【LTE每天一课】第五课：LTE网络构架 - MSCBSC 移动通信论坛

admin

管理员

发短消息

关注Ta

积分 159818
帖子 7597
威望 1244253 个
礼品券 1637 个
专家指数 1530
注册 2006-3-25
专业方向论坛管理
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#1

大中小

使用道具

发表于 2013-06-13 10:34:30 只看楼主

本帖已被版主 mao_mao 审核推荐到论坛首页

以上是第五课微信截图（6月9日发行），欢迎大家微信订阅，最快捷到达，随时随地查看。论坛中不一定每期都发布，视情况不定期发布。

订阅方法：微信上搜索MSCBSC官方账号:mscbsc888 或到论坛首页右下角扫描二维码

详情请阅读帖子：http://www.mscbsc.com/bbs/thread-466661-1-1.html

欢迎大家投稿和建议！

第五课：LTE网络结构

3GPP系统架构演进（SAE）

3GPP R8（Release 8）在提出LTE的同时，也提出了SAE（Service Architecture Evolution 系统体系结构演进）的概念，SAE由演进分组核心网（EPC Evolved Packet Core）和演进统一陆地无线接入网（E-UTRAN）两大部分构成。SAE采用了全IP的构架，简化了网络结构，使之更加扁平，集成其他非3GPP的接入技术，能支持更加灵活的业务。该体系结构将节点类型从以前的4种（NodeB，RNC，SGSN 和GGSN）缩减到只有2种（eNodeB和GW）。所有接口均支持基于IP的协议，所有的业务，包括语言基于IP（VoIP）的数据连接，节约了运营商的成本。演进系统支持不同的IP版本，并支持没有IP连接的终端的IP地址配置，在终端附着到网络的初始接入阶段就建立IP。

演进分组核心网（EPC）提供通向外部数据网络（例如互联网，公司局域网）和运营商业务（例如彩信，多媒体广播与多播业务）的通道，支持多种不同接入技术（例如，EDGE，WCDMA，LTE，WLAN，CDMA2000等）之间的移动切换。演进统一陆地无线接入网（E-UTRAN）负责所有激活终端（例如传送数据的终端）与无线相关的功能。终端直接接入无线网络的演进基站（eNodeB），然后通过EPC获得相应的服务。EPC包括控制平面和用户平面，移动性管理实体（MMS）是工作在控制平面的节点。用户平面由两个节点服务网关（S-GW）和分组数据网网关（P-GW）组成，分组数据网网关（P-GW）是所有接入技术的通用锚点，为所有用户提供一个稳定的IP接入点，无论他们是在一种接入技术之内移动，还是在多种接入技术之间移动。服务网关（S-GW）是3GPP移动网络内的锚点，负责接入eNodeB，为LTE接入用户的移动提供服务。移动性管理实体功能与网关功能分离，即控制平面/用户平面分离，有助于网络部署、单个技术的演进以及全面灵活的扩容。

SAE是一个同时支持GSM、WCDMA/HSPA和LTE技术的通用分组核心网，实现用户在LTE系统和其他系统之间无缝移动，实现从3G到LTE的灵活迁移，也能够集成采用基于客户端和网络的移动IP，WiMAX等的非3GPP接入技术。

1、LTE系统结构

整个LTE系统由演进型分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）、演进型基站（eNodeB）和用户设备（UE）三部分组成，如图1所示。其中，EPC负责核心网部分，EPC控制处理部分称为MME，数据承载部分称为SAE Gateway (S-GW)；eNode B负责接入网部分，也称E-UTRAN；UE指用户终端设备。

图1：LTE网络构架

eNode B与EPC通过S1接口连接；eNode B之间通过X2接口连接；eNode B与UE之间通过Uu接口连接。与UMTS相比，由于NodeB和RNC融合为网元eNodeB，所以LTE少了Iub接口。X2接口类似于Iur接口，S1接口类似于Iu接口，但都有较大简化。

相应的，其核心网和接入网的功能划分也有所变化，如图2所示：

图2 核心网和接入网之间功能划分

MME的功能主要包括：寻呼消息发送；安全控制；Idle状态的移动性管理；SAE承载管理；以及NAS信令的加密与完整性保护等。
S‐GW的功能主要包括：数据的路由和传输，以及用户面数据的加密。

