LTE中UE能力(UE Capability)的梳理和解
析
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1.关于LTE中UE能力的问题,也是大家经常提问的地方之一。比如”UE支持的RAT?/UE支持的Frequecy band?/UE的功率等级?/UE是否支持CA,且是那种类型的CA?/UE是否支持PS HO?/UE是否支持SRVCC?/现在系统间移动性大多采用Redirect而不是PS HO,是UE能力不支持么?/UE支持哪些安全算法(加密/完保)?”……等等,这些问题都牵扯到UE能力。所以今天春天工作室试图对其进行梳理和解析。
2.UE能力可分为无线接入相关能力及核心网相关能力。The UE Capability information is made up of the UE Radio Capabilityinformation and the UE Core Network Capability information。涉及到UE能力的规范比较多,这里先列出规范号,分别是
36.101/36.306/23.401/36.331/24.008。
3.网络侧在做各种事件判决或执行各种算法时,均需知道UE的能力,才能做出最切合的判决。比如,UE如果支持CSFB发起联合附着,那么此时网络侧对其执行和处理的过程会不一样;如果UE不支持PS HO的inter-RAT的mobility时,那么网络也只能采取NACC/CCO或者Redirct来实现系统间互操作了;所以,city of industry
life is cool由于UE的能力各不相同且差异较大,那么网络需要获知UE的能力。这就要求UE能力可以通过某种方式上报并同步了。
4.UE的能力上报及同步,是UE第一次ATTACH或TAU的时候,UE会主动上报自己的能力,此属于NAS过程;而无线侧在RRC规范中,也有UE能力查询过程,获取并传递UE能力。
5.下面贴图是一次完成的attach的过程。我们可以把UE能力查询及上报的过程,放在整个信令流程中去理解。
参考上图,如果消息9中,携带了UE Radio Capability的IE,则eNB不会发送UECapabilityEnquiry消
息给UE,即没有10/11/12的过程;否则,如果消息9中没有携带UE能力,则基站会发起UE能力查询过程,这在第一次入网(ATTACH/TAU)的过程中经常会看到。而UE上报了无线能力信息到eNB之后,eNB再给MME发送Capability Info Indication消息,传递并上报UE的能力信息至MME。雅虎字典
而在协议设计中,为了减少空口信令开销,MME会保存UE Radio Capability信息,而在S1流程INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中,MME还会把UE能力传递给eNB,故此时eNB无需针对UE发起UECapabilityEnquiry过程,因为UE能力可知。
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但是,在UE在执行attach或者“first TAU following GERAN/UTRANAttach”或“UE radio capability update”时,MME不会在INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中带UE Radio Capability信息给eNB的,并会把本地保存的UE Radio Capability信息删除,故这三种情况,eNB会问UE要UE能力,在eNB获知之后还需上报给MME。职称英语准考证打印
omi注:"UEradio capability update"TAU is only supported for changes of GERAN and UTRAN radio capabilities in ECM-IDLE。
这里面有2个推论: 1.在RRC-CONNECTED下,eNB也会一直保存UE Radio Capability 信息。反过来,UE从RRC连接态转移到RRC空闲态下,UE的RRC连接的上下文会释放,自然eNB针对某个UE的能力信息也将删除。但此时MME不会删除UE的能力信息的,因为MME依然是MM-REGISTERED,
除非UE去附着(detach)或其他。 2.UE无线能力信息如果发生改变,UE需要先发起detach,再attach。一个很简单的例子,比如我们把CMCC的5模手机现在锁死在LTE单模下工作,相当于人为的改变了UE的能力,此时我们会发现UE的信号图标,会暗了,再亮了。如果去跟信令的话,这就会是一次“UE能力改变”导致的“去附着+附着“的过程。这样去附着+附着机制,保证了UE能力信息的同步。
进一步说,在附着过程中,与UE能力相关的信令,会有2个——NAS EMM信令ATTACH REQUEST及RRC信令UE Capability Enquiry/Information。之前的贴图中已经标注。
可以看出,在Attach request中,UE会将自己的安全能力(支持的EEA/EIA算法)上报,其目的是协商UE和MME之间的NAS安全性,并对随后的NAS信令交互进行加密和完整性保护。另外注意到,除了UE network capability之外,UE还会上报跟23G相关的MS Radio Access capability,后者对现在234G共存的情况下变得重要。截图如下:
6.RRC过程中与UE能力相关的主要是UECapabilityEnquiry及UECapabilityInformation。其中最丰富的是UECapabilityInformation,规范中的截图如下:美国大选公布时间
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