概述

TA(Tracking Area)和TAI(Tracking Area Identity)

跟蹤區(qū)。為了確認(rèn)UE的位置，LTE網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)將被分為許多個(gè)跟蹤區(qū)(Tracking Area, TA) TA功能與3G的位置區(qū)(LA)和路由區(qū)(RA)類似，是LTE系統(tǒng)中位置更新和尋呼的基本單位。

TA用TA碼(Tracking Area Code, TAC)標(biāo)識(shí)，一個(gè)TA可包含一個(gè)或多個(gè)小區(qū)，TAC在這些小區(qū)的SIB1中廣播與LAC、RAC類似，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)用TAI作為TA的唯一標(biāo)識(shí)，TAI由MCC、MNC和TAC組成，共計(jì)6字節(jié)。

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TAU(Tracking Area Update)

跟蹤區(qū)更新，當(dāng)UE從一個(gè)TA移動(dòng)到另一個(gè)TA時(shí)，必須在新的TA上重新進(jìn)行位置登記以通知網(wǎng)絡(luò)來(lái)更改它所存儲(chǔ)的移動(dòng)臺(tái)的位置信息，這個(gè)過(guò)程就是跟蹤區(qū)更新。
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TAI LIST

UE在附著時(shí)，MME會(huì)為UE分配一組TA list（長(zhǎng)度1~16）并發(fā)送給UE保存，當(dāng)需要尋呼UE時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)在TA list所包含的小區(qū)內(nèi)向UE發(fā)送尋呼消息。
TAI LIST長(zhǎng)度為8~98字節(jié)，分為三種類型，最多可包含16個(gè)TAI。
UE附著時(shí)，MME通過(guò)ATTACH ACCEPT或TAU ACCEPT消息為UE分配一組TAI(TAI list) 當(dāng)需要尋呼UE時(shí)，網(wǎng)絡(luò)在TAI list所包含的所有小區(qū)內(nèi)向UE發(fā)送尋呼。
UE收到TAI LIST后保存在本地，移動(dòng)過(guò)程中只要進(jìn)入的新TA的TAI包含在TA LIST中，UE都無(wú)需發(fā)起TAU過(guò)程。

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觸發(fā)條件

• UE進(jìn)入新的跟蹤區(qū)，即UE發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的跟蹤區(qū)域碼（TAC）不在UE注冊(cè)網(wǎng)絡(luò)的TA List中；
• 周期性TAU由核心網(wǎng) T3412定時(shí)器控制，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)之后，UE主動(dòng)發(fā)起TAU流程；
• UE從其他網(wǎng)絡(luò)回到EPS網(wǎng)絡(luò)。

TAU作用

• 進(jìn)入新的TA時(shí)，其跟蹤區(qū)標(biāo)識(shí)（TAI）不在UE存儲(chǔ)的TAI List內(nèi)，TAU可以在網(wǎng)絡(luò)中登記新的用戶位置信息
• 給用戶分配新的GUTI。在以下兩種場(chǎng)景下，MME會(huì)分配新的GUTI
  • 若TAU過(guò)程中更換了MME Pool，則核心網(wǎng)會(huì)在TAU Accept 消息中攜帶新的GUTI分配給UE
  • 如果MME打開(kāi)了GUTI重分配開(kāi)關(guān)，則每次TAU的時(shí)候，MME都會(huì)分配新的GUTI給UE
• 使UE和MME的狀態(tài)由EMM-DEREGISTERED變?yōu)镋MM-REGISTERED。UE短暫進(jìn)入到無(wú)服務(wù)區(qū)后回到覆蓋區(qū)，信號(hào)恢復(fù)，且周期性TAU到期
• IDLE態(tài)用戶可通過(guò)TAU過(guò)程請(qǐng)求建立用戶面資源

TAU的流程

空閑態(tài)TAU流程

當(dāng)手機(jī)處于空閑態(tài)時(shí)，若UE發(fā)生位置更新或周期性位置更新定時(shí)器超時(shí)，手機(jī)會(huì)主動(dòng)發(fā)起TAU流程

空閑態(tài)TAU流程描述如下：

UE隨機(jī)接入eNodeB，建立上行鏈路的同步；

在RRC空閑態(tài)時(shí)，UE先和eNodeB建立RRC連接，并通過(guò)RRC Connection Setup Complete消息攜帶 NAS消息（TAU Request），通過(guò)TAU Request消息觸發(fā)TAU流程；

新MME通過(guò) old GUTI 獲得老MME/S4 SGSN 地址，并發(fā)送Context Request 消息去找回用戶的信息。老MME利用完整的 TAU Request消息來(lái)檢查Context Request消息的有效性，而老SGSN則會(huì)通過(guò) P-TMSI Signature 來(lái)驗(yàn)證其有效性。如果新MME指明其已經(jīng)對(duì)UE進(jìn)行過(guò)鑒權(quán)或者UE已經(jīng)通過(guò)老 MME/SGSN 的有效性檢查，老MME/SGSN 就會(huì)開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)器，用來(lái)監(jiān)控資源刪除情況；

