UMTS - NAS Signaling Protocol بروتوكول التشوير

 UMTS - NAS Signaling Protocol بروتوكول التشوير

بروتوكول إشارات NAS هو بالفعل بروتوكول 3GPP وتم تطويره من أجل 3GPP فقط ، وبالتالي ، لا يمكن العثور على هذا البروتوكول في أي مكان آخر غير أنظمة 3GPP.

• UE للتنقل وإدارة الجلسة.
• MME لـ EPC وعقد الشبكة القديمة (SGSN لـ GPRS و MSC لمجال CS).
• تبادل الرسائل.

بروتوكول إشارات NAS لإدارة التنقل EPS

يتم سرد إجراءات إدارة تنقل EPS لإشارات NAS في الجدول أدناه. يشير "X" في العمود "C" إلى ما إذا كان متغير في المجموعة مع مكدس بروتوكول إشارات NAS CS قيد المطابقة (حالة التكوين مع CSFB مسموح بها ، ضمن المجموعة المزعومة).

تم عرض حالات النجاح فقط (في حالة حدوث خطأ باستخدام رسائل الرفض المناسبة ، بشكل أساسي من خلال الشبكة) ؛ لا يشمل الشرح جميع الحالات الممكنة. عادة ما يتم الاحتفاظ برسائل الحوارات بواسطة أجهزة ضبط الوقت ضد فقدان الرسائل ؛ على سبيل المثال ، يتم استخدام المؤقت T3410 للإشراف على الإجراء وإرفاق تنتهي صلاحيته بعد 15 ثانية. لذلك في حالة عدم وجود استجابة (قبول أو رفض) من الشبكة ، يتم بدء إجراء إعادة المحاولة. تستخدم العدادات للحد من عمليات إعادة المحاولة. تعمل شبكة Mobility EPS Management سبعة أجهزة ضبط الوقت وأجهزة ضبط الوقت UE 14.

إجراء	الرسائل	تفسير
إعادة تخصيص GUTI	أمر إعادة تخصيص GUTI ←	تستخدم لتخصيص معرف مؤقت لتجهيزات المستعمل.
	اكتمال إعادة تخصيص GUTI →
المصادقة	مطلوب المصادقة. ←	تستخدم لمصادقة UE.
	استجابة المصادقة. →
التحكم في وضع الأمان	أمر وضع الأمان ←	تستخدم للتفاوض بين UE و MME.
	أمر وضع الأمان →
هوية	مطلوب الهوية. ←	تستخدم لتحديد هوية تجهيزات المستعمل.
	احترام الهوية. →
معلومات EMM	معلومات EMM ←	تستخدم لنقل معلومات الدعم إلى UE.
حالة EMM	حالة EMM ← أو →	تستخدم للإبلاغ عن الخطأ.
يربط	إرفاق مطلوب. ←	يُستخدم لتسجيل تجهيزات المستعمل في الشبكة وتخصيص الموارد.
	أرفق قبول ←
	إرفاق Complete →
فصل	مطلوب فصل. →	تُستخدم لإزالة تسجيل UE في الشبكة.
	افصل قبول ← أو →
تتبع منطقة التحديث	مطلوب تحديث منطقة التتبع. →	تستخدم للتنقل في وضع الخمول.
	تحديث منطقة التتبع يقبل ←
طلب خدمة	متطلبات الخدمة →	تُستخدم عندما تكون تجهيزات المستعمل في وضع الخمول.
النداء	طلب الطبقة السفلى للترحيل	تُستخدم عندما تكون تجهيزات المستعمل في وضع الخمول وتصل حركة الوصلة الهابطة.
	متطلبات الخدمة
نقل رسالة NAS	نقل NAS من UL / DL ← / →	تستخدم لنقل الرسائل القصيرة في شكل مغلف.

