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LTE网络架构
阅读量:723 次
发布时间:2019-03-21

本文共 1443 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

一、前言

本文将介绍LTE网络的架构,包括LTE网络的构成以及每一部分网络实体的作用。LTE是从3G演进而来,因此也将探讨与3G网络的对比和主要变化。

二、3G网络架构

在3G UMTS协议中,网络架构由四层组成,分别是终端(UE)、基站(NodeB)、无线网络控制器(RNC)和核心网(CN)。RNC在2G中被称为基站控制器(BSC),它不仅与基站节点通信,还直接管理无线接入网络。

LTE网络架构

相比于3G,LTE删除了RNC这一层,简化了基站与核心网之间的信息交互,从而减少了节点数量,降低了系统复杂性。LTE的网络架构更加扁平化,节点数量减少,用户面时延大大缩短。

LTE网络架构优势

  • 扁平化带来的好处

    • 节点数量减小,用户面时延大大缩短。
    • 状态迁移过程更简化,时延短小。
    • 系统复杂性降低,减少了接口类型。
  • LTE网络模型

    • 网络分为四个部分:终端(UE)、接入网(E-UTRAN)、核心网(EPC)和公网(PDN)。
    • UE包括手机或固定端.large-attachment-point (CPE)。
    • E-UTRAN由多个eNB组成,eNB与核心网EPC通过S1接口通信。
  • LTE网络组件

    1. UE(User Equipment)

    全称是用户设备,通常指用户的手机或其他支持LTE通信的设备,如CPE(缆通点)。

    2. E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)

    LTE接入网的核心部分,由多个eNB组成,eNB之间通过X2接口捆绑。

    3. EPC(Evolved Packet Core)

    LTE核心网由多个网元实体组成,包括:

    • MME(Mobility Management Entity):核心网控制面网元,负责用户和会话管理。
    • SGW(Serving Gateway):用户面接入服务网关,负责会话管理、路由、QoS控制等。
    • PGW(Packet Data Network Gateway):公网网关,负责分组数据路由和转发,做为LTE与互联网的出入口。

    4. PDN(Public Data Network)

    公用数据网络,即互联网,通过PGW与LTE核心网连接。

    LTE核心网功能划分

    MME功能

    • 用户接入控制
    • 移动性管理
    • 会话管理
    • 服务网关和分组数据网关选择
    • 安全认证

    HSS(HomeSubscriber Server)

    • 用户注册与管理
    • 移动性管理
    • 终端位置更新

    S-GW与P-GW功能

    • S-GW:负责LTE系统内部的分组数据路由和转发,执行QoS控制。
    • P-GW:连接LTE核心网与公网,负责分组包深度检查、转发、路由选择、IP地址分配等。

    PCRF(Policy and Charging Rules Function)

    • 制定计费规则
    • 优先级排队处理
    • 安全保护
    • 初始计费方法设置

    SPR(Subscriber Profile Repository)

    为PCRF提供用户信息,用于制定计费规则。

    OCD与OCD系统

    • OCS:在线计费系统
    • OCD:离线计费系统

    LTE与2G/3G网络融合

    LTE核心网支持多网融合,可与2G、3G、CDMA、GSM等多种无线技术接入。不同无线技术通过标准接口连接到核心网的服务网关,实现无缝切换。

    结论

    LTE网络架构通过扁平化设计和对3G架构的简化,使网络更高效、用户时延显著缩短。其核心网和接入网功能划分清晰,支持多网融合,为未来网络发展提供了坚实基础。

    转载地址:http://eakrz.baihongyu.com/

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