24301中文版EMM

3GPPTS24.301NAS协议(中文版)1EMM概述EMM(EPSmobilitymanagement)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MME，实现负责均衡(loadbalance)。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(EMMcommonprocedures)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：-GUTIreallocation;为UE分配标识符GUTI。-authentication;鉴权-securitymodecontrol;安全模式控制-identification;鉴别-EMMinformation.通知2)专用规程（EMMspecificprocedures）由UE发起，同一时间只能发起一个专用规程。-attachandcombinedattach.向网络侧注册EPS和non-EPS服务。-detachandcombineddetach.向网络侧detachEPS和non-EPS服务。-trackingareaupdating:normal,periodicandcombined3)连接管理规程(EMMconnectionmanagementprocedures)-servicerequest.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。-pagingprocedure.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。-transportofNASmessages.传输NAS消息2UE侧EMM状态2.1EMM的主状态（7个）EMM-NULLUE中EPScapabilityDisabled。EMM-DEREGISTERED网络不知道UE的上下文。EMM-REGISTERED-INITIATEDUE发起了Attach或者CombinedAttach，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trackingareas列表中；当UE为EMM-CONNECT时，MME准确地知道UE所在的servingeNodeB，以及所在的TAI，UE和MME之间可进行数据/信令传输。EMM-DEREGISTERED-INITIATEDUE发起释放EMM上下文的detach或combineddetach请求，正在等待MME的响应结果。EMM-TRACKING-AREA-UPDATING-INITIATEDUE发起了trackingareaupdatingprocedure，正等待MME的响应。EMM-SERVICE-REQUEST-INITIATEDUE发起了servicerequestprocedure，正等待MME的响应。EMM-NULLEMM-TRACKING-AREA-UPDATING-INITIATEDEMM-DEREGISTERED-DETACHrequested(notpoweroff)EMM-REGISTEREDAnystateEMM-DEREGISTERED-INITIATED-ATTACHrequestedDETACHrequested(poweroff)-DETACHaccepted-Lowerlayerfailure-TAUrequested-TAUaccepted-TAUfailedEMM-REGISTERED-INITIATEDEMM-SERVICE-REQUEST-INITIATED-SRaccepted-SRfailed-SRinitiated-TAUrejected(#13,#15)--ATTACHrejected-Networkinit.DETACHrequested-Lowerlayerfailure-enableS1mode-disableS1andS101modeTAUrejected(othercauses)-ATTACHacceptedanddefaultEPSbearercontextactivated--enableS1andS101mode-disableS1mode-Networkinit.DETACHrequested-localDETACH-intersystemchangetocdma2000®HRPDcompletedFigure5.1.3.2.2.7.1:EMMmainstatesintheUE2.2EMM-REGISTERED的子状态（8个）EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICEEMM进入EMM-REGISTERED的初始状态，attach成功后进入的状态EMM-REGISTERED.LIMITED-SERVICEUE驻留的小区不能提供正常的服务EMM-REGISTERED.ATTEMPTING-TO-UPDATEUE发起TAU，但是未收到MME的响应。UE会继续发起TAUEMM-REGISTERED.PLMN-SEARCHUE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。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-MMUE执行的Combinedattachprocedure或者combinedTAU只对EPSservice有效。可以传输用户数据和信令信息。EMM-REGISTERED.IMSI-DETACH-INITIATED当UEattachEPS和non-EPS两种sevice，但是只想要detachnon-EPSservice时，detach类型为IMSIdetach，UE会进入此状态。可以传输用户数据和信令信息。2.3EMM-DEREGISTERED的子状态（7个）EMM-DEREGISTERED.NORMAL-SERVICEEPS的UpdateStatus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-SERVICEEPS的UpdateStatus为EU3，同时UE驻留的小区不能提供正常的服务EMM-DEREGISTERED.ATTEMPTING-TO-ATTACHEPS的UpdateStatus为EU2，并且上次attach失败（定时器超时无网络回应、其他EMMcause值拒绝）EMM-DEREGISTERED.PLMN-SEARCHUE插入了有效的USIM卡，UE开机EMM-DEREGISTERED.NO-IMSIUE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-DEREGISTERED.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EPSservices。3EPSUpdateStatus当EFEPSLOCI存在时，存储在USIM卡的EFEPSLOCI文件中；否则则存放在ME的NVMemory中。只有执行attach、detach(网络发起的)、鉴权、TAU、SR等过程后，才会更改EPSUpdateStatus。EU1:UPDATED上次attach或TAU执行成功。EU2:NOTUPDATED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:ROAMINGNOTALLOWED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。4EMM-DEREGISTERED状态下UE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combineddetach2）MME拒绝了UE的attachrequest3）MME拒绝了UE的TAUrequest4）UE开机5）S1mode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）当UE进行手动选网模式并且在此PLMN下没有找到小区驻留时，进入EMM-DEREGISTERED.NO-CELL-AVAILABLE；6）当选择的小区是non-3GPP小区时，进入EMM-DEREGISTERED.NO-CELL-AVAILABLE。UE在EMM-DEREGISTERED的各个子状态下的行为描述：1）NORMALSERVICE：执行attach过程2）LIMITED-SERVICE：当驻留一个能提供正常服务的小区，然后执行attach过程3）ATTEMPTING-TO-ATTACH：a)当驻留到新的小区，当UE驻留到新TA的小区，且TA不在禁止列表中时，执行attach过程；b)当定时器T3411或T3402超时时，执行attach4）PLMN-SEARCH：执行PLMN搜索，当选择新PLMN后，重置attach计数器，执行attach过程5）NO-IMSI：只进行小区选择6）ATTACH-NEEDED：等待小区的接入允许，一旦能够接入，若还需要attach，则发起attach过程7）NO-CELL-AVAILABLE：a)首先进行小区选择，然后根据选择的小区进入不同的状态。b)当下层指示准备S101mode到S1mode的切换，并且目标小区的PLMNidentity不在禁止小区列表中时，进入NORMAL-SERVICE状态。当UE从其他EMM状态返回到EMM-DEREGISTERED状态时，UE要进行小区选择，具体的子状态取决于小区选择结果、前面执行的EMM专有过程的结果、EPSUpdateStatus、UE中存储的TA列表和USIM存在与否。当没有找到小区驻留时，进入NO-CELL-AVAILABLE；当USIM不存在或插入的USIM卡