3GPP协议24801810 译文SAE.docx

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3GPP协议24801810译文SAE

3GPPTR24.801-810

第三代合作伙伴项目

核心网与终端技术规范组

3GPP系统体系架构演进

CTWG1方面

（版本8）

1、工作范围

本文件讨论并介绍了3GPP系统架构演进（SAE）的CT1方面，为了使系统具有更高的数据速率，更低的时延，成为能支持多接入技术的最优分组系统。

确切的说，CT1方面包括通过用户设备（UE）处于空闲模式时进行非接入层（NAS）的功能。

NAS信令经由E-UTRAN在UE和演进分组核心网络（EPC）中进行处理，并且在UE与EPC之间的三层信令由非3GPP接入网络进行处理。

本文件还考虑在UE和核心网络之间的由像MBMS这样的特殊服务的要求而产生的非接入层的需求以及包括E-UTRAN内或在E-UTRAN和其他3GPP或非3GPP接入网络之间的安全性，QoS和移动性管理等问题。

本文件旨在介绍CT1系统体系架构演进的相关材料，直到其稳定到足以移到适当的3P技术规范。

2、参考文献

3、定义和缩写

3.1定义

聚合最大比特率：

最大比特率限制的一组UE的非GBR承载的总比特率。

从3GPPTS23.401衍生定义[2]。

标签（仅E-UTRAN）表示如果E-UTRAN作为当前的无线接入网络，使用标签。

EMM上下文：

当用户与MME之间成功建立连接时建立一个EMM上下文。

EMM连接模式：

当用户与网络之间的NAS信令连接建立时UE就处于一个连接模式中。

本文档中使用的连接模式和3GPPTS23.401中所述的一样。

EMM-空闲模式：

当用户与网络之间没有NAS信令连接时用户处于空闲模式。

本文档中使用的连接模式和3GPPTS23.401中所述的一样。

EPC演进分组核心网：

是3GPP版本7中分组交换核心网的继承，在3GPP系统体系架构的演进。

演进分组系统：

演进分组系统或演进3GPP分组交换域包括演进的分组核心网和演进的通用陆地无线接入网。

这个定义引用3GPPTS23.401协议中的定义。

专用承载;一个EPS承载和用户侧的上行链路分组滤波器以及PDM网关下行链路分组滤波器有关，而且这个下行滤波器只与3GPPTS23.401协议中定义的分组相匹配。

默认承载：

表示一个位于用户侧可以和所有的上行以及下行链路分组滤波器相匹配的EPS承载，具体定义见3GPPTS23.401

GBR承载：

EPS承载，使用相关的保证比特率（GBR）的值的专用网络资源，这是永久分配的EPS承载建立/修改。

定义来源于3GPPTS23.401[2]。

初始NAS消息：

如果一个NAS消息可以出发NAS信令的连接，则这个NAS消息成为NAS初始消息。

目前，attachrequest消息是初始NAS消息。

标签：

标签是用作基准来控制承载级分组节点特定的参数的标转发已预先配置由操作者拥有该节点处理。

定义来源于3GPPTS23.401。

最近访问注册TAI：

是指用户注册到网络，并且可以识别用户最后访问跟踪功能的TAI列表中的TAI.

非接入层协议;UE和MSC或SGSN之间的协议未在UTRAN中终止，以及没有在E-UTRAN中终止的UE和MME之间的协议。

定义来源于3GPPTS21.905.

