23401协议翻译总结文档格式.docx

1、韩军伟 00136843September 5, 20081 引言概述1.1 协议范畴本协议设计范围为EPS（Evolved Packet System）。Evolved 3GPP Packet Switched Domain提供IP连通性。协议内容涵盖漫游、非漫游状态的各个方面，包括在E-UTURN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）和以前的接入网之间的移动性，计费策略控制和计费，鉴权。23402协议是本协议的补充，它涉及非3GPP的内容。1.2 SAE核心网络初步知识1.2.1 几个重要网元的简单介绍1. MME（Mobi

2、le management Entity）,控制面上的主要网元，与eNodeB之间存在信令面的接口S1-MME.与S-GW之间存在S11接口，与HSS之间的接口是S6a（Diameter类型协议） 。与S4-SGSN之间存在S3接口。与MSC之间存在SGs接口。与其他的MME之间通过S10接口相连。2. Serving GW, 用户面的一个重要网关。可以这么理解，3G中的SGSN相当于SGW+MME。对于它上面的接口（S1-U，S5/S8，S11，S103，S12，S4）不一一介绍。3. PDN GW，与外网关系最密切的网关。相当于3G中的GGSN。存在接口有S5/S8，S2a,Gx,SGi,

3、Ga.4. HSS,用来存放签约数据。1.2.2 几个重要的定义1. MME 池：属于一个范围的概念，在此范围中，用户可以不换为之服务的MME来进行业务。MME池是很多个TA区的父集合。特别注意的是，MME池的范围可以互相重合。2. SGW服务池：理解类似于1。3. PDN连接： 一个用IP地址表征的用户和一个用APN（接入点名称）表征的PDN之间的连接。4. 缺省APN： 在签约数据中定义好的，用于附着过程中的PDN连接时选择PDN GW等。1.2.3 几个重要的缩略写法AMBR Aggregate Maximum Bit RateDL TFT DownLink Traffic Flow T

4、emplateECGI Evolved Cell Global IdentifierECM EPS Connection ManagementEMM EPS Mobility ManagementEPC Evolved Packet CoreEPS Evolved Packet SystemGUMMEI Globally Unique MME IdentifierGUTI Globally Unique Temporary IdentityGW GatewayPDB Packet Delay BudgetPLR Packet Loss RateLBI Linked EPS Bearer IdM

5、ME Mobility Management EntityMMEC MME CodeM-TMSI M-Temporary Mobile Subscriber IdentityP-GW PDN GatewayPTI Protocol Transaction IdS-GW Serving GatewayS-TMSI S-Temporary Mobile Subscriber IdentitySDF Service Data FlowTAC Tracking Area CodeTAI Tracking Area IdentityTAU Tracking Area UpdateTIN Temporar

6、y Identity used in Next updateUL TFT UpLink Traffic Flow Template简单说一下我刚接触协议时，几个让我感到困惑的缩写：1. GUTI（Global Unique Temporary ID）MME为UE分配的临时标识，能够表征为用户服务的MME，以及MME上的用户。2. S-TMSI，for paging, the mobile is paged with the S-Tmsi.STMSI=MMEC+M-TMSI，实际上表示的是在MME pool内使用的用户临时标识。3 TAI=MCC+MNC+TAC,也就是说TAI.等于国家代码+网

7、号+tracking area code.4. TIN用来存放上次用户在某种核心网里的标识，GUTI，PTMSI或者是IMSI。为了下次更新的时候使用。5.ECGI，无线侧使用的标志是哪个小区（全球唯一）。1.2.4 SAE组网架构上图是非漫游状态下的组网结构图，我们要把这张图好好的理解且记住。至于漫游态下的（home routed, local breakout with home/visited operators application function）三种情况的组网图可以类比着学习。其中，home routed时，Serving GW用漫游地的PGW、PCRF、IP Services

8、都用归属地的，其他两种情况PCRF分为VPCRF和HPCRF（之间S9接口）。SGW，PDNGW都用漫游地的，他们的区别在于用了哪边的Operators IP Services.2 功能分类2.1 Network Access Control Functions网络接入的意思是说一个用户连接到了演化的分组核心网系统。2.1.1 Network/Access network selecton UE选择了一个PLMN（公共陆地移动通信网）/接入网，从这里它可以获得自己的IP连通性。接入网的选择机制因接入技术的不同而不同。2.1.2 Authentication and authorisation

