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LTE Context(上下文)管理

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LTE Context(上下文)管理_第1页
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LTE 的 Context(上下文)管理当 UE 开机并附着上网络时,MME 立刻为这个 UE 分配一个 S-TMSI,S-TMSI 指向存储在 MME 中的 UE 上下文 MME UE 上下文中包含了从 HSS 下载的用户签约数据MME 将用户签约数据存储在本地能够大大加快类似承载建立流程的执行速度而且,MME UE 上下文还包含了一些动态数据,比如终端能力(capabilities) 、已经创建的 Bearer 清单,等等为了减少 E-UTRAN 的开销和 UE 的处理负担,当 UE 进入 ECM-IDLE 状态时,所有 UE 相关的信息(包括 UE 上下文)都会被接入网和 UE 清除只有 MME 依然保留 UE 上下文(包括已经为该 UE 创建的 bearer 信息) 一旦收到寻呼消息,UE 立即执行 service request 流程,从而将切换到 ECM-CONNECTED 状态这时,EUTRAN 重新为 UE 创建 UE相关信息,相关 bearer 也被重建这个过程中,MME 负责重建radio bearer,并为 eNB 更新 UE 上下文这个转换被叫做 idle-to-active 转换。

LTE 网络是扁平化的结构,没有中心控制节点,这样的网络结构的结果是,当 UE 移动时,网络必须随时在 eNB 之间转移与 UE 相关的信息,比如 UE 上下文通常,UE 上下文保存在同一个 MME 内一个 UE 和一个特定的 MME 相关联 MME 负责为这个 UE 创建一个上下文一旦 UE 在某个 eNodeB 的覆盖范围进入激活状态,MME 就向这个 eNB 发“INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST”消息,将UE 上下文传送给这个 eNodeBeNodeB 根据 MME UE 上下文,为这个 UE 创建 eNodeB UE 上下文,在 UE 处于激活状态的持续时间内,eNB 用 eNB UE 上下文对 UE 进行管理根据 INITIAL CONTEXT SETUP 流程创建的 eNB 上下文还包括一个或几个 bearer 的创建(包括缺省 bearer) 当 UE 回到 idle 状态时,MME 向 eNodeB 发 UE CONTEXT RELEASE 消息收到这条消息后,eNodeB 删除 eNB UE 上下文MME 继续保留 MME UE 上下文UE 处于 ECM-IDLE 状态时,要通过建立 RRC 连接将服务 MME的 GUMMEI 发给 eNodeB,这样当需要时,eNB 知道到哪个 MME 去索取 UE 上下文(即发 INITIAL UE MESSAGE) 。

MME UE 上下文包括 IMSI、ME ID、UE 安全上下文、UE 网络能力、AMBR、Selected CN operator ID、APN 限制、控制信令的 S-GW地址和 TEID、EPS 承载上下文EPS 承载上下文包括用于上行流量的PDN GW 地址和 TEID(GTP-based S5/S8)或者 P-GW 内的 GRE keys( PMIP-based S5/S8) 、APN 、用于上行流量的 S-GW 地址和TEID,以及 TI一个 eNB UE context(上下文)是 eNB 内和一个处于激活状态的 UE 相关联的一个信息块这块信息是为了维持 E-UTRAN 提供给这个激活态 UE 的服务所必须的信息,包括:UE 状态信息、安全信息、UE 能力(capability)信息、UE 和 S1 逻辑连接之间的association、 UE 和 X2 逻辑连接之间的 association,等等eNB UE context(上下文)是在 UE 迁移到激活状态之后开始建立的;或者,eNB UE context(上下文)是在切换目标 eNB 完成切换资源分配(切换准备阶段)之后开始建立的。

在源 eNB 的 UE 上下文中还包含了与漫游和接入限制有关的信息当 UE 处于 ECM-IDLE 状态时,E-UTRAN 内没有 UE 上下文,也没有 S1-MME 连接和 S1-U 连接 U E e N BM MES 1 - A P : I N I T I A L C O N T E X T S E T U P C O M P L E T E+ e N B U E s i g n a l l i n g c o n n e c t i o n I D+ B e a r e r S e t u p C o n f i r m ( e N B T E I D )S 1 - A P : I N I T I A L U E M E S S A G E + N A S : S e r v i c e R e q u e s t+ e N B U E s i g n a l l i n g c o n n e c t i o n I D+ L - G W I P a d d r e s s i n c a s e o f L I P A s u p p o r t S 1 - A P : I N I T I A L C O N T E X T S E T U P R E Q U E S T+ ( N A S m e s s a g e )+ M M E U E s i g n a l l i n g c o n n e c t i o n I D+ S e c u r i t y C o n t e x t+ U E C a p a b i l i t y I n f o r m a t i o n ( F F S )+ B e a r e r S e t u p ( S e r v i n g S A E - G W T E I D , Q o S p r o f i l e , C o r r e l a t i o n i d )R R C : R a d i o B e a r e r S e t u p( N A S M e s s a g e )R R C : R a d i o B e a r e r S e t u p C o m p l e t eR a n d o m A c c e s s P r o c e d u r eN A S : S e r v i c e R e q u e s tP a g i n gP a g i n g具体的消息流程如上图所示:(1) The MME初始化Initial Context Setup 流程,发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 消息给eNB 。

这个消息包括通用UE Context (比如 security context, roaming and access restrictions, UE capability information, UE S1 signalling connection ID, CN assistance information, 等等), E-RAB context (Serving GW TEID, QoS information, Correlation id i.e. collocated L-GW TEID or GRE key in case of LIPA support),而且还可能捎带一些NAS 消息2)收到INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST后, eNB 为UE创建相应的上下文,执行到UE的必要RRC信令流程(比如Radio Bearer建立流程) (3)eNB 向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE,通知MME操作成功;如果失败,则发送INITIAL CONTEXT SETUP FAILURE 消息。

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