1. 小区选择 cell selection

看到这个小标题，可能有人会疑惑，LTE驻网还需要选小区？我们农村都是住的自家土房，哪来小区给你选，照样用4G网，博主是在逗我吗？

哈哈哈，此小区可非彼小区，为了方便管理，我们将蜂窝网络划分为很多个小区域，每个区域称作一个小区(cell)，想要驻网，首先就得选择一个合适的小区驻留(camp)上去。在选择小区之前，我们还需要做一些准备，那就是PLMN选择。What is PLMN？

PLMN – Public Land Mobile Network

这里呢就有很多种类的PLMN来选择，常见的有下边三种：

RPLMN – Last Registered PLMN

HPLMN – Home PLMN

EHPLMN – Equivalent HPLMN

PLMN的选择也算是一门学问，以后有机会再详细描写一下。这里呢我们就以一般情况来看，第一次开机的时候是没有RPLMN的，我们通常使用HPLMN，这个从sim卡中可以读出来，如果不是第一次开机，之前已经在LTE上驻留过了，那么一般优先使用RPLMN。

选小区就像选对象一样，不过总归有个选择标准吧，手机可没法像人一样凭感觉选。我们的标准就是，不选最贵的，只选最好的。

手机会去搜索一个LTE频段中最强最好的小区，紧接着判断这个小区有没有在禁止列表中，就像在你上大街找对象之前，你的老母亲给你列了一个表，发际线高的不能要、抽烟喝酒的不要、收入越高越好、长得越帅越好、家住方园500米内的等等，然后你就按着这些标准去调查满足这些条件的单身青年，然后收集起来，这个收集起来的报告也就是小区测量报告。如果你是第一次做这种调查，那只好每个人都去调查了，也就是全频段搜索；但如果你已经是老司机了，那肯定有个小本本记录了那些合适的，也就只需要按照小本本调查记录的这些就好了。

选择的小区中最合适的是那种小区PLMN和手机选择的PLMN正好合适的，这种是最般配的。如果不合适也没关系，只要不在老母亲的禁止列表里，那我们可以先交往着先完成老母亲的任务再重新选择（好像有点残忍，不过这只是类比，为了保证最好的服务，手机会不断的驻留到最好的小区上），重新选择也就是小区重选。

3GPP描述如下（36.300 R12 10.1.1.1）

小区选择到这里就完成了，不过选小区和选对象终究是不同的。

2. attach procedure

这里手机将正式和网络发起驻网的流程，接下来将引用3GPP 36.508 R12 4.5.2.3的表格来详述这个过程。

1. 网络发送的SYSTEM INFORMATION消息，包含了一些SIB(SystemInformationBlock)消息，其中包含了PLMN、cell id等。

2-4. 这里手机向网络请求建立RRC连接并建立成功，接着便在NAS层发起了ATTACH 请求，告知网络我要开始attach流程了。在这条ATTACH REQUEST消息中，携带了PDN connectivity request消息，这条消息包含了一些建立数据业务所需要的关键参数。

5-8. 在我们向网络发起attach请求之后，网络就会发送这两条消息来确认手机的身份，涉及到我们常说的相互鉴权协商、安全上下文的建立、安全算法初始化等过程。简而言之，就是告诉网络你是谁，并证明你是你，然后建立你们之间的安全沟通通道。

9a1-9a2. 这两条消息的存在取决于在上一条PDN connectivity request消息中的ESM information transfer flag的值，若flag的值为1，那么就意味着网络会下发这条消息来对手机进行配置，配置项主要为APN和一些配置选项。

10-13. 这里在安全上下文建立起来之后，RRC也开始初始化安全配置信息。后两条可看作是网络询问手机具有哪些无线接入能力，手机也将自己所支持的Band、feature等上报到网络。

14-15. 这里网络将发起RRC连接重配消息和ATTACH ACCEPT消息，意味着attach流程即将完成。在ATTACH ACCEPT消息中携带了激活默认EPS承载的内容，其中包含了APN等重要参数。

16. 这里向网络返回ATTACH COMPLETE消息表示完成attach流程，并且激活了默认承载。

16a1-16a3. 这个步骤实际上需要依赖手机的配置和具体情况。TAU的触发条件有：周期性的TAU(T3412超时)、TA change、RAT change等。

16b1-16b6. 这里与16a的差别在于是否将RRC链接释放再重新建立，这需要依赖EXCEPTION中的条件了。

17. 最后将建立的RRC链接释放掉完成attach流程。

3. 总结

本文仅从LTE NAS层角度来看LTE的驻网过程，其中的一些具体细节将在后续文章详细讲解。

Refer doc:

1) 3GPP TS 36.508 V12.1.0 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Packet Core (EPC); Common test environments for User Equipment (UE)

2) 3GPP TS 36.300 V12.1.0 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2

3) 3GPP TS 24.301 V12.1.0 Technical Specification Group Core Network and Terminals; Non-Access-Stratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS); Stage 3