Sommario

Introduzione

Prerequisiti

Requisiti

Componenti usati

Premesse

Problema

Analisi eseguita

Soluzione

Introduzione

In questo documento viene descritta la modifica imprevista dell'indirizzo IP allocato quando CPE (Customer Premises Equipment) tenta di ristabilire il supporto radio.

Prerequisiti

Requisiti

Cisco raccomanda la conoscenza dei seguenti argomenti:

- LTE (Long-Term Evolution)

- Servizio General Packet Radio (GPRS)

- Rete di accesso radio terrestre (E-UTRAN)

Componenti usati

Il documento può essere consultato per tutte le versioni software o hardware.

Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.

Premesse

In questo caso, i CPE sono modem installati per la fornitura di servizi LTE (Home Broadband) fissi. Tuttavia, le informazioni e lo scenario descritti in questo articolo possono essere applicati anche ai telefoni cellulari.

Problema

Ogni volta che CPE tenta di ristabilire il supporto radio, l'MME invia una richiesta di creazione sessione con un EBI (EPS Bearer ID) diverso da quello stabilito in precedenza. Questo causa la modifica dell'indirizzo IP CPE assegnato da PGW.

Analisi eseguita

Flusso di chiamata analizzato

1. Concentrandosi sulla UEContextReleaseRequest, una volta rilasciata la connessione di segnalazione tra l'MME e l'eNodeB per un particolare CPE, l'MME elimina tutte le informazioni relative all'eNodeB (indirizzo eNodeB in uso per S1-MME, MME UE S1 AP ID e eNB UE S1AP ID). Tuttavia, conserva il resto del contesto CPE MME, incluse le informazioni di configurazione S-GW S1-U (indirizzo e TEID).

Frame 74        2022-05-31 08:48:14.866        10.30.50.36           10.125.230.100        S1AP        UEContextReleaseRequest [RadioNetwork-cause=user-inactivity]

Frame 75        2022-05-31 08:48:14.866        10.125.231.104        10.125.231.105        GTPv2       Release Access Bearers Request

Frame 77        2022-05-31 08:48:14.866        10.125.231.105        10.125.231.104        GTPv2       Release Access Bearers Response

Frame 79        2022-05-31 08:48:14.867        10.125.230.100        10.30.50.36           S1AP        UEContextReleaseCommand [RadioNetwork-cause=user-inactivity]

A questo punto, in base alla procedura di rilascio di 3GPP TS 23.401, 5.3.5 S1:

- All non-GBR EPS bearers established for the UE are preserved in the MME and in the Serving GW

- If the cause of the S1 release is because of User Inactivity, Inter-RAT Redirection, the MME shall preserve the GBR bearers.

Entrambe le istruzioni indicano che il CPE dispone ancora di una connessione PDN stabilita e che è registrato nella rete (il portatore predefinito è ancora presente in MME, SGW e PGW; sono state rilasciate solo risorse radio). Poiché il CPE è ancora registrato su una rete, ma la sua connessione S1 è stata rilasciata a causa di inattività, il CPE non dispone di risorse radio disponibili. Ciò significa che il CPE è in stato EMM-REGISTERED, ma ECM-IDLE.

2. In base a 3GPP TS 23.401, quando CPE negli stati EMM-REGISTERED e ECM-IDLE ha nuovo traffico da inviare ma non dispone di risorse radio, deve essere inviata una procedura di richiesta di servizio. Inviando il messaggio di richiesta di servizio, la connettività S1 viene ristabilita ma EBI e IP assegnati da PGW non vengono modificati.

3GPP TS 23.401 General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access

ECM-IDLE

[…]

In the EMM-REGISTERED and ECM-IDLE state, the UE shall:

- answer to paging from the MME by performing a service request procedure.

[…]

- perform the service request procedure in order to establish the radio bearers when uplink user data is to be sent.