老MME/SGSN 發(fā)送 Context Response 消息來(lái)響應(yīng)MME；

如果第2步的有效性檢查失敗，則需要進(jìn)行鑒權(quán)流程；

新MME還需決定是否要更換SGW，可能需要重新選擇SGW；

新MME發(fā)送Context Acknowledge消息給老MME/SGSN ，以保證老MME/SGSN 能夠及時(shí)更新SGW、PGW以及HSS的相關(guān)信息，防止一次TAU流程還未完成，UE又發(fā)起回到老MME/SGSN 的TAU流程；

MME為UE建立MM上下文。MME會(huì)驗(yàn)證來(lái)自UE的EPS承載狀態(tài)和從老MME/SGSN 得來(lái)的承載上下文，并且釋放那些非活動(dòng)態(tài)的用戶承載資源。如果沒(méi)有承載上下文，則MME將會(huì)發(fā)起TAU Reject 拒絕消息。如果新MME選擇一個(gè)新的SGW，則新MME會(huì)向新SGW發(fā)送Create Session Request消息（圖中為Modify Bearer Request消息）去建立承載；

新SGW發(fā)送Modify Bearer Request消息給相關(guān)的PGW；

PGW修改自己的承載上下文，并且返回Modify Bearer Response消息給SGW；

SGW更新它的承載上下文并返回Create Session Response 消息給新MME，這樣就可以進(jìn)行上行數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)了；

MME驗(yàn)證自己是否有來(lái)自原側(cè) MME/SGSN 的簽約數(shù)據(jù)，若沒(méi)有，則MME發(fā)送 Update Location 到HSS去取用戶的簽約信息；

HSS發(fā)送 Cancel Location 給老MME，將 Cancellation Type 設(shè)置為Update Procedure；

如果第2步中的定時(shí)器已經(jīng)超時(shí)，則老MME將刪除MM上下文，否則會(huì)在定時(shí)器超時(shí)之后刪除上下文。這樣當(dāng)?shù)谝淮蜹AU還沒(méi)進(jìn)行完，但UE又觸發(fā)另一個(gè)TAU流程到老MME的時(shí)候，能保證MM上下文還存放在老MME中；

當(dāng)老SGSN收到 Context Acknowledge 消息，并且UE還有l(wèi)u連接，則老的SGSN會(huì)在第2步中設(shè)置的定時(shí)器超時(shí)之后發(fā)送 lu Release Command消息到RNC（RNC在4G中沒(méi)有獨(dú)立的實(shí)體了，功能被劃分到eNodeB和核心網(wǎng)網(wǎng)元中）以釋放 lu 連接；

RNC 發(fā)送 lu Release Complete消息響應(yīng)老SGSN；

HSS發(fā)送 Update Location Ack消息響應(yīng)新MME；

當(dāng)?shù)?步中的定時(shí)器超時(shí)之后，老MME/SGSN 會(huì)釋放承載資源。如果老MME/SGSN 在Context Acknowledge 消息中收到SGW變換過(guò)的說(shuō)明，則老MME/SGSN 將刪除EPS承載資源，即發(fā)送 Delete Session Request給老SGW；

老SGW發(fā)送 Delete Session Response 確認(rèn)消息；

新MME 向UE發(fā)送TAU Accept 消息。如果新MME重新分配了 GUTI ，那么也會(huì)通過(guò)這條消息下發(fā)給UE；

在MME下發(fā)TAU Accept 過(guò)程中，同時(shí)需要進(jìn)行 RRC Secur Mode Command 以及UE能力查詢；其中，eNodeB 給UE下發(fā)的 TAU Accept 包含在RRC重配置消息中；

如果TAU Accept 消息重新分配了GUTI，那么UE會(huì)發(fā)送TAU Complete消息給MME側(cè)；

TAU完成以后，核心網(wǎng)通知eNodeB 立即釋放RRC連接，UE重新回到空閑態(tài)。

帶active的TAU流程

? ? IDLE下，如果有上行數(shù)據(jù)或者上行信令（與TAU無(wú)關(guān)的）發(fā)送，UE可以在TAU request消息中設(shè)置"active"標(biāo)識(shí)，來(lái)請(qǐng)求建立用戶面資源，并且TAU完成后保持NAS信令連接。如果沒(méi)有設(shè)置"active"標(biāo)識(shí)，則TAU完成后釋放NAS信令連接。

? ? IDLE下發(fā)起的也可以帶EPS bearer context status IE，如果UE帶該IE，MME回復(fù)消息也帶該IE，雙方EPS承載通過(guò)這個(gè)IE保持同步。

? ? IDLE下發(fā)起的不設(shè)置"active"標(biāo)識(shí)的正常TAU流程如下圖所示：

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不帶active的TAU流程

IDLE下發(fā)起的不設(shè)置"active"標(biāo)識(shí)的正常TAU流程如下圖所示：

連接態(tài)的TAU流程

connected下發(fā)起的TAU流程如下圖所示：

連接態(tài)的TAU比較簡(jiǎn)單，不需要建立RRC，TAU完成后也不需要釋放RRC。

連接態(tài)下的TAU大多用于手機(jī)移動(dòng)到新的跟蹤區(qū)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的LTE TAU的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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