9、function对用户的验证和鉴权，这个功能与移动性管理有关。2.1.3 Admission control function这个控制的目的在于检查被请求的资源是否可用，还有决定是否预订这些资源。2.1.4 Policy and Charging Enforcement Function这于PCEF有关，PCEF涉及业务数据流探测，策略执行和基于流的计费功能。2.1.5 Lawful Interception合法监听的使用对象是优先级比较高的国家权力机关，如国家安全局。2.2 Packet routeing and transfer functions首先要搞明白什么是路由，路由就是在PLMN

10、内或间的用来传送数据包而经过的一系列网络节点的列表。每一个路由包括一个源节点，零个或以上的中继节点和一个目的断点。路由的过程就是按照一系列的规则决定并且使用一个用来传送数据的通路的过程。EPS是一个IP的网络，它在基于IP的情况下使用标准的路由和传输机制。2.2.1 IP header compression function通过使用IP头压缩机制，使无线侧功能的使用最优化。2.2.2 Packet screening function检查UE是否在用被分配好的IP地址（IPv4-Address/IPv6-Prefix/Full-IPv6-Address）2.3 Security Functi

11、ons2.3.1 Ciphering function加密功能可以保护空口上用户数据和信令的机密性。2.3.2 Integrity protection function保证UE和网络侧之间交互信令的完整性。2.4 Mobility management functions为了保持对UE当前位置的跟踪。2.4.1 处于ECM-IDLE态下的用户可达性管理处于IDLE态的用户位置被知晓的程度只是它所在的TA List。一个UE可以在多个TA区注册（一个TA LIST中）。用户被寻呼时就是向他所在的TAs所覆盖的小区发寻呼。周期性的TAU定时器超时后，用户发起周期性的TAU。这个定时器的启动是在用

12、户进入IDLE态或者因为切换而离开E-UTRAN后。3G空口状态的变化以及2G GPRS在STANDBY/READY态之间的切换不会影响周期性TAU定时器。MME也启动一个类似的timer。如果超时，MME可以推断出UE“不在服务区”。但是，这时候MME并不知道UE已经离开了多久，所以MME不会立即盲目的删除用户的承载。MME把PPF标志清除并启动第二个timer（这个值相对大一些）。PPF位删除后，MME不再对用户进行寻呼并且再收到SGW发来的Downlink Data Notification message后回复一个Downlink Data Notification Reject me

13、ssage。如果在第二个timer超时后（在此期间UE没有跟网络联系），那么MME推测出UE已经离开服务区很久了。在ISR（Idle Mode Signalling Reduction）激活情况下，当第二个timer超时的时候，MME对用户置一个“允许隐式分离”标志。当和同时置此标志后，用户被隐式分离掉。如果用户回到了态下，清除此标志，并置标志位。2.4.2 TA list 的管理涉及UE的TAI LIST的分配和重分配。TA区就是针对MME的服务范围来说的。2.4.3 eNodeB间的移动锚点功能2.4.4 3GPP间移动锚点功能2.4.5 ISR机制ISR机制的引入就是为了减少在IDLE态

14、（ECM-IDLE, PMM-IDLE, GPRS STANDBY states）时在inter-RAT cell-reselection过程中的信令的数量。2.4.6 移动限制移动性限制由UE、无线接入网和核心网共同提供。ECM-IDLE态下的UE根据核心网侧提供的信息执行移动限制，ECM-CONNECTED态下的执行是在无线接入网和核心网上执行。在这种状态下，核心网向无线接入网提供一个handover restriction list。这个限制列表详细指明了漫游、地区和接入限制。2.5 无线资源管理由无线接入网执行。为了支持E-UTRAN无线资源的管理，MME经过S1提供给eNodeB一个“RAT/Frequency Selection Priority”参数.RFSP 是针对每一个UE的参数。MME从HSS那里获取RFSP（例如，在附着过程中）。2.6 网络管理2.6.1 MME间的负载均衡对每个MME配一个权值。eNodeB选择某个MME的可能性是根据这些权值成比例的来得。这个权值是根据该MME相对于MME池中其他MME的“