《通信概论》课件 任务1 4G网络建设

任务1

4G网络建设全网架构一网元及功能说明二学习内容通信概论全网架构一通信概论

LTE采用扁平化的网络结构，整个LTE网络分为四个部分，分别为UE、E-UTRAN、EPC、PDN。LTE网络架构EPS架构示意图无线接入网E-UTRAN部分仅包含3G接入网中的NodeB网元（3G的无线接入网元包含控制器（RNC）、基站（NodeB）两部分）。整个LTE/SAE系统由核心网（EPC）、基站（eNB）和用户设备（UE）三部分组成,其中EPC和E-UTRAN两大系统合称EPS(EvolvedPacketSystem)。EPS（EvolvedPacketSystem，演进的分组系统）是3GPP标准委员会在第4代移动通信中出现的概念。可以认为EPS=UE（UserEquipment，用户设备）+LTE（4G接入网部分）+EPC（EvolvedPacketCore，演进的分组核心网）。MME/S-GWMME/S-GWS1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB与eNB之间的接口EPS架构示意图EPC（EvolvedPacketCore），负责核心网部分，主要包括MME、S-GW和P-GW等网元，通过MME、S-GW和P-SW等控制面节点和用户面节点完成NAS信令处理和安全管理、空闲的移动性管理、EPS承载控制以及移动锚点功能、UE的IP地址分配、分组过滤等功能。MME主要负责信令处理，包括负责移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证、SGW和PGW的选择等功能；S-GW主要负责用户面处理，负责数据包的路由和转发等功能；P-GW主要负责管理3GPP和non-3GPP间的数据路由等PDN网关功能。MME/S-GWMME/S-GWS1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB与eNB之间的接口EPS架构示意图E-UTRAN提供空中接口功能（包含物理层、MAC、RLC、PDCP、RRC功能）、以及小区间的RRM功能、RB控制、连接的移动性控制、无线资源的调度、对eNB的测量配置、对空口接入的接纳控制等。MME/S-GWMME/S-GWS1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB与eNB之间的接口EPS架构示意图eNB，eNodeB（EvolvedNodeB，即演进型NodeB简称eNB），负责无线接入功能，以及E-UTRAN的地面接口功能，包括实现无线承载控制、无线许可控制和连接移动性控制；完成上下行的UE的动态资源分配（调度）；IP头压缩及用户数据流加密；UE附着时的MME选择；S-GW用户数据的路由选择；MME发起的寻呼和广播消息的调度传输；完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告。UE，UserEquipment，包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等。MME/S-GWMME/S-GWS1移动性管理服务网关MME/SGW与eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB与eNB之间的接口网元及功能说明二通信概论EPC网架构EPC系统能够支持多种接入技术，即能和现有3GPP2/3G系统进行互通，也能支持Non-3GPP网络（例如WLAN、CDMA、Wimax）的接入。EPC核心网主要由移动性管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网关（P-GW）及存储签约信息的HSS和策略控制单元（PCRF）等组成，其中S-GW和P-GW逻辑上分设，物理上可以合设，也可以分设。MME（MobilityManagementEntity，移动管理实体）MME为控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储UE相关信息，比如UE用户标识、移动性管理状态、用户安全参数，为用户分配临时标识。当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户进行鉴权，处理MME和UE之间的所有非接入层消息。SGW（ServingGateway，服务网关）SGW为用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲状态的UE（用户终端设备）的下行数据，管理和存储UE的承载信息，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息。PGW（PDNGateway，分组数据网网关）PGW负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，同时是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点。用户在同一时刻能够接入多个PDNGW。HSS（HomeSubscriberServer，归属用户服务器）HSS存储并管理用户签约数据，包括用户鉴权信息、位置信息及路由信息。PCRF（PolicyandChargingRuleFunctionality，策略和