LTE Attach Proceduer

1. UE initates Attach 절차는 Attach Request message 와 RRC 파라미터 표시를 표시하는 Seleted Network와 old GUMMEI가 eNB로 전송되면서 이루어진다. 

2. eNodeB는 old GUMMEI와 지정선택된 네트워크를 사용하여 RRC 파라미터에서 MME를 파생한다. eNodeB 전달은, 선택한 네트워크와 함께 S1-MME 제어 메시지 (초기 UE메시지)에 포함 된 셀의 TAI+ECGI를 새 MME로부터 받을때 사용된다.

 

3. Detach 이후 GUTI와 MME가 변경이후 UE가 식별하는 경우, 새로운 MME는 old node의 타입을 결정한다. 즉 기존의 MME / SGSN 주소를 검출하기 위해 UE로 부터 받은 GUTI를 사용하고, old MME / SGSN에 IMSI를 요청하기위해 (old GUTI, complete Attach Request message) 확인 요청을 보낸다.

4. UE는 old MME / SGSN과 new MME 모두 알수 없는 경우, new MME는 IMSI를 요청하는 Identity Request를 UE에게 보낸다. UE는 IMSI로 응답을 한다.

 

5a. 인증/보안

 

5a 단계 이후 모든 NAS 메시지는 긴급 attach와 인증 실패를 제외하곤 MME에 의해서 NAS security 기능 (integrity and ciphering) 에 의해 보호됨이 표시된다.

 

5b. ME 식별은 UE에서 검색한다. UE는 긴급 Attach를 수행하고 인증 할 수 없는 경우를 제외하곤 ME의 식별은 암호화되어 전송한다.

 

6. UE는 Attach Request 메시지에서 암호화 옵션 전송 플래그를 설정 한 경우 PCO 또는 APN 또는 두 가지 모두 UE로 부터 검색한다.

 

7. 특정 UE에 대한 new MME에서 active bearer context를 new MME는 GW가 포함된 Delete Session Request (LBI) 메시지 전송에 의해서 bearer context를 삭제한다. GW는 Delete Session Respone (Cause) 메시지에 응답한다. PCRF가 시행되 있다면, PDN GW는 IP-CAN Session 종료 절차로 자원이 해소 되었음을 나타낸다.

 

8. Detach 이후 변경된 MME 또는 MME에 유효한 UE context 없거나 UE가 IMSI나 old GUTI가 MME에서 유효하지 않게 제공되거나 eNB에 의한 TAI의 PLMN-ID가 일부 네트워크에서 공유 (예. GWCN) 되는 UE context의 GUT가 다르다면, MME는 Update Location Request를 HSS에게 보낸다. 

 

9. HSS는 olde MME에게 Cancel Location (IMSI, Cancellation Type)을 보낸다. old MME는 Cancel Location Ack (IMSI)에 확인하고 MM과 bearer context를 제거한다. 

 

10. 특정 UE에 대한 old MME / SGSN에서 활성화된 bearer context가 있다면, old MME / SGSN은 GW로 향하는 Delete Session Request (LBI) 전송에 의해 bearer context를 제거한다. GW는 Delete Session Response (Cause)를 old MME / SGSN으로 보낸다. PCRF가 있다면, PDN GW는 resource 해소를 위해 TS23.203 [6]에 정의된 IP CAN 세션 절차가 수행된다.

 

11. HSS는 new MME로 (IMSI, Suvscription data) 메시지를 Update Location Ack를 전송하여 Updated Location 메시지가 있음을 확인한다. 가입자 데이터는 하나 혹은 그 이상의 PDN 가입 context가 포함되어 있다. 각 PDN 가입 context는  'EPS subscribed QoS profile' and the subscribed APN-AMBR을 포함한다. new MME는 (new) TA에서 UE의 존재를 확인한다. 

12. 긴급 Attach의 경우 MME는 이 단계와 잠재적으로 저장된 IMSI 연관된 가입 정보 무시에서 긴급 Attach bearer 설립에 대한 MME 긴급 구성 데이터 파라미터를 적용한다.

