作者：張成哲? ? 班級：1402019? ? 學號：14020199042
【嵌牛導讀】：隨著LTE技術(shù)標準的完善和成熟虐秦，各運營商在LTE技術(shù)上投入的不斷加大呀非，對LTE系統(tǒng)核心網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)各部分網(wǎng)元功能的分析變得至關(guān)重要划提，本文通過分析各網(wǎng)元的功能秸脱，實現(xiàn)對核心網(wǎng)架構(gòu)的一個簡單介紹溯泣。
【嵌牛鼻子】：LTE 核心網(wǎng)
【嵌牛提問】：什么是LTE核心網(wǎng)擒悬？其主要網(wǎng)絡架構(gòu)又是什么秀鞭？
【嵌牛正文】：
?????? LTE(Long?Term?Evolution,長期演進)?就是3GPP的長期演進趋观，是3G與4G技術(shù)之間的一個過渡，是3.9G的全球標準锋边，它增強了3G的空中接入技術(shù)皱坛，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡演進的唯一標準，為降低用戶面延遲豆巨，取消了無線網(wǎng)絡控制器（RNC）剩辟，采用扁平網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。在20MHz頻譜帶寬下能提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率往扔。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能贩猎，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。
?????? 當前萍膛，全球無線通信正呈現(xiàn)出移動化吭服、寬帶化和IP化的趨勢，移動通信行業(yè)的競爭極為激烈蝗罗。在現(xiàn)有技術(shù)還沒有大規(guī)模商用之前艇棕，一些無線寬帶接入技術(shù)也開始提供部分的移動功能蝌戒，通過寬帶移動化，試圖進入移動通信市場欠肾。為了維持在移動通信行業(yè)中的競爭力和主導地位瓶颠，3GPP組織在2004年11月啟動了長期演進過程LTE以實現(xiàn)3G技術(shù)向4G的平滑過渡。3GPP計劃的目標是：更高的數(shù)據(jù)速率刺桃、更低的延時粹淋、改進的系統(tǒng)容量和覆蓋范圍以及較低的成本。
?????? LTE對空口和接入網(wǎng)的技術(shù)指標包括：
?????? （1）峰值數(shù)據(jù)速率瑟慈，下行達到100Mbit/s桃移，上行50Mbit/s。
?????? （2）提高頻譜效率（達到Release?6的2～4倍）葛碧。
?????? （3）接入網(wǎng)時延（用戶平面UE-RNC-UE）時延不超過10ms借杰。
?????? （4）減小控制平面時延，UE從待機狀態(tài)到開始傳輸數(shù)據(jù)時延不超過100ms（不包括下行尋呼時延）进泼。
?????? 為了實現(xiàn)這一目標蔗衡，除了要考慮空中接口技術(shù)的嚴禁之外，還需要考慮網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的改進乳绕。對無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡架構(gòu)的研究就是要找出最優(yōu)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)并考慮介入網(wǎng)內(nèi)以及接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的功能劃分绞惦，以期望實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率、更低的時延洋措。
??????? LTE網(wǎng)絡架構(gòu)的需求：
?????? （1）單一網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)济蝉。
?????? （2）基于分組業(yè)務的網(wǎng)絡架構(gòu)，支持實時以及會話類業(yè)務菠发。
?????? （3）盡可能不通過增加額外的回程開銷王滤，最小化“單點失敗”的出現(xiàn)機會。
?????? （4）盡可能簡化和最小化引入的接口數(shù)目滓鸠。
?????? （5）如果需要提高系統(tǒng)性能雁乡，不排除無線網(wǎng)絡層（RNL）與傳輸網(wǎng)絡層之間的交互。
?????? （6）支持端到端的QoS哥力。傳輸網(wǎng)絡層向無線網(wǎng)絡層提供適當?shù)腝oS蔗怠。
?????? （7）QoS機制需要考慮存在的多種業(yè)務類型，保證有效的帶寬使用率吩跋，例如：控制平面業(yè)務寞射，用戶平面業(yè)務，以及Q&M業(yè)務锌钮。
?????? （8）最小化時延抖動桥温，比如針對分組通信的TCP/IP。
?????? LTE網(wǎng)絡整體結(jié)構(gòu)：
?????? LTE采用扁平化梁丘、IP化的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)侵浸，E-UTRAN用E-NodeB替代原有的RNC-NodeB結(jié)構(gòu)旺韭，各網(wǎng)絡節(jié)點之間的接口使用IP傳輸，通過IMS承載綜合業(yè)務掏觉，原UTRAN的CS域業(yè)務均可由LTE網(wǎng)絡的PS域承載区端。其中鲫骗，E-UTRAN由eNB構(gòu)成权旷；EPC由MME，S-GW以及P-GW構(gòu)成盗似。相對UMTS得網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)而言酱塔，LTE網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行了大幅度簡化沥邻。
?????? EPC核心網(wǎng)架構(gòu)的特征：
?????? （1）控制面與用戶面完全分離，網(wǎng)絡趨向扁平化羊娃。
?????? （2）支持3GPP與非3GPP(如Wi-Fi唐全、WiMAX等)的多種方式的接入，并支持用戶在3GPP網(wǎng)絡和非3GPP網(wǎng)絡之間的漫游和切換蕊玷。
?????? （3）核心網(wǎng)中不再有電路域邮利，EPC成為移動電信業(yè)務的基本承載網(wǎng)絡。
?????? 通信網(wǎng)絡中一些網(wǎng)元的解釋：
?????? MME（Mobility?Management?Entity垃帅，移動管理設(shè)備）提供了用于LTE接入網(wǎng)絡的主要控制近弟，并在核心網(wǎng)絡的移動性管理，包括尋呼挺智、安全控制、核心網(wǎng)的承載控制以及終端在空閑狀態(tài)的移動性控制等窗宦。它跟蹤負責身份驗證赦颇、移動性，以及與傳統(tǒng)接入2G/3G接入網(wǎng)絡的互通性的用戶設(shè)備(UE)赴涵。
?????? S-GW（Signaling?Gateway媒怯，服務網(wǎng)關(guān)）負責UE用戶平面數(shù)據(jù)的傳送、轉(zhuǎn)發(fā)和路由切換等髓窜，同時也作為eNodeB之間互相傳遞期間用戶平面的移動錨扇苞，以及作為LTE和其他3GPP技術(shù)的移動性錨。另一方面S-GW提供面向E-UTRAN的接口寄纵，連接NO.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)的設(shè)備鳖敷，主要完成傳統(tǒng)個PSTN/ISDN/PLMN側(cè)的七號信令與3GPP?R4羅側(cè)IP信令的傳輸層信令轉(zhuǎn)換。
?????? P-GW（Packet?data?networks?gateway程拭，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)）管理用戶設(shè)備(UE)和外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間的連接定踱。一個UE可以與訪問多個PDN的多個PGW同步連接。PGW執(zhí)行政策的實施恃鞋，為每個用戶進行數(shù)據(jù)包過濾崖媚、計費支持亦歉、合法攔截和數(shù)據(jù)包篩選。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也是推動對處理器和帶寬性能增加需求的關(guān)鍵網(wǎng)絡元素畅哑。
