Trong LTE, đầu cuối có thể nằm trong một số trạng thái như minh họa trên hình 3.14. Khi bật nguồn, đầu cuối nhập vào trạng thái LTE-DETACHED. Trong trạng thái này mạng không biết đầu cuối. Trước khi có thể thực hiện bất kỳ một cuộc truyền tin nào giữa đầu cuối di động và mạng, đầu cuối di động phải đãng ký với mạng bằng cách sử dụng thủ tục truy nhập ngẫu nhiên để vào trạng thái LTE- ACTIVE. LTE-DETACHED chủ yếu là trạng thái được sử dụng khi bật nguồn, sau khi đầu cuối đã đăng ký với mạng, thường nó vào một trong hai trạng thái sau: LTE-ACTIVE hoặc LTE-IDLE.
OUT-OF-SYNC: mất đồng bộ IN-SYNC: có đồng bộ
DL DRX: thu không liên tục đường xuống
Hình 3.14. Các trạng thái của LTE
LTE-ACTlVE là trạng thái được sử dụng khi đầu cuối di động tích cực phát số liệu và thu số liệu. Trong trường hợp này, đầu cuối di động được nối đến một ô trong mạng. Một địa chỉ IP được gán cho đầu cuối di động cùng với một số nhận dạng (C-RNTI: Cell Radio-Network Temporary Indentifier: số nhận dạng ô mạng
vô tuyến tạm thời) được sử dụng cho mục đích báo hiệu giữa đầu cuối di động và mạng. Có thể coi LTE-ACTIVE có hai trạng thái con, IN-SYNC(đồng bộ) và OUT-
OF-SYNC (không đồng bộ) phụ thuộc vào việc đường lên có đồng bộ hay không đồng bộ. Vì LTE sử dụng đường lên dựa trên FDMA/TDMA trực giao, nên cần đồng bộ truyền dẫn đường lên từ các đầu cuối di động. Thủ tục để đạt được đồng bộ và duy trì đồng bộ là eNodeB đo thời gian tới của các truyền dẫn từ từng đầu cuối di động phát tích cực và gửi lênh hiệu chỉnh thời gian xuống đường xuống. Chừng nào còn trong trạng thái IN-SYNC, truyền dẫn số liệu người sử dụng đường lên vẫn là báo hiệu điều khiển L1/L2 được đảm bảo. Trong trường hợp truyền dẫn đường lên không xảy ra trong một cửa sổ thời gian cho trước, đồng bộ thời gian không được đảm bảo và đường lên được thông báo là OUT-OF-SYNC. Trong trường hợp này, đầu cuối di động cần thực hiện thủ tục truy nhập ngẫu nhiên để khôi phục đồng bộ.
LTE-IDLE là trang thái tích cực thấp trong đó đầu cuối di động ngủ hầu hết thời gian để giảm tiêu thụ acqui. Đồng bộ đường lên không được duy trì và vì thể chỉ có thể tích cực truyền dẫn đường lên ở dạng truy nhập ngẫu nhiên là có thể thực hiện để chuyển vào LTE-ACTIVE. Trên đường xuống, đầu cuối di động có thể định kỳ tỉnh giấc để nghe tìm gọi cho các cuộc gọi. Đầu cuối di động giữ địa chỉ IP và các thông tin nội bộ khác để có thể chuyển nhanh vào LTE-ACTIVE khi cần. Mạng chỉ biết một phần vị trí của đầu cuối di động, chẳng hạn mạng biết nhóm các ô trong đó sẽ thực hiện tìm gọi đầu cuối di động.