《通信概論》課件 任務(wù)1 4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

任務(wù)1

4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)全網(wǎng)架構(gòu)一網(wǎng)元及功能說(shuō)明二學(xué)習(xí)內(nèi)容通信概論全網(wǎng)架構(gòu)一通信概論

LTE采用扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個(gè)LTE網(wǎng)絡(luò)分為四個(gè)部分，分別為UE、E-UTRAN、EPC、PDN。LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)EPS架構(gòu)示意圖無(wú)線接入網(wǎng)E-UTRAN部分僅包含3G接入網(wǎng)中的NodeB網(wǎng)元（3G的無(wú)線接入網(wǎng)元包含控制器（RNC）、基站（NodeB）兩部分）。整個(gè)LTE/SAE系統(tǒng)由核心網(wǎng)（EPC）、基站（eNB）和用戶設(shè)備（UE）三部分組成,其中EPC和E-UTRAN兩大系統(tǒng)合稱EPS(EvolvedPacketSystem)。EPS（EvolvedPacketSystem，演進(jìn)的分組系統(tǒng)）是3GPP標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在第4代移動(dòng)通信中出現(xiàn)的概念?？梢哉J(rèn)為EPS=UE（UserEquipment，用戶設(shè)備）+LTE（4G接入網(wǎng)部分）+EPC（EvolvedPacketCore，演進(jìn)的分組核心網(wǎng)）。MME/S-GWMME/S-GWS1移動(dòng)性管理服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME/SGW與eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB與eNB之間的接口EPS架構(gòu)示意圖EPC（EvolvedPacketCore），負(fù)責(zé)核心網(wǎng)部分，主要包括MME、S-GW和P-GW等網(wǎng)元，通過(guò)MME、S-GW和P-SW等控制面節(jié)點(diǎn)和用戶面節(jié)點(diǎn)完成NAS信令處理和安全管理、空閑的移動(dòng)性管理、EPS承載控制以及移動(dòng)錨點(diǎn)功能、UE的IP地址分配、分組過(guò)濾等功能。MME主要負(fù)責(zé)信令處理，包括負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理、承載管理、用戶的鑒權(quán)認(rèn)證、SGW和PGW的選擇等功能；S-GW主要負(fù)責(zé)用戶面處理，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)等功能；P-GW主要負(fù)責(zé)管理3GPP和non-3GPP間的數(shù)據(jù)路由等PDN網(wǎng)關(guān)功能。MME/S-GWMME/S-GWS1移動(dòng)性管理服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME/SGW與eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB與eNB之間的接口EPS架構(gòu)示意圖E-UTRAN提供空中接口功能（包含物理層、MAC、RLC、PDCP、RRC功能）、以及小區(qū)間的RRM功能、RB控制、連接的移動(dòng)性控制、無(wú)線資源的調(diào)度、對(duì)eNB的測(cè)量配置、對(duì)空口接入的接納控制等。MME/S-GWMME/S-GWS1移動(dòng)性管理服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME/SGW與eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB與eNB之間的接口EPS架構(gòu)示意圖eNB，eNodeB（EvolvedNodeB，即演進(jìn)型NodeB簡(jiǎn)稱eNB），負(fù)責(zé)無(wú)線接入功能，以及E-UTRAN的地面接口功能，包括實(shí)現(xiàn)無(wú)線承載控制、無(wú)線許可控制和連接移動(dòng)性控制；完成上下行的UE的動(dòng)態(tài)資源分配（調(diào)度）；IP頭壓縮及用戶數(shù)據(jù)流加密；UE附著時(shí)的MME選擇；S-GW用戶數(shù)據(jù)的路由選擇；MME發(fā)起的尋呼和廣播消息的調(diào)度傳輸；完成有關(guān)移動(dòng)性配置和調(diào)度的測(cè)量和測(cè)量報(bào)告。UE，UserEquipment，包含手機(jī)，智能終端，多媒體設(shè)備，流媒體設(shè)備等。MME/S-GWMME/S-GWS1移動(dòng)性管理服務(wù)網(wǎng)關(guān)MME/SGW與eNodeB的接口EPCE-UTRANNodeBRNC+=eNBEPSeNBX2eNodeBeNBUuS1S1S1S1S1S1X2X2eNB與eNB之間的接口網(wǎng)元及功能說(shuō)明二通信概論EPC網(wǎng)架構(gòu)EPC系統(tǒng)能夠支持多種接入技術(shù)，即能和現(xiàn)有3GPP2/3G系統(tǒng)進(jìn)行互通，也能支持Non-3GPP網(wǎng)絡(luò)（例如WLAN、CDMA、Wimax）的接入。EPC核心網(wǎng)主要由移動(dòng)性管理設(shè)備（MME）、服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（P-GW）及存儲(chǔ)簽約信息的HSS和策略控制單元（PCRF）等組成，其中S-GW和P-GW邏輯上分設(shè)，物理上可以合設(shè)，也可以分設(shè)。MME（MobilityManagementEntity，移動(dòng)管理實(shí)體）MME為控制面功能實(shí)體，臨時(shí)存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的服務(wù)器，負(fù)責(zé)管理和存儲(chǔ)UE相關(guān)信息，比如UE用戶標(biāo)識(shí)、移動(dòng)性管理狀態(tài)、用戶安全參數(shù)，為用戶分配臨時(shí)標(biāo)識(shí)。當(dāng)UE駐扎在該跟蹤區(qū)域或者該網(wǎng)絡(luò)時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)該用戶進(jìn)行鑒權(quán)，處理MME和UE之間的所有非接入層消息。SGW（ServingGateway，服務(wù)網(wǎng)關(guān)）SGW為用戶面實(shí)體，負(fù)責(zé)用戶面數(shù)據(jù)路由處理，終結(jié)處于空閑狀態(tài)的UE（用戶終端設(shè)備）的下行數(shù)據(jù)，管理和存儲(chǔ)UE的承載信息，比如IP承載業(yè)務(wù)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部路由信息。PGW（PDNGateway，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)）PGW負(fù)責(zé)UE接入PDN的網(wǎng)關(guān)，分配用戶IP地址，同時(shí)是3GPP和非3GPP接入系統(tǒng)的移動(dòng)性錨點(diǎn)。用戶在同一時(shí)刻能夠接入多個(gè)PDNGW。HSS（HomeSubscriberServer，歸屬用戶服務(wù)器）HSS存儲(chǔ)并管理用戶簽約數(shù)據(jù)，包括用戶鑒權(quán)信息、位置信息及路由信息。PCRF（PolicyandChargingRuleFunctionality，策略和