 

13. Serving GW는 EPS Bearer 표에 새 항목을 생성하고 이전 단계에서 수신된 PDN GW 주소로 표시하여 PDN GW에 Create Session Request 메시지를 보낸다. 이 단 계 이후 Serving GW는 단계 23에서 Modify Bearer Request를 받을때 까지 MME에 DL 데이터 알림 메시지를 보내지 않고 PDN GW에서 받을 수 있는 DL 패킷을 버퍼 한다. MSISDN은 MME로 부터 수신에 포함되어 있다.

14. 동적 PCC가 수행되고 HO 표시가 없을 경우 PDN GW는 TS 23.203 [6]에 정의된 IP-CAN Session 설립 절차를 수행한다. 그리고 UE에 대한 default PCC rule를 얻는다. 이는 Annex F에 설명되어 있는 default bearerdml 설립과 협회의 조항 5.4.1에 정의된 절차에 따라 dedicated bearer 다수의 설립으로 이어 질 수 있다.

 

15. PGW는 EPS bearer context 테이블에 새 항목을 생성하고 default bearer에 대한 과금 ID를 생성한다. 새 항목은 user plane PDU를 SGW로 전달하고 packet 데이터 네트워크와 과금 시작은 PGW에 따른다. 

 

PDN GW는 Create Session 응답 메시지를 Serving GW로 보낸다.

  

16. Serving Gw는 Create Session 응답 메시지를 new MME로 보낸다.

 

17. APN제한이 수신되면, MME는 bearer context와 MME 값 사이에 충돌이 없는지 확인하기 위해 Maximim APN 제한에 대한 저장 값이 수신된 값과 확인한후 저장한다. Bearer context가 수신된다면, MME는 Maximum APN 제한에 대한 (new) 값을 결정한다. Maximum APN 제한에 대한 확실한 값이 저장소에 없다면, Maximum APN 제한은 수신 APN 제한 값으로 설정된다. MME는 유효한 APN 제한 조합을 유지하기 위해 

 

18. eNodeB는 RRC Connection Reconfiguration message를 포함하는 EPS Radio Bearer Identity를 UE에게 보낸다. 그리고 Attach Accept message는 UE로 함께 전송된다.

19. UE는 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 eNodeB로 전송한다.

 

20. eNodeB는 Initial Context Response message를 new MME로 보낸다. 이 Initial Context Response은 eNodeB와 S1-U 참조 포인트에서 DL traffic에 대한 eNodeb의 사용을 포함한다.

 

21. UE는 Attach Complete (EPS Bearer Identity, NAS sequence number, NAS-MAC) message를 포함하는 Direct Transfer message를 eNodeB로 보낸다.

 

22. eNodeB 는 UL NAS 전달 메시지의 new MME로 Attach Complete message를 보낸다.

 

23. 단계 20에서 Initial Context Respnese message와 단계 22에서 Attach Complete message모두 받아진다. new MME는 Modify Bearer Request message를 Serving GW로 보낸다.

 

23a. HO 표시가 단계 23에 포함되어 있는 경우 Serving GW는 Modify Bearer Request (Handover Indication) message를 비 3GPP IP access에서 3GPP access system으로 부터  즉시 tunnel packet을 하기위해 PDN GW로 보낸다. 그리고 default와 모든 dedicated EPS Bearer 설립을 위해 Serving GW로 즉각적인 start routing packet을 한다.

23b. PDN GW는 Serving GW로 Modify Bearer Response를 보내 확인한다.

 

24. Serving GW는 MOdify Bearer Response (EPS Bearer Identity) 메시지를 new MME로 보냄에 따라 확인한다. Serving GW는 버퍼 DL packet를 보낼수 있다.

 

25. MME Modify Bearer Response (EPS Bearer Identity) 메시지를 받은 후에 Request 유형이 HO를 나타내지 않고 EPS 베어러 설립과 가입 데이터는 user가 비 3GPP 망으로 HO 수행을 허용한다. 그리고 MME가 PDN 가입 context에서 HSS에 의해 표시된 PDN GW Identity 부터 다른 PDN GW를 선택한다면, MME는 비 3GPP 접속을 위해 APN과 PDN GW identity를 포함한 Notify Request 를 HSS로 보낸다. 메시지는 PDN GW가 있는 PLMN를 식별한 정보를 포함한다.

26. HSS는 APN과 PDN GW identity pairt을 저장하고 Notify Response를 MME로 보낸다.

Reference

3GPP TS 23.401

Attach Procedure.pdf