NAS介绍

术语：

•  IMSI：

        国际移动用户识别码（IMSI：International Mobile Subscriber Identification Number）是区别移动用户的标志，储存在SIM卡中，可用于区别移动用户的有效信息。总长度不超过  15 位，使用0~9的数字。由MCC+MNC+MSIN构成，其中：

        MCC：国家代号，占3位数字，中国的MCC规定为460。

        MNC：运营商代号，由两位或者三位数字组成，中国移动的移动网络编码（MNC）为00。  

        MSIN：个人代号，用于识别运行商中的不同用户。

• IMEI：

        国际移动设备识别码（International Mobile Equipment Identity），也即UE的“身份证号”，全球唯一，与IMSI一一对应，总长度15位，使用0~9的数字。 由TAC+  FAC+ SNAR + SP 构成，其中：
        TAC：（Type Approval Code）是“型号核准号码”，一般代表机型。         占6位
        FAC：（Final Assembly Code）是“最后装配号”，一般代表产地。           占2位
        SNR：（Serial Number，出厂序号）是“串号”，一般代表生产顺序号。    占6位
        SP：  检验码，通常是“0”，备用。                                                              占1位

• MSISDN：

       mobile station integrated services digital network number 移动台综合业务数字网号码，即手机号码。 由CC+NDC+SN构成，其中：
        CC：（Country Code）国家码，中国的国家码为86。
        NDC：（National Destination Code）运营商号码，中国移动为134~139等。
        SN：（Subscriber Number）个人号码。

•  IMSI 与 MSISDN的区别：

        IMSI作为唯一的移动用户识别号，在入网登记的时候，一张SIM卡就对应唯一的一个IMSI号，它可作为用户寻呼、鉴权、入网登记等；它就好比计算机中网卡，有一个与之相应的MAC地址一样；
        MSISDN为用户识别号，为了和陆地移动通信网做一个区分，移动通信也需要有这样一个号码来区分移动用户，所以增加了这个号码；
        二者归属同一个东西，只是所表达的含义不同；这两个概念就好比身份证号和工号一样，MSISDN就是13xxxxxxxxx，我们日常用的手机号，IMSI号是全球唯一的识别码，在通信网里走的都是IMSI。

•  GUTI：

       （Globally Unique Temporary UE Identity）全球唯一临时UE标识。在网络中唯一标识UE，目的是为了减少IMSI、IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中。

         GUTI是由MME分配，在attach accept，TAU accept等消息中带给UE。第一次attach时UE携带IMSI，而之后MME会将IMSI和GUTI进行一个对应，以后就一直用GUTI。

         GUTI由以下部分构成：

         1、MCC、MNC即为IMSI中的值 
         2、MMEGI：MME组标识，PLMN内唯一
         3、MMEC：（MME Code） MME编号，一个MME Group中唯一MME编号
         4、M-TMSI：（MME-Temporary Mobile Subscriber Identity），MME临时用户标识， 唯一识别MME中的UE

•  TA：

        Tracking Area跟踪区，是LTE/SAE系统为UE的位置管理新设立的概念，UE不需要更新服务的自由移动区域。
        TA功能为实现对终端位置的管理，可分为寻呼管理和位置更新管理。
        UE通过跟踪区注册告知EPC自己的跟踪区TA（Tracking Area）。
        当UE处于空闲状态时，核心网络能够知道UE所在的跟踪区，同时当处于空闲状态的UE需要被寻呼时，必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼。
        TA是小区级的配置，多个小区可以配置相同的TA，且一个小区只能属于一个TA。
        多个TAI组成TAI LIST，TAI LIST同时分配给一个UE，UE在该TA列表（TA List）内移动时不需要执行TA更新，以减少与网络的频繁交互；当UE进入不在其所注册的TA列表中的新TA区域时，需要执行TA更新，MME给UE重新分配一组TA，新分配的TA也可包含原有TA列表中的一些TA；
        TAI：（Tracking Area Identity）跟踪区域标识，TAI = PLMN + TAC（Tracking Area Code），其中：
        1、PLMN = MCC + MNC，即为IMSI中的值 

        2、TAC：（Tracking Area Code）跟踪区编码

•  T3412定时器：

       核心网参数，控制周期性位置更新定时器，由MME通过attach accept message 或 tracking area update accept下发给终端

• CS域和PS域:

