LTE系統附著過程研究

　　摘要：附著過程是LTE系統中終端(UE)與網絡之間建立連接的必要過程，其目的是在網絡端建立UE的上下文，同時在UE和網絡之間建立一個默認承載。UE只有成功附著到網絡，才能與網絡進行正常的業務交互。本文詳細分析了附著過程中的具體流程。

　　引言

　　在移動通信系統中，終端成功附著到網絡是網絡向用戶提供服務的基礎。因此，只有UE在附著成功后，才可以接收來自網絡的服務。本文將對LTE系統附著過程進行詳細的介紹。

　　LTE系統附著過程概述

　　附著過程用于將EPS的分組業務附著到EPC，由UE初始化，用于建立一個EMM上下文和提供緊急承載業務的PDN默認承載。其目的有兩個：僅支持PS操作模式的UE獲得PS域的業務;支持CS/PS操作模式1或CS/PS操作模式2的UE獲得CS域和PS域的業務。

　　如果附著過程成功，則在網絡端建立UE的上下文，同時在UE和PDN網關間建立一個默認的承載，這樣就使UE永遠保持IP在線。在附著過程中，UE也可以獲得網絡分配的IP地址，網絡也可以激活專用承載。

　　附著過程總是由UE發起，在UE開機時觸發，或當UE完全離開網絡覆蓋一段時間，則需重新附著。

　　附著過程詳細分析

　　系統消息廣播

　　系統信息分為主信息塊MIB和系統信息塊SIB。MIB包含了非常有限但是最重要并且需要最頻繁發送的系統參數，如：系統幀號、小區帶寬、PHICH信道信息等小區最基本的信息。這些參數對獲得小區的其它系統參數至關重要，因此它安排在專門的物理廣播信道上傳輸。而系統信息塊SIB，根據其內容的不同進行了分類，使用SIB1~SIB12來攜帶。除了SIB1之外，都由系統信息消息SI承載，可以通過SIB1的調度信息靈活配置，每個SIB只能映射到一個SI，但是一個SI可以攜帶多個SIB。所有的SIB都是通過下行共享信道DL-SCH傳輸的。系統消息廣播流程，如圖1所示。　　

 

　　隨機接入過程

　　隨機接入過程在LTE系統中起著關鍵的作用，是用戶進行初始連接、切換、重新建立連接、從空閑狀態轉到連接狀態時重新恢復上行同步以及UL-SCH資源請求的唯一策略。執行隨機接入過程的目的包括兩方面：一是使UE獲得上行時間同步;二是在網絡側和UE之間建立唯一的終端標識符。

　　根據UE發送Preamble碼時是否存在碰撞的風險，隨機接入過程可分為競爭隨機接入和非競爭隨機接入兩種。競爭隨機接入是指eNodeB沒有為UE分配專用Preamble碼，而是由UE隨機選擇Preamble碼并發起的隨機接入。競爭隨機接入流程，如圖2所示。