無法找到該移動臺，電路資源和無線資源就會被白白浪費(fèi)，增加了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。以下情況也常引起隱性關(guān)機(jī)：當(dāng)手機(jī)突然掉電，無法及時將狀態(tài)通知網(wǎng)絡(luò)；正常關(guān)機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IMSI分離消息時，無線鏈路質(zhì)量非常差，網(wǎng)絡(luò)無法正確解碼消息。這些情況都會影響用戶通信業(yè)務(wù)的正常使用，往往會引起用戶的投訴。另外，隨著3G智能手機(jī)的推廣和各種山寨機(jī)的存在，手機(jī)的功能在日益強(qiáng)大的同時，質(zhì)量問題也不容忽視，智能手機(jī)上的某些特殊設(shè)置或手機(jī)設(shè)計不合規(guī)范都可能導(dǎo)致隱性分離的發(fā)生。

2IMSI分離狀態(tài)監(jiān)測

選用GSM網(wǎng)絡(luò)下A、B兩個號碼，分別裝入兩個同型號手機(jī)，觀察VLR中時間“IMSI Contact Time”和IMSI標(biāo)記下“IMSI Detached”字段的變化，并結(jié)合中興ZXT2000信令監(jiān)測系統(tǒng)對分離情況進(jìn)行信令分析。

⑴實驗一（顯式分離）：A開機(jī)后經(jīng)過幾次周期性位置更新再正常關(guān)機(jī)，相應(yīng)的VLR中能觀察到IMSI附著時間、最新的周期性位置更新時間和關(guān)機(jī)時間的一系列變化，關(guān)機(jī)后“IMSI Detached”能夠正常標(biāo)記。在信令監(jiān)測中，A的事件類型分別對應(yīng)IMSI附著、周期性位置更新和IMSI分離事件，其中IMSI分離信令流程如圖2所示。

⑵實驗二（隱式分離）：對正常在網(wǎng)的B拔掉電池（即突然掉電情況），此時若撥打B會提示“對不起，您撥的用戶暫時無法接通，請稍后再撥”，觀察VLR中“IMSI Contact Time”沒有變化，“IMSI Detached”項也沒有標(biāo)記分離，經(jīng)過足夠時間（參考A的周期性位置更新時間），信令中也沒有周期性位置更新事件發(fā)生，再經(jīng)過一段時間到達(dá)隱式分離定時器設(shè)置的時間后，發(fā)現(xiàn)VLR中“IMSI Contact Time”無變化，而“IMSI Detached”項已經(jīng)標(biāo)記分離，此時再撥打B，提示“您好，您撥的用戶已關(guān)機(jī)，請稍后再撥”。這也驗證了“隱式分離設(shè)置的時間大于周期性位置更新設(shè)置的時間”該項設(shè)置。

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