LTE信令培训NSN

LTE/EPSSignaling交流2014.8.14内容提要LTE网络结构和接口LTE的移动性管理（EMM）和连接管理（ECM）•LTE/EPS移动区域和标识•LTE-UE标识•LTE移动性管理状态和连接管理状态•EPS承载LTE/EPSSecurityLTE/EPS信令过程•Attach附着•Attach的RRC信令过程•Detach去附着•ServiceRequest服务请求•TrackingAreaUpdate(TAU)跟踪区更新•Handover切换LTE网络结构和接口LTEUu接口和X2接口LTES1-MME接口和S1-U接口S10不同MME间接口在不同MME间跟踪区更新（TAU）和切换时使用Inter-MMETAU:新MME可从旧MME获得用户身份信息（IMSI），安全信息以及激活的EPS承载信息。S6aMME与HSS的接口在附着和更新期间，MME通过该接口从HSS获得签约信息（切换/更踪区限制，允许的外部PDN，QoS等等）HSS在它的数据库中存储用户当前MME地址S11MME和一个SGW间的接口单个MME可以处理多个SGW，每个MME有它自己的S11接口用于协调EPC中EPS承载的建立EPS承载的建立由MME（DefaultEPS承载）启动或由PGW启动LTES10接口和S6a接口，S11接口内容提要LTE网络结构和接口LTE的移动性管理（EMM）和连接管理（ECM）•LTE/EPS移动区域和标识•LTE-UE标识•LTE移动性管理状态和连接管理状态•EPS承载LTE/EPSSecurityLTE/EPS信令过程•Attach附着•Attach的RRC信令过程•Detach去附着•ServiceRequest服务请求•TrackingAreaUpdate(TAU)跟踪区更新•Handover切换LTE/EPS移动区域LTE/EPS中有两个区域来处理终端的移动:小区Cell•与移动相关的最小实体•当UE处于连接状态，MME知晓UE的小区信息•小区由CellIdentification(CI)和PhysicalCellIdentification(PCI)来标识跟踪区TrackingArea(TA)•延续2G/3G路由区和跟踪区的概念•当UE附着在网络上，MME知晓UE的跟踪区信息•当UE被寻呼，将在整个跟踪区进行•跟踪区由TrackingAreaIdentity(TAI)标识•TAI=MCC+MNC+TACLTE小区标识CellIdentity(CIorCellID)•用于在PLMN中唯一地标识一个小区•长度28-bits•在SIB1中广播•CI与PLMN一起构成EvolvedCellGlobalIdentity(ECGI),用于在全球范围标识一个小区•在NAS信息中使用PhysicalCellIdentity(PCIorPhyCellID))•用于在下行标示不同小区•帮助UE在不同小区间识别信息•取值范围：0to503•相邻小区必须不同•在RRC中使用，空口物理层中实现LTE-UE标识GUTI--GloballyUniqueTemporaryIdentity•由servingMME动态分配•避免在空口直接发送IMSI•在NAS中使用•GUTI=GUMMEI(48bits)＋M-TMSI(32bits)•GUTI=MCC+MNC+MMEgroupID(MMEGI)+MMECode(MMEC)+M-TMSI•S-TMSI--TheSAETMSI•S-TMSI=MMEC+M-TMSI(共40bits,GUTI的部分）•用在空口RRC连接请求和Paging消息C-RNTI--CellRadioNetworkTemporaryIdentity•C-RNTI由eNB在UE的RRC连接建立后分配。(RRC_CONNECTED)•临时标示，只在本小区有效，UE成为idle状态(RRC_IDLE)时立即释放。•用于无线管理过程，如调度和分配空口资源时LTE移动性管理状态和连接管理状态在LTE中基于在MME中存储的信息，为UE定义了两类状态集：1、EMM（EPSMobilityManagement）状态2、ECM（EPSConnectionManagement）状态LTE移动性管理状态LTE连接管理状态LTEEMM和ECM状态迁移LTEEPS承载•EPSbeareridentity（EPS承载ID)用于为一个UE唯一标识一条EPS承载，该标识由MME分配•EPS承载贯穿整个网络，从UE，经EUTRAN，EPC，直到PDNGW•EPS承载具有QoS属性，QoSClassIdentifier(QCI)，LTEEPS承载内容提要LTE网络结构和接口LTE的移动性管理（EMM）和连接管理（ECM）•LTE/EPS移动区域和标识•LTE-UE标识•LTE移动性管理状态和连接管理状态•EPS承载LTE/EPSSecurityLTE/EPS信令过程•Attach附着•Attach的RRC信令过程•Detach去附着•ServiceRequest服务请求•TrackingAreaUpdate(TAU)跟踪区更新•Handover切换LTE/EPS的安全架构LTE/EPS的安全保护•支持下列加密盒一致性保护算法：EIA0/EEA0(Nullalgorithm),EIA1/EEA1(Snow3G)，EIA2/EEA2(AES).