3.2缩写

AMBRAggregateMaximumBitRate聚合最大比特率

ARPAllocationRetentionPriority分配保留优先级

E-UTRAEvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess演进通用陆地无线接入

E-UTRANEvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork

演进通用陆地无线接入网

ECMEPSConnectionManagementEPS连接管理

EMMEPSMobilityManagementEPS移动性管理

EPCEvolvedPacketCoreNetwork演进分组核心网

EPDGEvolvedPacketDataGateway演进分组数据网关

EPDEvolvedPacketSystem演进分组系统

ESMEPSSessionManagementEPS会话管理

FAForeignAgent外地代理

GBRGuaranteedBitRate保证比特率

GUMMEIGloballyUniqueMMEIdentifier全球唯一表示的移动性管理实体

GUTIGloballyUniqueTemporaryIdentifier全球唯一临时标识符

HRPDHighRatePacketData高速率分组数据

ISRIdlemodeSignallingReduction空闲模式信令缩减

LBILinkedBearerIdentity连接承载鉴别

M-TMSIM-TemporaryMobileSubscriberIdentityM临时移动用户标示

MBRMaximumBitRate最大比特率

MMEMobilityManagementEntity移动性管理实体

MMECMMECode移动性管理实体码字

OCOverflowCounter溢出计数器

PDNGWPacketDataNetworkGateway分组数据网关

PTIProcedureTransactionIdentity过程事务标识

RRQRegistrationRequest注册请求

RRPRegistrationReply注册回复

S-TMSIS-TemporaryMobileSubscriberIdentityS临时移动用户标识

S1APS1ApplicationProtocolS1应用协议

SAESystemArchitectureEvolution系统架构演进

SDFServiceDataFlow服务数据流

SMCSecurityModeCommand安全模式命令

SNSequenceNumber序列号

TACTrackingAreaCode跟踪区域码

TAITrackingAreaIdentity跟踪区域标识

TFTTrafficFlowTemplate通信流量模板

4、网络选择过程

4.1概念

2-9刘燕翻译

10、系统体系架构对于服务、网络功能以及网络容量的影响

10.1安全性

10.1.1E-UTRA的安全性

安全的NAS信令终止在UE和MME中。

对于NAS信令的安全保护包括加密和完整性保护。

用户平面以及AS信令的安全，则终止在UE和E-UTRAN中。

NAS信令安全性和用户平面安全性的密钥由MME和UE之间通过的认证和密钥协商过程的装置实现。

通过SA3中相关工作假设：

-在UMTSAKA机制将用于认证和MME和UE之间的密钥协议。

这种机制通过在用户和网络实现相互认证。

对于UMTSAKA机制的描述及其用于UTRA安全见3GPPTS33.102[5];

-对于E-UTRA安全UE将插入了UICC和激活USIM应用。

E-UTRA的安全性是基于现有的USIM应用。

10.1.1.2E-UTRANAS安全模式命令建立过程

为了提供的NAS信令安全有在UE和执行完整性/重放保护的NAS信令消息以及加密/解密所述MME的NAS安全功能。

有单独的安全模式命令（SMC）建立程序为UE和e节点B之间的接入层（AS）和用于UE和MME之间的非接入层（NAS）。

该消息在图10.1.1.2.1信令流示出了在情况如对高水平的NAS安全模式命令建立过程电源/附加或跟踪区更新。

图10.1.1.2.1：

NAS安全模式命令设置为E-UTRA的过程

步骤3之前的MME选择要使用的基础上，对来自UE和e节点B（由S1AP所附）接收支持的NAS算法的信息的NAS的加密算法。

在该阶段所述MME还准备用于接收加密的NAS信令消息和开始施加到NAS安全模式命令消息中。

当接收由UE此消息步骤3.将NAS完整性保护功能，UE开始完整性和加密/解密。

这意味着，在步骤4中的安全模式完成消息是受保护和加密两者的完整性。

当MME收到此消息时，它会启动加密功能。

10.1.1.3NAS加密以及完整性算法的输入参数

E-UTRA中使用的输入参数和UTRA中使用的参数一样，仅仅是做了稍微的改变，这些输入参数包括;

NAS承载ID承载ID参数是一个固定的值。

NASCOUNT32比特

DIRECTION1比特

LENGTH是NAS消息的最大尺寸。

输入参数寻求独特特性，指在UE和MME之间没有发送两个不同的NAS消息应具有相同的输入参数使用相同的密钥的安全性算法。

上面所述的参数中，很清楚的是，NASCOUNT是为确保每个消息具有对于任何给定方向上的独特的输入（在NAS协议是一个双向信道）。

由于相同的NAS计数可能同时出现在上行链路和下行链路中，因此方向位是必需的。

NASCOUNT参数是从两部分组成，溢出计数器（OC）和序列号（SN）。

序列号部分每个安全保护单元携带，而且每个安全保护单元逐步递增溢出计数器由本地的对等端携带，而且当序列号用尽时增加。

当且仅当AKA开始运行而且安全节点控制进程执行时NASCOUNT应复位到零。

这方面的一个含义是，一个新的AKA必须在NASCOUNT将至环绕点时运行。

由于EPS将是一个“全IP网络”，一个上限的NAS消息的长度是一个IP数据报的总长度。

对于IPv4这个长度为216个字节（包括头部）如果希望避免碎片，这比需要满组NAS消息更多的空间，包括传输开销，并远远高于用于安全性的开销（在现代加密算法的情况下）。

10.1.2非3GPP接入技术的安全性

10.1.2.1不可靠非3GPP接入技术的安全性

10.2服务质量与承载控制（只有E-UTRAN的情况）

10.2.1EPS承载概念

EPS承载的内容已经在3GPPTS23.401[2]和3GPPTS23.402[12]中描述。

EPS承载是一个或一个以上，在UE和PDNGW用于S5/S8之间运行基于GTP或UE和S-之间运行的服务数据流（SDFS），在3GPPTS23.203中描述的非逻辑骨料基于PMIPGW的S5/S8。