2、空中接口协议栈

空中接口是指终端和接入网之间的接口，通常也称之为无线接口。无线接口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务。无线接口协议栈根据用途分为用户平面协议栈和控制平面协议栈。

2.1 控制平面协议
控制平面负责用户无线资源的管理，无线连接的建立，业务的QoS保证和最终的资源释放，如图3所示：

控制平面协议栈主要包括非接入层（Non‐Access Stratum，NAS）、无线资源控制子层（Radio Resource Control，RRC）、分组数据汇聚子层（Packet Date Convergence Protocol，PDCP）、无线链路控制子层（Radio Link Control，RLC）及媒体接入控制子层（Media Access Control，MAC）。
控制平面的主要功能由上层的RRC层和非接入子层（NAS）实现。
NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME内，主要负责非接入层的管理和控制。实现的功能包括：EPC承载管理，鉴权，产生LTE‐IDLE状态下的寻呼消息，移动性管理，安全控制等。
RRC协议实体位于UE和eNode B网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实现的功能包括：系统消息广播，寻呼建立、管理、释放，RRC连接管理，无线承载（Radio Bearer，RB）管理，移动性功能，终端的测量和测量上报控制。
PDCP、MAC和RLC的功能和在用户平面协议实现的功能相同

2.2 用户平面协议

用户平面用于执行无线接入承载业务，主要负责用户发送和接收的所有信息的处理，如图2‐4所示：

图4 用户平面协议栈

用户平面协议栈主要由MAC，RLC，PDCP三个子层构成。
PDCP主要任务是头压缩，用户面数据加密。
MAC子层实现与数据处理相关的功能，包括信道管理与映射、数据包的封装与解封装，HARQ功能，数据调度，逻辑信道的优先级管理等。
RLC实现的功能包括数据包的封装和解封装，ARQ过程，数据的重排序和重复检测，协议错误检测和恢复等。

3、S1接口协议栈

3.1 S1接口用户平面

S1用户面接口（S1‐U）是指连接在eNode B和S‐GW之间的接口。S1‐U接口提供eNode B和S‐GW之间用户平面协议数据单元（Protocol Date Unite，PDU）的非保障传输。S1接口用户平面协议栈如图2‐5所示。S1‐U的传输网络层建立在IP层之上，UDP/IP 协议之上采用GPRS用户平面隧道协议（GPRS Tunneling Protocol for User Plane，GTP‐U）来传输S‐GW和eNode B之间的用户平面PDU。

图5 S1接口用户平面（eNB-S-GW）

3.2 S1接口控制平面

S1控制平面接口（S1‐MME）是指连接在eNode B和MME之间的接口。S1控制平面接口如图6所示。与用户平面类似，传输网络层建立在IP传输基础上；不同之处在于IP层之上采用SCTP层来实现信令消息的可靠传输。应用层协议栈可参考S1‐AP(S1应用协议)。

图6 S1接口控制平面（eNB-MME）

在IP传输层， PDU的传输采用点对点方式。每个S1‐MME接口实例都关联一个单独的SCTP，与一对流指示标记作用于S1‐MME公共处理流程中；只有很少的流指示标记作用于S1‐MME专用处理流程中。
MME分配的针对S1‐MME 专用处理流程的MME通信上下文指示标记，以及eNode B分配的针对S1‐MME专用处理流程的eNode B通信上下文指示标记，都应当对特定UE的S1‐MME信令传输承载进行区分。通信上下文指示标记在各自的S1‐AP消息中单独传送。

3.3 主要功能

S1接口主要具备以下功能：
（1）EPS承载服务管理功能，包括EPS承载的建立、修改和释放。
（2）S1接口UE上下文管理功能。
（3）EMM‐CONNECTED状态下针对UE的移动性管理功能。包括Intra‐LTE切换、Inter‐3GPP‐RAT切换。
（4）S1接口寻呼功能。寻呼功能支持向UE注册的所有跟踪区域内的小区中发送寻呼请求。基于服务MME中UE的移动性管理内容中所包含的移动信息，寻呼请求将被发送到相关eNode B。
（5）NAS信令传输功能。提供UE与核心网之间非接入层的信令的透明传输。
（6）S1接口管理功能。如错误指示、S1接口建立等。
（7）网络共享功能。
（8）漫游与区域限制支持功能。
（9）NAS节点选择功能。
（10）初始上下文建立功能。

