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1、3GPP TS 24.301 NAS 协议(中文版) 1 EMM 概述概述 EMM (EPS mobility management)EPS 移动性管理，管理 UE 在无线资源环境中的位置移动，包括以下几个主要功能： 1)注册 向核心网注册 UE 信息。只有注册成功后，才可发起业务、发起呼叫和响应寻呼。 2) 位置更新 在 UE 的位置发生改变时，将最新的位置信息通知核心网。 另外，UE 能力信息，比如支持的算法、DRX 寻呼周期长度等发生改变时，也通过位置更新通知核心网。 EMM 在网络侧的对等端为 MME， 如果服务的 MME 过载， MME 将通知 UE， 通过位置更新，重新选择服务 M
2、ME，实现负责均衡(load balance)。 3) 业务请求 注册成功后，UE 需要发起业务时，首先通过 ServiceReqeust，建立连接，并恢复承载。 4) 鉴权 UE 和网络侧之间进行双向鉴权。 5）安全机制 为 UE 和网络侧之间的信令交互提供加密和完整性保护。包括双方的算法协商、密钥的生成、加解密和完整性检查等。 EMM 的功能通过发起 EMM 规程实现，EMM 规程可以分为 3 类： 1) 通用规程(EMM common procedures) 只有在 NAS 信令连接已经建立时，才可发起通用规程。通用规程都是由网络侧发起： - GUTI reallocation; 为 U
3、E 分配标识符 GUTI。 - authentication; 鉴权 - security mode control; 安全模式控制 - identification; 鉴别 - EMM information. 通知 2) 专用规程（EMM specific procedures） 由 UE 发起，同一时间只能发起一个专用规程。 - attach and combined attach.向网络侧注册 EPS 和 non-EPS 服务。 - detach and combined detach. 向网络侧 detach EPS 和 non-EPS 服务。 - tracking area upd
4、ating : normal , periodic and combined 3) 连接管理规程(EMM connection management procedures) - service request. 当有上行用户数据或信令要发送时，建立和网络侧的安全连接。 - paging procedure. 网络侧通知 UE 建立 NAS 信令连接。或者在网络侧出现错误时，通知 UE重新 Attach。 - transport of NAS messages. 传输 NAS 消息 2 UE 侧侧 EMM 状态状态 2.1 EMM 的主状态的主状态（7 个）个） EMM-NULL UE 中 EP
5、S capability Disabled。 EMM-DEREGISTERED 网络不知道 UE 的上下文。EMM-REGISTERED-INITIATED UE 发起了 Attach 或者 Combined Attach，正在等待响应结果. EMM-REGISTERED 建立了 EMM 上下文，激活了缺省 EPS 承载。当 UE 处于 EMM-IDLE 时，MME 知道 UE 的位置在一个 tracking areas 列表中； 当 UE 为 EMM-CONNECT 时， MME 准确地知道 UE 所在的 serving eNodeB，以及所在的 TAI，UE 和 MME 之间可进行数据/信
6、令传输。 EMM-DEREGISTERED-INITIATED UE 发起释放 EMM 上下文的 detach 或 combined detach 请求，正在等待 MME 的响应结果。 EMM-TRACKING-AREA-UPDATING-INITIATED UE 发起了 tracking area updating procedure，正等待 MME 的响应。 EMM-SERVICE-REQUEST-INITIATED UE 发起了 service request procedure，正等待 MME 的响应。 EMM-NULL EMM-TRACKING- AREA-UPDATING- INI
7、TIATED EMM- DEREGISTERED - DETACH requested ( not power off) EMM- REGISTERED Any state EMM- DEREGISTERED- INITIATED - ATTACH requested DETACH requested ( power off) - DETACH accepted - Lower layer failure - TAU requested - TAU accepted - TAU failed EMM- REGISTERED- INITIATED EMM- SERVICE - REQUEST -
8、 INITIATED - SR accepted - SR failed - SR initiated - TAU rejected (#13, #15) - - ATTACH rejected - Network init. DETACH requested - Lower layer failure - enable S1 mode - disable S1 and S101 mode TAU rejected (other causes) - ATTACH accepted and default EPS bearer context activated - - enable S1 an