基本上，有两种类型的EPS承载的：

专用承载

默认承载

直接承载可以是GBR承载也可以是非GBR承载。

默认承载只能是非GBR承载。

EPS的承载内容和3GPP版本7中PS的承载非常相似，只有一个不同就是在E-UTRAN中不再有无线接入形式的承载。

对于基于GTP-U的S5/S8，无线承载与S1承载以及特定的EPS承载之间是一对一的映射关系；对于基于PMIP的S5/S8承载，在无线承载以及S1特定的EPS承载之间有一对一的映射关系。

10.2.2服务质量的概念

R-7版本中，介绍了用于运行控制的QOS的可能性，而且对上行链路分组滤波器的概念做了解释。

版本8中，EPC/E-UTRAN中的QoS简档被简化到只包含几个的参数相比Rel-99的UMTSQoS简档。

取决于服务的类型将要支持的合适的QoS简档被选择。

10.2.3承载水平QoS参数

每一个EPS承载都与下面的承载等级QOS参数相关：

标签

分配与保留优先权

每一个GBR承载都与下面的承载等级QOS参数相关：

保证的比特速率

最大比特速率

对每一个UE与PDN之间的非GBR承载都与下面的承载等级QOS参数相关：

总计最大比特速率

10.3会话管理与承载控制进程

10.3.1通用模型

会话管理配合承载控制用于EPS的处理承载UE和MME之间的内容和EPS承载。

本程序为EPS承载文档和EPS承载的处理包括用于激活，去活和承载文档或承载修改的程序。

所述EPS承载文档可以是任一个缺省承载文档或专用承载文档。

默认EPS承载文档在用户与PDN建立连接时创建生成，并且一直持续在整个连接过程中。

一个UE也可以要求设置一个新的默认EPS承载文档的附加PDN通过调用UE请求PDN连接程序（见第10.3.3.7）。

这个结果在另一个默认EPS承载文档被UE和该其他PDN之间建立。

默认EPS承载文档建立之后，可以建立连接PDN的专用承载文档，专用承载文档可以随时修改或随时释放。

一个专门的EPS承载的建立可以由网络发起。

用户可以请求分配一个附加的EPS承载文档。

网络端通过激活一个新的专用EPS承载文档或者EPS承载或者改变已经存在的承载。

UE使用联载体标识（LBI），以指示的量，附加的承载资源请求的PDN连接。

图10.3.1.1支持E-UTRAN和UTRAN/GERAN以及用户边非接入层的协议架构。

10.3.2会话管理状态

10.3.2.1概述

本节中介绍了用户边以及网络边的可能EPS承载文档的状态。

每一个EPS承载文档都与一个独立的状态相关联。

10.3.2.2用户边的EPS承载文档状态

图10.3.2.2.2.1用户边的EPS承载文档状态

图10.3.2.3.5.1网络边的EPS承载文档状态

10.3会话管理进程

10.3.1概述

除非做特殊说明以外，本节中讨论的处理进程都是指UE与MME之间的NAS信令处理。

10.3.3.2专用承载文档激活进程

10.3.3.2.1概述

专用承载上下文激活过程的目的是要在UE与EPC之间建立有特定的QoS和TFT的EPS承载上下文。

专用承载上下文激活过程是由网络发起的，而这一切是可以由UE请求承载资源分配过程（见第10.3.3.5）。

当由网络发起的，专用承载上下文激活过程可以看做附接过程（见节6.2.5.1.4）的一部分，并且如果附加程序失败时，UE将认为该专用承载激活失败。

10.3.3.2.2网络发起专用承载上下文的激活

MME通过发送一个ACTIVATE专线EPS载体上下文请求消息发起专用承载上下文激活过程，这个激活消息是夹带在无线承载建立对UE请求，并进入载体上下文ACTIVE悬而未决的状态。

ACTIVATEDEDICATEDEPS载体上下文请求消息必须包括EPS承载标识ULTFT，和链接的EPS载体标识（LBI）。

激活专线EPS载体上下文请求消息还应当包括一个过程事务标识（PTI），如果这个过程是由UE发起请求的承载资源分配过程（见第10.3.3.5）。

如果UE支持GERAN或UTRAN或两者，如在UE网络能力IE指出（见第6.2.5.1.2），则ACTIVATE专线EPS载体上下文请求消息还可以根据3GPPTS23.401的PDP上下文[2]包括相应的版本8的QoS参数值。

