Attach procedure(Attach 流程)

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Attach Procedure

? ? ? ?手機(jī)開(kāi)機(jī)先注冊(cè)到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,UE注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程稱(chēng)為Attach,在附著過(guò)程中將UE的有關(guān)信息登記到網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。附著過(guò)程在UE和PGW間建立默認(rèn)承載,以保證UE“永遠(yuǎn)在線”,同時(shí)為UE分配IP地址。附著后UE的狀態(tài)從EMM-Deregistered變?yōu)镋MM-Registered,從ECM-IDLE變?yōu)镋CM-Connected。

? ? ? ? 手機(jī)附著的過(guò)程中也許會(huì)觸發(fā)一個(gè)或多個(gè)Dedicated Bearer Establishment的過(guò)程,來(lái)幫助完成手機(jī)到EPS承載的建立。在附著的過(guò)程中,手機(jī)會(huì)請(qǐng)求一個(gè)IP。附著初始化的過(guò)程中會(huì)從手機(jī)獲取移動(dòng)設(shè)備ID(Mobile Equipment Identity ME ID)。MME會(huì)通過(guò)EIR檢查此設(shè)備MEID的合法性。

下圖是基本的Attach Procedure:

解釋?zhuān)篣E向eNodeB發(fā)送Attach Request?message(IMSI or old GUTI, last visited TAI (if available), UE Network Capability, PDN Address Allocation, Protocol Configuration Options, Attach Type)?

IMSI or old GUTI:消息中若沒(méi)有包含有效的GUTI,則需要包含IMSI。國(guó)際移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別碼(IMSI:International Mobile Subscriber Identification Number)是區(qū)別移動(dòng)用戶(hù)的標(biāo)志,儲(chǔ)存在SIM卡中,可用于移動(dòng)通信網(wǎng)區(qū)別移動(dòng)用戶(hù)的有效信息。國(guó)際上為唯一識(shí)別一個(gè)移動(dòng)用戶(hù)所分配的號(hào)碼。IMSI共有15位,其結(jié)構(gòu)如下:MCC+MNC+MSIN。

?last visited TAI (if available):如果有必要,則應(yīng)包括最后訪問(wèn)的TAI,以幫助MME為任何后續(xù)的附著接受消息產(chǎn)生良好的TAI列表。

UE Network Capability:有待解釋。

PDN Address Allocation:指示UE是否想要在附著過(guò)程期間執(zhí)行IP地址分配。

Protocol Configuration Options (PCO):協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)用于在UE和PDN GW之間傳送參數(shù),并且通過(guò)MME和服務(wù)GW透明地發(fā)送。

Attach Type:當(dāng)UE由于非3GPP接入的移動(dòng)性而已經(jīng)激活的PDN GW / HA時(shí),附著類(lèi)型指示“Handover”。

解釋?zhuān)喝绻鸘E不存在UE的UE上下文,則認(rèn)證是強(qiáng)制性的。否則此步驟是可選的。但是,至少應(yīng)開(kāi)始完整性檢查,并且應(yīng)在[Power-on(FFS)] Initial Attach上從UE檢索ME Identity。認(rèn)證功能在“安全功能”一節(jié)中定義。如果執(zhí)行,則該步驟涉及AKA認(rèn)證以及與UE建立NAS級(jí)安全關(guān)聯(lián),以便保護(hù)進(jìn)一步的NAS協(xié)議消息。

解釋?zhuān)篗ME向HSS發(fā)送UpdateLocation(MME Identity, IMSI, ME Identity) 。

MME Identity:MME Identifier MME標(biāo)識(shí)(MMEI),由MME組標(biāo)識(shí)(MME Group ID,簡(jiǎn)稱(chēng)MMEGI)和MME編號(hào)(MME Code,簡(jiǎn)稱(chēng)MMEC)組成。

