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[技术交流] 【和你一起聊聊NB-IoT】Non-IP数据传输过程1—NIDD配置

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发表于 2019-5-5 18:05:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
NB-IoT的一项重要功能就是UE支持Non-IP数据的传输,这是蜂窝物联网增强的重要部分。从EPS系统角度来看,Non-IP 数据是非IP结构化的。Non-IP数据传输,包括MO、MT的数据传输两部分。UE在ESM连接请求消息,如附着或PDN连接请求清息中指示使用Non-IP PDN类型。对于Non-IP PDN类型的PDN连接,网络将不会启动专用承载上下文激活过程。
将Non-IP数据传输给SCS/AS, 可以有两种主要方案:
1)经过SCEF的Non-IP数据传输。
2)经过P-GW的Non-IP数据传输(使用点对点的SGi隧道)。

经过P-GW的点对点SGi隧道方式传输Non-IP数据,目前存在两种传输方案,基于UDP/IP的PtP隧道和基于其他类型的PtP隧道。
(1) 基于UDP/IP的PtP隧道方案
  1)在P-GW上,以APN为粒度,预先配置AS的IP地址。
  2)UE发起附着或PDN建立时,P-GW为UE分配IP地址(该IP不发送给UE),并建立(GTP隧道ID、UE IP地址)映射表。
  3)以上行数据为例,P-GW收到UE侧的Non-IP数据后,将其从GTP隧道中剥离,并加上IP头(源IP是P-GW为UE分配的IP,  目的IP为AS的IP),然后经由IP网约发往AS。
  4) AS收到IP报文后,解析其中的Non-IP户ID、UE IP地址)映射表,便于下行数据发送。


(2)基于其他类型的PtP隧道方案
  1)在P-GW上,以APN为粒度,预先配置AS的IP地址。
  2)UE发起附着或PDN建立时,P-GW不为UE分配IP地址,但建立到AS的隧道,并建立左右两侧隧道的映射表。
  3)以上行数据为例,P-GW收到UE侧的Non-IP数据后,将其从GTP隧道1中剥离,并将其放入隧道2中,再经由隧道发往AS。
  4) AS收到后,解析其中的Non-IP数据内容及其中的用户ID,并建立(用户ID、隧道ID)映射表,便于下行数据发送。
经过SCEF实现Non-IP数据传输基于在MESCEF 之间建立的指向SCEF的PDN连接实现于T6a接口,在UE附着时、UE请求创建PDN连接时被触发建立。UE并不感知用于传输Non-IP数据的PDN连接,不管是指向SCEF的,还是指向P-GW的,网络仅向UE通知某Non-IP的PDN连接使用CP模式。
为了实现Non-IP数据传输,在SCS/AS和SCEF之间需要建立应用层会话绑定。
在T6接口上,使用IMSI来标示一个 T6连接或SCEF连接所归属的用户,使用EPS,来标示SCEF承载。在SCEF SCS/AS间,使用UE的外部标志或MSISDN来承载ID标示用户。
根据迟营商策略,SCE可能缓存MOMT的Non-IP数据包。MME和IWK-SCEF不会缓存上Non-IP数据包

1、NIDD配置
NIDD (Non-IP Data Delivery, 非IP数据传输) 配置过程允许SCS/AS向SCEF 执行初次NIDD配置、更新NIDD配置、删除NIDD配置。通常,NIDD配置过程应在UE附着过程之前执行。
NIDD配置过程如图所示。
图:NIDD配置过程
步骤1: SCS/AS向SCEF发送NIDD配置请求消息。
步骤2: SCEF存储UE的外部IDMSISN和其他相关参数。如果根据服务协议,SSAS不被授权执行该请求,则执行步骤6,拒绝SCSAS的请求,返回相应的错误原因。
步骤3: SCEF向HSS发送NIDD授权请求消息,以便HSS检查对UE的外部标志或MSISDN是否允许NIDD操作。
步骤4: HSS 执行nIDD授权检查,并将UE的外部标志映射成IMSI或MSISDN。如果NIDD授权检查失败,则HSS在步骤5中返回错误原因。
步骤5: HSS 向SCEF返回NIDD授权响应消息。如果UE被配置了MSISDN,在投权响应消息中,HSS返回由外部标志映射的IMSI 和MISIDN。使用HSS 所映射的IMSIMSISDN, SCEF可将T6连接和NIDD配置。
步骤6: SCEF向SCS/AS返回NIDD配置响应消息。配置请求分配SCS/AS Reference ID作为业务主键。

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