内容发布更新时间 : 2024/5/18 11:13:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

过程学习总结

LTE NAS-EMM过程学习总结

1. 1、GUTI 重分配过程

1.1 综述

GUTI(全球唯一临时标识)重分配过程目的是分配一个GUTI 和选择性给一个新的TAI 列表提供给特定的UE。重分配过程只能被处于EMM-REGISTERED 状态的MME 初始化。GUTI 也可能在附着或者跟踪区域更新过程被隐式重分配。

GUTI 中的PLMN identity 指示当前注册的PLMN。 NOTE 1: GUTI 重分配过程通常在加密模式下执行。

NOTE 2: 一般地，GUTI 重分配会和另一个移动性管理过程同时发生，比如：作为跟踪区域更新的一部分。

1.2 网络侧发起GUTI

MME 通过发送GUTI REALLOCATION COMMAND 消息给UE 并启动定时器T3450 来初始化GUTI 重分配过程。GUTI REALLOCATION COMMAND 消息中将包含GUTI，并可能包含TAI 列表。

1.3 GUTI 重分配的UE 端实现

根据收到的GUTI REALLOCATION COMMAND 消息，UE 将存储GUTI 和TAI 列表，并发送一条GUTI REALLOCATION COMPLETE 消息给MME。UE 认为新的GUTI 有效，旧的GUTI 无效。如果UE 接收到一个新的TAI 列表，UE 认为旧的TAI 列表无效，新的TAI 列表有效，否则，UE 将认为旧的TAI 列表继续有效。

1.4 GUTI 重分配的网络实现

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根据收到的GUTI REALLOCATION COMPLETE 消息后，MME 将停止定时器T3450，并认为新的GUTI 有效，旧的GUTI 无效。如果GUTI REALLOCATION COMMAND 消息中提供了一个新的TAI 列表，MME 将认为新的TAI 列表有效，旧的TAI 列表无效。

1.5 UE端的异常情况 UE有一下异常情况

a) 来自低层的包含TAI变化信息的GUTI REALLOCATION COMPLETE消息的传输错误指示

如果当前的TAI不在TAI列表中，GUTI重分配过程将被放弃，并且跟踪区域更新过程被触发。

如果当前TAI任然是TAI列表的一部分，则取决于UE如何实现重运行之前触发GUTI重分配过程的过程。

b) 来自低层的不包含TAI变化信息的GUTI REALLOCATION COMPLETE消息的传输错误指示

如果当前TAI任然是TAI列表的一部分，则取决于UE如何实现重运行之前触发GUTI重分配过程的过程。

1.6 网络侧异常情形 网络侧有以下异常情况： a) 低层错误

如果在GUTI REALLOCATION COMPLETE消息收到以前探测到低层错误，旧的和新的GUTI都将被认为是有效的直到旧的GUTI可能被网络侧认为无效为止。如果在GUTI REALLOCATION COMMAND消息中包含TAI列表，那么旧的和新的TAI列表都将被认为是有效的直到旧的TAI列表可能被网络侧认为无效为止。

网络侧在这期间：

可能首先使用旧的GUTI中的S-TMSI向旧的TAI列表中包含的区域发起寻呼尝试，如果GUTI REALLOCATION COMMAND消息中包含一个新的TAI列表和旧的GUTI，那么这个新的TAI列表也将用来发起寻呼。根据从UE收到的响应，网络可能重新初始化GUTI重分配过程。如果收到的响应所在的跟踪区域同时包含在新的和旧的TAI列表中，网络将重新初始化GUTI重分配。如果寻呼没有响应，网络可能使用包含在新的GUTI中的S-TMSI来发起寻呼。这种情况下，如果GUTI REALLOCATION COMMAND消息中包含一个新的TAI列表和新的GUTI，新的TAI列表将代替旧的TAI列表。根据从 第2页

UE收到的响应，网络可能认为新的GUTI有效，旧的GUTI无效。如果没有响应，网络可能使用ISMI进行寻呼尝试。

NOTE： 使用IMSI进行寻呼将引起UE的重新附着。

如果新的GUTI被UE使用，则认为新的GUTI有效，另外，如果该GUTI对应的新的TAI列表包含在GUTI REALLOCATION COMMAND消息中，则认为新的TAI列表有效；