•控制面保护包括NAS和RRCSignalling（基于每个连接的用户）的加密保护和一致性保护。NASsignaling保护存在于UE和MME之间。RRCsignaling保护存在eNB和UE之间。S1-APsignaling保护存在于eNB和MME之间。与X2-AP相同，用IPsec方式。RRCsignaling必须具有一致性保护。RRC的安全模式在PDCP层实现。•用户面保护包括加密保护。Uu在PDCP层实现。S1-U,X2用户平面用IPsec方式。LTE/EPS的安全保护启动NAS:Securitymodecommand安全Context具备后SecurityKey的结构内容提要LTE网络结构和接口LTE的移动性管理（EMM）和连接管理（ECM）•LTE/EPS移动区域和标识•LTE-UE标识•LTE移动性管理状态和连接管理状态•EPS承载LTE/EPSSecurityLTE/EPS信令过程•Attach附着•Attach的RRC信令过程•Detach去附着•ServiceRequest服务请求•TrackingAreaUpdate(TAU)跟踪区更新•Handover切换Attach附着(1/2)Attach附着(2/2)Attach的RRC信令过程UEeNBMMES1AP:INITIALCONTEXTSETUPREQUEST+EMMATT_ACC+ESMACT_DEF_BEAR_REQS1AP:INITIALCONTEXTSETUPRESPONSERRC:RRCConnectionReconfiguration+EMMATT_ACC+ESMACT_DEF_BEAR_REQDRBandSRB2ConfigurationRRC:RRCConnectionReconfigurationCompleteNASSecurityEstablishment(Authentication+NASsecuritystart)RRC:UECapabilityEnquiryRRC:UECapabilityInformationUEradiocapabilitiesavailableàDRBcanbeestablishedS1AP:UECAPABILITYINFOINDICATIONPRACHRANDOMACCESSPRACHRANDOMACCESSRESPONSEPUSCH(Msg3)RRC:ConnectionRequestrandomaccessprocedureRRC:ConnectionSetupRRC:ConnectionSetupComplete+EMMATT_REQ+ESMPDNCONN_REQS1AP:INITIALUEMESSAGE+EMMATT_REQ+ESMPDNCONN_REQRRC:SecurityModeCommandRRC:SecurityCommandCompleteRRC:ULNASINFOTRANSFER(EMMATT_COMPLETE+ESMACT_DEF_BEAR_SUCCS1AP:ULNASTRANSPORT(EMMATT_COMPLETE+ESMACT_DEF_BEAR_SUCC)步骤:1.RandomAccessRACH接入过程完成，UE发RRC连接请求。2.SRB1setup/RRCSetupRRC连接建立完成。3.InitialNASmsgeNB收到第一个ULNAS消息，向MME发出控制面建立请求（ESM:PDNConnectivity请求)。分配eNB控制面地址（指向MME）。4.NASsecurity鉴权过程，安全Key的获取，NAS安全模式建立。5.Initialcontextsetuprequest相关信息通知eNB（AMBR,DefE-RABinfo,S-GWIP@),初始上下文的建立开始。6.RRCsec+UEcapRRC安全模式建立，UE无线能力的获知，包括Band支持能力，RAT（多模）能力。7.SRB2/DRBsetup无线承载，包括DataRB和SignalRB建立。8.Initialcontextsetupresponse/NAS/S1APcleanup上下文建立完成，Attach完成。同时默认承载建立完成（包括无线承载，S1承载，S5承载）Detach去附着(１/2)Detach去附着(2/2)ServiceRequest服务请求ServiceRequest服务请求TrackingAreaUpdate(TAU)跟踪区更新(1/2)TrackingAreaUpdate(TAU)跟踪区更新(2/2)基于X2接口的切换(1/2)基于X2接口的切换(2/2)基于S1接口的切换(1/2)基于S1接口的切换(2/2)