《LTE网络结构》PPT课件.ppt

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1、 什 么 是 “ LTE” ?Long Term Evolution（ 长 期 演 进 ）LTE通 常 称 为 3.9G， 是 一 种 从 3G向 4G演 进 的主 流 技 术LTE是 3G网 络 的 演 进 ， 与 传 统 的 2G/3G网络 架 构 有 何 区 别 ？ 传 统 的 2G/3G组 网 结 构 BTS/Node B BTS/Node BBSC/RNC BSC/RNC本 地 传 输 网MGWMSC SGSNGGSN CNRANPS域CS域 语 音 部 分 由 核 心 网 CS域进 行 处 理 ； 数 据 部 分 由 PS域 进 行 处 理 。 基 站 之 间 不 能 直 接 通

2、 信 ，基 站 间 信 令 的 切 换 需 要 通过 BSC/RNC。 通 过 点 到 点 面 向 连 接 的E1或 者 FE专 线 汇 聚 方 式 回传 至 BSC/RNC。 LTE的结构与技术特征 3 LTE的 组 网 结 构 扁 平 、 IP化 的 系 统 架 构 1、 无 BSC/RNC， 只 有 两 种 网 元 ： eNB+aGW； RNC的 功 能 被 拆 分 至 MME、 S-GW以 及 eNB中 ： S-GW： RNC中 的 用 户 平 面 承 载 功 能 ； MME： RNC中 的 大 部 分 控 制 平 面 功 能 ； eNB： RNC中 的 终 端 切 换 管 理 功 能

3、 。P-GW网 络 控 制 部 分IMS eNode B eNode B本 地 传 输 网MME S-GW EPCE-UTRANeNode B eNode BaGW PS域 业 务控 制 、 信 令 实 现 基 站 之 间 的 互 通 MESH组 网 2、 All IP,核 心 层 只 有 PS域 ， 且 控 制 与 承 载 相 分 离 。 由 IMS统 一 承 载 全 业 务 。 MME： 处 理 控 制 、 信 令 信 号 S-GW： 处 理 数 据 、 语 音 等 业 务 3、 点 到 多 点 的 面 向 连 接 网 络 实 现 基 站 之 间 的 互 通 ， MESH组网 （ 逻 辑

4、上 ） LTE网 络 结 构 SGi S4 S3 S1 -MME PCRFS7 S6 a HSSS1 0 UE GERAN UTRAN SGSN LTE-Uu ” E-UTRAN MME S1 1 S5 Serving Gateway PDN Gateway S1 -U Operator s IP Services(e.g. IMS, PSS etc.)Rx+ LTE系 统 n 在 LTE系 统 架 构 中 ， RAN将 演 进 成 E-UTRAN, 且 只 有 一 个 结点 ： eNodeB。 MME/S-GW MME/S-GW eNodeBeNodeBeNodeBS1 EPCE-UTRAN

5、X2 X2X2 EPS LTE网 络 结 构 LTE系 统 - EUTRAN MME SGW/PGWx2 x2 x2 eNB eNB S1 HSS/AAAPCRF IMS EPCService LayerEUE eNB 接 入 网 扁 平 化核 心 网 全 IP化核 心 网 与 业 务 分 离IMS对 业 务 负 责 TD-LTE网 络 架 构TD-LTE网 络 架 构 概 述 LTE/SAE网 络 总 体 架 构 网 络 架 构 更 趋 扁 平 化 和 简 单 化 减 少 网 络 节 点 ， 降 低 系 统 复 杂 度 以 及 传 输 和 无 线 接 入 时 延 减 小 网 络 部 署 和

6、维 护 成 本 UTRAN LTE/SAE网 络 结 构SGSNGPRSUMTS E-UTRANcdma2 0 0 0 MME HSS PCRFServing GW PDN GWBTS BSC/PCUNodeB RNCeNodeB S2 aS1 -U S6 a GxS5 /8GbIuS1 -MME S1 2S3 S4S1 1 SGiS9S1 0 User planeControl planeBTS InternetCorporateInternetOperator ServiceNetworkEPS (Evolved Packet System) S6 d PDSNBSC SAEA1 0 /A

7、1 1 PCRF： 负 责 策 略 控 制 的 决 策 ， 也 负 责 位 于 P-GW中 流 量 收 费 功 能 。PCRF提 供 QoS授 权 （ QoS等 级 标 识 和 比 特 率 ）EPS网 元 和 接 口TD-LTE网 络 架 构 概 述 BCNL Hot Tip How do I incorporate my logo to a slide that will apply to all the other slides? On the View menu, point to Master, and then click Slide Master or Notes Master.

