LTE 網絡架構

高層次的網絡架構,LTE是由以下三個主要組件:

  • 用戶設備 (UE).

  • 進化UMTS地面無線接入網 (E-UTRAN).

  • 分組核心演進 (EPC).

演進分組核心網與分組數據網絡諸如因特網,專用企業網絡或IP多媒體子系統在外界連通。系統不同部分之間的接口,Uu,S1和SGI表示,如下所示:

LTE Architecture

用戶設備 (UE)

用於LTE的用戶設備的內部結構是相同的使用UMTS和GSM中的一項,它實際上是一個移動設備(ME)。以下重要模塊的移動設備包括:

  • 移動終端 (MT): 處理所有的通信功能

  • 終端設備 (TE): 這將終止數據流.

  • 通用集成電路卡 (UICC): 這也被稱爲LTE設備的SIM卡設置。它運行的通用用戶識別模塊(USIM)的應用程序

一張USIM存儲用戶特定的數據非常相似的3G SIM卡。這使用戶的電話號碼,家庭網絡身份和安全密鑰等信息

E-UTRAN(接入網)

演進UMTS地面無線接入網(E-UTRAN)的體系結構已被如下所示。

LTE E-UTRAN

E-UTRAN的處理移動和演進分組核心,只是有一個組件中,演進式基站,稱爲的eNodeB或eNB之間的無線通信。每個基站的基站,控制移動臺在一個或多個單元格。被稱爲它的服務eNB與移動通信的基站。

LTE的移動通信只用一個基站和一個單元格的時間,並有以下兩個基站所支持的主要功能:

  • EBN發送和接收無線電傳輸到所有移動臺,使用LTE空中接口的模擬和數字信號處理功能

  • 基站控制低層次的操作,所有的手機,通過發送信令消息,如切換命令

每個EBN通過S1接口與EPC連接,它也可以連接到附近的基站通過X2接口,它主要用於在越區切換過程中的信令和數據包轉發

已購買由用戶提供家庭內的毫微微蜂窩覆蓋的家庭基站(家庭基站)是基站。一個歸屬eNB屬於一個封閉訂戶組(CSG),並且只能訪問與USIM卡的移動臺,也屬於封閉訂戶組

演進分組核心(EPC)(核心網絡)

演進分組核心(EPC)的體系結構已被如下所示。有幾個沒有被圖中所示的,以保持它的簡單的組件。這些組件是像地震和海嘯預警系統(ETWS),設備標識寄存器(EIR),策略控制和計費規則功能(PCRF)

LTE EPC

下面是在上述架構中的每一個所示的組件的簡要說明:

  • 歸屬用戶服務器(HSS)組件已結轉UMTS和GSM是一箇中央數據庫包含所有網絡運營商的用戶信息

  • 分組數據網絡(PDN)網關(P-GW)與外界,即連通。分組數據網絡PDN,使用SGI接口。每個分組數據網絡的接入點名稱(APN)確定。該PDN網關GPRS支持節點(GGSN)和服務GPRS支持節點(SGSN),UMTS和GSM相同的作用

  • 作爲一臺路由器,基站和PDN網關間的數據轉發的服務網關(S-GW)

  • 移動性管理實體(MME)控制的高級別操作的移動通過信令消息和家庭用戶服務器(HSS)

  • 策略控制和計費規則功能(PCRF)是一個組件,它在上面的圖中未示出,但它是負責策略控制決策,以及用於控制基於流的計費功能,在策略控制執行功能(PCEF)係指位於在P-GW

被稱爲S5/S8的服務和PDN網關之間的接口。如果這兩個裝置是在同一網絡中,和S8,如果它們是在不同的網絡中,這兩個略有不同的實施方式中,即S5

E-UTRAN和EPC之間的功能分割

下圖顯示了E-UTRAN和EPC的LTE網絡之間的功能分割:

LTE E-UTRAN and EPC

2G/3G Vs LTE

下表比較了各種重要的網絡元素和使用的信令協議在2G/3G和LTE。

2G/3G

LTE

GERAN and UTRAN

E-UTRAN

SGSN/PDSN-FA

S-GW

GGSN/PDSN-HA

PDN-GW

HLR/AAA

HSS

VLR

MME

SS7-MAP/ANSI-41/RADIUS

Diameter

DiameterGTPc-v0 and v1

GTPc-v2

MIP

PMIP