LTE手機(jī)開機(jī)入網(wǎng)流程演講人：日期:目錄02網(wǎng)絡(luò)搜索與選擇01開機(jī)初始化階段03同步與接入準(zhǔn)備04鑒權(quán)與安全建立05附著與資源分配06入網(wǎng)完成與數(shù)據(jù)傳輸01開機(jī)初始化階段Chapter硬件自檢啟動電源管理單元檢測手機(jī)通電后，電源管理芯片首先進(jìn)行電壓和電流檢測，確保各模塊供電穩(wěn)定，同時檢查電池狀態(tài)及充電電路是否正常。處理器與存儲器自檢主控芯片（如應(yīng)用處理器和基帶處理器）啟動后，執(zhí)行內(nèi)置自檢程序（POST），驗證CPU、GPU、RAM、ROM等核心硬件功能是否無故障。外設(shè)接口檢測系統(tǒng)依次檢測顯示屏、觸摸屏、攝像頭、傳感器（如加速度計、陀螺儀）等外設(shè)的通信接口是否正常，并加載基礎(chǔ)驅(qū)動。系統(tǒng)加載與初始化02

03

用戶空間初始化01

Bootloader引導(dǎo)加載系統(tǒng)啟動器（Launcher）和預(yù)裝應(yīng)用被加載，同時完成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、多媒體框架和輸入輸出子系統(tǒng)的配置。操作系統(tǒng)啟動內(nèi)核啟動后，依次加載系統(tǒng)服務(wù)、守護(hù)進(jìn)程和框架層（如AndroidRuntime），完成設(shè)備節(jié)點掛載、權(quán)限管理和進(jìn)程調(diào)度等核心功能初始化。硬件自檢通過后，Bootloader從非易失性存儲器（如eMMC或UFS）中加載操作系統(tǒng)內(nèi)核，并初始化文件系統(tǒng)和內(nèi)存管理單元。射頻模塊激活基帶處理器啟動基帶芯片上電后，加載固件并初始化調(diào)制解調(diào)器協(xié)議棧，包括物理層（PHY）、媒體訪問控制層（MAC）和無線資源控制層（RRC）。射頻前端校準(zhǔn)天線開關(guān)、功率放大器（PA）、低噪聲放大器（LNA）等射頻組件通過自動頻率校準(zhǔn)（AFC）和功率校準(zhǔn)（APC）優(yōu)化信號收發(fā)性能。頻段掃描與同步射頻模塊根據(jù)SIM卡信息掃描運營商預(yù)設(shè)頻段，通過主同步信號（PSS）和輔同步信號（SSS）完成與基站的時頻同步。02網(wǎng)絡(luò)搜索與選擇Chapter頻段掃描與評估手機(jī)開機(jī)后會對支持的LTE頻段進(jìn)行全范圍掃描，包括低頻段（如700MHz）、中頻段（如1800MHz）和高頻段（如2600MHz），以檢測可用信號。全頻段掃描根據(jù)接收信號的參考信號接收功率（RSRP）和信噪比（SINR），篩選出信號強(qiáng)度高、干擾小的候選頻段。信號質(zhì)量評估結(jié)合SIM卡中存儲的PLMN（公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)）優(yōu)先級列表，優(yōu)先選擇簽約運營商的頻段。運營商優(yōu)先級匹配同步信號檢測從候選小區(qū)中讀取MIB（主信息塊）和SIB（系統(tǒng)信息塊），獲取小區(qū)帶寬、頻點、接入限制等關(guān)鍵參數(shù)。系統(tǒng)信息讀取負(fù)載均衡評估分析小區(qū)廣播的負(fù)載指示信息（如RSRQ），避免選擇過載小區(qū)，確保接入后能獲得穩(wěn)定服務(wù)。通過解碼主同步信號（PSS）和輔同步信號（SSS），確定小區(qū)的物理層標(biāo)識（PCI）和幀定時信息。最佳小區(qū)搜索小區(qū)駐留確認(rèn)隨機(jī)接入流程通過發(fā)送前導(dǎo)碼（Preamble）觸發(fā)隨機(jī)接入過程，與基站建立上行同步并獲取臨時資源分配。