        1、基本概念：
             CS：Circuit Switch表面意思就是电路交换；
             PS：PacketSwitch表面意思就是分组交换。

        2、不管是在W、TD还是CDMA中，还是在传统的GSM中，都是存在这两个概念的。

        3、CS业务主要是包括一些语音业务，如64K语音等等。但是也包括一些电路型数据业务，最为常见和经典的就是传真；

        4、PS业务就是常见的数据业务，也包括流媒体业务、VOIP等等。

        5、一些网络，如WLAN、LTE等都是没有CS业务的，他们的语音业务都只能通过VOIP来实现。
        6、CS和PS是针对核心网部分而言的，两者的不同在于交换方式。CS是电路交换，通信之前，资源预留，不同用户独占各自分配的资源，没有统计复用。PS是包交换，不同的用户可以共享同样的资源，统计复用。包交换又分为面向连接和非连接，面向连接预先为数据包指定路由，从而减少路由时间，也在一定程度上保证了数据包的顺利到达；非连接不预先指定路由，各个数据包单独选路。但不管是面向连接和非连接，在对资源的使用上都是采用了存储转发的统计复用方式。
所以一般语音走CS域，而手机上网走PS域。但如果是VOIP电话这算是走PS域。
        7、CS域主要负责语音业务，如12.2K语音业务，64K视频电话业务等，PS域用于数据业务，通俗点说也就是上网业务，接入互联网。
        8、CS域叫电路交换域，主要有语音业务（AMR 12.2K），视频电话业务（CS64K）；PS域叫数据交换域，负责数据业务，包括PS384K业务（UE发起384kbps PS域数据业务，是用手机下载一些数据文件等），还有就是高速数据业务包括上传和下载数据业务，也就是HS业务等。
        9、交换方式和业务不一样。CS主要针对实时性要求较高的业务，如语音、视频业务，对延时的要求很高。PS是分组数据业务，体现在数据二字上面，主要提供像PS384HS等上网服务
       10、CS电弧交换，独占信道主要用于语音，直到通话结束才释放信道，供其他用户使用。PS分组交换（包交换），主要用于数据业务（上网之类），采用分组-转发机制，多用户共用信道资源，使得资源利用率大大提高。
       LTE中的CS域和PS域：
       1、LTE是没有cs域，只有ps域。所以4g网络是无法直接进行语言业务的，只能通过csfb（电路域回落）技术，在2g进行语音业务。
       2、到了LTE中，所有的语音业务将以VOIP的方式进行；
       3、LTE中是没有必要区分语音和数据业务的，因为他们都是IP；
       4、如果要区分，是由service option选项的，具体的VOIP、彩信、数据业务等都不同
       5、核心网的统计会更为准确
       6、LTE中只是取消了CS域，CS业务走ps域的IP承载，LTE同样应该支持与GSM/TD/WCDMA的互操作，如果无法承载语音业务了，那么这些互操作也就没了意义
       7、支持语音通信，只不过其承载方式和以往的电路交换不同，同数据业务一样是IP承载，即VOIP
       8、总之、TD-LTE的核心网是纯IP组网的。不可能支持语言通话。不过和WLAN、IP网络一样，可以支持VoIP。通俗点说，就是类似于QQ语音之类的业务。

• GPRS与EPS:

        GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
        移动通信技术从第一代的模拟通信系统发展到第二代的数字通信系统，以及之后的3G、4G、5G，正以突飞猛进的速度发展。在第二代移动通信技术中，GSM的应用最广泛。但是GSM系统只能进行电路域的数据交换，且最高传输速率为9.6kbit/s，难以满足数据业务的需求。因此，欧洲电信标准委员会（ETSI）推出了GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）。
        分组交换技术是计算机网络上一项重要的数据传输技术。为了实现从传统语音业务到新兴数据业务的支持，GPRS在原GSM网络的基础上叠加了支持高速分组数据的网络，向用户提供WAP浏览（浏览因特网页面）、E-mail等功能，推动了移动数据业务的初次飞跃发展，实现了移动通信技术和数据通信技术（尤其是Internet技术）的完美结合。
        GPRS是介于2G和3G之间的技术，也被称为2.5G。它后面还有个弟弟EDGE，被称为2.75G。它们为实现从GSM向3G的平滑过渡奠定了基础。
        GPRS业务一般是指2G、3G中的数据上网业务，EPS是evolvement packet service就是LTE的4G业务，所以4G一般不说GPRS了，而是指EPS，就是上网的数据业务，叫法不同，一个意思。

