LTE会话管理培训

秘密▲1LTE会话管理基础介绍日期：2010-08-13秘密▲2学习完此课程，您将会：掌握LTE会话管理的一些重要参数掌握QOS的定义掌握各流程的作用秘密▲3ESM相关概念介绍ESM相关流程介绍内容提要秘密▲4SAE的网络逻辑架构SGiS12S3S1-MMEPCRFGxS6aHSSOperator'sIPServices(e.g.IMS,PSSetc.)RxS10UESGSNLTE-UuE-UTRANMMES11S5ServingGatewayPDNGatewayS1-US4UTRANGERAN全IP网络结构扁平化媒体面控制面分离与传统网络互通秘密▲5UDPL2L1IPL2L1IPUDPGTP-CGTP-CMME-MME：ControlPlaneforS10InterfaceSGSN-MME：ControlPlaneforS3InterfaceSGSN-S-GW：ControlPlaneforS4InterfaceMME-S-GW：ControlPlaneforS11InterfaceS-GW-P-GW：ControlPlaneforS5andS8aInterfaces秘密▲6UDPL2L1IPL2L1IPUDPGTP-UGTP-US-GW-P-GW：UserPlaneforS5andS8aInterfaceseNB-S-GW：UserPlaneforS1-UInterfaces秘密▲7EMM:EPS移动性管理，主要指UE的附着，鉴权，追踪区更新等过程。是为了让UE能取得接入网络的权限，其次让MME能随时感知目前UE的状态以及位置信息，主要包括以下流程：attach（附着）、detach（分离）、TAU（追踪区更新）、Handover（切换）、ServiceRequest（业务请求）等秘密▲8ESM：EPS会话管理是为用户面数据的传输服务的，相当于为用户面的传输打了一条隧道（GTP隧道）。隧道的概念就是只要知道出入口，你闭着眼睛就能找到路了。比如为eNB和SGW之间或者SGW和PGW之间打一条隧道，那么用户面的数据就可以直接在这条隧道上传输了。主要包括以下流程：attach（其中的会话上下文建立部分）、DedicatedBearerActivate（专有承载激活）、PDNconnectivity（PDN连接）、Deactivate（去活）、Update（修改）秘密▲9控制面（信令面）指目前23401或23060里的所有消息流程等，是管理用户用的，并非用户真正需要的，同时也为用户面数据的传输提供通道用户面（数据面）用户真正想要的，比如访问网页过程中的消息交互，正在看流媒体时的影音传输，FTP下载时下载的内容都属于用户面传输秘密▲10MM上下文：类似于一个数据库，存储一些移动性管理相关的信息，比如：鉴权向量，位置信息，IMSI，MSISDN，UE网络能力、部分签约数据等。用户分离后，MM上下文可能会保留一段时间，为了用户再次附着时减少部分消息的交互，比如鉴权向量承载上下文：存储会话管理相关的信息，比如建立隧道时需要的信息，TEID、QOS、APN、PDNAddress等与会话相关。用户去活，承载上下文即删除，没有保留的必要，没有信息需要被复用秘密▲11默认承载：用户为了接入一个PDN网络建立的一个承载上下文，是为了获取IP地址、为后续其它会话管理消息服务的一个承载上下文，一般情况下，该承载上下文的服务质量（QOS）较差，多个默认承载上下文共享带宽专有承载：用户为了获取较好的服务质量用于进行特殊的数据业务，比如：voip、流媒体、ftp等对速率要求较高的业务；当然，也可以建立QOS质量一般的专有承载；可能专享带宽，也可能与默认承载共享带宽。专有承载一定是挂靠在默认承载之下的，如果默认承载被删除，那么之下的专有承载也一定会删除秘密▲12PDNType：用于分配给UE的地址类型，主要包括：IPV4、IPV6、IPV4V6PDN地址：分配给UE用的IP地址。分为静态地址和动态地址。静态地址需在HSS里签约。动态地址由网络分配。地址分配一共有4种分配方式：1.HPLMN分配的静态地址（HSS里签约）2.HPLMN分配的动态地址（PGW分配）3.VPLMN分配的动态地址（PGW分配）4.由外网PDN网络分配的动态地址（DHCP分配、radius分配、DHCPrelay分配）秘密▲13APN：用于MME查找PGW（MME中使用）以及表示使用何种外部网络（PGW使用）由NI（网络标识）+OI（运营商表示）组成，形如“label1.label2.label3.apn.epc.3gpp.mncxxx.mccxxx.3gppnetwork.org”。前3部分是NI；后面为OI。如：normal.PGW.com.apn.epc.3gpp.mnc003.mcc460.3gppnetwork.org同时，EPC的各网元也兼容3G的APN格式：label1.label2.label3.mncxxx.mccxxx.gprsTAI：追踪区标识，用户MME选择对应的SGW时使用通过构造FQDN的形式进行解析秘密▲14APN选择与检查：在MME中进行，涉及到如何选择APN和检查APN的合法性。隧道概念：用于传输GTP信令或数据的通道。分为控制面隧道和用户面隧道。控制面隧道走信令消息，用户面隧道走数据消息TEID：隧道端点标识，用于标识GTP隧道的端点，由各自的网元自己分配，再带给对端秘密▲15EPSBearerID（EBI）：标识用户的承载上下文或隧道，范围为5-15，因此一个用户最多能激活11个承载上下文。该标识由MME统一分配LinkEPSBearerID（LBI）：被关联的默认承载的EPSBearerID，在激活专有承载时用到QOS：服务质量。通过一系列参数表示用户能使用多大的带宽，优先级，资源等等。由网络进行管理，比如：HSS或者PCRF秘密▲16TFT：包过滤器容器，一般由：地址、源端口、目的端口、协议类型、优先级、方向等一些网络参数组成。