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VoLTE跟踪区更新与联合附着
2016-03-14 14:28:33   来源:   评论:0 点击:

为了保持UE的移动性,网络需要识别和跟踪UE的位置。当UE附着于LTE网络时,会首次注册其位置,UE位置注册入网络之后,UE还会进行周期性
  为了保持UE的移动性,网络需要识别和跟踪UE的位置。当UE附着于LTE网络时,会首次注册其位置,UE位置注册入网络之后,UE还会进行周期性或事件触发性跟踪区更新。 

   如果跟踪区更新失败,UE会重新尝试。如果UE失去连接,一旦其回到连接状态,需重新注册其位置。如果没有位置报告,网络会假设UE仍停留在最后一次拜访的跟踪区,否则,网络将采用寻呼机制以确认UE位置。 

 1 UE位置标识 
 
  UE的位置通过一系列网络标识组成,这些标识符配置于网络的物理和逻辑拓扑。如下图所示:  

1.webp (1).jpg

 ●Cell-ID:eNB内本地唯一小区识别码 
 ●eNB-ID:PLMN内本地唯一eNB识别码 
 ●E-UTRAN Cell ID(ECI):PLMN内本地唯一小区识别码,在一个PLMN内是唯一的。 
 ●E-UTRAN CGI (ECGI):全球唯一小区识别码 [PLMN ID + ECI] 
 ●Tracking Area Code (TAC):PLMN内本地唯一跟踪区识别码 
 ●Tracking Area Id (TAI):全球唯一跟踪区识别码 [PLMN ID + TAC] 
 ●PLMN ID:全球唯一PLMN识别码[MCC + MNC] 

 2 跟踪区更新过程和联合附着 

   UE通过向网络注册其位置初始化跟踪区更新过程,UE使用TAI 和ECGI来描述其位置。UE会请求LTE网络服务(EPS services)和非LTE网络服务(non-EPS services)而发起联合附着。这时,EPS需要与非LTE网络交互,如果交互失败,UE会重新尝试跟踪区更新过程。 
 下图为UE注册位置和跟踪区更新过程流程图  

2.webp (1).jpg
[1] RRC connection完成之后,UE向MME发送Attach Request请求附着,S1AP InitialUEMessage消息递送包含了TAI和ECGI的Attach Request。一旦接收到Attach Request,MME执行UE鉴权和加密过程。  

3.webp (1).jpg
  
  在本例中,EPS attach type为:Combined EPS/IMSI attach,表明UE请求联合附着,希望附着于EPS和non-EPS服务。在信令消息中我们还看到,The voice domain preference and UE usage 置为:     IMS PS voice preferred, CS voice as secondary,这表明该UE支持VoLTE呼叫,如果无法尝试VoLTE呼叫,将执行CSFB过程。  

4.webp.jpg
[2-3] MME向HSS发送Update Location Request (包含PLMN ID),更新UE位置。 
 [4-7] MME向SGW/PGW发送 Create Session Request,PGW向PCRF触发Credit-Control-Request (CCR) ,以创建 GTP-C会话。Create Session Request中包含了PLMN ID,TAI 和ECGI,CCR包含了3GPP-User-Location-Info AVP。 

 [8] 接收到来自SGW/PGW的Create Session Response之后,MME向UE回应Attach Accept。在Attach Accept中,包含了Tracking Area List (TA列表,TAL),多个TA组成一个TA列表,同时分配给一个UE,UE在该TA列表(TA List)内移动时不需要执行TA更新,以减少与网络的频繁交互。  

5.webp.jpg
   在本例中,联合附着请求之后,接收到的附着结果为EPS only,并且支持IMS Voice over PS session in S1 mode。这个EPS only表示,EPS服务成功,但non-EPS服务附着请求失败。 
 [9-11] UE建立E-RAB,向MME发送 Accept Complete。MME向SGW/PGW发送Modify EPS bearer request请求建立S1承载。 
 [12-13] UE通过发送TAU request触发跟踪区更新,TAU request包含了TAI,ECGI,last visited TAI,Voice domain preference 等信息。在本例中,Voice domain preference for E-UTRAN为:IMS PS voice preferred, CS voice as secondary,表明优先选择VoLTE,如果无法选择VoLTE将执行CSFB。EPS update type value为:Combined TA/LA updating with IMSI attach,表明UE希望既附着于EPS服务也附着于non-EPS服务。  

6.webp.jpg

 周期性跟踪区更新和重试机制 
 
  定时器T3402和T3411为周期性跟踪区更新的时间间隔。当T3402或T3411定时器终止,UE发送跟踪区更新,其EPS update type置为Combined TA/LA updating with IMSI attach。T3402和T3411两个定时器时长由网络参数设置,并通过TAU response和Attach Accept消息发送给UE。 

   如果UE在TAU response中接收到Network Failure,UE开始启动定时器T3411,并且重试跟踪区更新(最多5次)。如果已经重试了5次,UE启动定时器T3420,作为下一次重试循环。根据3GPP TS24.301, T3411推荐设置为10s,T3420推荐设置为12分钟。 
   下图的信令流程中可以看到,UE在接收到 Network Failure error后,开始进行跟踪区更新重试,且每一次循环重试了5次。  
7.webp.jpg
  另外,当UE接收到RRC connection release的原因为load balancing TAU required时,也会发生跟踪区更新,通常在UE从3G网络移动到LTE网络之时,或MME offloading。 
  总之,当UE位置改变或需要位置更新之时,都会发起跟踪区更新。我们需要对跟踪区更新进行优化,以避免频繁更新引起网络过载,通常我们对定时器参数值和TA列表进行优化。  
 

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