بروتوكول إشارات NAS لإدارة جلسة EPS

تتعلق الكتلة الثانية لوظيفة إشارات NAS بمعالجة الجلسة. بدأت أربع شبكات داخلية وأربعة تجهيزات مستخدمة الإجراءات الموجودة في الإدارة السليمة بيئياً. يسرد الجدول التالي الرسائل مع التدفقات المقابلة للنجاح (مرة أخرى ، يتم إنشاء الحالات السلبية باستخدام رسائل الرفض المناسبة). يتم تطعيم بعضها في رسائل EMM NAS ، حيث يتم توفير حاوية (على سبيل المثال ، يتم تعبئة اتصال REQUEST PDN في رسالة طلب الإرفاق). كما تم تحديد رسالتين بسيطتين لتبادل المعلومات العامة.

إجراء	الرسائل	تفسير
تنشيط سياق حامل EPS الافتراضي	تفعيل مطلوب سياق حامل EPS الافتراضي. ←	ينشئ سياق حامل EPS افتراضي بين UE و EPC.
	تفعيل مطلوب سياق حامل EPS الافتراضي. →
تنشيط سياق حامل EPS المخصص	متطلب سياق الحامل ←	السياق مع QoS و TFT بين UE و EPC.
	تفعيل متطلبات سياق حامل EPS المخصص →
تعديل سياق حامل EPS	تعديل سياق حامل EPS مطلوب. ←	يعدل سياق حامل EPS موجود لجودة الخدمة و TFT بين UE و EPC.
	قبول تعديل سياق حامل EPS. ←
إلغاء تنشيط سياق حامل EPS	إلغاء تنشيط EPS لحامل السياق مطلوب. ←	قم بإلغاء تنشيط سياق حامل EPS.
	إلغاء التنشيط يقبل سياق حامل EPS. ←
طلبت UE توصيل PDN	مطلوب اتصال PDN. →	يطلب إعداد حامل افتراضي إلى PDN.
	يقبل اتصال PDN ←
طلبت UE فصل PDN	طلب قطع اتصال PDN. →	افصل UE عن PDN واحد.
	إلغاء تنشيط EPS لحامل السياق مطلوب. ←
طلبت UE تخصيص موارد لحاملها	تخصيص الموارد لحاملها. →	تستخدم لطلب الموارد لحاملها.
	تعديل متطلبات سياق حامل EPS. ←
طلبت UE تعديل مورد الحامل	مطلوب تعديل الموارد لحاملها. →	تستخدم للتعديل.
	تعديل متطلبات سياق حامل EPS. ←
طلب معلومات ESM	طلب معلومات ESM ←	تستخدم لطلب خيار تكوين البروتوكول.
	استجابة معلومات ESM →
حالة ESM	حالة ESM ← أو →	يبلغ نظير إشارات NAS الأخرى بالأخطاء.

Stream Control Transmission Protocol (SCTP) بروتوكول نقل التحكم في الدفق (SCTP)

 Stream Control Transmission Protocol (SCTP) بروتوكول نقل التحكم في الدفق (SCTP)

بروتوكول نقل التحكم في الدفق (SCTP) هو بروتوكول نقل موثوق يتم تشغيله أعلى خدمة الحزمة دون اتصال يحتمل أن يكون غير موثوق به مثل IP. تم تطويره خصيصًا للتطبيقات وعروض الإشارات التي تم التعرف عليها بدون مخططات بيانات خطأ النقل غير المكررة (الرسائل). يتم إجراء الكشف عن تلف البيانات وفقدان البيانات وتكرار البيانات باستخدام المجموع الاختباري وأرقام التسلسل.

يتم تطبيق آلية إعادة الإرسال الانتقائي لتصحيح فقدان البيانات أو تلفها. الاختلاف الحاسم هو TCP متعدد التوجيه ومفهوم التدفقات المتعددة في اتصال. حيث يسمى تدفق TCP سلسلة من البايتات ، يمثل تدفق SCTP سلسلة من الرسائل. تحاول SCTP الجمع بين مزايا UDP و TCP ، ولكن تجنب عيوبها ؛ تم تعريفه في IETF RFC 4960.