4、 X2接口协议栈

4.1 X2接口用户平面

X2接口用户平面提供eNode B之间的用户数据传输功能。X2的用户平面协议栈如图2‐7所示，与S1‐UP协议栈类似，X2‐UP的传输网络层基于IP传输，UDP/IP之上采用GTP‐U来传输eNode B之间的用户面PDU。

图7 X2接口用户面（eNB-eNB）

4.2 X2接口控制平面

X2控制面接口(X2‐CP)定义为连接eNB之间接口的控制面。X2接口控制面的协议栈如图8所示，传输网络层是建立在SCTP上，SCTP是在IP上。应用层的信令协议表示为X2‐AP(X2应用协议)。

图8 X2接口控制面

每X2‐C接口含一个单一的SCTP并具有双流标识的应用场景应用X2‐C的一般流程。具有多对流标识仅应用于X2‐C的特定流程。源eNB为X2‐C的特定流程分配源eNB通信的上下文标识，目标eNB为X2‐C的特定流程分配目标eNB通信的上下文标识。这些上下文标识用来区别UE特定的X2‐C信令传输承载。通信上下文标识通过各自的X2‐AP消息传输。

4.3 主要功能

X2‐AP协议主要支持以下功能：
（1）支持UE在EMM‐CONNECTED状态时的LTE接入系统内的移动性管理功能。如在切换过程中由源eNB到目标eNB的上下文传输；源eNB与目标eNB之间用户平面隧道的控制、切换取消等。
（2）上行负载管理功能。
（3）一般性的X2管理和错误处理功能，如错误指示等。

因为图文较多，文章中大部分省略，请大家下载附件阅读吧。

附件下载列表：

2013-6-13 10:34:30 下载次数: 1923

第五课：LTE网络构架.pdf (529.42 KB)

扫码关注5G通信官方公众号,免费领取以下5G精品资料

1、回复“LTBPS”免费领取《《中国联通5G终端白皮书》》

2、回复“ZGDX”免费领取《中国电信5G NTN技术白皮书》

3、回复“TXSB”免费领取《通信设备安装工程施工工艺图解》

4、回复“YDSL”免费领取《中国移动算力并网白皮书》

5、回复“5GX3”免费领取《 R16 23501-g60 5G的系统架构1》

6、回复“iot6”免费领取《【8月30号登载】物联网创新技术与产业应用蓝皮书——物联网感知技术及系统应用》

7、回复“6G31”免费领取《基于云网融合的6G关键技术白皮书》

8、回复“IM6G”免费领取《6G典型场景和关键能力白皮书》

对本帖内容的看法？我要点评

作者的更多帖子

mscbsc 官方微信：mscbsc888 （打开微信，在”发现“-”扫一扫“里扫描下面二维码即可）

[充值威望，立即自动到帐] [VIP贵宾权限+威望套餐] 另有大量优惠赠送活动，请光临充值中心
充值拥有大量的威望和最高的下载权限，下载站内资料无忧

Emamba

初级会员

发短消息

关注Ta

积分 275
帖子 57
威望 2597 个
礼品券 8 个
专家指数 -10
注册 2012-12-4
专业方向 4G-LTE
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#2

大中小

使用道具

发表于 2013-06-13 13:52:57

谢谢楼主的分享。每天一课啊。

对本帖内容的看法？我要点评

[立即成为VIP会员，百万通信专业资料立即下载，支付宝、微信付款，简单、快速！]

y1208c

金牌会员

发短消息

关注Ta

积分 9871
帖子 343
威望 166764 个
礼品券 10 个
专家指数 -74
注册 2007-4-14
专业方向 BSC及PM
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#3

大中小

使用道具

发表于 2013-06-13 14:33:15

好资料谢谢分享！

对本帖内容的看法？我要点评

删无止境

银牌会员

发短消息

关注Ta

积分 3477
帖子 706
威望 15166 个
礼品券 69 个
专家指数 -53
注册 2009-9-26
专业方向网优
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#4

