VoLTE跟蹤區更新與聯合附著
2016-03-14 14:28:33   來源：   評論：0 點擊：

　　為了保持UE的移動性，網絡需要識別和跟蹤UE的位置。當UE附著于LTE網絡時，會首次注冊其位置，UE位置注冊入網絡之后，UE還會進行周期性或事件觸發性跟蹤區更新。 

 　　如果跟蹤區更新失敗，UE會重新嘗試。如果UE失去連接，一旦其回到連接狀態，需重新注冊其位置。如果沒有位置報告，網絡會假設UE仍停留在最后一次拜訪的跟蹤區，否則，網絡將采用尋呼機制以確認UE位置。 

 1 UE位置標識 
 
　　UE的位置通過一系列網絡標識組成，這些標識符配置于網絡的物理和邏輯拓撲。如下圖所示：  



 ●Cell-ID：eNB內本地唯一小區識別碼 
 ●eNB-ID：PLMN內本地唯一eNB識別碼 
 ●E-UTRAN Cell ID(ECI)：PLMN內本地唯一小區識別碼，在一個PLMN內是唯一的。 
 ●E-UTRAN CGI (ECGI)：全球唯一小區識別碼 [PLMN ID + ECI] 
 ●Tracking Area Code (TAC)：PLMN內本地唯一跟蹤區識別碼 
 ●Tracking Area Id (TAI)：全球唯一跟蹤區識別碼 [PLMN ID + TAC] 
 ●PLMN ID：全球唯一PLMN識別碼[MCC + MNC] 

 2 跟蹤區更新過程和聯合附著 

　　 UE通過向網絡注冊其位置初始化跟蹤區更新過程，UE使用TAI 和ECGI來描述其位置。UE會請求LTE網絡服務（EPS services）和非LTE網絡服務（non-EPS services）而發起聯合附著。這時，EPS需要與非LTE網絡交互，如果交互失敗，UE會重新嘗試跟蹤區更新過程。 
 下圖為UE注冊位置和跟蹤區更新過程流程圖  


[1] RRC connection完成之后，UE向MME發送Attach Request請求附著，S1AP InitialUEMessage消息遞送包含了TAI和ECGI的Attach Request。一旦接收到Attach Request，MME執行UE鑒權和加密過程。  


　　
　　在本例中，EPS attach type為：Combined EPS/IMSI attach，表明UE請求聯合附著，希望附著于EPS和non-EPS服務。在信令消息中我們還看到，The voice domain preference and UE usage 置為：　　　　　IMS PS voice preferred, CS voice as secondary，這表明該UE支持VoLTE呼叫，如果無法嘗試VoLTE呼叫，將執行CSFB過程。  


[2-3] MME向HSS發送Update Location Request （包含PLMN ID），更新UE位置。 
 [4-7] MME向SGW/PGW發送 Create Session Request，PGW向PCRF觸發Credit-Control-Request (CCR) ，以創建 GTP-C會話。Create Session Request中包含了PLMN ID，TAI 和ECGI，CCR包含了3GPP-User-Location-Info AVP。 

 [8] 接收到來自SGW/PGW的Create Session Response之后，MME向UE回應Attach Accept。在Attach Accept中，包含了Tracking Area List (TA列表，TAL)，多個TA組成一個TA列表，同時分配給一個UE，UE在該TA列表（TA List）內移動時不需要執行TA更新，以減少與網絡的頻繁交互。  


 　　在本例中，聯合附著請求之后，接收到的附著結果為EPS only，并且支持IMS Voice over PS session in S1 mode。這個EPS only表示，EPS服務成功，但non-EPS服務附著請求失敗。 
 [9-11] UE建立E-RAB，向MME發送 Accept Complete。MME向SGW/PGW發送Modify EPS bearer request請求建立S1承載。 
 [12-13] UE通過發送TAU request觸發跟蹤區更新，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為：IMS PS voice preferred, CS voice as secondary，表明優先選擇VoLTE，如果無法選擇VoLTE將執行CSFB。EPS update type value為：Combined TA/LA updating with IMSI attach，表明UE希望既附著于EPS服務也附著于non-EPS服務。  



 周期性跟蹤區更新和重試機制 
 
　　定時器T3402和T3411為周期性跟蹤區更新的時間間隔。當T3402或T3411定時器終止，UE發送跟蹤區更新，其EPS update type置為Combined TA/LA updating with IMSI attach。T3402和T3411兩個定時器時長由網絡參數設置，并通過TAU response和Attach Accept消息發送給UE。 

　　 如果UE在TAU response中接收到Network Failure，UE開始啟動定時器T3411，并且重試跟蹤區更新（最多5次）。如果已經重試了5次，UE啟動定時器T3420，作為下一次重試循環。根據3GPP TS24.301， T3411推薦設置為10s，T3420推薦設置為12分鐘。 
 　　下圖的信令流程中可以看到，UE在接收到 Network Failure error后，開始進行跟蹤區更新重試，且每一次循環重試了5次。  

　　另外，當UE接收到RRC connection release的原因為load balancing TAU required時，也會發生跟蹤區更新，通常在UE從3G網絡移動到LTE網絡之時，或MME offloading。 
　　總之，當UE位置改變或需要位置更新之時，都會發起跟蹤區更新。我們需要對跟蹤區更新進行優化，以避免頻繁更新引起網絡過載，通常我們對定時器參數值和TA列表進行優化。