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4G網路相關知識(二)

UE在LTE/EPC上進行資料業務,第一步需要註冊到EPC網路上。

    1.終端的附著流程

1)初始請求階段:UE和eNodeB建立RRC的過程。(該過程首先是需要S1介面信令連線的建立和獲取使用者標識)

S1介面信令連線的建立:最終會建立起使用者在S1介面的信令連線。(需要注意:S1信令連線是建立在S1-MME介面SCTP連線之上的,前者是第五層後者是第四層)

獲取使用者標識:為了避免個人資訊的暴露,採用瞭如下機制:

   使用者的永久標識是在USIM卡的IMSI上,而MME會分配一個臨時標識GUTI,在MME裡存在IMSI與GUTI的對應關係,但是使用者與網路的通訊是使用GUTI。用                                    戶在請求資訊中上報的標識可能是IMSI,上一次使用的GUTI。如果是GUTI,則要看是不是本MME分配的,如果不是則需要找到當時分配的MME,去它那裡   取ISMI。(MME之間的通訊是利用IP/GTP協議通訊,即找到對方的IP就可以);如果還是失敗,則直接要求UE上報ISMI。

   補充:MME與MME之間的通訊過程:MME會利用GUTI中的GUMMEI資訊構造MME FQDN交給DNS解析,從而獲得MME的S10介面的IP地址。

2)鑑權和安全階段:鑑權過程是MME從HSS獲取鑑權向量,並完成UE和網路的鑑權過程;安全過程是UE和MME之間建立加密和完整性保護上下文的過程。這樣網路就認可了UE的接入。

         Diameter選路:

Diameter協議是頂層協議,DRA負責轉發該協議。在MME與HSS之間的S6a介面直接的情況見上圖。

3)位置更新階段:需要將UE的位置資訊登記到HSS。

4)承載的建立階段:承載的建立就是為終端建立資料通道的過程。這個資料通道經過UE,eNodeB,S-GW,P-GW,外部PDN網路。建立資料通路的過程就是MME作為核心節點控制UE,eNodeB等等各個節點為使用者建立承載的過程。

位置更新結束後,需要建立預設承載。預設承載首先需要通過DNS解析獲得相應的S-GW與P-GW列表,最終選出一對S-GW與P-GW發起預設承載建立流程。

5)DNS和拓撲選擇階段:EPC網路裝置之間的定址與選擇也是通過DNS域名解析的。EPC網路中的所有域名都遵從Internet域名分配。

一般的DNS解析型別是A型別,但是EPC網路的解析還存在NAPTR型別和SRV型別。

拓撲選擇的目的就是選擇合適的S-GW與P-GW建立承載。

注:1.當UE註冊到網路上時,就需要和外部PDN建立IP連線(也叫PDN連線),這個IP連線叫做EPS承載;這個EPS承載就是附著流程時建立的預設承載。

     2.預設承載與專有承載對應,兩者使用相同的IP地址,只不過是Qos不相同。

     3.在Qos中,對資料的限制有兩種方式:GBR和Non-GBR;預設承載的Qos只能是Non-GBR;

     4.EPS承載分為:無線承載,S1承載,S5/S8承載。其中無線承載和S1承載合起來叫做eRAB

     5.S1介面的解釋:

        S1介面分為使用者平面和控制平面。使用者平面介面S1-UP將演進基站和服務閘道器連線,用於傳送使用者資料和響應的使用者平面控制幀。控制平面介面S1-CP將演進基站和移動性管理實體相連,主要完成S1介面的無線接入承載控制,介面專用的操作維護等功能。

  APN(接入點):代表了手機使用者使用何種方式接入到外部PDN(即Internet)