MMEI (24 bits) = MMEGI + MMEC。

IMSI:在1中已解釋。

ME Identity:IMEI(International Mobile Equipment Identity)是為每一個(gè)ME分配的唯一值。IMEI是在ME出廠的時(shí)候被給出的,IMEI是由TAC(Type Allocation Code)和SNR(Serial Number)和CD(Check Digit)組成。運(yùn)營(yíng)商有數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)IMEI信息,使用這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以拒絕任何被報(bào)告被盜和丟失ME的接入嘗試。

解釋?zhuān)篐SS向Old MME發(fā)送Cancel Location(IMSI,Cancellation Type)消息。

Cancellation Type:表示取消位置類(lèi)型為Update Procedure。

Old MME向HSS回復(fù)Cancel Location Ack (IMSI) ,removes the MM andbearer contexts。

解釋?zhuān)篛ld MME如果有這個(gè)UE的承載上下文消息,Old MME會(huì)向GWs發(fā)送Delete Bearer Request (TEIDs)消息,GWs會(huì)return?Delete Bearer Response(TEIDs)。

解釋?zhuān)篐SS向new MME發(fā)送Insert Subscriber Data (IMSI, Subscription Data) message。

IMSI:已解釋

Subscription Data:包含允許UE訪問(wèn)的所有APN的列表,如果regional subscription restrictions或者access restrictions the UE?is not allowed to attach in the TA MME拒絕attach。return to HSS?Insert Subscriber Data Ack。MME check success ,也會(huì)return to HSS?Insert Subscriber Data Ack。

解釋?zhuān)篐SS向MME發(fā)送Update Location Ack。if?Update Location 被拒絕,MME也會(huì)reject the Attach Request。

解釋?zhuān)篗ME根據(jù)一定的原則選擇一對(duì)S-GW和P-GW,然后向相應(yīng)的GWs發(fā)送Create Default Bearer Request(IMSI, MME Context ID, APN, RAT type, Default Bearer QoS, PDN Address Allocation, AMBR, EPS Bearer Identity, Protocol Configuration Options, ME Identity, User Location Information)。

IMSI:已解釋

MME Context ID:包含了MME地址之類(lèi)的東西

APN:手機(jī)上網(wǎng)時(shí)必須配置的一個(gè)參數(shù),它決定了手機(jī)通過(guò)哪種接入方式來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。APN分為兩大類(lèi):WAP業(yè)務(wù)和WAP以外的業(yè)務(wù)(比如:連接英特網(wǎng))。APN由APN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和APN運(yùn)營(yíng)者標(biāo)識(shí)。APN實(shí)際上就是對(duì)一個(gè)外部PDN的標(biāo)識(shí)。

RAT type:

Default Bearer QoS,:每個(gè)EPS承載具有與其相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)QoS參數(shù):QoS類(lèi)標(biāo)識(shí)符QoS Class Identifier(QCI)和分配和保留優(yōu)先級(jí)Allocation and Retention Priority(ARP)。QCI確定在給定承載上傳輸?shù)腎P分組應(yīng)當(dāng)接收的用戶(hù)平面處理,而ARP指定承載應(yīng)該接收的控制平面處理。

PDN Address Allocation:第1步已解釋

AMBR:????

EPS Bearer Identity:An EPS bearer identity uniquely identifies an EPS bearer for one UE accessing via E-UTRAN. The EPS Bearer Identity is allocated by the MME.

