LTE网络结构和协议解析
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附着/去附着、跟踪区更新、切换和寻呼、清除用户等。例如：将寻呼消息发送 到eNodeB；跟踪区域的列表管理（UE的IDLE模式和ACTIVE模式）；在3GPP访问网 络之间移动时，CN节点之间的信令传输；MME选择，MME改变带来的切换； • 接入控制
MME通过鉴权功能实现网络和用户之间的相互鉴权和密钥协商，确保用户请求的 业务 在当前网络可用。鉴权包括对用户的IMSI和GUTI的校验。MME能够根据需 要给用户重新分配GUTI，GUTI作为临时用户标识，可以在空口保护用户标识IMSI 的安全性，类似于UMTS网络中TMSI或P-TMSI的作用。 • 会话管理 对建立会话所必须的承载的管理，默认承载和专用承载。另外，在与pre-R8网 络（即包含Gn/Gp SGSN的2G/3G网络）互通时，由于两个系统中承载参数不一样， MME还要能将SAE承载与GPRS网络中的PDP上下文之间进行相互映射，保证两个系 统中会话的连续性。
ETSI、电信行业解决方案联盟ATIS、电信技术协会TTA和电信技术委 员会TTC合作成立的通信标准化组织。
3GPP是一个致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced标准的全球标准 化组织。
LTE总体技术特点
• LTE系统的设计主要考虑如下几个总体目标：
– 降低每比特成本 – 扩展业务的提供能力，以更低的成本，更佳的用户体验提供更
TV）系统 • 降低建网成本，实现从Release 6的低成本演进 • 实现合理的终端复杂度、成本和耗电 • 支持增强的IMS（IP多媒体子系统）和核心网 • 追求后向兼容, 但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡 • 取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP • 对低速移动优化系统，同时支持高速移动 • 以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频
多的业务 – 灵活使用现有的和新的频段 – 简化架构，开放接口 – 实现合理的终端功耗
• 高数据率、低延迟、为分组业务优化的系统，需完成以 下工作：
– 在空中接口的物理层方面，支持灵活的传输带宽，引入新的传 输技术和先进的多天线技术
– 在空中接口层2/层3方面，对信令设计进行优化 – 在RAN架构方面，确定优化的RAN架构和RAN网元之间的功
能划分 – 优化的RF设计。
LTE需求
• 支持1.25MHz（包括1.6MHz）-20MHz带宽 • 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps • 频谱效率达到3GPP Release 6的2-4倍 • 提高小区边缘的比特率 • 用户面延迟（单向）小于5ms，制面延迟小于100ms • 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作 • 支持增强型的广播多播业务。在单独的下行载波部署移动电视（Mobile
源分配 IP头压缩和用户数据流加密 UE连接期间，选择MME，当无路由信息可用时，可以根据UE提供的信息来间接确 定到达MME的路径 路由用户平面数据到S-GW 调度和传输寻呼消息 调度和传输广播消息 就移动性和调度，进行测量和测量报告的配置。
MME
MME是核心网唯一控制平面的设备，主要功能有： • 移动性管理
• LTE的起因：在2004年WiMAX对UMTS技术产生挑战 （尤其是HSDPA技术）时，3GPP急于开发和WiMAX 抗衡的、以OFDM/FDMA为核心技术、支持20MHz 系统带宽的、具有相似甚至更高性能的技术。长期上也
LTE演进路线
美主T要3IG3A是PG、制PP日2P订(（本第以3的三Ard称A代NRG第S作合IIeB二-Wn作 4、e1条iM伙r核日a演at伴心本ixo进。计n网的路P划为Ta线T2r基tC)是n:础、e该rI，s韩E组hEC国ip织ED的8P是M03rTo2GA于Tj.e2P1A1c06P四9t0系）组90个9列为于织年标的无1制19准月宽线定9化8成带接的年组立无口41织G2，线的月标发由接第成准起北入三立，标，准，被 代是技一术个规由范无。线工业及商贸联合会ARIB、CCSA、欧洲电信标准研究所
段 • 尽可能支持简单的临频共存
NSN EPC设备介绍
– 诺基亚西门子提供完整的端到端LTE/EPC解决方案， 包括无线和核心网部分。
– EPC产品包括MME，S-GW, P-GW, HSS, CG, PCRF
等所有产品。
HSS
PCRF
MME
S/P-GW
eNode-B
百度文库
Services
CG
E-UTRAN
什么是LTE？
LTE基本原理培训 教材
中兴通讯销售体系 工程服务部TD用服部
姓 名 : 杜雨舟 E-mail : du.yuzhou@zte.com.cn
什么是LTE？
• LTE=Long Term Evolution，又称E-UTRA/EUTRAN，和3GPP2 UMB合称E3G（Evolved 3G）
MME
• 网元SGW/PGW选择 包括PGW和SGW的选择。在发生漫游切换的时候，还要为用户选择一个新的ME/S4
SGSN，为用户提供服务。 PGW选择：在MME中实现，利用HSS提供的用户签约信息，分配一个PGW，以提供
PDN链接。 对于每个签约的PDN，HSS提供如下信息： 一个PGW的标识和一个APN。
• 存储用户信息 MME要保存用户的状态，MM上下文和EPS承载上下文信息。包括，用户标识、跟
无线资源管理—无线承载控制、无线许可控制，上行和下行资源动态分配/调度； 根据用户QoS签约信息，进行上行和下行的承载级别的速率调整，对承载级别的准入 控制；寻呼消息的调度与传输；系统广播消息的调度与传输。
eNB实现的功能 无线资源管理：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、UE上下行的动 态资
• LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟， 取消了无线网络控制器（RNC）。与其说是3G技术的“ 演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution ）。
