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LTE基本架构

LTE基本架构

作者: 踏乡墨客 | 来源:发表于2019-07-26 14:30 被阅读0次

    UE------E-UTRAN(LTE的无线接入网)------EPC(核心网)------PDN

    UE(User Equipment):用户设备,即手机,或者是其他可以利用LTE上网的设备。

    E-UTRAN:无线接入网

    eNB(eNodeB):即基站,为用户提供空中接口(air interface),用户设备可以通过无线连接到eNB,然后基站再通过有线连接到运营商的核心网。
    在这里注意,我们所说的无线通信,仅仅只是手机和基站这一段是无线的,其他部分例如基站与核心网的连接,基站与基站之间互相的连接,核心网中各设备的连接全部都是有线连接的。一台基站(eNB)要接受很多台UE的接入,所以eNB要负责管理UE,包括资源分配,调度,管理接入策略等等。

    EPC:MME(Mobility Management Entity):移动管理节点,是核心网中最重要的实体之一,提供以下的功能:

    1、NAS 信令传输

    2、用户鉴权与漫游管理(S6a)

    3、移动性管理

    4、EPS承载管理

    NAS信令指的是三层信令,包含EMM, ESM 和NAS 安全。

    移动性管理主要有寻呼,TAI管理和切换。

    承载主要是EPS 承载(bearer)的建立,修改,销毁等。

    S-GW(Serving Gateway):服务网关,主要负责切换中数据业务的传输。

    P-GW(PDN Gateway):PDN网关(Packet Data Network)

    P-GW功能包括:

    1、基于用户的包过滤功能

    2、合法侦听功能

    3、UE的IP地址分配功能

    4、在上/下行链路中进行数据包传输层标记

    5、进行上/下行业务等级计费以及业务级门控

    6、进行基于业务的上/下行速率的控制

    P-GW还提供上/下行链路承载绑定和上行链路绑定校验功能。

    HSS(Home Subscriber Server):归属用户服务器。

    这是存在与核心网中的一个数据库服务器,里面存放着所有属于该核心网的用户的数据信息。当用户连接到MME时,用户提交的资料会和HSS数据服务器中的资料进行比对来进行鉴权。

    PCRF(Policy and Charging Rules Function):策略与计费规则。根据不同的服务制定不同的PCC计费策略。

    SPR(Subscriber Profile Repository):用户档案库。实体为PCRF提供用户的信息,然后PCRF根据其提供的信息来指定相应的规则。

    OFCS(Offline Charging System):离线计费系统,对计费的记录进行保存。

    OCS(Online Charging System):在线计费系统,是用户使用服务计费的系统。

    ※各个接口:

    LTE-Uu:LTE-Uu接口是位于终端与基站之间的空中接口(无线的接口,逻辑连接)

    终端会跟基站建立信令连接(RRC Connection)与数据连接。

    相应的信令在SRB(传输信令管道)(SRB0、 SRB1、SRB2)上进行传输。

    数据的连接是逻辑信道,相关的数据在DRB上传输。

    这两个连接是终端与网络进行通信所必不可少的。

    X2(控制面):X2是两个基站之间的接口,以光纤为载体,实现无线侧IP化传输,使得基站网元之间可以协调工作。(相邻eNodeB之间有线接口X2,是有线的,X2接口的实现一般通过传输系统来实现,是有线的,一般为2M、光纤之类的。X2有物理连接(有线连接),一般走以太网协议。具体的协议栈是控制面:X2AP/SCTP/IP(/eth),用户面:GTP-U/UDP/IP(/eth)。)

    注:无线侧 指 无线接入网,BSC/RNC,BTS/NodeB 等;交换侧(也称网络侧、核心网侧)指核心网,包括CS和PS域,例如MSC,SGSN,GGSN,HLR,EIR,AC,等等

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    利用X2接口,基站间可以实现SON功能(Self Organizing Network),比如PCI的冲突检测等。

    X2(用户面):X2用户面的接口是建立在GTP-U协议的基础上,连接两个基站,传输基站间的数据。(X2 handover等)

    S1(控制面):S1-MME是基站与MME之间的接口,属于控制面接口(基站与核心网之间的接口)。相关NAS信令的传输都必须建立在S1连接建立的基础上。(X2和S1都是物理上有连接的接口,物理上是光纤或电缆,协议栈也非常类似,是并列存在的两个接口。)

    S1(用户面):S1用户面的接口S1-U是基站与SGW的接口。

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