10.3.3.2.3UE接收专用承载上下文激活

在收到专线EPS载体上下文请求消息的激活，UE把它投入使用之前将首先检查接收到的ULTFT。

然后，UE应当发送DEDICATEDEPS载体上下文接受消息一个ACTIVATE，该消息被夹带在无线承载建立响应到MME，并进入状态载体上下文ACTIVE。

激活专线EPS载体上下文接受信息应包括承载身份EPS。

LBI例如ACTIVATE专线EPS载体上下文请求消息，指示到UE其中缺省承载，IP地址和PDN专用承载链接。

10.3.3.2.4用户不接受的专用承载上下文

在接收到ACTIVATE专线EPS载体上下文请求消息时，UE可能会通过发送DEDICATEDEPS载体上下文一个ACTIVATEREJECT消息拒绝来自所述MME的请求。

该消息应包括承载身份EPS和原因值指示拒绝承载上下文激活请求专用EPS的原因。

如果ACTIVATEDEDICATEDEPS载体上下文请求与UE中使用的任何PTI匹配指示不相符，UE将具有ACTIVATEDEDICATEDEPS载体上下文拒绝与载体标识所述EPS与该PTI关联响应。

在收到激活专线EPS载体上下文REJECT状态载体上下文ACTIVEPENDING消息后，MME应进入状态载体上下文无效，则中止承载上下文激活过程的专用EPS。

10.3.3.4专用承载上下文去激活程序

10.3.3.4.1概述

介绍的专用承载上下文去激活程序的目的在于使一个专用承载上下文不再处于激活状态。

专用承载上下文去激活程序由网络边初始化。

10.3.3.4.2由网络边初始的专用承载上下文去激活程序

如果NAS信令连接时存在的MME发起专用承载上下文去激活，在MME的ESM单位应当要求S1AP层通过发送一个会话管理配置请求，其中包括删除指示灯和EPS停用EPS承载向UE来人的身份。

该过程事务标识（PTI），也应包括在内，如果失活是UE的结果发起承载资源释放。

本次会议管理配置请求停用EPS承载上下文将捎带在RRC无线电承载释放请求消息。

在MME发起专用承载上下文去激活时如果没有的NAS信令连接存在时，MME将ESM实体应本地地停用承载朝向UE上下文所述EPS而不MME和UE之间的任何对等体的对等ESM信令。

