《现代移动通信技术与系统（第3版）》课件 任务5.2 LTE系统结构

移动通信技术与系统《移动通信技术与系统》课程团队项目一移动通信认知项目二移动通信关键技术项目三移动通信工程技术项目四移动性管理课程目录项目五4G移动通信系统项目六5G移动通信系统任务5.1LTE系统概述任务5.2LTE系统结构任务5.3LTE关键技术任务5.4VoLTE技术项目五4G移动通信系统任务5.5NB-IOT系统任务5.2LTE系统结构【重点】LTE无线协议结构、S1接口和X2接口【难点】LTE的系统架构及各网元的功能【目标】掌握LTE的系统架构、无线协议结构等1.LTE系统架构GSMMSBSSNSS移动台基站子系统网络子系统TE+SIMBTS+BSC3C3R：MSC、AUC、SC；HLR、VLR、EIR1.1GSM系统架构WCDMAUEUTRANCN用户设备UMTS陆地无线接入网核心网ME+USIMNodeB+RNCCS：MSC、VLR、GMSC；PS：SGSN、GGSN；共用：HLR1.LTE系统架构1.2WCDMA系统架构LTEUEE-UTRANEPC用户设备增强的UTRAN增强型分组核心网TE+SIMeNodeBMME、SGW、PGW、PCRF、HSS1.LTE系统架构1.3LTE系统架构1.LTE系统架构1.3LTE系统架构MME/S-GWMME/S-GWX2S1移动性管理服务网关S1：MME/SGW与eNodeB的接口EPC演进分组核心网E-UTRANX2：eNodeB间的接口NodeBRNC+=eNodeBEPS演进分组系统eNodeBX2X2eNodeBeNodeBUuE-UTRAN中只有一种网元——eNodeB网络结构扁平化，RNC+NodeB=eNodeB全IP网络结构，与传统网络互连互通网络扁平化减少系统延时，更好用户体验网元数目减少，网络部署简单，维护更加容易取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高网络稳定1.LTE系统架构1.4LTE系统架构的优点1.LTE系统架构1.5LTE系统架构的各网元功能MME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TAList管理P-GW/S-GW选择SGW分组路由和转发功能IP头压缩IDLE态终结点，下行数据缓存基于用户和承载的计费路由优化和用户漫游时QoS和计费策略实现功能PGW分组路由和转发3GPP和非3GPP网络间的Anchor功能（HA功能）UEIP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1.LTE系统架构1.5LTE系统架构的各网元功能eNodeB无线资源管理功能用户数据流的IP报头压缩和加密UE附着状态时MME的选择实现SGW用户面数据的路由选择执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输完成有关移动性配置和调度的测量及测量报告HSS归属签约用户服务器用户识别、编号和地址信息；用户安全信息，即针对鉴权和授权的网络接入控制信息；用户定位信息，即HSS支持用户登记、存储位置信息；用户清单信息PCRF策略与计费规则功能单元：QoS策略的下发与控制；计费策略的下发与控制2.LTE无线协议结构2.1EPC与E-UTRAN功能划分2.LTE无线协议结构2.2LTE无线协议结构适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输信令流数据流E-NodeBPHYUEPHYMACRLCMACRLCNASNASRRCRRCPDCPPDCPAPPUDPGTPUIPS1APSCTPSGWIPUDPGTPUIPSCTPS1APX2AP2.LTE无线协议结构2.2LTE无线协议结构2.3.S1接口和X2接口S1接口2.3.S1接口和X2接口S1接口与协议S1接口定义为E-UTRAN和EPC之间的接口。S1接口包括两部分：控制面S1-MME接口和用户面S1-U接口。S1-MME接口定义为eNB和MME之间的接口；S1-U定义为eNB和S-GW之间的接口。S1接口功能2.3.S1接口和X2接口S1接口与协议S1接口的协议结构2.3.S1接口和X2接口S1接口与协议S1-MMES1-U192.3.S1接口和X2接口X2接口X2接口的功能2.3.S1接口和X2接口X2接口X2接口的协议结构2.3.S1接口和X2接口X2接口2203.要点三LTE中S1