Que se passe-t-il lorsque j'allume ou j'éteins mon terminal 4G ? Telle est la question à laquelle nous allons répondre dans cette vidéo. Un terminal 4G a une connectivité IP permanente dès lors qu'il est allumé et qu'on n'active pas par exemple le mode avion. Dès la mise sous tension, le terminal demande l'établissement des bearers des différents tunnels pour disposer de la connectivité IP. Le bearer par défaut est ensuite maintenu quelle que soit l'utilisation qu'on fait de son terminal sauf mise en mode avion. Pour établir la connectivité, eh bien on a un message qui s'appelle EPS Connectivity Request qui est envoyé par le terminal. En réalité, nous allons le voir, ce message est inclus dans le message attachement, c'est-à -dire que l'attachement et la demande de connectivité sont faits simultanément. Voyons tout d'abord l'état des lieux lorsque l'on considère le terminal hors tension. Il est important pour le réseau de savoir si un terminal est joignable ou non. On va donc avoir une notion d'état qui est mémorisé pour chaque terminal. Cet état, lorsque l'attachement n'a pas été fait, est appelé EMM deregistered, ça veut dire que le mobile n'est pas joignable, ça peut être une hors tension ou le mode avion qui a été activé. On peut imaginer qu'il y a eu déjà des utilisations avant donc le terminal a déjà une association de sécurité et une identité temporaire. Le MME mémorise l'état du terminal et va mémoriser également les éléments de contexte. Pour l'attachement au réseau et la demande de connectivité, on va avoir les messages suivants, le terminal envoie un EMM attach request avec son identité temporaire GUTI 1 et il va le mettre dans le même message un message ESMPDN Connectivity Request qui a une signification différente. Cela veut dire, je demande la connectivité au réseau IP externe pour indiquer quel type de connectivité il veut, IPV4 ou IPV6, il va le préciser dans le message et il va indiquer l'Access Point Name, c'est-à -dire le nom symbolique qui correspond au réseau, à l'accès au réseau demandé, on peut avoir en effet plusieurs APN, un APN pour les professionnels, un APN pour le grand public. Nous allons avoir à l'intérieur de cette procédure aussi l'établissement des connexions, de la connexion S1AP. Nous ne rentrons pas dans le détail sur cette explication et nous allons supposer que le terminal communique avec le MME, bien sûr tous les messages passent par l'eNode B, mais nous ne nous en occuperons pas. Ce que va faire le MME, c'est analyser le type de connectivité demandé, IPV4 ou IPV6, l'APN et sélectionner le Serving Gateway et le PGateway. Il va, une fois sélectionné, demander au SGateway, la création d'un tunnel par le message Create Session Request. On indique dedans l'IMSI de l'abonné, le type d'IP demandé et l'APN. Le SGateway répercute la demande et on peut imaginer ici et qu'il y a un mécanisme de type DHCP pour allouer automatiquement l'adresse IP, DHCP voulant dire Dynamic Host Control Protocol. Le message que nous voyons et les messages suivants vont inclure les TEID pour l'établissement des tunnels. Le PGateway indique l'adresse IP dans la réponse à la demande de création de tunnel. Dès que ce message est reçu, les deux équipements connaissent les TEID respectifs de l'autre extrémité et le bearer S5 S8 est établi. Le SGateway envoie une réponse toujours en transportant l'adresse IP qui est allouée, cette adresse IP va être mémorisée par le MME. Le MME va probablement renouveler l'identité temporaire donc va choisir un GUTI différent, Globally Unic Temporary Identity et va envoyer l'ensemble des messages suivant. Un message EMM Attach Accept avec le GUTI, ça veut dire au terminal, OK tu es bien pris en compte par le réseau et un message ESM Activate default EPS bearer context request avec l'adresse IP, c'est la réponse à cette demande précédente. Le terminal va stocker le GUTI de l'adresse IP et va ensuite acquitter, indiquer plutôt que l'attachement est bien réalisé, que l'établissement du contexte, c'est-à -dire l'adresse IP est bien stockée. Et le MME va ensuite indiquer au SGateway qu'il faut établir le bearer S1, le tunnel de données entre l'eNode B et le Serving Gateway. À la fin de la procédure, nous avons le terminal qui est dans l'état EMM Register, ça veut dire qu'il est bien pris en compte, il a une association de sécurité, il a une adresse IP et le MME a aussi dans sa mémoire l'état du terminal, donc l'état de chaque terminal qu'il gère. Le contexte est actualisé par le MME qui garde en mémoire l'adresse IP et l'association de sécurité bien sûr correspondant au terminal. Les SGateway et PGateway ont aussi des éléments de contexte puisqu' il faut par exemple stocker les TEID, c'est la table que nous avons vue la semaine précédente. Tunnel et connexions sont établis et nous avons ce schéma que nous retrouverons dans beaucoup de vidéos. Le bearer radio, le bearer de signalisation sur la connexion radio, la connexion S1 AP, le tunnel de contrôle, uniquement un tunnel de données donc qui s'appelle un bearer entre l'eNode B et le SGateway, un autre tunnel entre SGW et PGW et le tunnel de contrôle. Il faut aussi penser à la procédure de détachement, si par exemple j'active le mode avion. Ou si je fais une mise hors tension, le terminal fait une demande de détachement, il va être autorisé à s'éteindre si c'est une extinction, dès que la demande de détachement est bien reçue par la station de base. C'est-à -dire dès qu'il a un acquittement au niveau MAC, cela veut dire qu'à la fin de la procédure, il peut y avoir des échanges de messages encore dans le réseau alors que le terminal est éteint. Il va y avoir libération de toutes les connexions et de tous les tunnels. Et le MME ainsi que le terminal dans sa carte SIM va garder les associations de sécurité et le GUTI en mémoire. Cette procédure fonctionne comme suit, nous avons de l'ensemble des bearers qui sont établis. Le terminal envoie une demande de détachement, indique son GUTI et dès qu'il y a eu un acquittement sur la voie radio, dès qu'il est sûr que la station de base a bien pris en compte le message, il peut se mettre hors tension. Le bearer radio est donc maintenant libéré, il n'y a plus de connexion radio. Mais il faut libérer toutes les ressources dans le réseau. Pour cela, l'eNode B va envoyer un message au MME avec l'indication de détachement. Le MME va, pour cet abonné-là , identifié par son GUTI Globally Unic Temporary Identity, récupérer les données de l'abonné et libérer la partie du contexte qui est liée au bearer qui était établi, mais garde le GUTI et les clés de sécurité. Le MME va maintenant avertir le SGW, il va lui demander d'effacer tout ce qu'il a dans sa mémoire, le tunnel établi en cours, et le SGW également envoie le message delete session request pour libérer le bearer S5 S8. Le SGateway, quand il a eu la réponse du PGW quand il a libéré le contexte, avertit le MME qui va, lui, demander à l'eNode B, de libérer le bearer entre SGateway et eNode B. Nous avons donc à la fin de la procédure l'ensemble des bearers qui sont libérés.