يتم استخدام SCTP في العديد من واجهات مستوى التحكم الداخلي للشبكة ، مع تطبيقات SCTP هذه -

• S1-MME: بين eNodeB و MME
• SBc: بين MME و SBc.
• S6a: بين MME و HSS
• S6d: بين SGSN و HSS
• SGs: بين MSC / VLR و MME
• S13: بين MME و EIR

بروتوكول تطبيق S1

توجد فئتان من الإجراءات عبر S1-MME: تجهيزات المستعمل المرتبطة وغير المرتبطة بتجهيزات المستعمل. علاوة على ذلك ، يتم تحديد فئتين من الرسائل: يتم الرد على Class1 مع الفئة 2. يتم سرد الفئة 1 والإجراءات ذات الصلة رسائل البادئ / الاستجابة في الجدول أدناه ؛ تتطابق إجراءات أسماء رسائل الفئة 2 إلى حد كبير مع أسماء الإجراءات ، ويسرد الجدول أدناه (الجدول الثاني) هذه الأسماء فقط.

الإجراء الابتدائي	بدء الرسالة	الاستجابة (إذا نجحت)
التحضير للتسليم	التسليم مطلوب	أمر التسليم
تخصيص الموارد اليدوية	مطلوب تسليم.	مطلوب تبديل المسار. ack.
طلب تبديل التصحيح	مطلوب تبديل المسار.	تبديل المسار ack.
إلغاء التسليم	إلغاء التسليم	التسليم يلغي ack.
إعداد E-RAB	مطلوب إعداد E-RAB.	استجابة إعداد E-RAB
تعديل E-RAB	تعديل مطلوب E-RAB.	E-RAB تعديل Resp.
إصدار E-RAB	إصدار الأمر E-RAB	أمر E-RAB Resp.
الإعداد الأولي للسياق	مطلوب إعداد السياق الأولي.	الإعداد الأولي للسياق Resp.
إعادة تعيين	إعادة تعيين	إعادة تعيين Ack.
إعداد S1	مطلوب إعداد S1.	استجابة إعداد S1
إصدار سياق UE	أمر تحرير سياق UE	اكتمل إصدار سياق UE
تعديل سياق UE	مطلوب تعديل سياق UE.	تعديل سياق UE
تكوين eNodeB	تحديث تكوين ENB	تحديث تكوين ENB ack.
تكوين MME	تحديث تكوين MME	تحديث تكوين MME ack.
الكتابة- استبدال تحذير	مطلوب تحذير الكتابة والاستبدال.	الكتابة-استبدال التحذير Resp.

الإجراء الابتدائي

• إشعار التسليم
• إشارة إطلاق E-RAB
• النداء
• رسالة UE الأولية
• نقل NAS للوصلة الهابطة
• النقل NAS Uplink
• مؤشر عدم التسليم NAS
• قم بإلغاء تنشيط التتبع
• تتبع البداية
• تتبع إشارة الفشل
• إشارة فشل الإبلاغ عن الموقع
• التحكم في الإبلاغ عن الموقع
• تقرير الموقع
• تتبع حركة مرور الخلايا
• دلالة الخطأ
• طلب الإفراج عن سياق UE
• نفق للوصلة الهابطة S1 CDMA2000
• نفق الإرسال S1 CDMA2000
• إشارة معلومات قدرة UE
• نقل حالة eNodeB
• نقل حالة MME
• بداية التحميل الزائد
• توقف الحمل الزائد
• eNodeB نقل المعلومات المباشر
• MME نقل المعلومات المباشر
• نقل تكوين eNodeB
• تكوين MME

بروتوكول تطبيق X2

بروتوكول تطبيق X2 له الكثير من القواسم المشتركة مع S1-AP ؛ يتم إجراء نفس التصنيف في رسائل الفئة 1 والفئة 2. تكون رسالة الإعداد أصغر بكثير ، بما يتوافق مع الوظيفة المتخصصة لـ X2.

