Inhoud

Inleiding

Voorwaarden

Vereisten

Gebruikte componenten

Achtergrondinformatie

Probleem

Uitgevoerde analyse

Oplossing

Inleiding

In dit document wordt de onverwachte toegewezen IP-wijziging beschreven wanneer Customer Premises Equipment (CPE) probeert de radiobron te herstellen.

Voorwaarden

Vereisten

Cisco raadt kennis van de volgende onderwerpen aan:

- LTE (Long Term Evolution)

- Algemene Packet Radio Service (GPRS)

- Terrestrische radio-toegangsnetwerk (E-UTRAN)

Gebruikte componenten

Dit document is niet beperkt tot specifieke software- en hardware-versies.

De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.

Achtergrondinformatie

In dit geval zijn CPE-modems die worden geïmplementeerd voor het aanbieden van vaste LTE-services (Home Broadband). De informatie en het scenario die in dit artikel worden beschreven, kunnen echter ook van toepassing zijn op mobiele telefoons.

Probleem

Elke keer dat CPE probeert de radiobarender opnieuw in te stellen, stuurt de MME een Create Session request met een andere EPS Bearer ID (EBI) dan de eerder ingestelde. Hierdoor verandert de CPE IP die door PGW wordt toegewezen.

Uitgevoerde analyse

Gespreksstroom geanalyseerd

1. Het MME richt zich op de UECcontextReleaserequest, zodra de signaleringsverbinding tussen het MME en het eNodeB voor een bepaalde CPE wordt vrijgegeven, en verwijdert alle eNodeB-gerelateerde informatie (eNodeB-adres dat in gebruik is voor S1-MME, MME UE S1 AP ID en eNB UE S1AP ID). De rest van de CPE MME-context blijft echter behouden, inclusief de S-GW S1-U configuratie-informatie (adres en TEID’s).

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]

Op dit punt, gebaseerd op 3GPP TS 23.401, 5.3.5 S1 vrijgaveprocedure:

- 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.

Beide verklaringen betekenen dat de CPE nog steeds een PDN-verbinding heeft en in het netwerk is geregistreerd (Standaarddrager is nog steeds aanwezig in MME, SGW en PGW; er zijn alleen radiobronnen vrijgegeven). Aangezien de CPE nog steeds bij een netwerk is geregistreerd, maar de S1-verbinding is vrijgegeven vanwege inactiviteit, beschikt de CPE niet over radio bronnen. Dat betekent dat de CPE zich in een EMM-geregistreerde, maar ECM-IDLE staat bevindt.

2. Gebaseerd op 3GPP TS 23.401, wanneer CPE in EMM-geregistreerde en ECM-IDLE staten nieuw verkeer te verzenden heeft maar geen beschikbare radiomiddelen, moet het een procedure van de de Dienstenaanvraag verzenden. Door het verzenden van het Service request-bericht wordt de S1-connectiviteit hersteld, maar EBI en IP die door PGW zijn toegewezen, worden niet gewijzigd.

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.

Afgeleid van 3GPP TS 23.401

In dit geval, wanneer CPE opnieuw radiobaren moet vestigen, verzendt het een Bijlageverzoek in plaats van een bericht van het de Dienstenverzoek:

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. Neem de 3GPP TS 23.401 waar E-UTRAN initiële bevestiging is beschreven:

Afgeleid van 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.

Aangezien MME een onverwacht Bijlageverzoek van eNB ontvangt, verwijdert het de standaarddrager die eerder werd gevestigd (tijdens UEContextReleaserequest in frame 74, werden alleen radiofrequenties vrijgegeven, werd de verbinding PDN na dit punt nog steeds gevestigd) door het verzenden van de berichten van het Verzoek van de Schrappingssessie naar de betrokken SGW en PGW. De GW's bevestigen met een bericht Delete Session Response:

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. Op basis van de E-UTRAN Initial Attach-procedure stuurt MME, nadat het verzoek/antwoord voor het wissen van sessies is verwerkt, een verzoek voor het maken van sessies naar SGW waarin een nieuw EBI wordt toegewezen, en PGW wijst een ander IP toe aan het CPE voor dit nieuwe 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

Oplossing

CPE gedraagt zich niet volgens de 3GPP normen. Aangezien eNB de procedure voor het vrijgeven van S1 start vanwege inactiviteit van de gebruiker, wanneer CPE probeert de radiobaren weer in te schakelen, moet het een Service Request-bericht verzenden. CPE stuurt echter in plaats daarvan een verzoek om bijlage.

De standaarddrager wordt gevestigd wanneer de UE met een PDN verbindt, en dat blijft gevestigd tijdens het leven van de PDN-verbinding om de UE van altijd-on connectiviteit aan die PDN te voorzien. Aangezien CPE een nieuw aanhechtingsverzoek verzendt, voldoet MME aan 3GPP TS 23.401 specificatie die PDN verbinding beëindigt door het verzenden van het Verzoek van de Schrapping van de Zitting; daarom wordt de standaarddrager met EBI=10 geschrapt. Wanneer MME een nieuw Create Session request verstuurt, kan de nieuwe standaarddrager worden toegewezen met een andere EBI en IP (bijvoorbeeld EBI=9 en IP 10.62.135.145) dan de eerder toegewezen.