• EMM-IDLE mode 、EMM-CONNECTED mode (24.301)
  

        在23.401中也称ECM-IDLE mode 、ECM-CONNECTED mode  

• EMM-IDLE mode ：如果UE和网络间没有NAS信令连接，UE就处于ECM-IDLE状态。在ECM-IDLE状态，UE可以执行小区选择/重选，或者进行PLMN选择。ECM-IDLE状态的UE在E-UTRAN中是没有UE上下文的，此时既没有S1_MME连接，也没有S1_U连接。如果UE是在EMM-REGISTERED和ECM-IDLE状态，则UE能够实现以下功能。 

        ①   如果当前的TA不在UE从网络收到的TA列表中，则UE可以执行一个TAU来维持注册状态，并使得MME能够寻呼到UE。 
        ②  执行周期性的TAU，以通知EPC，UE是可用的。  
        ③  如果RRC连接释放的时候，释放原因是“因为负载均衡的原因要求做TAU”，则可以执行TAU。  
        ④  如果UE的TIN是“P-TMSI”，UE要重新选择一个E-UTRAN小区，则可以执行TAU。 
        ⑤  如果由于UE的核心网能力信息改变或者UE特定的DRX参数变了，则可以执行TAU。 
        ⑥  响应MME执行业务请求程序而发起的寻呼消息。 
        ⑦  如果要发送上行用户数据，则可以执行业务请求，以建立无线承载。 
        UE和MME间的信令连接建立了之后，UE和MME都进入了ECM-CONNECTED状态。触发用户的状态从ECM-IDLE向ECM-CONNECTED转变的起始NAS消息有附着请求、TAU请求、业务请求或去附着请求。
        如果UE是在ECM-IDLE状态，则UE和网络有可能是处于不同步的状态的，即UE和网络可能有不同的已经建立的EPS承载的集合。一旦UE和MME都进入了ECM-CONNECTED状态，UE和网络中的EPS承载集合就同步了。
        ECM-CONNECTED：在ECM-CONNECTED状态，MME中的UE位置信息能够准确到服务的eNB标识的程度。在此状态下，UE可以执行切换程序。如果EMM系统中的TAI不在UE注册时的TA列表中，UE就要执行TAU程序，或者如果UE的TIN指示的是“P-TMSI”，则切换到了E-UTRAN小区时，也要执行TAU程序。UE在ECM-CONNECTED状态时，UE和MME之间是有信令连接的。信令连接包括两部分：RRC连接和S1_MME连接。  
       如果UE到MME间的信令连接释放了或者中断了，则UE要进入ECM-IDLE状态。这种释放或者中断可以是由eNB显式地告诉UE的，也可以是由UE自己检测到的。  
       S1释放程序能把UE和MME的状态从ECM-CONNECTED变为ECM-IDLE。
但是，UE可能不会收到S1释放的指示，比如，由于无线链路差错或者出了覆盖区，此时，UE和MME中的ECM状态会出现临时的不匹配。  
        在信令程序之后，MME可以释放到UE的信令连接，然后UE和MME中的状态就会变为ECM-IDLE。如果UE变成了ECM-CONNECTED状态，但是不能建立无线承载，或者在切换的时候，UE不能维持一个承载，就要去激活相应的EPS承载。

参考资料：

3GPP NAS标准文档下载         ===   ftp://ftp.3gpp.org/Specs/archive/24_series/24.301/

LTE_NAS过程简介                  ===  https://wenku.baidu.com/view/a8d6bf9afab069dc5122011d.html
LTE典型信令流程分析介绍       ===  https://wenku.baidu.com/view/9664d846fe4733687e21aa81.html
LTE_NAS过程                         ===  https://wenku.baidu.com/view/93ce4ee271fe910ef02df802.html
T35-EPS中NAS信令流程介绍   ===  http://www.docin.com/p-894821205.html

NAS各种ID介绍                       ===  http://blog.csdn.net/mouse1598189/article/details/48320789

软件无线电SDR LTE平台简介---OAI、srsLTE、OpenLTE与Amarisoft ===http://blog.csdn.net/jxwxg/article/details/53026659