Protocol Configuration Options:在第1步中已解釋。

ME Identity:在第7中已解釋。

User Location Information:

備注:在《深入淺出4G網(wǎng)絡(luò)》中表示此消息中還包含MME TEID for control plan, PDN GW address。

解釋?zhuān)篠GW 向PGW發(fā)送Create Default Bearer Request (IMSI,APN, Serving GW Address for the user plane, Serving GW TEID of the user plane, Serving GW TEID of thecontrol plane, RAT type, Default Bearer QoS, PDN Address Allocation, AMBR, EPS Bearer Identity, ProtocolConfiguration Options, ME Identity, User Location Information)。

備注:在《深入淺出4G網(wǎng)絡(luò)》中,SGW在EPS承載列表中創(chuàng)建一個(gè)新的EPS承載,并根據(jù)上一步消息中攜帶的PDN GW address,向PGW發(fā)送一條消息,還包含的有Serving GW Address for the user plan,Serving GW TEID of the user plan,Serving GW TEID of the control plan。此后,S-GW將緩存所有從P-GW而來(lái)的下行數(shù)據(jù)包,直到21中從Update Bearer Request消息獲得eNodeB TEID之后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),

解釋?zhuān)篜DN GW向Serving GW發(fā)送Create Default Bearer Response (PDN GW Address for the user plane, PDN GW TEID of the user plane, PDN GW TEID of the control plane, PDN Address Information, EPS Bearer Identity, Protocol Configuration Options) 。

PDN GW Address for the user plane:

PDN GW TEID of the user plane:

PDN GW TEID of the control plane:

PDN Address Information:

EPS Bearer Identity:

Protocol Configuration Options:

備注:在《深入淺出4G網(wǎng)絡(luò)》中,P-GW在EPS承載上下文列表中創(chuàng)建一個(gè)新的EPS,并產(chǎn)生一個(gè)Charging ID。P-GW可以在S-GW和PDN間轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)面PDU,并開(kāi)始計(jì)費(fèi)。

解釋?zhuān)篠-GW向MME發(fā)送Create Default Bearer Response (PDN Address Information, Serving GW address for User Plane, Serving GW TEID for User Plane, Serving GW Context ID, EPS Bearer Identity, Protocol Configuration Options)。

PDN Address Information:

Serving GW address for User Plane:

?Serving GW TEID for User Plane:

Serving GW Context ID:

EPS Bearer Identity:

Protocol Configuration Options:

備注:在《深入淺出4G網(wǎng)絡(luò)》中,此消息還包含了Serving GW TEID for control Plane。

解釋?zhuān)篗ME向eNodeB發(fā)送Attach Accept (APN, GUTI, PDN Address Information, TAI List, EPS Bearer Identity,Session Management Configuration IE, Protocol Configuration Options)。

APN:

GUTI:

PDN Address Information:

TAI List:

EPS Bearer Identity:

Session Management Configuration IE:

Protocol Configuration?Options:

解釋?zhuān)篹NodeB向UE發(fā)送Radio Bearer Establishment Request(EPS Radio Bearer Identity)and?Attach Accept message,UE會(huì)保存the QoS Negotiated,Radio Priority,Packet Flow Id(會(huì)話管理配置中收到)

解釋?zhuān)篣E會(huì)向eNodeB發(fā)送Radio Bearer Establishment Response消息(包含Attach Complete Message)消息中包含(EPS Bearer Identity)。

EPS Bearer Identity:

解釋?zhuān)篹NodeB會(huì)向MME發(fā)送Attach Complete (EPS Bearer Identity) message,在S1-MME接口,此消息被包含在控制消息Initial Context Setup Complete中,此控制消息還包含了TEID of the eNodeB and?用于S1_U參考點(diǎn)上的下行鏈路業(yè)務(wù)的eNodeB的地址?。

解釋?zhuān)合閁pdate Bearer Request (eNodeB address, eNodeB TEID) message。

解釋?zhuān)篣pdate Bearer Response (EPS Bearer Identity)。

解釋?zhuān)喝绻鸈PS承載是建立并且訂閱數(shù)據(jù)指示允許用戶(hù)執(zhí)行到非3GPP的切換訪問(wèn),并且如果MME選擇了與所指示的PDN GW地址不同的PDN GW通過(guò)PDN在PDN訂閱上下文中,MME將發(fā)送Update Location Request(the APN and PDN GW address)to HSS。

解釋?zhuān)篐SS send?Update Location Response to MME。

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