【5G】接入详细过程

SA Initial Attach - Overall Signaling Flow

A simplified call processing (Signaling Flow) of SA Initial Attach process with focus on OTA (Over The Air) message is illustrated as below. If you want to get more detailed flow including the signaling flow in core network as well, For corenetwork side signaling, refer to ref [2] from event Helix which is very nicely written sequence diagram.  In the diagram below, I packed multiple steps (multiple signaling message) into one process for the simplicity. We will get the each and every detailed steps in next section.

Downlink / Uplink Synchronization:
在5G独立(SA)呼叫处理的第一步是同步用户设备（UE）和gNodeB（gNB）。我们可以将其分为两部分：下行同步和上行同步。首先进行下行同步，然后进行上行同步。

下行同步：UE执行小区搜索并获取同步信号，即主同步信号（PSS）和辅同步信号（SSS），这有助于UE识别小区并与之同步时序。

上行同步：这是通过RACH过程实现的。随机接入信道（RACH）被UE用于与gNB进行初始上行同步。它涉及从UE发送一个随机选择的前导码，gNB检测到该前导码并响应以时间调整。这个过程使UE能够将传输时序与gNB对齐，从而实现高效通信。

RRC建立：
同步后，UE通过向gNB发送RRCSetupRequest消息来发起无线资源控制（RRC）连接建立过程。gNB回应一个包含对UE访问网络资源至关重要的配置信息的RRCSetup消息。

注册请求：
一旦RRC连接建立，UE便向网络（核心网，具体来说是接入和移动管理功能，AMF）发送注册请求消息，以在5G网络中注册。此消息包括重要信息，如UE的安全凭证和UE的网络能力。

认证过程：
为了确保安全通信，网络启动认证过程。AMF为UE生成一个包含随机数和预期认证响应的认证挑战。UE基于挑战和其安全凭证计算认证响应，并将其发送回AMF。如果响应与预期值匹配，则认证成功。

安全过程：
成功认证后，UE和网络建立安全密钥以进行安全通信。AMF向UE发送安全模式命令，指定用于加密和完整性保护的安全算法。UE用安全模式完成消息确认该命令。

注册接受：
一旦安全过程完成，AMF向UE发送注册接受消息，其中包含UE的5G-GUTI（全球唯一临时标识符）和其他相关配置信息。现在，UE已成功注册到5G网络。

RrcReconfiguration：
成功注册后，gNB向UE发送RRCReconfiguration消息，其中包括数据传送所需的配置信息，如无线承载和物理层配置。

PDU会话建立请求：
为了建立数据会话，UE向网络（特别是会话管理功能，SMF）发送协议数据单元（PDU）会话建立请求消息。此消息包括UE的数据会话要求、SSC模式、PCO、DNN等。

PDU会话建立接受：
SMF处理PDU会话建立请求并为数据会话分配必要资源。SMF向UE发送PDU会话建立接受消息，其中包含PDU会话配置信息，如分配的QoS和IP地址。现在，UE已准备好在已建立的PDU会话上进行数据传输。

SA初始附着 - 详细步骤
这些步骤中的每一个的详细机制都是非常复杂的过程，无法在单页中描述。如果您想要进一步的细节，请尝试按照每个步骤的超链接进行操作。请注意，即使在单个步骤中也有多个链接。我仅试图在此页面上提供高级别/框架概述。

Step	Direction	Message	Comment
1	UE <- NW	SSB (PSS,SSS,MIB)
2	UE <- NW	PDCCH / CORESET 0 / DCI 1_0
3	UE <- NW	SIB1
4	UE <- NW	PDCCH / DCI 1_0
5	UE <- NW	Other SIBs
6	UE -> NW	Msg1 (PRACH/Preamble)
7	UE <- NW	(PDCCH /