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QiShunwang

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NAS协议(理论)

2021/3/21 11:50:08   来源:

NAS协议的作用

首先看一下信令与上网走的路线吧

 

首先解释一下NAS协议具体的作用,他主要是UE与MME之间的信令交互,基站只是做一个转发而已。

NAS协议的功能

1.支持会话管理

会话管理如何来理解呢,我们现在手机和网络之间交互IP数据包其实是,手机与外部的网络进行交互IP数据包,而我们的EPS网络仅仅只提供了一个管道的功能,就是说手机与外网的数据包经过我们的EPS网络的时候EPS只是做了一个IP数据包的转发。
并且在IP数据包转换的过程我们提出了一个要求Qos(服务质量)服务质量的要求,我们要求这个IP数据包在EPS管道中传输的时候需要他保证业务质量。

如何来保证IP数据包的质量呢:首先在发一个IP数据包之间手机和网络之间必须建立一个承载这个承载呢就叫EPS的承载。
实际上就是指的UE<-->PGW之间进行交互,首先要建立一个EPS的承载,EPS的承载是通过信令消息来建立的,那么EPS的建立触发位置是又MME来触发建立的,所有EPS承载相关的就称为会话管理功能

2.支持UE移动性

UE的移动性是指我们的网络需要知道具体手机所在的位置,比如:手机在移动的时候要告知一下网络UE当前所在的位置区在哪对应的信令消息是(TAU)TAU就是UE主动向网络告知自己我位置区域。
那么手机开机,或者关机需不要告知一下网络呢,首先开机是需要告诉网络的对应的消息是(Attath),关机呢就是(delete)。
那么UE被叫就时候首先网络会找到UE的当前所在位置在哪里,网络是发送一个寻呼(Paging)。
移动性管理注意的事件就是 :TAU位置更新,手机去注册,寻呼

3.NAS安全性

NAS安全性怎么来理解呢,前面两种都是有信令交互的,他们都属于NAS信令。那么这个NAS信令他是在哪里发送呢,他肯定是在空中接口上来发送,空中接口他属于开放的接口,如何来保证这个接口是安全的呢,其实UE和MME之间实际上是可以提供一个加密的机制,如果UE给MME发消息首先会做一个加密处理,MME收到之后会做一个解密处理,同样如此MME发送一个加密给UE,UE会做一个解密处理。

 

NAS支持的流程

EPS会话管理

EPS承载相关流程  //EPS触发的

  1.  默认EPS承载上下文激活
  2.  专用EPS承载上下文激活
  3.  EPS承载上下文修改
  4.  EPS承载上下文去激活

ESM处理相关流程 //手机触发的

  1.  PDN连接流程
  2.  PDN释放流程
  3.  承载资源分配流程
  4.  承载资源修改流程

EPS移动性管理

EMM一般流程:   //移动性一般流程,一般是由MME来触发的

  1.    建立/释放NAS信令连接
  2.    GUTI重分配流程
  3.    鉴权流程
  4.    安全模式控制流程
  5.    标识流程

EMM特定流程   //主要是手机主动去触发的

  1.    附着/去附着流程
  2.    跟踪区更新流程

EMM连接管理流程  // 与EMM连接后处理的消息

  1.    服务请求流程
  2.    寻呼流程
  3.    NAS消息传输流程

EPS会话管理和EPS移动性管理,他们两者有着一种互相作用的关系。怎么理解呢这个需要了解Attch流程,Attcth流程很显然是EPS移动性管理的流程,和2/3G网络不同,如果2/3G网络的手机一开机就发起一次注册流程那么注册流程完成之后UE就不会进行后续的任何信令过程了。
在LTE系统网络中不同,UE会在Attach流程中,完了之后呢会伴随着Attach的过程中会有一个EPS承载建立的过程而EPS承载建立的过程就是我们的会话管理的流程,那么有这个EPS承载建立的流程之后呢其实就完成了UE与PGW之间的建立,那么完成了UE与PGW之间的信令交互有什么作用呢,PGW是会给手机分配一个IP的地址的,一个手机一旦开机之后会在Attach的过程中会去触发他的EPS会话管理的过程,一旦会话管理的流程被激活之后呢,我的PGW会为手机分配一个IP地址,手机开机之后呢就立即获得一个可用的IP地址。那么手机获得了这个可用的IP地址之后有什么好处呢,我们现在常说的一个口号就是  ”终端永在线“ LTE的手机是随时可连接的,事件上手机获得了IP地址之后呢,我们就认为手机就可以获得一个永远在线的一个能力。


(”随时可以的IP连接和“ 永远在线 "的体验")