4G网络相关知识（二）

UE在LTE/EPC上进行数据业务，第一步需要注册到EPC网络上。

    1.终端的附着流程

1）初始请求阶段：UE和eNodeB建立RRC的过程。（该过程首先是需要S1接口信令连接的建立和获取用户标识）

S1接口信令连接的建立：最终会建立起用户在S1接口的信令连接。（需要注意：S1信令连接是建立在S1-MME接口SCTP连接之上的，前者是第五层后者是第四层）

获取用户标识：为了避免个人信息的暴露，采用了如下机制：

   用户的永久标识是在USIM卡的IMSI上，而MME会分配一个临时标识GUTI，在MME里存在IMSI与GUTI的对应关系，但是用户与网络的通信是使用GUTI。用                                    户在请求信息中上报的标识可能是IMSI，上一次使用的GUTI。如果是GUTI，则要看是不是本MME分配的，如果不是则需要找到当时分配的MME，去它那里   取ISMI。（MME之间的通信是利用IP/GTP协议通信，即找到对方的IP就可以）；如果还是失败，则直接要求UE上报ISMI。

   补充：MME与MME之间的通信过程：MME会利用GUTI中的GUMMEI信息构造MME FQDN交给DNS解析，从而获得MME的S10接口的IP地址。

2）鉴权和安全阶段：鉴权过程是MME从HSS获取鉴权向量，并完成UE和网络的鉴权过程；安全过程是UE和MME之间建立加密和完整性保护上下文的过程。这样网络就认可了UE的接入。

         Diameter选路：

Diameter协议是顶层协议，DRA负责转发该协议。在MME与ＨＳＳ之间的Ｓ６ａ接口直接的情况见上图。

3）位置更新阶段：需要将UE的位置信息登记到HSS。

4）承载的建立阶段：承载的创建就是为终端创建数据通道的过程。这个数据通道经过ＵＥ，ｅＮｏｄｅＢ，Ｓ－ＧＷ，Ｐ－ＧＷ，外部ＰＤＮ网络。创建数据通路的过程就是ＭＭＥ作为核心节点控制ＵＥ，ｅＮｏｄｅＢ等等各个节点为用户创建承载的过程。

位置更新结束后，需要创建默认承载。默认承载首先需要通过DNS解析获得相应的S-GW与P-GW列表，最终选出一对S-GW与P-GW发起默认承载建立流程。

5）DNS和拓扑选择阶段：EPC网络设备之间的寻址与选择也是通过DNS域名解析的。EPC网络中的所有域名都遵从Internet域名分配。

一般的DNS解析类型是A类型，但是EPC网络的解析还存在NAPTR类型和SRV类型。

拓扑选择的目的就是选择合适的S-GW与P-GW建立承载。

注:1.当UE注册到网络上时，就需要和外部PDN建立IP连接（也叫PDN连接），这个IP连接叫做EPS承载；这个EPS承载就是附着流程时建立的默认承载。

     2.默认承载与专有承载对应，两者使用相同的IP地址，只不过是Qos不相同。

     3.在Qos中，对数据的限制有两种方式：GBR和Non-GBR；默认承载的Qos只能是Non-GBR；

     4.EPS承载分为：无线承载，S1承载，S5/S8承载。其中无线承载和S1承载合起来叫做eRAB

     5.S1接口的解释：

        S1接口分为用户平面和控制平面。用户平面接口S1-UP将演进基站和服务网关连接，用于传送用户数据和响应的用户平面控制帧。控制平面接口S1-CP将演进基站和移动性管理实体相连，主要完成S1接口的无线接入承载控制，接口专用的操作维护等功能。

　　APN（接入点）：代表了手机用户使用何种方式接入到外部PDN（即Internet）