TD-LTE系统中UE开机附着流程详解

UE刚开机时，先进行物理下行同步，搜索测量进行小区选择，选择到一个合适或者可接纳的小区后，驻留并进行附着过程。

附着过程即Attach，去附着过程指Detach，Attach过程完成UE在网络的注册，完成演进型分组核心网（EPC）对该UE默认承载的建立；Detach过程完成UE在网络侧的注销和所有EPS承载的删除。

Attach过程指出LTE系统中，Attach伴随着核心网处默认承载的建立。在EPS中，可以看作将UMTS中的附着和PDP上下文激活过程合并，并在UE附着过程中建立基础IP连接，这个基础IP连接就被称为UE的默认承载。默认承载在一定程度上与UMTS中的主PDP上下文含义类似。此后，如果UE需要发起到同一个PDN连接的业务，则如果QoS可以匹配，就可直接使用已经建立好的默认承载，而不需要另外建立承载，“节省”了PDP上下文激活过程。

Detach过程说明：UE/MME/SGSN/HSS均可发起Detach过程。若网络侧长时间没有获得UE的信息，则会发起隐式的Detach过程，即核心网将该UE的所有承载释放而不通知UE。

附着流程如图3-1所示，RRC连接，S1连接建立完成后，标志着NAS signalling connection建立完成。MME向eNB（eNodeB的简称）发起的初始上下文建立请求，请求eNB建立承载资源，同时带安全上下文，可能带用户无线能力、切换限制列表等参数。UE的安全能力参数是通过attach request消息带给核心网的，核心网再通过该消息送给eNB。UE的网络能力（安全能力）信息改变的话，需要发起TAU。

如果步骤9带了UE Radio Capability IE，则eNB不会发送UE Capability Enquiry消息给UE，即没有10～12过程，否则会发送。UE上报无线能力信息后，eNB再发UE Capability Info Indication，给核心网上报UE的无线能力信息。

为了减少空口开销，在IDLE模式下MME会保存UE Radio Capability信息，INITIAL CON-TEXT SETUP REQUEST消息会带给eNB，除非UE在执行Attach或者“first TAU following GERAN/UTRAN Attach”或者“UE radio capability update”TAU过程（也就是这些过程MME不会带UE Radio Capability信息给eNB，并会把本地保存的UE Radio Capability信息删除，eNB会问UE要能力信息，并报给MME）。在CONNECTED下，eNB会一直保存UE Radio Capability信息。UE的E_UTRAN无线能力信息如果发生改变，需要先Detach，再Attach。

图3-1 UE开机附着流程

TD-LTE系统中的Attach过程与3G相比，最大的区别在LTE信令流程中包含默认承载的建立，而3G中没有，下面将Attach过程进行详细说明。

1）处在RRC_IDLE态的UE进行Attach过程，首先发起随机接入过程，UE发送随机接入前导码，即MSG1消息。

2）eNB检测到MSG1消息后，向UE发送随机接入响应消息，即MSG2消息。

3）UE收到随机接入响应后，根据MSG2的TA调整上行发送时机，向eNB发送RRC Connection Request消息。

4）eNB向UE发送RRC Connection Setup消息，包含建立SRB1承载信息和无线资源配置信息。(www.xing528.com)

5）UE完成SRB1承载和无线资源配置，向eNB发送RRC Connection Setup Complete消息，包含NAS层Attach Request信息。

6）eNB选择MME，向MME发送Initial UE Message消息，包含NAS层Attach Request消息。

7）MME向eNB发送Initial Context Setup Request消息，请求建立默认承载，包含NAS层Attach Accept、Activate default EPS bearer context request消息。

8）eNB接收到Initial Context Setup Request消息，如果不包含UE能力信息，则eNB向UE发送UE Capability Enquiry消息，查询UE能力。

9）UE向eNB发送UE Capability Information消息，报告UE能力信息。

10）eNB向MME发送UE Capability Info Indication消息，更新MME的UE能力信息。

11）eNB根据Initial Context Setup Request消息中UE支持的安全信息，向UE发送Secu-rity Mode Command消息，进行安全激活。

12）UE向eNB发送Security Mode Complete消息，表示安全激活完成。

13）eNB根据Inital Context Setup Request消息中的ERAB建立信息，向UE发送RRC Connection Reconfiguration消息进行UE资源重配，包括重配SRB1和无线资源配置，建立SRB2、DRB（包括默认承载）等。

14）UE向eNB发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息，表示资源配置完成。

15）eNB向MME发送Initial Context Setup Response消息，表明UE上下文建立完成。

16.UE向eNB发送UL Direct Transfer消息，包含NAS层Attach Complete、Activate de-fault EPS bearer context accept消息。

17）eNB向MME发送Uplink Nas Transport消息，包含NAS层Attach Accept、Activate default EPS bearer context accept消息。