LTE Attach流程附着流程概念附着是UE向网络侧发起附着到完成附着的流程附着流程的功能1、UE注册到EPS网络当中2、网络侧在附着的过程中会建立一个默认的承载该默认承载会提供永久的IP连接3、在MME和UE会创建该用户的MM上下文和EPS承载上下文在SGW和PGW中创建EPS承载上下文UE到PGW之间创建默认承载UE可以获取到核心网分配的IP地址。LTEattach流程–鉴权加密流程NAS过程是UE和核心网之间交互的过程包括鉴权、安全模式过程、Idengtity过程等鉴权流程的作用是派生一套新的秘钥安全模式流程的作用是使用新的秘钥使安全上下文生效Identity流程是核心网向UE获取UE的相关信息需要才做NAS过程对eNodeB就是体现为上下文直传消息除了S1 FLEX和MOCN网络中需要选择正确的核心网节点无需太多的处理。大致流程如下MME从初始UE消息中获取GUTI通过GUTI来获取IMSI为什么要获取IMSI呢原因是IMSI才是UE的唯一标识鉴权向量是通过IMSI生成的。在4G LTE中鉴权向量有auth鉴权令牌、随机数、res期望响应以及根秘钥。这些鉴权向量是由HSS生成的然后由HSS发给MMEMME收到后会将随机数发送给UEUE通过RAND随机数再和IMSI生成一个Xres响应该响应会通过第一条上行NAS消息发送出去该响应和核心网响应一致的话就说明手机通过了网络的鉴权。除了将rand发送给UE还需要将auth发送给UE告诉UE应该用哪种鉴权算法。在第一条下行的NAS消息中携带了autn和randue收到之后会将自身的MAC值和网络侧会的autn中的mac即网络鉴权结果做对比如果一致就说明网络通过的UE的鉴权。鉴权四元组向量中还有一个秘钥该根秘钥可以用来生成NAS层加密秘钥以及AS接入层的秘钥生成的操作是通过MME来生成的。LTE附着流程–初始化上下文流程UE在接入网侧发起建立后核心网会请求建立初始上下文接入建立初始上下文流程会建立UE的默认承载根据协议TS23.401要求当UE首次接入PDN后核心网需要为其分配第一条承载此承载会一直存在直到UE与PDN断链。在建立默认承载之后相同的PDN与UE建立的其他承载都被成为专用承载。MME向基站发初始上下文建立请求消息在等待响应期间基站和UE会有AS接入层加密UE能力查询建立DRB无线数据承载等流程。AS安全模式流程安全模式流程用于激活接入层的加密和完整性保护注意接入层的安全模式过程和NAS层的安全模式过程是两个独立的过程。启动时机在建立SRB1之后建立SRB2之前。对于完整性保护安全模式命令和安全模式完成消息本身就启动对于加密安全模式过程下一条消息开始启动。完整性保护只用于信令面SRB加密应用于信令面SRB和用户面DRB。LTE attach流程–能力查询和释放流程UE在附着的时候在RRC连接建立完成S1连接建立完成NAS完成鉴权和加密之后核心网为了去建立RAB需要下发初始上下文请求消息在UE附着的时候S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ消息是没有任何的UE的信息的所以该条消息是不携带UE能力包含UE支持的MIMO模式支持哪个版本的终端支持的最大速率等这里能力信息用于后期的调度的。所以eNodeB需要向UE发起查询UE上报给eNodeBeNodeB在通过S1接口上报给核心网保存核心网保存的原因是UE在处于空闲态的时候eNodeB会释放掉相关的UE资源如果核心网不保存UE再次发起业务时就需要再次进行UE能力查询耗费空口资源。所以当UE从Idel转为Active时核心网就通过S1AP_INITIAL_CONTEXT_SETUP_REQ消息将UE能力携带给eNodeB不需要在重新查询节省空口资源。在Attach过程中UE能力查询过程失败会导致E-RAB建立失败。流程图如下在E能力查询之后就需要把空口的DRB建立起来。DRB的建立时通过RRC重配这对信令建立的。在建立DRB的同时还需要建立SRB2SRB2时信令无线承载DRB是数据无线承载。SRB2建立成功后往后的NAS消息都是通过SRB2来进行发送的。流程图如下在信令面和用户面的连接都建立好以后UE就可以做业务了如果UE没有进行相关业务就会进入一个释放流程。信令连接的释放包括1、S1连接的释放2、RRC连接释放包括UE和eNodeB之间的信令连接以及全部的无线承载的释放信令连接的释放启动有两种情况1、MME主动发送 UE Context Release Commond2、eNodeB检测到异常比如基站中的定时器超时20S内没有业务数据超时释放、切换和其他无线原因向MME发送UE Context Release Request。这种情况下需要等待MME发送UE Context Release Commond消息。流程图