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LTE架构

LTE系统架构

LTE采用与2G、3G均不同的空中接口技术、即基于OFDM(正交频分复用)技术的空中接口技术,并对传统3G的网络架构进行了优化,采用扁平化的网络架构,亦即接入网E-UTRAN不再包含RNC,仅包含节点eNB,提供E-UTRA用户面PDCP/RLC/MAC/物理层协议的功能和控制面RRC协议的功能。E-UTRAN的系统结构参见下图的LTE E-UTRAN系统结构图所示。

eNB通过x2接口相互连接,通过接口S1与EPC连接。S1接口的用户面终止在服务网关S-GW上,S1接口的控制面终止在移动性管理实体MME上。控制面和用户面的另一端终止在eNB上。同时上图的各网元节点的功能划分如下:

  • eNB

LTE的eNB除了具有原来NodeB的功能之外,还承担了原来RNC的大部分功能,包括有物理层功能、MAC层功能(包括HARQ)、RLC层(包括ARQ功能)、PDCP功能、RRC功能(包括无线资源控制功能)、调度、无线接入许可控制、接入移动性管理以及小区间的无线资源管理功能等。具体包括有: 

无线资源管理:无线承载控制、无线接纳控制、连接移动性控制、上下行链路的动态资源分配(即调度)等功能

IP头压缩和用户数据流的加密

当从提供给UE的信息无法获知到MME的路由信息时,选择UE附着的MME

路由用户面数据到S-GW

调度和传输从MME发起的寻呼消息

调度和传输从MME或O&M发起的广播信息

用于移动性和调度的测量和测量上报的配置

调度和传输从MME发起的ETWS(即地震和海啸预警系统)消息

  • MME

MME是SAE的控制核心,主要负责用户接入控制、业务承载控制、寻呼、切换控制等控制信令的处理

MME功能与网关功能分离,这种控制平面/用户平面分离的架构,有助于网络部署、单个技术的演进以及全面灵活的扩容

NAS信令

NAS信令安全

AS 安全控制

AS 安全控制
3GPP无线网络的网间移动信令
idle状态UE的可达性(包括寻呼信号重传的控制和执行)
跟踪区列表管理
P-GW 和 S-GW 的选择
切换中需要改变MME时的MME选择
切换到2G或3GPP网络时的SGSN选择
漫游
鉴权
包括专用承载建立的承载管理功能
支持ETWS信号传输

  • S-GW

S-GW作为本地基站切换时的锚定点,主要负责以下功能:在基站和公共数据网关之间传输数据信息;为下行数据包提供缓存;基于用户的计费等。
eNB间切换时,本地的移动性锚点
3GPP系统间的移动性锚点
E-UTRAN idle状态下,下行包缓冲功能、以及网络触发业务请求过程的初始化
合法侦听
包路由和前转
上、下行传输层包标记
运营商间的计费时,基于用户和QCI粒度统计
分别以UE、PDN、QCI为单位的上下行计费

  • PDN网关(P-GW)

公共数据网关P-GW作为数据承载的锚定点,提供以下功能:包转发、包解析、合法监听、基于业务的计费、业务的QoS控制,以及负责和非3GPP网络间的互联等。
基于每用户的包过滤(例如借助深度包探测方法)
合法侦听
UE 的IP地址分配
下行传输层包标记
上下行业务级计费、门控和速率控制
基于聚合最大比特速率(AMBR)的下行速率控制
从上图中可见,新的LTE架构中,没有了原有的Iu和Iub以及Iur接口,取而代之的是新接口S1和X2。

 

 

 

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