LTE 網路架構


高層次的網路架構,LTE是由以下三個主要元件:

  • 使用者裝置 (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資料網路諸如因特網,專用企業網路或IP多媒體子系統在外界連通。系統不同部分之間的介面,Uu,S1和SGI表示,如下所示:

LTE Architecture

使用者裝置 (UE)

用於LTE的使用者裝置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裝置(ME)。以下重要模組的移動裝置包括:

  • 行動終端 (MT): 處理所有的通訊功能

  • 終端裝置 (TE): 這將終止資料流.

  • 通用整合電路卡 (UICC): 這也被稱為LTE裝置的SIM卡設定。它執行的通用使用者識別模組(USIM)的應用程式

一張USIM儲存使用者特定的資料非常相似的3G SIM卡。這使使用者的電話號碼,家庭網路身份和安全金鑰等資訊

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,只是有一個元件中,演進式基站,稱為的eNodeB或eNB之間的無線通訊。每個基站的基站,控制移動台在一個或多個單元格。被稱為它的服務eNB與行動通訊的基站。

LTE的行動通訊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援的主要功能:

  • EBN傳送和接收無線電傳輸到所有移動台,使用LTE空中介面的模擬和數位信號處理功能

  • 基站控制低層次的操作,所有的手機,通過傳送信令訊息,如切換命令

每個EBN通過S1介面與EPC連線,它也可以連線到附近的基站通過X2介面,它主要用於在越區切換過程中的信令和資料包轉發

已購買由使用者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),並且只能存取與USIM卡的移動台,也屬於封閉訂戶組

演進分組核心(EPC)(核心網路)

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,以保持它的簡單的元件。這些元件是像地震和海嘯預警系統(ETWS),裝置標識暫存器(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元件的簡要說明:

  • 歸屬使用者伺服器(HSS)元件已結轉UMTS和GSM是一個中央資料庫包含所有網路運營商的使用者資訊

  • 分組資料網路(PDN)閘道器(P-GW)與外界,即連通。分組資料網路PDN,使用SGI介面。每個分組資料網路的接入點名稱(APN)確定。該PDN閘道器GPRS支援節點(GGSN)和服務GPRS支援節點(SGSN),UMTS和GSM相同的作用

  • 作為一台路由器,基站和PDN閘道器間的資料轉發的服務閘道器(S-GW)

  • 行動性管理實體(MME)控制的高階別操作的移動通過信令訊息和家庭使用者伺服器(HSS)

  • 策略控制和計費規則功能(PCRF)是一個元件,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

被稱為S5/S8的服務和PDN閘道器之間的介面。如果這兩個裝置是在同一網路中,和S8,如果它們是在不同的網路中,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網路之間的功能分割:

LTE E-UTRAN and EPC

2G/3G Vs LTE

下表比較了各種重要的網路元素和使用的信令協定在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