LTE网络结构

LTE网络结构概述 络 概

通过本节学习，我们将了解到 ™LTE网络结构是怎样的 ™LTE网络与3G网络对比，有什么显著的不同 ™LTE网络最大的特点是什么

WCDMA 3GPP Release 99/4 2003/4
HSDPA/HSUPA 3GPP Release 5/6 2005/6 (HSDPA) 2007/8 (HSUPA) LTE
HSPA+ 3GPP Release 7 2008/12
LTE 3GPP Release 8 2008/12
3GPP Release 9 2009/12
R11 3GPP Release 10 NOW 2011/3
WCDMA HSDPA/ HSUPA HSPA+ LTE
主要性能指标
DL Th Throughput h t 384kbps 14Mbps 28/43Mbps 100Mbps UL Th Throughput h t 128kbps 5.7Mbps 11Mbps 50Mbps RTT 150ms <100ms <50ms 10ms

物理层应用新技术 ™ DL：OFDMA ™ UL：DFTS-OFDMA ™ MIMO 网络层更扁平高效的结构 ™ 单一形式的节点结构 eNodeB，有效改善用户平面和控 制平面时延 ™ 高效的分组交换协议 ™ 开放式接口 活的操作与维护 OAM） ™ 灵活的操作与维护（ ™ 灵活部署，支持Pico、Femto等微型基站

SAE (System Architecture Evolution)
S6a S1 MME S1-MME
MME
S11
HSS
Gx
Rx
PCRF
UE
eNB
S-GW
S1 U S1-U S5/S8
P-GW
SGi
IP Service
E-UTRAN
EPS—Evolved Packet Core
EPS

LTE网络结构特点
™LTE定义的是 定义的是一个纯分组交换网络，为 个纯分组交换网络，为UE与分组数据网之 间提供无缝的 移动IP连接 ™一个EPS承载是分组数据网关与UE之间满足一定QoS要求 的IP流 ™所有网元都通过标准接口连接，满足多供应商产品间的互 操作性

MME ™处理UE与核心网信令交互的控制节点，UE与CN之间的协 议称作非接入层协议（ 议 议 NAS）
主要功能： ¾ 承载管理（建立，维护，释放） ¾ 连接管理（安全连接管理）
™Active状态下的会话移动性支持 ™Idle状态下的终端移动性管理 ™AKA (Authentication and Key Agreement)

S-GW S GW ™用户IP数据包通过S-GW转发, 提供E-UTRAN与EPC之间 的路由 ™当用户在eNodeB之间移动，充当本地移动性管理实体 ™收集流量信息、合法监听等 ™提供“移动性管理锚链”(Mobility Anchoring) ™对下行用户数据进行缓存，等待MME发起寻呼，建立 Radio Bearer

P-GW P GW ™IP分配和QoS管理 ™根据PCRF规则进行基于流量的计费 ™提供EPC与PDN之间的路由 PCRF ™负责策略控制 ™控制P-GW中的流量计费 ™提供QoS授权（QoS等级标识和比特率，与开户信息匹配）

HLR（HSS） ™储存用户的开户信息 ™QoS配置和漫游接入限制 ™储存用户可连接的PDN的信息 ™集成鉴权功能

eNodeB ™E-UTRAN接入端的唯一 网元，为UE提供接入功能， 集中了WCDMA中的 NodeB和RNC实体的功能 ™S1接口支持S1-flex，多 条S1接口连接到多个 接 接 多个 MME/S-GW ™一个 个eNB下的UE可在多个 CN节点共享
¾ 提供负载均衡 消除点单点故障 成的 ¾ 消除点单点故障造成的网 络瘫痪
MME/S-GW MME/S GW
MME/S-GW MME/S GW
S1 S1 S1
S1 S1 S1
X2 eNodeB X2 X2 eNodeB eNodeB

EPS的QoS参数
y (ARP) ( ) ™Allocation Retention Priority ™Guaranteed Bit Rate (GBR) ™Maximum Bit Rate (MBR) ™QoS Class Identifier (QCI)

QoS与EPS承载 ™在接入端，eNB负责确保无线接口承载的QoS（QCI、ARP） ™QCI决定了RLC模式配置，MAC的调度策略、队列管理、速率 整形等 ™ARP负责呼叫接纳管理，决定在无线资源拥塞情况下是否建立 承载，安排承载建立的顺序等。 QoS要求 ™GBR表示规定的业务流速率的Q ™MBR用于限制最大速率 IP包过滤到承载 ™基于业务流模板（TFT）方式将IP包过滤到不同的承载，TFT使 用TCP/IP包头的信息来过滤（IP地址、TCP端口） P-GW ™在网络结构中，UE和P GW分别处理上行与下行的包过滤 ™映射到相同的EPS承载的IP包，拥有相同的QoS策略

LTE定义的QoS等级

每个网络节点完成Bearer之间的mapping
DL Traffic
Radio Bearer
S1 Bearer
S5/S8 Bearer
UE
eNB
S-GW
P-GW
UL Traffic

LTE控制平面协议栈

LTE用户平面协议栈