إجراء	بدء الرسالة	صف دراسي	الاستجابة (إذا نجحت)
التحضير للتسليم	مطلوب تسليم.	1	مطلوب تسليم. ack.
إعادة تعيين	مطلوب إعادة تعيين.	1	إعادة تعيين Resp.
إعداد X2	إعداد X2	1	X2 إعداد Resp.
تحديث تكوين eNodeB	تحديث تكوين ENB	1	تحديث تكوين ENB ack.
بدء الإبلاغ عن حالة المورد	مطلوب حالة المورد.	1	حالة المورد
مؤشر الحمل	معلومات التحميل	2
إلغاء التسليم	إلغاء التسليم	2
نقل حالة SN	نقل حالة SN	2
إصدار سياق UE	إصدار سياق UE	2
حالة المورد	حالة المورد	2
الإبلاغ	تحديث
إشارة الخطأ	إشارة الخطأ	2

 

UMTS - IKEv2 & MOBIKE

Internet Key Exchange هو إصدار متطور 2 تم تعريفه بواسطة IETF في RFC 4306. يسمح بإنشاء روابط أمان وأنفاق IPSec والحفاظ عليها بين عقدتين وتبادل بعض بيانات التكوين ؛ يتم نقلها إلى ما يسمى بمحاورات تكوين الحمولة في الرسالة.

تتكون جلسة IKEv2 الشاملة من حوارات متعددة ومراحل منظمة. يرد في الشكل أدناه تدفق الرسائل والقاعدة النموذجية ، ووصف لكيفية تطبيقه في سياق التشوير بين الاتحاد الأوروبي و ePDG -

IKEv2Phase	تعليقات
التبادل الأولي	يخطر الحمولة كمؤشر دعم MOBIKE. سيتم طلب / تسليم عنوان IP في حمولة التكوين. سيتم طلب / تقديم عنوان وكيل المنزل في حمولة التكوين.
مصادقة الصرف
إنشاء الطفل SA	لإنشاء نفق محمي لإشارات DSM IPv6
x. تبادل المعلومات	في أي وقت بعد AUTH.

في نظام 3GPP المتطور ، يتم استخدام IKEv2 لـ -

• معلومات عنوان IP: إما عنوان IPv4 أو بادئة IPv6.
• معلومات اختيار وضع تنقل IP.
• معلومات عنوان IP: بادئة IPv6.
• عنوان خادم DNS.

قطر الدائرة

القطر عبارة عن بروتوكول AAA عام ، مع وظائف إضافية للوصول إلى الشبكة والتنقل ومعالجة جودة الخدمة. على الرغم من أنه من حيث المبدأ ، ذو طبيعة عامة من نظير إلى نظير ، إلا أنه يُستخدم في بنية 3GPP في وضع خادم العميل. لديها قابلية توسعية مدمجة وبالتالي فهي تدعم بشكل مثالي هياكل الرسائل على الواجهات مع الحاجة إلى بعض المرونة. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يدعم تكوينات خادم متعددة مع معالجة الفشل وتجاوز الفشل. وظيفيًا ، لها أوجه تشابه مع نصف قطرها السابق ولكنها تختلف اختلافًا عميقًا في مستوى الرسالة والمعلمات. يوفر DIAMETER القدرة على اكتشاف الأقران الميت بواسطة أزواج من رسائل نبضات القلب. يمكن تشغيله عبر SCTP أو TCP ويستخدم منفذ 3868.

يستخدم بروتوكول DIAMETER على نطاق واسع في EPC -

• S6a لتنزيل الاشتراك والتحديث بين MME و HSS.

• S6d (بين SGSN و HSS مطور) ، وهو نظير S6a للعالم القديم مع إمكانية التشغيل البيني مع النظام الجديد.

• S13 لفحص المعدات بين MME و EIR.

