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1、附着 (Attach)与去附着(Deattach),手机开机先注册到一个网络上,UE注册到网络的过程称为附着(Attach),在附着过程中将UE的有关信息登记到网络实体.附着过程在UE和PGW间建立默认承载,以保证UE”永远在线”,同时为UE分配IP地址.附着后UE的状态从EMM-Deregistered变为EMM-Registered,从ECM-IDLE变为ECM-Connected.,附着流程:用户身份标识IMSI,UE开机,EnodeB,1-RRC连接,MME,2-S1连接,HSS,3-鉴权请求,3-鉴权响应,4-安全模式控制流程启动及完成,5-位置更新消息,S-GW,6-请求建立默认承
2、载,PDN-GW,6-请求建立默认承载,6-初始化上下文建立请求,7-默认承载建立,8-更改承载请求ENodeB地址和TEID,重新附着流程，MME改变,1-UE发起附着请求消息，携带网络选择指示给eNodeB，信息包含（IMEI、S-TMSI、UE网络能力和PDN地址分配等参数）,2-eNB依据收到信息中携带的GUMMEI和选择的网络，推导MME。如果MME不可达，则采用“MME”选择功能选择MME。,3-如果当前MME与UE上次注册服务的MME不同，则新MME使用UE获取的GUTI获取原来MME/SGSN的地址。并向原来的MME发送身份请求，请求当前UE的IMSI，其中MME/SGSN 发
3、送身份响应，其中包含IMSI和未使用的EPS鉴权向量。,4-如果UE在原MME/SGSN和新MME中都未知，则向UE请求IMSI。,5-如果网络中没有保存UE上下文，强制进行鉴权；否则本步可选。,6-如果UE在附着请求中设置了已加密选项传输标识，则被加密的项（PCO或者APN）可以从UE获取。,7-如果新的MME中存在激活的承载上下文，则新MME向SGW发送删除会话请求，在SGW和PGW中删除会话。,8-如果MME发生改变，或MME中没有UE有效的上下文，或MME标示发生改变，或者UE提供IMSI，或者UE提供的GUTI不能有效指出上下文，则MME发送更新请求给HSS，消息中包含IMSI、MM
4、E标示、ME标示和更新类型。,9-HSS向旧的MME或者SGSN发送清除位置消息，其中包含IMSI和取消类型。旧的MME/SGSN删除MM和承载上下文。回复确认消息。,10-如果旧MME/SGSN中对这个UE保存有激活的上下文，则旧MME/SGSN 就向相关的SGW和PGW发送删除会话请求。SGW和PGW回复确认消息。,11-HSS向新MME发送更新位置消息，消息中包含IMSI和签约数据。签约数据包含一个或者多个PDN签约。每个PDN签约上下文包含一个“EPS签约的Qos脚本”以及签约的APN-AMBR。新的MME确认UE出现在新TA中，如果所有检查都成功，则新MME为UE构建上下文。,12-
5、新MME选择一个SGW，并发送建立会话请求给SGW，消息中承载IMSI、MME ContextID、RAT类型、默认承载Qos、PDN地址分配和AMBR等参数。,13-SGW在EPS承载列表中创建一个入口，并给PGW发一个建立会话请求，消息包含SGW的用户面地址、SGW用户面TEID、SGW控制面、RAT类型、默认承载Qos、PDN地址分配和AMBR等。本步骤以后，SGW将缓存任何从PGW接受的下行数据。直到21步骤。,14-如果网络中使用了PCRF和PGW与PCRF交互获取UE的PCC准则，完成此步骤。,15-PGW给SGW返回一个建立会话回应，该消息包含PGW用户面地址、PGW用户面TEI
6、D、PGW控制面TEID和PDN地址消息。,16-SGW给MME返回建立会话反应，包含PDN类型、PDN地址、用户面SGW地址和TEID、EPS承载标示、EPS承载Qos、PGW地址和TEID。,17-新的MME发送一条附着接受消息到eNB，如果新的MME分配一个GUTI，在GUTI也包括在内，该消息包含在一条S1AP初始化上下文建立请求里，同时这条消息也包含UE的安全上下文、切换限制列表、承载Qos参数以及AMBR相关的PDN地址信息和需要建立承载的Qos信息。,18-eNB发送RRC Connection Reconfiguration 消息给UE，并将Attach Accept消息（S-
7、TMSI、PDN地址、TA类型和PDN地址消息）也发送给UE。,19-UE发送RRC Connection Reconfiguration Complete 消息给eNB。,20-eNB向新的MME发送初始化上下文安装回复。,21-UE向eNB发送Direct Transfer 消息，消息中包含附着完成消息。,22-eNB转发给附着完成消息给MME。在附着完成消息以及UE已经得到一个PDN地址信息以后，UE就可以发送上行数据包给eNB , eNB将隧道传给PGW和SGW。,23-新MME发送一条Modify Bearer Request 消息给SGW。消息中包好eNB的地址和eNB的TEID。
8、,24-SGW通过发送Modify Bearer Response 消息给新MME确认，然后SGW就可以发送缓存的下行数据包。,25-MME收到Modify Bearer Response 响应消息后，如果附着类型指示不是切换，并且有一个EPS承载的建立，且签约数据指示该UE被允许切换到Non-3GPP接入系统，MEM选择一个与HSS在签约上下文中指示的PGW标示所不同的PGW，则MME发送Notify Request 消息到HSS。其中包含APN和PGW标识，用于Non-3GPP间的移动性。,26-HSS保存APN和PGW标识，并向MME返回Notify Response消息。,UE,eNB
