Introduzione
In questo documento viene descritta la modifica imprevista dell'indirizzo IP allocato quando CPE (Customer Premises Equipment) tenta di ristabilire il supporto radio.
Prerequisiti
Requisiti
Cisco raccomanda la conoscenza dei seguenti argomenti:
- LTE (Long-Term Evolution)
- Servizio General Packet Radio (GPRS)
- Rete di accesso radio terrestre (E-UTRAN)
Componenti usati
Il documento può essere consultato per tutte le versioni software o hardware.
Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.
Premesse
In questo caso, i CPE sono modem installati per la fornitura di servizi LTE (Home Broadband) fissi. Tuttavia, le informazioni e lo scenario descritti in questo articolo possono essere applicati anche ai telefoni cellulari.
Problema
Ogni volta che CPE tenta di ristabilire il supporto radio, l'MME invia una richiesta di creazione sessione con un EBI (EPS Bearer ID) diverso da quello stabilito in precedenza. Questo causa la modifica dell'indirizzo IP CPE assegnato da PGW.
Analisi eseguita
Flusso di chiamata analizzato
1. Concentrandosi sulla UEContextReleaseRequest, una volta rilasciata la connessione di segnalazione tra l'MME e l'eNodeB per un particolare CPE, l'MME elimina tutte le informazioni relative all'eNodeB (indirizzo eNodeB in uso per S1-MME, MME UE S1 AP ID e eNB UE S1AP ID). Tuttavia, conserva il resto del contesto CPE MME, incluse le informazioni di configurazione S-GW S1-U (indirizzo e TEID).
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]
A questo punto, in base alla procedura di rilascio di 3GPP TS 23.401, 5.3.5 S1:
-
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.
Entrambe le istruzioni indicano che il CPE dispone ancora di una connessione PDN stabilita e che è registrato nella rete (il portatore predefinito è ancora presente in MME, SGW e PGW; sono state rilasciate solo risorse radio). Poiché il CPE è ancora registrato su una rete, ma la sua connessione S1 è stata rilasciata a causa di inattività, il CPE non dispone di risorse radio disponibili. Ciò significa che il CPE è in stato EMM-REGISTERED, ma ECM-IDLE.
2. In base a 3GPP TS 23.401, quando CPE negli stati EMM-REGISTERED e ECM-IDLE ha nuovo traffico da inviare ma non dispone di risorse radio, deve essere inviata una procedura di richiesta di servizio. Inviando il messaggio di richiesta di servizio, la connettività S1 viene ristabilita ma EBI e IP assegnati da PGW non vengono modificati.
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.
Estratto da 3GPP TS 23.401
In questo caso, quando CPE deve stabilire nuovamente i radiomicrofoni, invia una richiesta di collegamento anziché un messaggio di richiesta di servizio:
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. Si consideri 3GPP TS 23.401 dove è descritto l'attacco iniziale E-UTRAN:
Estratto da 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.
Poiché MME riceve una richiesta Attach imprevista da eNB, elimina il portatore predefinito precedentemente stabilito (durante UEContextReleaseRequest nel frame 74, sono state rilasciate solo le risorse radio, la connessione PDN è stata ancora stabilita dopo questo punto) inviando messaggi Delete Session Request all'SGW e PGW interessati. I GW confermano con un messaggio di eliminazione della risposta alla sessione:
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. In base alla procedura di collegamento iniziale E-UTRAN, dopo l'elaborazione della richiesta/risposta di eliminazione della sessione, MME invia una richiesta di creazione della sessione a SGW allocando un nuovo EBI e PGW assegna un IP diverso al CPE per questo nuovo 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
Soluzione
Il CPE non si comporta secondo gli standard 3GPP. Poiché eNB avvia la procedura di rilascio S1 a causa dell'inattività dell'utente, quando CPE tenta di ristabilire i supporti radio, deve inviare un messaggio di richiesta di servizio. Tuttavia, CPE invia una richiesta di collegamento.
Il portatore predefinito viene stabilito quando l'utente si connette a una PDN e rimane tale per tutta la durata della connessione PDN per fornire all'utente una connettività sempre attiva a tale PDN. Quando CPE invia una nuova richiesta di collegamento, MME è conforme alla specifica 3GPP TS 23.401 che termina la connessione PDN inviando una richiesta di eliminazione della sessione; pertanto, il portatore predefinito con EBI=10 viene eliminato. Quando MME invia una nuova richiesta di creazione sessione, il nuovo portatore predefinito può essere allocato con un EBI e un IP diversi (ad esempio, EBI=9 e IP 10.62.135.145) da quelli assegnati in precedenza.