• SWa للمصادقة بين الوصول غير الموثوق به غير 3GPP وخادم AAA.

• STa للمصادقة بين الوصول الموثوق به غير 3GPP وخادم AAA والترخيص.

• SWd لإعادة التوجيه بين وكيل AAA وخادم AAA (إعادة التوجيه بين VPLMN و HPLMN).

• S6b لترخيص APN والتنقل بين PDN GW وخادم AAA.

• SWm للمصادقة والتفويض بين خادم ePDG وخادم AAA.

• SWx لتبادل ناقل المصادقة ومعلومات التسجيل بين خادم AAA و HSS.

• Gx لمعالجة جلسة IP-CAN ومعالجة جلسة GW-Control بين PDN GW و PCRF.

UMTS - Extensible Authentication Protocol بروتوكول المصادقة الموسعة

 UMTS - Extensible Authentication Protocol بروتوكول المصادقة الموسعة

إنه إطار عام تم تطويره بواسطة IETF (RFC 3748). تدعم آلية الإشارات الأساسية طرق المصادقة المختلفة في الأعلى.

يتم تحديد الاستخدام المحدد لـ EAP للعمل البيني مع نظام 3GPP بواسطة طريقة EAP-AKA المستخدمة بالفعل EAP-AKA في I-WLAN.

الخطوات الأساسية لمصادقة EAP مذكورة أدناه -

• يرسل مصدق EAP طلب مصادقة إلى الجهاز المستهدف / الاتحاد الأوروبي (L2) ؛ يتلقى الاستجابة من الجهاز المستهدف / الاتحاد الأوروبي ويرسلها إلى البنية التحتية AAA.

• ينفذ خادم AAA طريقة EAP ، مما يؤدي إلى تحدي الجهاز المستهدف ، والذي يتم إرساله بواسطة المصدق.

• يجب أن يواجه الجهاز المستهدف التحدي ؛ يتم نقل الإجابة إلى خادم AAA عبر المصدق.

• يقارن خادم AAA الاستجابة للتحدي مع تلك المتوقعة ويقرر المصادقة الناجحة. يتم إرجاع إشارة النجاح أو الفشل إلى الجهاز الهدف.

اختياريًا ، يمكن استخدام الإخطارات لنقل معلومات إضافية ؛ يستخدم هذا لإشارة اختيار أسلوب تنقلية IP. أثناء التصميم ، كان هناك قرار رئيسي لفصل مناطق أمان شبكات الوصول غير 3GPP في مجال الأمن 3GPP ، وكذلك إلى المجال الآخر.

النتيجة العملية هي أن معرف شبكة الوصول غير 3GPP يدخل خوارزمية الأمان ، الأمر الذي يتطلب مواصفات متغير من EAP-AKA ، EAP-AKA (ممتاز).

UMTS - Proxy Mobile IPv6 Protocol UMTS - بروتوكول IPv6 للجوال الوكيل

 UMTS - Proxy Mobile IPv6 Protocol UMTS - بروتوكول IPv6 للجوال الوكيل

إنه بروتوكول إدارة التنقل الذي تم توحيده بواسطة فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) والذي يعمل على تطوير معايير بروتوكول الإنترنت.

قدرة تكديس مزدوجة

قدرة المكدس المزدوجة لـ PMIPv6 لها هدفان -

• لدعم عناوين IPv4 المنزلية

• للسماح بنقل IPv4 فقط عبر شبكة الوصول ؛ في هذه الحالة ، قد يستخدم MAG أيضًا عنوان IPv4 الخاص ، ويمكن نشر NAT على طول المسار نحو LMA.

يمكن استخدام هاتين الميزتين بشكل مستقل. لحل هذه المتطلبات ، تم إجراء الامتدادات التالية -

في ذاكرة التخزين المؤقت الملزمة لـ LMA -

• عنوان IPv4 المعين لعقدة الهاتف المحمول ومسجل الآن في بوابة الوصول للجوال (بما في ذلك قناع الشبكة الفرعية المقابل). يأتي إما من تكوين / ملف تعريف ثابت أو يتم تخصيصه ديناميكيًا بواسطة LMA.