9、,1附着请求,New MME,2附着请求,old MME,3身份请求,4身份请求,5强制鉴权,6加密选项,S-GW,P-GW,7删除激活承载上下文,7删除激活承载上下文,HSS,8位置更新请求,9删除位置信息请求,10删除会话消息,10删除会话消息,11位置更新请求确认,12建立会话请求,13建立会话请求,PCRF,14UE的PCC,15建立会话请求确认,16建立会话请求确认,17初始化上下文,18RRC无线连接配置,24修改承载请求,Notify Reponse,附着过程中的S1AP消息和NAS消息分析,S1AP消息分析,INITIAL UE（attach Request）消息-次消息包含参
10、数有eNB、S1AP ID、TAI、S-TMSI和 NAS-PDN等； NAS-EMM消息为ATTACH REQUEST 主要参数有old GUTI或者IMSI、UE Network capabilities、EPS attach type 和NAS KSI。 NAS-ESM消息为PDN CONNECTIVITY REQUEST：主要的参数有EPS承载的标识EBI、APN、PDN类型和PCO等。,INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息-此消息包含MME S1AP ID、eNB S1AP ID、AMBR，要建立的SAE承载、承载层Qos、传输层地址、GTP TEID等。
11、,INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE 消息-此消息包含参数MME S1AP ID、ENB S1AP ID、承载层Qos、传输层地址和GTP TEID。,UPLINK NAS TRANSPORT 消息-主要有NAS EMM包含参数EPS附着结果、TAI list、GUTI等；NAS ESM包含ACTIVATE DEFAULT EPS BEARER CONTEXT ACCEPT。,去附着（Detach）,去附着过程就是UE在取消网络中的登记，即注销过程，UE状态从EMM-Registered到EMM-Deregistered，UE的上下文也从网络中删除。,当UE通过EUT
12、RAN介入EPS网络时，有UE、MME、HSS发起的去附着等三种去附着方式。,UE发起的去附着过程可以是显式的或者隐式的。 显示的去附着，网络和UE明确的请求去附着，并互相用信令通知对方； 隐式的去附着，网络去附着，但没有通知UE；,UE的去附着请求,UE,eNodeB,S-GW,1.去附着请求,2.去附着请求,MME,3.删除会话请求,P-GW,4.删除会话请求,PCRF,IP-CAN会话中止流程,5.删除会话响应,5.删除会话响应,6.删除会话响应（非UE断电情况下）,7.UE上下文释放,8.无线承载释放,8.UE上下文释放响应,初始状态UE的初始状态为EMM-Registered & E
13、CM-Connection；去附着后变为EMM-Deregistered & ECM-Idle；,MME发起的去附着,UE,eNodeB,S-GW,1.去附着请求,1.去附着请求,MME,P-GW,2.删除会话请求,PCRF,3.IP-CAN会话中止流程,4.删除会话响应,7.UE上下文释放,8.UE上下文释放响应,2.删除会话请求,4.删除会话响应,5.去附着接受消息,以上过程是显式去附着，MME隐式去附着-MME上的隐式分离定时器超时之后，MME发起隐式去附着过程。,HSS发起的去附着,UE,eNodeB,S-GW,1.去附着请求,1.去附着请求,MME,P-GW,2.删除会话请求,PCR
14、F,3.IP-CAN会话中止流程,4.删除会话响应,7.UE上下文释放,8.UE上下文释放响应,2.删除会话请求,5.去附着接受消息,HSS发起去附着UE，此注销过程是由取消位置请求发起的。原因值为Subscription Withdraw；,HSS,0.取消位置信息,S1释放,S1释放过程用于释放ENodeB与MME间的S1AP控制平面信令连接，以及eNodeB与SGW间的所有S1-U用户面承载。该过程把ECM-Connection状态变为ECM-Idle状态，并且所有的UE相关的上下文信息在eNodeB被删除。,S1释放过程有两种，eNodeB释放和MME发起的释放过程。 eNodeB释放
15、主要由于接入网中原因造成如下：1.操作维护系统干预；2.接入网发生了不明原因的失败；接入网发现UE处于长期不活动状态；重复的RRC信令完整性检查失败；由于UE发生信令连接失败引起的S1释放。 MME触发的释放主要由于核心网的原因引起如下：鉴权失败和去附着等。,UE,eNodeB,MME,S-GW,1.S1-UE上下文释放请求,2.释放用户面承载请求,3.释放用户面承载（eNB地址/TEID）请求,4.S1-UE上下文释放命令,5.RRC释放命令,6.RRC释放完成,7.S1-UE上下文释放完成,业务请求,业务请求之前，UE和MME都处于空闲状态，Uu口和S1口的连接都已经释放。只有在EPC中还
16、保留有未释放的连接。 在业务请求过程完成后，建立RRC连接和S1连接，UE和MME迁移到ECM-Connection状态。并且保留在EPC中的承载重新激活。,UE发起的业务请求,ECM-Idle状态的UE发起业务请求的目的式发送上行信令消息和用户数据，或者作为寻呼响应，或者在UE重获无线覆盖信号。,1-UE处于ECM-Idle状态，由于有上行信令或者上行数据，则发起Service Request 给eNodeB，消息中带有用户标识S-TMSI。,2-eNodeB发送Initial UE Message 消息给MME，消息携带了NAS消息Service request。,3-MME可以选择发起鉴权流程。,4-MME向eNodeB发送Initial Context setup request消息。要求建立S1承载和无线承载。,5-eNB向UE发送RRC Connection Reconfigration，要求建
