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NAS层的协议主要包括LTE-DETACHED、LTE-IDLE、LTE-ACTIVE 3种状态。下表详细介绍了NAS协议状态的定义，以及各状态之间的转换关系。
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LTE-DETACHED状态 |
LTE-IDEL状态 |
LTE-ACTIVE状态 |
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1.在该状态下，没有RRC实体，通常指刚开机状态； 2.在网络侧还没有该用户的RRC通信上下文； 3.分配给用户的标识只有IMSI； 4.网络不知道用户的位置信息； 5.没有上行或下行的活动； 6.可以执行PLMN/小区选择 |
1.在该状态下，UE处于RRC-IDEL状态； 2.在网络侧会保存用户IP地址、安全相关信息（如密钥）、用户能力信息、无线承载等； 3.在网络侧有该用户的通信上下文，这样可以使得用户能够快速地转换到LTE-ACTIVE状态； 4.状态的转换由eNodeB或EPC决定； 5.分配给该用户的标识信息包括IMSI、TA中唯一标识用户的ID，以及一个或多个IP地址； 6.网络知道终端位于哪个TA区域； 7.终端被分配了非连续接收的周期，可以根据此周期进行下行的接收； 8.可以执行小区重选的过程 |
1.在该状态下，UE处于RRC-CONNECTED状态； 2.在网络侧保持与该用户的通信上下文，包含了所满足通信的必要信息； 3.状态的转换由eNodeB或EPC决定； 4.分配给该用户的标识信息包括IMSI、在TA中唯一标识用户的ID、在一个小区内的唯一标识C-RNTI，以及一个或多个IP地址； 5.网络知道终端位于哪个小区中； 6.在上下行方向上，终端都可以进行非连续发送和接收； 7.移动性可以通过执行切换 |
下图给出了E-UTRAN系统中NAS状态与RRC状态之间的关系及状态之间的转换。
从图中可以看出，LTE-IDLE状态对应于UE处于RRC-IDLE状态；LTE-ACTIVE状态对应于UE处于RRC-CONNECTED状态；LTE-DETACHED状态对应于UE没有RRC实体。
终端开机的时候进入LTE-DETACHED状态，随后终端执行注册过程，进入LTE-ACTIVE状态，通过此过程，终端可以获得C-RNTI、TA-ID、IP地址等，并通过鉴权过程建立安全方面的联系。如果没有其它业务，终端可以释放C-RNTI，获得分配给该用户用于接收寻呼信道的非连续接受周期后进入LTE-IDLE状态。当用户有了新的业务需求时，可以通过RRC连接请求（随机接入过程）获得C-RNTI，此时终端就从LTE-IDLE状态迁移到了LTE-ACTIVE状态。在LTE-ACTIVE状态下，终端如果移动到不识别的PLMN区域或者执行了注销过程，用户的C-RNTI、TA-ID以及IP地址都将被收回，同时终端进入LTE-DETACHED状态。对于处于LTE-IDLE状态的用户 ，如果用户执行周期性的TA更新过程超时，TA-ID和IP地址就会被收回，用户也会转换到LTE-DETACHED状态。
