20-EMM Procedure 89. Handover Cell Reselection with TAU
原文鏈接:http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6324
I. Introduction
當UE接入網絡時,MME通過TAI列表分配一組TA。UE在這些TA中移動不需要給網絡報告自己的位置。網絡不知道UE駐留在哪個小區,但是知道在哪個TA。所以如果idle狀態的UE有電話或者數據包到達,網絡在UE注冊的這些TA中發起尋呼。分配給UE的TAI列表是UE已經注冊的區域列表。當UE移動到不在TAI列表中的TA時,UE必須執行TAU過程來請求TA更新,網絡就可以更新UE的TAI列表并分配更新過的列表。
這篇文檔描述的是UE移動到沒有注冊過的TA時的過程(EMM case-8)。在這個case-8中,在連接模式(EMM-Registered, ECM-Connected, RRC-Connected)的UE移動到另外一個TA。在這個移動過程中,從source eNB到target eNB的切換過程如EMM case-6一樣。不同的地方在于,UE接著需要在target eNB的新小區上執行TAU過程。在idle模式(EMM-Registered, ECM-Idle, RRC-Idle)狀態下的UE移動到另外一個TA時,服務小區重選的過程和EMM case-7一樣。不同的是,在小區重選后,必須在UE新駐留的小區上進行TAU過程。
這個文檔組織如下:第二章解釋EMM case-8過程,第三章描述EMM case-9過程,在第四章我們學習在這些過程前后EPS實體的信息有什么不同。
II. EMM case 8. handover with TAU
圖1展示了連接模式下的UE移動到沒有注冊過程的TA時執行的過程。當UE初始附著到網絡,MME為UE選擇TA1和TA2,并在attach accept消息中包含TAI列表={TAI1=1,TAI=2}。UE通過eNB2 cell5獲得服務。現在移動到TA3 eNB5 cell13。這里我們假設eNB2和eNB5連接到同一個MME和SGW。
handover?
在上圖中,隨著UE移動到eNB5,handover事件觸發。UE測量服務小區和鄰區的信號強度,并把結果發送給eNB2,包含在measurement report消息中。首先source eNB選擇切換的類型 X2 or S1.在X2切換中,是source eNB選擇target eNB,而在S1切換中是MME選擇target eNB。接著切換在eNB2和eNB5之間執行。
TAU?
1)【UE->MME】TAU request?
當切換到target eNB時,UE知道eNB5不屬于MME分配的TAs,接著只要切換一完成,UE就發送TAU request消息(Update Type=TA Updating, GUTI, Last Visited TAI, KSI ASME, NAS-MAC)給MME,請求TA更新。這時,這個消息包含如下信息:?
TAU Request (Update Type=TA Updating, GUTI, Last Visited TAI, KSI ASME, NAS-MAC)
- Update Type: indicates the TAU type. Set as TA Updating unless UE is handed over to a registered TA
- GUTI: UE ID previously allocated by MME. Used by MME for UE identification.
- Last Visited TAI: TAI reported through TAU Request last time
- KSIASME: index for KASME, the NAS security base key
- NAS-MAC: message authentication code used in protecting the integrity of TAU Request with NAS integrity Key (KNASint).
TAU消息通過UL information transfer消息從 UE發送到eNB,通過uplink NAS transfer消息(NAS-PDU (TAU Request), ECGI, TAI)從eNB發送到MME。uplink NAS transfer消息包含TAU請求消息和當前小區的ECGI和TAI發送給MME。?
因為UE和MME之間的NAS安全上下文已經建立起來了,TAU request消息是使用NAS完成性保護秘鑰完保的。如果MME對接收到的TAUrequest消息完成性保護檢查失敗,MME執行用戶鑒權和NAS安全建立過程。在這個文檔中,我們僅僅討論MME成功完成完整性檢查。
2)【MME】TA 更新:分配新TA?
因為UE移動到沒有注冊過的TA上,MME選擇一組TA分配給UE,并為UE配置一個新的TAI列表。這是,也要分配一個新的GUTI。
3)【UE<-MME】TAU accept?
MME發送新選擇的TA包含在TAU accept消息中(GUTI, TAI List)。這個消息是加密和完成性保護的,通過downlink NAS transfer消息從MME到eNB傳輸,接著通過DL information transfer消息從eNB傳輸給UE。
4)【UE->MME】TAU complete?
如果分配了一個新的GUTI,UE給MME發送TAU complete消息來確認收到了新的GUTI。
一旦TAU過程完成,UE現在具有了一個新的TAI列表,并通過eNB5獲得服務。
III. EMM case 9. cell reselection with TAU
圖2顯示了idle模式下的UE移動到一個沒有注冊的TA時需要的小區重選過程。在圖中,UE駐留在eNB2的cell5,移動到eNB5的cell13。
cell reselection?
1)~7)【UE】小區重選?