• 这场“革命”是系统不可避免的丧失了大部分后向兼容性 ，也就是说，从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换 代。因此从技术归属上，可以将LTE看作4G范畴。
MME通过鉴权功能实现网络和用户之间的相互鉴权和密钥协商，确保用户请求的 业务 在当前网络可用。鉴权包括对用户的IMSI和GUTI的校验。MME能够根据需 要给用户重新分配GUTI，GUTI作为临时用户标识，可以在空口保护用户标识IMSI 的安全性，类似于UMTS网络中TMSI或P-TMSI的作用。 • 会话管理 对建立会话所必须的承载的管理，默认承载和专用承载。另外，在与pre-R8网 络（即包含Gn/Gp SGSN的2G/3G网络）互通时，由于两个系统中承载参数不一样， MME还要能将SAE承载与GPRS网络中的PDP上下文之间进行相互映射，保证两个系 统中会话的连续性。
ETSI、电信行业解决方案联盟ATIS、电信技术协会TTA和电信技术委 员会TTC合作成立的通信标准化组织。
3GPP是一个致力于制定3G、LTE、IMT-Advanced标准的全球标准 化组织。
LTE总体技术特点
• LTE系统的设计主要考虑如下几个总体目标：
– 降低每比特成本 – 扩展业务的提供能力，以更低的成本，更佳的用户体验提供更
TV）系统 • 降低建网成本，实现从Release 6的低成本演进 • 实现合理的终端复杂度、成本和耗电 • 支持增强的IMS（IP多媒体子系统）和核心网 • 追求后向兼容, 但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡 • 取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP • 对低速移动优化系统，同时支持高速移动 • 以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频
多的业务 – 灵活使用现有的和新的频段 – 简化架构，开放接口 – 实现合理的终端功耗
• 高数据率、低延迟、为分组业务优化的系统，需完成以 下工作：
– 在空中接口的物理层方面，支持灵活的传输带宽，引入新的传 输技术和先进的多天线技术
– 在空中接口层2/层3方面，对信令设计进行优化 – 在RAN架构方面，确定优化的RAN架构和RAN网元之间的功
能划分 – 优化的RF设计。
LTE需求
• 支持1.25MHz（包括1.6MHz）-20MHz带宽 • 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps • 频谱效率达到3GPP Release 6的2-4倍 • 提高小区边缘的比特率 • 用户面延迟（单向）小于5ms，制面延迟小于100ms • 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作 • 支持增强型的广播多播业务。在单独的下行载波部署移动电视（Mobile
源分配 IP头压缩和用户数据流加密 UE连接期间，选择MME，当无路由信息可用时，可以根据UE提供的信息来间接确 定到达MME的路径 路由用户平面数据到S-GW 调度和传输寻呼消息 调度和传输广播消息 就移动性和调度，进行测量和测量报告的配置。
MME
MME是核心网唯一控制平面的设备，主要功能有： • 移动性管理
• LTE的起因：在2004年WiMAX对UMTS技术产生挑战 （尤其是HSDPA技术）时，3GPP急于开发和WiMAX 抗衡的、以OFDM/FDMA为核心技术、支持20MHz 系统带宽的、具有相似甚至更高性能的技术。长期上也
LTE演进路线
美主T要3IG3A是PG、制PP日2P订(（本第以3的三Ard称A代NRG第S作合IIeB二-Wn作 4、e1条iM伙r核日a演at伴心本ixo进。计n网的路P划为Ta线T2r基tC)是n:础、e该rI，s韩E组hEC国ip织ED的8P是M03rTo2GA于Tj.e2P1A1c06P四9t0系）组90个9列为于织年标的无1制19准月宽线定9化8成带接的年组立无口41织G2，线的月标发由接第成准起北入三立，标，准，被 代是技一术个规由范无。线工业及商贸联合会ARIB、CCSA、欧洲电信标准研究所
段 • 尽可能支持简单的临频共存
NSN EPC设备介绍
– 诺基亚西门子提供完整的端到端LTE/EPC解决方案， 包括无线和核心网部分。
– EPC产品包括MME，S-GW, P-GW, HSS, CG, PCRF
等所有产品。
HSS
PCRF
MME
S/P-GW
eNode-B
百度文库
Services
CG
E-UTRAN
什么是LTE？
LTE基本原理培训 教材
中兴通讯销售体系 工程服务部TD用服部
姓 名 : 杜雨舟 E-mail : du.yuzhou@zte.com.cn
什么是LTE？
• LTE=Long Term Evolution，又称E-UTRA/EUTRAN，和3GPP2 UMB合称E3G（Evolved 3G）
MME
• 网元SGW/PGW选择 包括PGW和SGW的选择。在发生漫游切换的时候，还要为用户选择一个新的ME/S4
SGSN，为用户提供服务。 PGW选择：在MME中实现，利用HSS提供的用户签约信息，分配一个PGW，以提供
PDN链接。 对于每个签约的PDN，HSS提供如下信息： 一个PGW的标识和一个APN。
• 存储用户信息 MME要保存用户的状态，MM上下文和EPS承载上下文信息。包括，用户标识、跟
无线资源管理—无线承载控制、无线许可控制，上行和下行资源动态分配/调度； 根据用户QoS签约信息，进行上行和下行的承载级别的速率调整，对承载级别的准入 控制；寻呼消息的调度与传输；系统广播消息的调度与传输。
eNB实现的功能 无线资源管理：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、UE上下行的动 态资
• LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟， 取消了无线网络控制器（RNC）。与其说是3G技术的“ 演进”（evolution），不如说是“革命”（revolution ）。
• 这场“革命”是系统不可避免的丧失了大部分后向兼容性 ，也就是说，从网络侧和终端侧都要做大规模的更新换 代。因此从技术归属上，可以将LTE看作4G范畴。