移动通信行业技术学习-LTE核心网课程(2)-TAU流程

Old SGSN
PDN GW
PCRF
HSS
1. UE Changes to UTRAN or GERAN 2a. Routeing Area Update Request 2b. Routeing Area Update Request
23.401 5.3.3.3 通过MME交互 通过 交互 且S-GW不变的 不变的 不变 路由区更新(RAU) 路由区更新 UE离开 离开LTE接入网 离开 接入网 已经在2G/3G网 已经在 网 通过RAU让核心网 通过 让核心网 修改资源
9a. PCEF Initiated IP-CAN Session Modification
old MME/ new Serving old Serving PDN GW GW GW old S4 SGSN
HSS PCRF
10. Modify Bearer Response (A) 11. Create Session Response 12. Update Location 13. Cancel Location 15. Iu Release Command 16. Iu Release Complete 17. Update Location Ack 18. Delete Session Request 20. TAU Accept 21. TAU Complete (B) 19. Delete Session Response 14. Cancel Location Ack
14. S1-AP: S1 Release Complete
15. Update Location Ack 18. Routeing Area Update Accept 19. Routeing Area Update Complete 20. Service Request 21. RAB Assignment Request 21b. RAB Assignment Response 22. Modify Bearer Request 22b. Modify Bearer Response

LOGO
学习报告
EMM中Attach和TAU规程总结
报告人：孟刚
LOGO
Contents
1 2 3
EMM介绍
ATTACH规程
TAU规程
LOGO
EMM介绍 EMM (EPS mobility management)EPS移动 性管理，管理UE在无线资源环境中的位置 移动，包括以下几个主要功能： 位置注册
LOGO
EMM规程
LOGO
ATTACH规程
功能
信令交互 IE（information element）介绍
LOGO
Attach在网络接入过程中的位置及实现功能
UE开机流程
LOGO
Attach 规程
建立无线 承载
在已经建立 NAS 信令连接基础上， UE 通过 如果UE 最新连接的（新） MME与最后一次 向MME发送 ATTACH REQUEST 消息来发 离开网络时连接的（旧） MME 相比已经发 起 attach 规 程 ； 该 消 息 中 包 含 ： IMSI 或 生改变，新 就会向旧 如果新 和旧 MME都不能识别当前的 UEMME ， 发送一个ID GUTI MME 、 last visited TAI MME 、 UE network UE的type IMSI ，用于为当前 UE 那么新 MME 会给请求来申请当前 UE ID请求，随后， 如果当前网络中没有 UE 的安全上下文，那 capbility 、PDN IP 发送一个 option 、connect 等。 重新分配 GUTI UE应告诉新MME 自己的 IMSI 。。 么MME 会发起一个鉴权规程， UE和MME相 鉴权结束后， MME 可能发送移动设备标识 位置更新完毕后 ，新 MME 就可以与 PDN互鉴权之后会在两侧产生相关的安全下文。 检 查 请 求 到 EIR （ Equipment Identity GW 之间建立默认承载，建立默认承载后 P（漫游情况下， 应从HSS获取UE的签 Register ）（ MME的经营可能会检查 EIR中 GW 就为 UE 创建了 PDN 地址、 EPS 承载标 约信息等内容） 的移动设备标识，至少在漫游时， MME 应 识、协议配置选项等，并将相关消息返回给 将移动设备标识传给HSS）。 MME，S-GW 可以缓存一些来自 P-GW 的下 如果 MME 中有激活的承载上下文（比如之 行数据包。 由于位置已经变化（ MME变化），新 MME MME 接受 attach 及附着完成： MME 通 前连接尝试失败时已经创建了承载），那么 就发 送 一 个、 位置 更新 请 求 到 HSS （ 指 明 MME 会发送消息到各个 P-GW 来删除这些无 过 eNB 将 APN 、 GUTI PDN 地 址 、 新 MME 向 HSS 发送位置更新请求后，旧的 MME标识、IMSI和ME标识等）。 效的承载上下文。 TAI 列表等信息反馈给 UE ，并请求 UE MME就可以删除其中保存的 UE的位置信息 HSS 向新 MME 回送一个位置更新响应，来 建立无线承载； UE 完成无线承载建立 以及相应的承载上下文。 指明位置更新的状态。若 HSS 后 向 MME 返 回一个完成消息指 明拒绝位置更新， 那么MME就拒绝UE的attach请求。 attach完成。

6.4移动性管理流程6.4.1TAU流程为了确认移动台的位置，LTE网络覆盖区将被分为许多个跟踪区（Tracking Area）。

TA是LTE系统中位置更新和寻呼的基本单位。

网络运营时用TAI作为TA 的唯一标识，TAI由MCC、MNC和TAC组成，共计6字节，一个TA可包含一个或多个小区。

TAI LIST长度为8～98字节，最多可包含16个TAI。

下面以空闲态不设置“ACTIVE”的TAU流程为例进行介绍，空闲态不设置“ACTIVE”的这种状态就是UE不做业务，只是位置更新，比如周期性位置更新、移动性位置更新等。

1.TAU request2.TAU Accept3.TAU Complete6.4.2切换流程eNodeB发送RRC CONNECTION RECONFIGURATION消息发送给UE消息中携带切换信息mobilityControlInfo；包含目标小区ID、载频、测量带宽给用户分配的C-RNTI，通用RB配置信息（包括各信道的基本配置、上行功率控制的基本信息等），给用户配置dedicated random access parameters 避免用户接入目标小区时有竞争冲突UE按照切换信息在新的小区接入，向eNodeB发送RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE消息，表示切换完成，正常切入到新小区。

下图是基于X2口两个eNodeB之间切换，MME不变，切换命令同eNodeB内部切换，携带的信息内容也一致。

LTE切换过程主要包括以下三个步骤：测量配置：由eNodeB通过RRCConnectionReconfigurtion消息携带的measConfig信元将测量配置消息通知给UE，即下发测量控制。

测量执行：UE会对当前服务小区进行测量，并根据RRCConnectionReconfigurtion消息中的s-Measure信元来判断是否需要执行对相邻小区的测量。

控制面协议栈
• 没有RNC，空中接口的控制平面（RRC）功能由eNB进行管理和控制
网元间用户面整体协议栈
基 本 概 念 协议栈结构
用户面协议栈
•
•
用户面和控制面协议栈均包含PHY,MAC,RLC和PDCP层，控制面向上还包含 RRC层和NAS层
没有了RNC，空中接口的用户平面（MAC/RLC）功能由eNB进行管理和控制
Radio Bearer Setup （无线承载建立） Radio Bearer Release （无线承载释放） Radio Bearer Reconfiguration （无线承载重配置） Transport Channel Reconfiguration （传输信道重配置） TransportFormatCombinationControl （传输格式组合控制） Physical Channel Reconfiguration （物理信道重配置） Measurement Control （测量控制）
LTE用户面
• 安全方面的功能，用户面 的加密和解密功能由 PDCP子层完成 仅存在一个MAC实体
•
E-UTRAN接口通用协议模型
基 本 概 念 接口功能
LTE接口通用模型
• • • • 适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口 控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离 无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能 传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输
LTE信令流程
研究院无线所
2010年12月
主要内容
• 基本概念
• • • • • • • 网络架构 协议栈结构 接口功能 无线网系统消息 UE的工作模式与状态 无线承载的分类 UE标识