# 陳毅 - 讀書會 - 21/09/08

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- [x] 閱讀 Netmanias-20-EMM Procedure 8&9. Handover & Cell Reselection with TAU
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## Intro
- if UE moves to a TA not in the TAI list, it must perform a TAU procedure.
- This document concerns the EMM cases, where UE moves to a TA that it is not registered to, specifically “EMM Case 8. Handover with TAU” and “EMM Case 9. Cell Reselection with TAU”.
- In EMM Case 8, UE moves to another TA while it stays in Connected state (EMM-Registered, ECM-Connected, RRC-Connected).
- In EMM Case 9, UE moves while in Idle state (EMM-Registered, ECM-Idle, RRC-Idle). Here, the procedure for cell reselection at the serving cell is the same as in EMM Case 7.

## EMM Case 8. Handover with TAU


### Handover
- UE 移動到 eNB5 (Cell 13)
- 觸發 Handover
- UE 測量訊號強度並回報給 eNB2 (SeNB, Cell 5)
- eNB2 決定要使用 X2 還是 S1 Handover

### TAU

#### 1. [UE -> MME] TAU Request
當切換至 eNB5 後，UE 得知 eNB5 並不在當前的 TAs 中，因此，當換手工作完成後，UE 會發送 **TAU Request** message 給 MME，以更新 TA 資料:
**TAU Request** message 通過 **UL Information Transfer** message 傳遞到 eNB 上 (RRC message)，接著會通過 **Uplink NAS Transport (NAS-PDU (TAU Request), ECGI, TAI)** message 從 eNB 發送到 MME 中 (S1AP message)。
因為 NAS Security context 已經建立於 UE 和 MME 之間，所以，**TAU Request** message 會有完整性保護。
若 MME 在檢查完整性保護時發生錯誤，MME 會執行 User Authentication 以及 NAS Security setup 流程。

#### 2. [MME] TA Update: Allocating New TAs

MME 分配新的 TAI List 給 UE，同一時間，新的 GUTI 也會被分配。

#### 3. [UE <- MME] TAU Accept

MME 會發送新的 Selected TAs (and GUTI if applicable) 包含在 **TAU Accept** message 之中，該訊息會在經過加密與完整性保護後透過 **Downlink
NAS Transport** message 傳送給 eNB (S1AP message)，接著 eNB 會透過 **DL Information
Transfer** message 將訊息發給 UE (RRC message)。

#### 4. [UE -> MME] TAU Complete

若新的 GUTI 被分配，UE 會發送 **TAU Complete** message 給 MME 告訴它 UE 接受了新的 GUTI。

## EMM Case 9. Cell Reselection with TAU


### Cell Reselection
- UE 移動到 eNB5 (Cell 13)
- 觸發 Cell Reselection
- UE 測量鄰近小區的訊號強度選擇出最佳的那個

### Tracking Area Update (TAU)

#### 8. [UE -> MME] TAU Request

UE 藉由發送 **TAU Request (Update Type=TA Updating, GUTI, Last Visited
TAI, KSIASME, NAS-MAC)** message 給 MME 請求 TA update。
因為 NAS Security context 已經建立於 UE 和 MME 之間，所以，**TAU Request** message 會有完整性保護。
此外，UE 會建立連線到 eNB 的 RRC Connection 以從 Idle State 轉換到 Connected State。

#### 9. [MME] TA Update: Allocating a New TA
當 MME 接收到透過 **Uplink NAS Transport** message 傳達的 **TAU Request** message，MME 會識別 UE 目前攀附在哪一個 TA 上以及 UE 移動前所攀附的 TA。
因為當前攀附的 TA 並不在先前分配的 TAs 中，MME 需要分配新的 TAs 集合去配適 UE 的當前位置與速度。
對於 fast-travelling UE 來說，更大範圍的 TAs 可以減少由 TAU 造成的 signaling load。
然而，在該 Case 中，signaling load 會因為 Paging 而增加。
不同的 TAI List 需要在 TAU signaling load 以及 paging performance 做權衡。MME 同樣會更新在 UE Context 中的 **Last Visited TAI** 為 UE 目前的 TAI Value。

#### 10. [MME, S-GW, P-GW, PCRF] EPS Bearer/Session Modification
由於 UE 的當前位置已經改變，MME 透過發送 **Modify Bearer
Request** message 通知 S-GW 做出相對的改變。如果 MME 被要求回報到 PCRF 上 (當 UE 執行 Initial attache 時，會在建立 EPS session 時由 Change Report Action 參數決定)，MME 會回報 TA change 給 PCRF。

#### 11. [UE <- MME] TAU Accept

MME 會發送新的 Selected TAs (and GUTI if applicable) 包含在 **TAU Accept** message 之中，該訊息會在經過加密與完整性保護後透過 **Downlink
NAS Transport** message 傳送給 eNB (S1AP message)，接著 eNB 會透過 **DL Information
Transfer** message 將訊息發給 UE (RRC message)。

#### 12. - 14. [UE, eNB, MME] Transiting to Idle State

當 TAU 結束:
- MME 釋放 S1 Connection
- eNB5 釋放 RRC Conneciton

此時，UE 與 MME 之間的 ECM Connection 已被移除，UE 轉為 Idle State。

#### 15. [UE] Camping on Cell 13
轉為 Idle State 後，UE 會攀附在 Cell 13 上，且持有最新的 TAI List。UE 會在每個 DRX Cycle 結束時喚醒以測量 Cell 13 的 RSRP 以及 RSRQ。

## EPS Entity Information

### EMM Case 8

Same as those kept before and after the handover without TAU procedure. However, the TAI (and GUTI) information is changed due to TA update.

### EMM Case 9

Same as those kept before and after the cell reselection without TAU procedure. However, the TAI (and GUTI) information is changed due to TA update.