Estratto da 3GPP TS 23.401

In questo caso, quando CPE deve stabilire nuovamente i radiomicrofoni, invia una richiesta di collegamento anziché un messaggio di richiesta di servizio:

Frame 74        2022-05-31 08:48:14.866        10.30.50.36           10.125.230.100        S1AP                    UEContextReleaseRequest [RadioNetwork-cause=user-inactivity]

Frame 75        2022-05-31 08:48:14.866        10.125.231.104        10.125.231.105        GTPv2                   Release Access Bearers Request

Frame 77        2022-05-31 08:48:14.866        10.125.231.105        10.125.231.104        GTPv2                   Release Access Bearers Response

Frame 79        2022-05-31 08:48:14.867        10.125.230.100        10.30.50.36           S1AP                    UEContextReleaseCommand [RadioNetwork-cause=user-inactivity]

Frame 80        2022-05-31 08:48:21.813        10.30.50.36           10.125.230.100        S1AP/NAS-EPS            InitialUEMessage, Attach request, PDN connectivity request

3. Si consideri 3GPP TS 23.401 dove è descritto l'attacco iniziale E-UTRAN:

Estratto da 3GPP TS 23.401

E-UTRAN Initial Attach

[…]

7. If there are active bearer contexts in the new MME for this particular UE (i.e. the UE re-attaches to the same MME without having properly detached before), the new MME deletes these bearer contexts by sending Delete Session Request (LBI) messages to the GWs involved.

The GWs acknowledge with Delete Session Response (Cause) message. If a PCRF is deployed, the PDN GW employs an IP-CAN Session Termination procedure to indicate that resources have been released.

Poiché MME riceve una richiesta Attach imprevista da eNB, elimina il portatore predefinito precedentemente stabilito (durante UEContextReleaseRequest nel frame 74, sono state rilasciate solo le risorse radio, la connessione PDN è stata ancora stabilita dopo questo punto) inviando messaggi Delete Session Request all'SGW e PGW interessati. I GW confermano con un messaggio di eliminazione della risposta alla sessione:

Frame 87        2022-05-31 08:48:22.108        10.125.231.104        10.125.231.105        GTPv2         EBI=10        Delete Session Request

Frame 89        2022-05-31 08:48:22.108        10.125.232.106        10.125.232.107        GTPv2         EBI=10        Delete Session Request

Frame 91        2022-05-31 08:48:22.109        10.125.232.107        10.125.232.106        GTPv2                       Delete Session Response

Frame 93        2022-05-31 08:48:22.110        10.125.231.105        10.125.231.104        GTPv2                       Delete Session Response

4. In base alla procedura di collegamento iniziale E-UTRAN, dopo l'elaborazione della richiesta/risposta di eliminazione della sessione, MME invia una richiesta di creazione della sessione a SGW allocando un nuovo EBI e PGW assegna un IP diverso al CPE per questo nuovo EBI:

Frame 87        2022-05-31 08:48:22.108        10.125.231.104       10.125.231.105        GTPv2         EBI=10        Delete Session Request

Frame 89        2022-05-31 08:48:22.108        10.125.232.106       10.125.232.107        GTPv2         EBI=10        Delete Session Request

Frame 91        2022-05-31 08:48:22.109        10.125.232.107       10.125.232.106        GTPv2                       Delete Session Response

Frame 93        2022-05-31 08:48:22.110        10.125.231.105       10.125.231.104        GTPv2                       Delete Session Response

Frame 95        2022-05-31 08:48:22.112        10.125.231.104       10.125.231.105        GTPv2         EBI=9         Create Session Request

Frame 97        2022-05-31 08:48:22.114        10.125.232.106       10.125.232.107        GTPv2         EBI=9         Create Session Request

Frame 100       2022-05-31 13:48:22.121        10.125.232.107       10.125.232.106        GTPv2         EBI=9         Create Session Response/Create Bearer Request

PDN Address and Prefix(IPv4): 10.62.135.145

Soluzione

Il CPE non si comporta secondo gli standard 3GPP. Poiché eNB avvia la procedura di rilascio S1 a causa dell'inattività dell'utente, quando CPE tenta di ristabilire i supporti radio, deve inviare un messaggio di richiesta di servizio. Tuttavia, CPE invia una richiesta di collegamento.

Il portatore predefinito viene stabilito quando l'utente si connette a una PDN e rimane tale per tutta la durata della connessione PDN per fornire all'utente una connettività sempre attiva a tale PDN. Quando CPE invia una nuova richiesta di collegamento, MME è conforme alla specifica 3GPP TS 23.401 che termina la connessione PDN inviando una richiesta di eliminazione della sessione; pertanto, il portatore predefinito con EBI=10 viene eliminato. Quando MME invia una nuova richiesta di creazione sessione, il nuovo portatore predefinito può essere allocato con un EBI e un IP diversi (ad esempio, EBI=9 e IP 10.62.135.145) da quelli assegnati in precedenza.