如果UE使用旧的GUTI，则在GUTI重分配后，可能使用认证过程。 b) 定时器T3450 超时

GUTI 重分配过程被定时器T3450 监视。在T3450 第一次超时，网络将重置和重启T3450，并将重新发送GUTI REALLOCATION COMMAND 消息。重传被重复4 次。

c) GUTI 重分配和附着过程冲突

如果网络在GUTI 重分配过程完成之前收到ATTACH REQUEST 消息，网络将在删除EMM上下文以后继续处理附着过程。

d) GUTI 重分配和UE 去附着过程冲突

如果网络在GUTI 重分配过程完成之前收到DETACH REQUEST 消息，网络将放弃GUTI 重分配过程，并处理去附着过程。

e) GUTI 重分配和跟踪区域更新过程冲突

如果网络在GUTI 重分配过程完成之前收到TRACKING AREA UPDATE REQUEST 消息，网络将放弃GUTI 重分配过程，并处理跟踪区域更新过程。网络可能仍然需要执行一个新的GUTI 重分配过程。

f) GUTI 重分配和服务请求过程冲突

如果网络在GUTI 重分配完成之前收到EXTENDED SERVICE REQUEST 消息， 网络将同时处理两个过程。

g) 低层指示由于切换没有NAS PDU 发送

如果由于同MME 切换（目标TA 包含在TAI 列表中）而导致GUTI

REALLOCATION COMMAND 消息不能被发送，根据成功完成的同MME 切换， MME 将重新发送GUTI REALLOCATION COMMAND 消息。如果切换过程中有低层报错，且S1 信令连接存在，那么MME 将重传GUTI REALLOCATION COMMAND 消息。

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如果一个不同的新的GUTI 和新的TAI 列表包含在GUTI REALLOCATION COMMAND 消息中，UE 总是认为最新的GUTI 和最新的TAI 列表在恢复时期有效。

1.7 GUTI 数据结构 1.7.1 GUTI 结构

GUTI 包括两个部分：一部分用于唯一标识分配GUTI 的MME，称为GUMMEI， 一部分用于唯一标识该MME 中的UE，称为S-TMSI，格式如上图所示。

其中，GUMMEI中的MCC（Mobile Country Code）和MNC（Mobile Network Code）跟以前ISMI中的长度一致，MCC表示国家码，长度是3位数字，中国的国家码是460；MNC表示运营商网络，可以是2位或者3位数字；MMEGI（MME Group Identity）是MME群组的标识，长度为16比特；MMEC（MME Code）是群组中MME的代码，长度为8比特。M-TMSI（MME-Temporary Mobile Subscriber Identity）用于唯一标识某个MME中的UE，长度为32比特。

1.7.2 GUTI reallocation command

1.7.3 GUTI reallocation complete

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2. 2、鉴权过程

2.1 综述

EPS鉴权和密钥协商（AKA）过程的目的是实现用户和网络之间的共同鉴权，并商定一个密钥KASME。

EPS的AKA过程总是由网络初始化和控制。但是，UE能拒绝网络侧发起的EPS鉴权询问。只有USIM存在的情况下，UE才会继续进行EPS鉴权。

当EPS 鉴权成功，EPS 安全上下文就会在UE 和网络侧建立。在一个成功的鉴权过程期间，USIM 会计算密钥CK 和IK。CK 和IK 随后会被用作产生KASME 的输入。KASME 被存储在EPS 安全上下文中，该EPS 安全上下文存于网络和ME 的非永久存储介质中。

2.2 网络初始化鉴权

当NAS 信令连接存在，网络就可以再任意时刻发起鉴权过程。网络通过给UE 发送AUTHENTICATION REQUEST 消息和启动定时器T3460 来初始化鉴权过程。如下图：

AUTHENTICATION REQUEST 消息包含计算鉴权响应的必要参数。

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