UE移動eNB5觸發小區重選。UE測量鄰區并排序,基于結果,選擇滿足消息重選準則的eNB5 cell13作為最合適的小區。這里的小區重選過程和之前文檔介紹的一樣。
TAU?
當選擇了eNB5 cell13,UE知道這個小區不屬于之前分配TA中。所以,UE一旦完成重選過程就執行TAU過程。TAU過程和之前的描述的EMM case-5一樣。不同之處在于誰發起的TAU過程。對于周期性TAU過程,UE因為TAU定時器T3412的超時執行TAU給網絡報告當前位置。然而,對于上面給到的TAU,則是因為UE移動到一個沒有注冊的TA時UE執行TAU。所以這是TAU request消息的TA更新類型是TA updating而不是periodic updating。TAU過程簡要敘述如下:
8)【UE->MME】TAU request?
UE通過發送TAU request消息(Update Type=TA Updating, GUTI, Last Visited TAI, KSIASME, NAS-MAC)給MME來請求TA更新。這個TAU request消息和第二章包含相同的信息。這個消息也是使用NAS完整性秘鑰完保的。UE和eNB建立RRC連接,并發送這個消息,接著從idle 狀態轉到connected狀態。
9)【MME】TA update:分配新的TA?
一旦通過uplink NAS transfer消息接收到TAU request消息,MME從uplink NAS transfer消息中的TAI標記處UE當前駐留的哪個TA,并在TAU request消息包含的last visited TAI知道上次報告的TA。?
因為UE當期駐留的TA不是之前MME分配的TA,MME允許新分配一個TA集合最適合UE當前位置和速度。對于快速移動的UE,分配大范圍的TA來減少由TAU引起的信令負載。當時,這樣,由尋呼引起的心靈負載就會增加。尋呼消息將需要更長時間。所以為了每一個UE分配不同TAI,在TAU信令和尋呼性能之間的權衡應該考慮。MME更新last visited TAI包含在和UE當前TAI的UE上下文中。
10)【MME,SGW,PGW,PCRF】EPS承載/會話修改?
一旦UE位置改變,MME通過發送modify bearer request消息通過SGW這個變化。是否需要MME給PCRF報告TA的變化,包含UE初始附著建立EPS會話時從PCRF接收到的change report action參數中。會話修改構成執行,報告給PCRF TA的改變。
11)【UE<-MME】TAU accept?
MME通過tau accept消息給UE發送新的TAI列表。這是,這個消息和第二章包含相同的信息。并且也是完整性保護和加密的。
12)~14)【UE,eNB,MME】轉移到idle狀態?
在TAU過程之后,MME釋放S1連接,接著釋放eNB5和MME之間的S1信令連接、eNB5釋放和UE之間的RRc連接。現在UE和MME之間的ECM連接都移除了。并返回到idle摸下。
15)【UE】駐留在cell13?
一旦返回到idle狀態,UE駐留在cell13,現在,在每一個DRx周期結尾處UE醒來測量cell13的信號。
IV. EPS實體信息
handover with TAU過程前后存儲在EPS實體中的信息和handover without TAU的一樣。只有TAI的信息由于TA更新發生了變化。?
cell reselection with TAU過程前后存儲在EPS實體中的信息和cell reselection without TAU一樣。只有TAI的信息由于TA更新發生了變化。
V. closing
我們到目前為止討論了UE移動到一個在注冊TA中的切換和小區重選過程。我們學習到通過切換或者小區重選過程,UE通過TAU過程獲得了新的TAI列表。?
下面的文檔將討論UE移動到另外一個城市,包含從城市1detach,在城市2 attach。
References
[1] Netmanias Technical Document, “Eleven EMM Cases in an EMM Scenario”, October 2013,http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6002?
[2] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 6. Handover without TAU – Part 1. Overview ofHandover”, March 2014,?http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6224?
[3] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 6. Handover without TAU – Part 2. X2Handover”, March 2014,?http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6257?
[4] Netmanias Technical Document, LTE EMM Procedure 6. Handover without TAU – Part 3. S1Handover”, April 2014,?http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6286?
[5] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 7. Cell Reselection without TAU”, April 2014,http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6322?
[6] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 1. Initial Attach – Part 2. Call Flow of InitialAttach” , January 2014,?http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6102?
[7] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 5. Periodic TAU”, February 2014,http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6193?
[8] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 3. S1 Release”, January 2014,?
http://www.netmanias.com/en/?m=view&id=techdocs&no=6110?
[9] Netmanias Technical Document, “LTE EMM Procedure 10 &11. Move to Another City and Attach”,May 2014, TBD?
[10] 3GPP TS 23.401, “General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved UniversalTerrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access”?
[11] NMC Consulting Group Confidential Internal Report, “E2E LTE Network Design”, August 2010
總結
以上是生活随笔為你收集整理的20-EMM Procedure 89. Handover Cell Reselection with TAU的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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