RRC連接建立通過Attach流程向MME（移動管理實體）注冊，完成EPS默認(rèn)承載的建立，實現(xiàn)IP地址分配和業(yè)務(wù)通道激活。完成隨機(jī)接入后，發(fā)起RRC連接請求，配置SRB（信令無線承載）以支持后續(xù)鑒權(quán)和注冊流程。核心網(wǎng)注冊03同步與接入準(zhǔn)備Chapter主同步信號（PSS）檢測手機(jī)通過掃描頻段檢測PSS信號，確定物理層小區(qū)ID組內(nèi)編號，實現(xiàn)符號級時間同步。輔同步信號（SSS）解析結(jié)合SSS信號識別物理層小區(qū)ID組號，完成幀同步及頻率粗調(diào)整，為后續(xù)系統(tǒng)信息解碼奠定基礎(chǔ)。自動頻率控制（AFC）利用同步信號估計載波頻偏，通過反饋環(huán)路調(diào)整本地振蕩器頻率，確保射頻信號與基站嚴(yán)格對齊。頻率與時間同步系統(tǒng)信息讀取MIB解碼通過PBCH信道獲取主信息塊（MIB），包含下行帶寬、系統(tǒng)幀號及PHICH配置等關(guān)鍵參數(shù)，為SIB解碼提供基礎(chǔ)配置。SIB2-SIB8獲取依次解碼其他SIB，掌握隨機(jī)接入?yún)?shù)、鄰區(qū)列表、功率控制及頻間測量規(guī)則等詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)配置信息。SIB1解析讀取系統(tǒng)信息塊1（SIB1），獲取PLMN標(biāo)識、TAC及小區(qū)接入限制信息，判斷是否允許駐留并選擇合適小區(qū)。隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)送前導(dǎo)序列選擇根據(jù)SIB2中的PRACH配置，從Zadoff-Chu序列組中選擇合適的前導(dǎo)碼，避免與其他終端沖突。功率爬坡控制采用開環(huán)功率控制機(jī)制，根據(jù)路徑損耗估算初始發(fā)射功率，若未收到響應(yīng)則逐步提升功率重發(fā)前導(dǎo)。時頻資源映射在PRACH信道指定時隙和頻域資源上發(fā)送前導(dǎo)，確?；灸軌驒z測到接入請求并分配臨時標(biāo)識。04鑒權(quán)與安全建立Chapter終端發(fā)起鑒權(quán)請求手機(jī)開機(jī)后向基站發(fā)送初始接入請求，攜帶國際移動用戶識別碼（IMSI）或臨時移動用戶識別碼（TMSI），請求網(wǎng)絡(luò)側(cè)驗證用戶身份合法性。核心網(wǎng)鑒權(quán)響應(yīng)移動管理實體（MME）收到請求后，從歸屬用戶服務(wù)器（HSS）獲取鑒權(quán)向量（包括RAND、AUTN、XRES、KASME），下發(fā)至終端進(jìn)行雙向鑒權(quán)。終端鑒權(quán)結(jié)果校驗終端根據(jù)USIM卡中的密鑰Ki和算法計算出響應(yīng)值SRES，與網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的AUTN比對，確保網(wǎng)絡(luò)合法性，同時生成RES返回給MME完成鑒權(quán)。身份驗證請求密鑰派生流程在切換或連接重建場景下，基站通過密鑰前向安全機(jī)制生成新的KeNB，確保密鑰不可回溯，防止中間人攻擊。密鑰動態(tài)更新機(jī)制密鑰分層保護(hù)體系采用三層密鑰結(jié)構(gòu)（K→KASME→KeNB→KUPenc），逐層派生并限定使用范圍，避免單點密鑰泄露影響全局安全。鑒權(quán)通過后，終端和MME根據(jù)KASME派生出一系列安全密鑰（如KeNB、KNASenc、KNASint），用于后續(xù)空口和信令加密。密鑰交換處理加密機(jī)制啟用同時啟用EIA1/EIA2/EIA3完整性算法，為RRC信令和NAS消息添加MAC校驗值，防止數(shù)據(jù)篡改或重放攻擊。