• عنوان جهاز التوجيه الافتراضي IPv4 المعين للعقدة المتنقلة.

في قائمة التحديث الملزم لـ MAG -

• عنوان المنزل IPv4 المعين للواجهة المتصلة بالهاتف المحمول.

• جهاز التوجيه الافتراضي IPv4 الخاص بالعقدة المتنقلة. يجب أن يقوم LMA و MAG بتنفيذ IPv6 ، كما يحتاجان أيضًا إلى عنوان IPv4. MAG هو الموجه الافتراضي IPv4 الخاص بتجهيزات المستخدم على ارتباط الوصول الخاص به.

إشارات PMIPv6

يوفر الجدول أدناه نظرة عامة على رسائل إشارات PMIPv6 (الأساسي PMIPv6 والتحسينات المحددة في IETF لربط الفصل وطريقة الإدارة). يتم إنشاء قاعدة PMIPv6 للتشوير باستخدام "Binding Update" (BU) MAG إلى LMA ، ويتم استخدام رسائل "ربط إقرار التحديث" (BUA) المقابلة مرة أخرى إلى MAG للتسجيل والتحديث وحذف الربط. عادةً ما يتم طلب معلومات عنوان IP (بادئة عنوان IPv4 أو IPv6) بواسطة LMA و MAG المعينين من خلال التسجيل الأولي.

رسالة إشارات PMIPv6		اتجاه	وصف
تحديث ملزم	PBU	MAG → LMA	طلبات إنشاء وتمديد وحذف ارتباط التنقل. يتم استخدامه أيضًا لطلب عنوان IPv4 جديد.
إقرار التحديث الملزم	PBA	LMA → ماج	يقر طلبات إنشاء وتمديد وحذف ربط التنقل. كما أنها تستخدم لتخصيص وعنوان IPv4.
إشارة إبطال ملزمة	BRI	لام → ماج	الإخطار بإلغاء الربط وبالتالي سيتم حذفه بواسطة LAM ، يسمح أيضًا بالإلغاء الجماعي.
إقرار الإلغاء الملزم	BRA	MAG → LMA	يقر إبطال ملزم.
نبض القلب	HB	MAG → LMA LMA → ماج	رسالة تشوير دورية ، تستخدم لاكتشاف الفشل.

تمت إضافة عناصر معلومات محددة 3GPP إلى PMIPv6

تم تصميم PMIPv6 للاستخدام العام جداً. 3GPP لها بعض المتطلبات الخاصة الناشئة عن الحاجة إلى جعلها متوافقة قدر الإمكان مع قدرات GTP.

معلومات خاصة بالبائع	اتجاه	تفسير
خيارات تكوين البروتوكول	MAG → LMA LMA → ماج	معكوسة من GTP ، تستخدم لنقل البيانات ذات الصلة بالبروتوكول المطلوبة بشكل متكرر بين UE والشبكة.
كود خطأ 3GPP محدد	LMA → ماج	يمكن أن يشير إلى أنه لا يتم منح وصول إلى APN.
معرف مجموعة الاتصال (CSI)	LMA → ماج MAG → LMA	يحتوي على واحد أو أكثر من CSIs. يتم إنشاؤه لكل اتصال PDN جديد ويستخدم في حالة فشل العقدة الجزئي في تحديد PDN.
مؤشر نوع PDN	LMA → ماج	يُستخدم للإشارة إلى قرار PDN GW.
عنوان IP PDN GW	MAG → LMA	يستخدم في حالة التسلسل على S2a / S2b للتحويل إلى LMA المتوسط.
دلالة تخصيص عنوان DHCPv4	LMA → ماج	يشير إلى أن IP عند التخصيص من خلال DHCPv4 ستستخدمه تجهيزات المستعمل.