8、Change images to the one you like, then it will apply to all the other slides. SAE基 本 网 元 概 述MME Serving Gateway PDN Gateway 移 动 性 管 理 会 话 管 理 用 户 鉴 权 和 密 钥 管理 NAS层 信 令 的 加 密和 完 整 性 保 护 TA LIST管 理 P-GW/S-GW选 择 分 组 路 由 和 转 发 功 能 IP头 压 缩 IDLE态 终 结 点 ， 下 行数 据 缓 存 E-NodeB间 切 换 的锚 点 基 于 用 户 和 承 载 的 计费 路

9、由 优 化 和 用 户 漫 游 时 QoS和 计 费 策 略实 现 功 能 分 组 路 由 和 转 发 3GPP和 非 3GPP网络 间 的 Anchor功能 HA功 能 UE IP地 址 分 配 ， 接入 外 部 PDN的 网 关功 能 计 费 和 QoS策 略 执行 功 能 基 于 业 务 的 计 费 SAE基 本 网 元 概 述HSS HSS（ Home Subscriber Server）是 归 属 用 户 服 务 器 ，存 储 了 LTE/SAE网 络中 用 户 所 有 与 业 务 相关 的 数 据 。PCRF 在 非 漫 游 场 景 时 ， 在HPLMN中 只 有 一 个PCRF跟

10、 UE的 IP-CAN会 话 相 关 。 PCRF终结 Rx接 口 和 Gx接 口 。 在 漫 游 场 景 时 ， 并 且业 务 流 是 local breakout时 ， 有 两个 PCRF跟 一 个 UE的 IP-CAN会 话 相 关 n MME功 能 NAS信 令 以 及 安 全 性 功 能 3GPP接 入 网 络 移 动 性 导 致 的 CN节 点 间 信 令 空 闲 模 式 下 UE跟 踪 和 可 达 性 漫 游 鉴 权 承 载 管 理 功 能 （ 包 括 专 用 承 载 的 建 立 ）n Serving GW 支 持 UE的 移 动 性 切 换 用 户 面 数 据 的 功 能 E-

11、UTRAN空 闲 模 式 下 行 分 组 数 据 缓 存 和 寻 呼 支 持 在 新 的 LTE框 架 中 ， 原 先 的 Iu, 将 被 新 的 接 口 S1替 换 。 Iub和 Iur将 被 X2 替 换 LTE网 络 结 构 LTE系 统 LTE相 关 的 节 点 接 口 S1 -MME E-UTRAN和 MME之 间 的 控 制 面 协 议 参 考 点 S1 -U E-UTRAN和 发 Serving-GW之 间 的 接 口 每 个 承 载 的 用 户 面 隧 道 和 eNodeB间 路 径 切 换 （ 切 换 过 程 中 ） X2 eNodeB之 间 的 接 口 ， 类 似 于 现

12、有 3 GPP的 Iur接 口 LTE-Uu 无 线 接 口 ， 类 似 于 现 有 3 GPP的 Uu接 口LTE网 络 结 构 LTE系 统 LTE eNodeB的 系 统 位 置 n E-UTRAN只有一种节点网元eNodeB， eNodeB具有TD-SCDMA系统中NodeB的功能和RNC大部分功能。 eNode B具有现3GPP Node B全部和RNC大部分功能，包括：物理层功能MAC、RLC、PDCP功能RRC功能资源调度和无线资源管理无线接入控制移动性管理 n eNodeB功 能 eNodeB具 有 现 有 3GPP R5/R6/R7的 Node B功 能 和 大 部 分 的

13、RNC功 能 ，包 括 物 理 层 功 能 （ HARQ等 ） ， MAC， RRC， 调 度 ， 无 线 接 入 控 制 ， 移 动性 管 理 等 等 。 RNCNode B eNodeB LTE网 络 结 构 LTE系 统 控制面(可简单理解为信令消息)： S1、X2接口管理 小区管理：小区建立、重配、删除 UE管理：UE建立、重配、删除、UE接纳控制 系统信息广播、UE寻呼 移动性管理：UE在不同小区间切换 用户面(可简单理解为用户业务数据)： 话音业务 数据业务 图像业务 LTE eNodeB实 现 的 功 能 LTE网 络 结 构 E-UTRAN和 EPC之 间 的 功 能 划 分

14、图 ， 可 以 从 LTE在 S1接 口 的 协 议 栈结 构 图 来 描 述 ， 如 下 图 所 示 黄 色 框 内 为 逻 辑 节 点 ， 白 色 框 内 为控 制 面 功 能 实 体 ， 蓝 色 框 内 为 无 线 协 议 层 。 LTE系 统 OMNMS1 9LTE的 主 要 接 口 组 成 S1与 X2eNode B eNode B本 地 传 输 网MME S-GWeNode B eNode BaGW 业 务控 制 、 信 令S1 -US1 -C X2 S1接 口 用 于 连 接 eNode B和 aGW， 分 为 ： S1-C（ eNode B MME） S1-U（ eNode B

15、 S-GW）S1-APSCTPIPVLANMACS1-C UP-PDUsGTP-UUDPIPVLANMACS1-U UP-PDUs X2-APGTP-UUDP SCTPIP IPVLAN VLANMAC MACX2-U 172Mbps 2*2 MIMO; 326Mbps 4*4 MIMO UL: 58Mbps 16QAM; 84Mbps 64QAMn 更 高 频 谱 效 率 DL: 34 times HSDPA (2*2 MIMO) UL: 23 times HSPA+ (1*2 MIMO)n 更 低 时 延 信 令 时 延 100ms， 业 务 环 回 延 迟 10ms LTE技 术 优 势 2 ： 简 单 、 灵 活 和 统 一 的 网 络G G SNSG SNRNCNodeB NodeB业 务信 令 传 统 网 络 SAE-G WMMEeNodeB eNodeB业 务信 令 扁 平 网 络VS CSNodeB RNCTDM/ATM/IP PSATM 语 音数 据 eNodeB PSIP 语 音 数 据传 统 网 络 业 务 (语 音 数 据 )全 IP， 承 载 全 IPVS