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            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
              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:  

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             ●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  

            2.webp (1).jpg
            [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。  

            3.webp (1).jpg
              
              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。  

            4.webp.jpg
            [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。  

            5.webp.jpg
               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。  

            6.webp.jpg

             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。  
            7.webp.jpg
              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。  
             

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