LTE知识积累(1)--网络架构描述
LTE网络架构描述
相比于传统的UTRAN网络,E-UTRAN采用了更扁平的网络结构;
E-UTRAN结构中包含了若干个eNB,eNB之间底层采用IP传输,在逻辑上通过X2接口互相连接,用于支持UE的移动性,保证无缝切换;
每个eNB通过S1接口连接到EPC的MME和SGW,即S1-MME与MME,S1-U与SGW,分别为控制和用户平面。
在EPC侧,SGW是3GPP移动网络内的锚点。MME功能与网关功能分离,主要负责处理移动性等控制信令。
EPC功能划分
eNB功能:
- 无线资源管理:无线承载控制、无线许可控制、连接移动性控制、上行和下行资源动态分配(即调度);
- IP头压缩和用户数据流加密;
- 当从提供给UE的信息无法获知MME的路由信息时,选择UE附着的MME;
- 用户面到SGW的路由;
- 从MME发起的呼叫信息的调度和发送;
- 从MME发起的广播信息的调度和发送。
MME功能:
- 将巡护信息发送到相关的eNB;
- 空闲状态的移动性控制;
- SAE 承载控制;
- 非接入层信令的加密和完整性保护。
SGW功能:
- 用户数据包在无线接入网的终结;
- 支持 UE 移动性的用户平面数据交换。
接口功能
在LTE中,eNB之间的接口称为X2接口,eNB与核心网之间的接口称为S1接口;重点为S1接口。
X2接口
LTE中,将原有的树形分支结构扁平化,使得基站承担更多的无线资源管理责任,需要更多地和其相邻的基站直接对话,从而保证用户在整个网络中的无缝切换。X2接口也分为用户平面和控制平面,接口协议如下图:
用户平面
X2用户平面接口X2-U在eNB之间的IP传输层上采用面向非连接的UDP协议进行用户数据传输,在UDP协议之上承载GTP-U协议;(和S1用户面相同)
控制平面
与S1-MME接口类似,X2控制平面接口X2-C的协议结构底层也采用了SCTP over IP的机制。SCTP上层是X2接口的专用信令部分X2-AP。
S1接口
S1接口位于eNB和MME/SGW之间,也分为控制面和用户平面;
用户平面
S1-U在IP层上采用了面向非连接的UDP,在UDP之上承载了GTP-U协议。
控制平面
S1控制平面接口S1-MME,在IP层之上采用了SCTP,为上层S1-AP(S1-应用部分)。