10.3.3.4.3用户接受的专用承载上下文去激活

一旦接收包括一个删除指示符的会话管理配置请求消息时，UE将删除承载上下文确定了载体标识所述EPS。

停用所识别EPS承载上下文之后，UE应当向MME与会话管理响应配置包括接受该消息中承载的承载上下文的EPS已经停用身份的EPS。

10.3.3.5用户请求的承载资源分配程序

10.3.3.5.1概述

UE请求承载资源分配过程目的是用于UE请求承载资源分配用于新的服务数据流。

如果请求被网络接受，此过程调用或者承载上下文激活过程或承载上下文修改过程中的专用EPS。

10.3.3.5.2用户请求的承载资源分配程序的初始化

为了请求分配承载资源为新的数据流服务，则UE应当发送一个载体资源分配请求消息发送到MME。

此消息将包含所请求的QoS特性，联载体标识（LBI），过程事务标识（PTI）和特定上行链路和下行链路业务流模板（TFT）。

10.3.3.5.3网络接受的用户请求承载资源分配程序

MME一旦接收到承载资源分配请求消息，就检查UE请求的EPS承载是否可以建立。

如果用户发起的承载请求分配消息被网络边接收，MME就会初始化专用EPS承载上下文激活程序或者专用EPS承载上下文变更程序。

10.3.3.5.4网络边不接受的用户承载资源分配请求

如果承载资源分配请求没有被网络端接收，MME就会个给用户发送一个承载资源分配拒绝消息。

这个拒绝消息将包括PTI和一个标志着拒绝用户请求原因的标志值。

10.3.3.6用户请求承载资源释放程序

10.3.3.6.1概述

用户请求承载资源释放程序用来请求承载资源的释放，这些承载资源和特定的服务数据流相关。

如果释放请求被网络接受，程序调用任一所述专用承载上下文去激活过程或专用承载上下文修改过程之一。

10.3.3.6.2用户请求承载资源释放程序的初始化

为了请求承载资源用于特定服务数据流的发布，则UE应当发送一个载体资源释放请求消息发送到MME。

此消息必须包含链接的载体标识（LBI），该过程事务标识（PTI）和上行链路和下行链路的TFT。

在TFT参数描述了服务数据流在UE请求以释放资源。

10.3.3.6.3网络接收的用户承载资源释放请求

MME一旦接收到承载请求释放消息就检查被请求的承载资源是否可以被释放。

如果承载资源释放请求被网络端接收，MME就会初始化专用承载上下文去激活程序或者专用承载上下文更改程序中的一个。

10.3.3.6.4网络端不接受的承载资源分配请求

如果用户发起的承载资源分配请求不被网络端接收，这样MME就会发送一个承载资源释放拒绝消息给用户。

这个拒绝消息将包括PTI和标志拒绝原因的数值。

10.3.3.7用户请求PDN连接程序

10.3.3.7.1概述

UE请求PDN连接程序的目的是用于UE请求的默认EPS设置承载到一个附加PDN为了允许UE同时访问多个PDN。

如果接受了网络，此过程发起建立一个额外的默认EPS承载上下文。

10.3.3.7.2用户请求PDN连接程序的初始化

为了请求连接到一个附加的PDN时，UE应当发送一个PDN连通性请求消息发送到MME。

此消息必须包含所请求的APN时，过程事务标识（PTI）和，如果有的话，对所述IP地址分配信息，如子条款5.1.3中指定。

10.3.3.7.3网络接收的用户PDN连接程序请求

MME一旦接收到PDN连接建立消息就检查被请求的承载资源是否可以被释放。

如果PDN连接请求被网络端接收，MME就会初始化专用承载上下文去激活程序或者专用承载上下文更改程序中的一个。

10.3.3.7.4网络不接收的用户PDN连接程序请求

如果连接与所请求的PDN不能被网络接受，则MME将发送一个PDN连通拒绝消息给UE。

该消息应包含PTI和原因值指示拒绝该UE的原因请求的PDN连接。

10.3.3.8用户PDN解连接程序的请求

10.3.3.8.1概述

用户请求与PDN取消连接程序的目的是请求与PDN之间的连接取消。

为了这个目的，所有的EPS承载上下文建立PDN连接释放，包括默认EPS承载上下文的连接。

10.3.3.8.2用户的PDN去连接程序初始化请求

为了请求与PDN取消连接，用户应该向MME发送一个PDN去连接请求消息。

10.3.3.8.3网络接收用户的PDN去连接程序请求

MME一旦接收到PDN去连接请求消息，就通过发送DEACTIVATEEPSBEARERCONTEXTREQUEST消息初始化承载上下文去激活程序，其中消息包括链路EPS承载标识，并且ESM设置为#36。

10.3.4ESM程序拒绝的原因

10.3.4.1ESM程序拒绝原因数值表

10.3.5EPS承载上下文信息

10.4NAS信令传输（仅E-UTRAN）

在GPRS网络中，与GMM,SM以及RAB相关的进程相互之间独立地执行。

在EPS中，为了减少时间以及必要的信令，提出了增强型的信令流，例如与GPRS相比有专用EPS承载。

对于连接过程，为了传输更大的无线承载信息，至少下面所示的消息应该考虑在内：

10.5多媒体广播多播业务

10.6用户选择禁用能力

10.7网络共享

10.8费用

10.9跟踪

10.10IMCN子系统的影响

10.11E-UTRAN与电路域之间的连续性服务

10.12家庭蜂窝部署

10.12.1概述

10.12.1.1介绍

家庭蜂窝部署是在房间或一组蜂窝网中使用单个eNodeB。

典型地，对特定用户来说，家庭蜂窝的接入是严格的。

10.12.1.2家庭蜂窝部署工作设想

-仅跟踪区域更新拒绝消息，无法用于控制家庭蜂窝的接入。

-如果终端用户不是家庭蜂窝的成员，就应当组织其试图接入。

-由于需要在单个网络中部署大量的家庭蜂窝，用禁止名单来控制家庭蜂窝的接入是不实际的。

-家庭蜂窝必须用1比特的标识信息来识别自己。

-接入家庭蜂窝的终端用户，将通过存储在用户终端的家庭蜂窝识别白名单来进行控制。

10.12.2选项A

10.12.2.1介绍

闭合用户组区域是有单个蜂窝或一组蜂窝组成的跟踪区域，这些蜂窝的接入对特定用户来说是有限制的。

当终端用户无法使用户蜂窝网时，理想有效的移动程序可以最佳地避免终端电池失效。

10.12.2.2CSG相关定义

CSGs允许名单：

存储处在终端内的清单，该终端隶属于CSG蜂窝。

用户终端只能接入该清单中含有TAI标识的CSG中。

闭