大中小

使用道具

发表于 2013-06-13 21:08:07

这个必须要顶，每天学习一课

对本帖内容的看法？我要点评

youz

论坛元老

发短消息

关注Ta

积分 24667
帖子 3352
威望 561681 个
礼品券 32 个
专家指数 256
注册 2008-5-20
专业方向优化
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#5

大中小

使用道具

发表于 2013-06-13 21:49:02

高手，

学习中。

对本帖内容的看法？我要点评

liluxiang

原始天尊

发短消息

关注Ta

积分 146788
帖子 29307
威望 947 个
礼品券 510 个
专家指数 253
注册 2010-4-15
专业方向移动网规划和优化——理论与实践
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#6

大中小

使用道具

发表于 2013-06-14 08:27:00

认真学习，呵呵。。。

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

newcoca

高级会员

发短消息

关注Ta

积分 2086
帖子 416
威望 186130 个
礼品券 5 个
专家指数 6
注册 2008-4-15
专业方向移动通信
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#7

大中小

使用道具

发表于 2013-06-14 09:08:02

学习了，谢谢分享！

对本帖内容的看法？我要点评

my3100

初级会员

发短消息

关注Ta

积分 330
帖子 66
威望 408 个
礼品券 0 个
专家指数 0
注册 2012-12-26
专业方向 GSM
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#8

大中小

使用道具

发表于 2013-06-14 09:25:01

不错啊，谢谢楼主

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

hoxibai

金牌会员

发短消息

关注Ta

积分 8364
帖子 397
威望 7659 个
礼品券 8 个
专家指数 309
注册 2008-2-28
专业方向
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#9

大中小

使用道具

发表于 2013-06-14 13:19:50

支持分享

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

木钉仔仔

入门会员

发短消息

关注Ta

积分 15
帖子 3
威望 164 个
礼品券 5 个
专家指数 0
注册 2013-6-14
专业方向移动通信系统
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#10

大中小

使用道具

发表于 2013-06-14 15:46:39

他妈的果然是他吗的利益社会啊分享个资料还要

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

weib5166

银牌会员

发短消息

关注Ta

积分 4700
帖子 929
威望 2737570 个
礼品券 85 个
专家指数 55
注册 2010-6-30
专业方向网络工程
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#11

大中小

使用道具

发表于 2013-06-15 16:22:22

LTE兄弟们的福利啊

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

wudong506

论坛元老

发短消息

关注Ta

积分 16217
帖子 563
威望 86060 个
礼品券 83 个
专家指数 123
注册 2008-7-31
专业方向通信
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#12

大中小

使用道具

发表于 2013-06-17 08:19:04

好东西感谢楼主分享。楼主辛苦了。

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

langzi005210

版主

发短消息

关注Ta

积分 29647
帖子 1827
威望 1235817 个
礼品券 246 个
专家指数 253
注册 2007-9-1
专业方向 GSM/WCDMA/信令感知优化
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#13

大中小

使用道具

发表于 2013-06-17 09:23:04

这个活动真好，认真学习中

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

fengying9708

版主

发短消息

关注Ta

积分 47205
帖子 5548
威望 127146 个
礼品券 869 个
专家指数 318
注册 2006-10-16
专业方向通信
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#14

大中小

使用道具

发表于 2013-06-17 10:26:25

好资料

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

nerolala

入门会员

发短消息

关注Ta

积分 15
帖子 3
威望 303 个
礼品券 0 个
专家指数 0
注册 2013-5-20
专业方向通信
回答问题数 0
回答被采纳数 0
回答采纳率 0%

#15

大中小

使用道具

发表于 2013-06-17 13:36:50

好东西啊学习了

对本帖内容的看法？我要点评

[2分钟拥有VIP权限和充足威望，可下载站内任何资料] [快速找到一份高薪的通信行业职位]

快速回复主题
标题
内容	上传资料请点左侧【添加附件】 (勾选中文件为要删除文件) 第五课：LTE网络构架.pdf


	您即将访问其它网站关闭您即将访问的地址是其它网站的内容，MSCBSC将不再对其安全性和可靠性负责，请自行判断是否继续前往继续访问取消访问，关闭

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

对本帖内容的看法？ 我要点评

您即将访问其它网站关闭

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评

对本帖内容的看法？我要点评