TFT的作用主要体现的专有承载中，当UE想要发送或者PGW接收到数据报文，想要选择走专有承载或者是默认承载时使用的；在专有承载建立时，分别在UE建立一个上行TFT、在PGW建立一个下行TFT，当数据报文符合这些TFT时，走专有承载；不符合时走默认承载秘密▲17ServingGWPDNGWeNodeBRadioBearerS5/S8BearerApplication/ServiceLayerULTFTRBIDDLServiceDataFlowsDLTFTDLTFTS5/S8a-TEIDRBIDS1-TEIDS1BearerS1-TEIDS5/S8a-TEIDUEULServiceDataFlowsULTFT秘密▲18承载QoS控制承载QoS控制QoS控制粒度都是基于承载（Bearer）一个承载一般包括一个或者多个业务数据流（SDF）。对于QoS的动态控制，使用PCC机制，取消QoS协商机制。将授权QoS参数分成了多个级别，用QCI（QoSclassidentifier）来标识。即一个QCI就代表一套QoS参数QCI（范围1~9）分两类：Non-GBR的QCI（5~9）和GBR的QCI（1~4）秘密▲19承载层QoS参数QCI(QoSClassIdentifier)各个节点已经预配置包括eNodeB。基于GTP-u时，GTPU包的包头中带有QCI，区分QoS类别。在无线的PDU包头中也带有QCI。ARP(AllocationandRetentionPriority)建立或修改时的优先级，或出现异常时承载是否丢弃。建立后包的投递与此无关。GBR(GuaranteedBitRate):UL+DLMBR(MaximumBitRate):UL+DLAMBR(AggregateMaximumBitRate)会话级参数，与地址相关。对所有的Non-GBR承载有效，与GBR承载无关。上行在eNodeB控制，下行在PGW控制。到所有PDN的AMBR在HSS中签约，在attach时全部通知MME；在默认承载建立时通知eNodeB和PGW。秘密▲20标准化的QCI特性NameofQCICharacteristic(Note1)PacketDelayBudgetPacketLossRateExampleServices1(GBR)50msHigh(e.g.10-1)RealtimeGaming2(GBR)50ms(80ms)(Note2)Medium(e.g.10-2)VoIP3(GBR)90msMedium(e.g.10-2)ConversationalPacketSwitchedVideo4(GBR)250msLow(e.g.10-3)Streaming5(non-GBR)Low(~50ms)e.g.10-6IMSsignalling6(non-GBR)Low(~50ms)e.g.10-3InteractiveGaming7(non-GBR)Medium(~250ms)e.g.10-4TCPinteractive8(non-GBR)Medium(~250ms)e.g.10-6PreferredTCPbulkdata9(non-GBR)High(~500ms)n.a.BesteffortTCPbulkdata秘密▲21承载激活默认承载激活专用承载激活UE请求承载资源分配承载修改PGW发起的承载修改（承载QoS更新）MME发起的承载修改（承载QoS更新）专用承载修改（非承载QoS更新）承载去活PGW发起承载去活MME发起专有承载去活UE请求承载资源释放秘密▲22默认承载激活（attach）在附着过程中建立了会话上下文和默认承载上下文，用户直接获得IP地址，可以进行低要求的业务MME进行用户面隧道建立的中转，将SGW和eNB的GTP-UAddr和TEIDU进行交换秘密▲23定义了一个专门的承载标识－－EPSbeareridentity。该标识由MME分配，在PGW、SGW、MME、E-UTRAN中使用。EPSRB与EPS承载间一对一映射，由E-UTRAN完成EPSRBID和EPSbearerID的映射。EPSbeareridentity其中一个使用情况是：专用承载非QoS更新流程中，在这个过程中MME需要用EPSbeareridentity来标识需要更新TFT的相关EPS承载。秘密▲24默认承载激活（PDN连接）1.PDNConnectivityRequestMMEServingGWPCRFHSSPDNGWeNodeBUE6.CreateSessionResponse2.CreateSessionRequest7.BearerSetupRequest/PDNConnectivityAcceptFirstUplinkData3.CreateSessionRequest5.CreateSessionResponse9.RRCConnectionReconfigurationComplete8.RRCConnectionReconfiguration10.BearerSetupResponse14.ModifyBearerResponse13.ModifyBearerRequestFirstDownlinkDataFirstDownlinkData15.NotifyRequest16.NotifyResponse(A)4.IP-CANSessionEstablishment/Modification(B)13.aModifyBearerrequest13.bModifyBearerresponse11.DirectTransfer12.PDNConnectivityComplete用户为了再接入另外一个PGW，再次在附着之外建立一个默认承载该流程其实是从附着流程中将会话管理的流程剥离出来的。秘密▲25默认承载去激活MMEServing