完整性保護(hù)機(jī)制基站通過安全模式命令（SecurityModeCommand）通知終端啟用EEA1/EEA2/EEA3等加密算法，對用戶面數(shù)據(jù)進(jìn)行AES或SNOW3G加密。空口加密算法選擇終端與網(wǎng)絡(luò)在附著過程中會交換雙方支持的加密算法優(yōu)先級列表，最終由網(wǎng)絡(luò)側(cè)選擇最優(yōu)算法組合并強(qiáng)制執(zhí)行。安全能力協(xié)商05附著與資源分配Chapter網(wǎng)絡(luò)附著申請位置更新與能力協(xié)商MME向HSS更新終端位置信息，同時與終端協(xié)商支持的網(wǎng)絡(luò)能力（如VoLTE、EPS加密算法等），完成EPS附著接受流程。03MME與HSS交互完成雙向鑒權(quán)，生成加密密鑰（KASME）并下發(fā)安全算法，建立AS層和NAS層的完整性保護(hù)及加密通道。02核心網(wǎng)鑒權(quán)與加密終端發(fā)起附著請求手機(jī)開機(jī)后向基站發(fā)送RRC連接請求，通過NAS層消息將IMSI或GUTI等標(biāo)識信息傳遞給MME，觸發(fā)核心網(wǎng)身份認(rèn)證流程。01終端通過PDNConnectivityRequest消息申請IP連接，MME根據(jù)APN配置選擇SGW/PGW，觸發(fā)創(chuàng)建會話請求流程。IP地址獲取PDN連接建立PGW可采用DHCPv4/v6或靜態(tài)分配方式為終端分配IPv4/IPv6地址，同時下發(fā)DNS服務(wù)器地址等關(guān)鍵參數(shù)。IP地址分配方式PGW通過ARP/NDP協(xié)議檢測IP地址沖突，確保分配地址的唯一性，若沖突則重新發(fā)起地址分配流程。地址沖突檢測QoS參數(shù)協(xié)商MME根據(jù)訂閱數(shù)據(jù)配置默認(rèn)承載的QCI（QoSClassIdentifier）、ARP（AllocationRetentionPriority）等參數(shù)，確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的最低帶寬保障。默認(rèn)承載配置承載資源預(yù)留SGW與PGW間建立GTP隧道，基站側(cè)分配專用無線承載（DRB）資源，形成端到端的EPS承載路徑。路由策略下發(fā)PGW配置基于APN的流量路由規(guī)則，包括本地分流（LIPA）或漫游場景下的HomeRouting策略，并同步至終端路由表。06入網(wǎng)完成與數(shù)據(jù)傳輸Chapter入網(wǎng)狀態(tài)確認(rèn)核心網(wǎng)注冊狀態(tài)核查終端向移動管理實體（MME）發(fā)送附著請求，完成鑒權(quán)、加密及位置更新流程，獲取EPS承載上下文。無線資源控制（RRC）連接檢測監(jiān)測RRC連接建立成功率及保持時長，確保終端與基站間信令交互正常，避免異常釋放。小區(qū)選擇與駐留驗證終端通過測量參考信號接收功率（RSRP）和信號質(zhì)量（RSRQ），完成最佳小區(qū)選擇并駐留，確保無線鏈路穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)傳輸初始化默認(rèn)承載建立核心網(wǎng)會話管理功能（SMF）觸發(fā)PDU會話建立流程，分配IP地址并配置QoS參數(shù)，為數(shù)據(jù)傳輸提供基礎(chǔ)通道。業(yè)務(wù)流模板（TFT）匹配根據(jù)應(yīng)用類型（如VoLTE、視頻流）動態(tài)激活專用承載，實現(xiàn)差異化服務(wù)質(zhì)量保障。傳輸模式自適應(yīng)切換基于信道條件在TM1（單天線）到TM9（多天線增強(qiáng)）間動態(tài)調(diào)整，優(yōu)化MIM