9、d S101 mode - disable S1 mode - Network init. DETACH requested - local DETACH - intersystem change to cdma2000 HRPD completed Figure 5.1.3.2.2.7.1: EMM main states in the UE 2.2 EMM-REGISTERED 的子状态的子状态（8 个）个） EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE EMM 进入 EMM-REGISTERED 的初始状态，attach 成功后进入的状态 EMM-REGISTERED.LI
10、MITED-SERVICE UE 驻留的小区不能提供正常的服务 EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE UE 发起 TAU，但是未收到 MME 的响应。UE 会继续发起 TAU EMM-REGISTERED.PLMN-SEARCH UE 正在进行 PLMN 搜索 EMM-REGISTERED.UPDATE-NEEDED 当 AC 的接入类别受阻，或者网络拒绝了 NAS 信令的连接建立时，会进入EMM-REGISTERED.UPDATE-NEEDED 状态。UE 虽然执行了 TAU，但禁止访问当前小区，此时 UE 只能发起 TAU 或者 SR 来响应 Paging
11、。 EMM-REGISTERED.NO-CELL-AVAILABLE 当 UE 丢失 E-UTRAN 网络覆盖时，会进入此状态。此时 UE 可以发起小区和 PLMN 重选。 EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATE-MM UE 执行的 Combined attach procedure 或者 combined TAU 只对 EPS service 有效。可以传输用户数据和信令信息。 EMM-REGISTERED.IMSI-DETACH-INITIATED 当 UE attach EPS 和 non-EPS 两种 sevice，但是只想要 detach non-EP
12、S service 时， detach 类型为IMSI detach，UE 会进入此状态。可以传输用户数据和信令信息。 2.3 EMM-DEREGISTERED 的子状态的子状态（7 个）个） EMM-DEREGISTERED.NORMAL-SERVICE EPS 的 Update Status 为 EU1 或 EU2，同时 UE 有驻留小区，且 PLMN 和 TA 都不在禁止列表中。 EMM-DEREGISTERED.LIMITED-SERVICE EPS 的 Update Status 为 EU3，同时 UE 驻留的小区不能提供正常的服务 EMM-DEREGISTERED.ATTEMPTI
13、NG-TO-ATTACH EPS 的 Update Status 为 EU2，并且上次 attach 失败（定时器超时无网络回应、其他 EMM cause值拒绝） EMM-DEREGISTERED.PLMN-SEARCH UE 插入了有效的 USIM 卡，UE 开机 EMM-DEREGISTERED.NO-IMSI UE 开机但是没有有效的 USIM 卡 EMM-DEREGISTERED.ATTACH-NEEDED 当 AC 的接入类别受阻，或者网络拒绝了 NAS 信令的连接建立时，会进入此状态。此时 UE 含有有效的用户数据，并且此时允许接入则要尽快进行 Attach。 EMM-DEREGI
14、STERED.NO-CELL-AVAILABLE 当 UE 在 EMM-DEREGISTERED.PLMN-SEARCH 状态时没有搜到合适的小区，会进入此状态，没有驻留任何 E-UTRAN 小区，不能提供 EPS services。 3 EPS Update Status 当 EFEPSLOCI存在时，存储在 USIM 卡的 EFEPSLOCI文件中；否则则存放在 ME 的 NV Memory 中。 只有执行 attach、detach(网络发起的)、鉴权、TAU、SR 等过程后，才会更改 EPS Update Status。 EU1: UPDATED 上次 attach 或 TAU 执行成
15、功。 EU2: NOT UPDATED 上次 attach、SR 或 TAU 程序上执行失败，如未收到网络响应或收到拒绝响应。（异常情况） EU3: ROAMING NOT ALLOWED 上次 attach、SR 或 TAU 程序上执行成功，但是网络明确拒绝。主要由漫游引起。 4 EMM-DEREGISTERED 状态下状态下 UE 的行为的行为 在以下情况下，UE 会进入 EMM-DEREGISTERED 状态： 1） UE 或者网络执行了 detach 或 combined detach 2） MME 拒绝了 UE 的 attach request 3） MME 拒绝了 UE 的 TAU
16、 request 4） UE 开机 5） S1 mode 到 non-3GPP 的 inter-system 切换完成， 但 non-3GPP 接入网络的 PDN 连接到相同的EPC。 当 USIM 卡有效且插入 UE，UE 开机后会进入 EMM-DEREGISTERED.PLMN-SEARCH 状态，此后 UE 的状态选择如下： 1） 当没有小区可以驻留时，进入 EMM-DEREGISTERED.NO-CELL-AVAILABLE； 2） 当检测不到 USIM 卡时，进入 EMM-DEREGISTERED.NO-IMSI； 3） 当找到合适的驻留小区，且 PLMN 和 TA 不在禁止列表中时，进入 EMM-DEREGISTERED. NORMAL-SERVICE 状态； 4） 当选择的小区在禁止 PLMN 列表或禁止 TA 列表中时，进入 EMM-DEREGISTERED. LIMITED-SERVICE 状态； 5
