1.LTE无线网络接口协议总览

1.1UE—EPC接口框图

图1.1 LTE无线接口连接框图

1.2 UE—EPC间各接口名称、连接网元、接口功能以及协议列表

表1.1 LTE无线接口信息详情表

接口名称	连接网元	接口功能描述	主要协议
S1-MME	eNodeB - MME	用于传送会话管理(SM)和移动性管理(MM)信息，即信令面或控制面信息	S1-AP
S1-U	eNodeB - SGW	在GW与eNodeB设备间建立隧道，传送用户数据业务，即用户面数据	GTP-U
X2-C	eNodeB - eNodeB	基站间控制面信息	X2-AP
X2-U	eNodeB - eNodeB	基站间用户面信息	GTP-U
S3	SGSN - MME	在在MME和SGSN设备间建立隧道，传送控制面信息	GTPV2-C
S4	SGSN – SGW	在S-GW和SGSN设备间建立隧道，传送用户面数据和控制面信息	GTPV2-C GTP-U
S5	SGW – PGW	在GW设备间建立隧道，传送用户面数据和控制面信息（设备内部接口）	GTPV2-C GTP-U
S6a	MME – HSS	完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理，传送控制面信息	Diameter
S8	SGW – PGW	漫游时，归属网络PGW和拜访网络SGW之间的接口，传送控制面和用户面数据	GTPV2-C GTP-U
S9	PCRF-PCRF	控制面接口，传送QoS规则和计费相关的信息	Diameter
S10	MME - MME	在MME设备间建立隧道，传送信令，组成MME Pool，传送控制面数据	XGTPV2-C
S11	MME – SGW	在MME和GW设备间建立隧道，传送控制面数据	GTPV2-C
S12	RNC –SGW	传送用户面数据，类似Gn/Gp SGSN控制下的UTRAN与GGSN之间的Iu-u/Gn-u接口。	GTP-U
S13	MME –EIR	用于MME和EIR中的UE认证核对过程	GTPV2-C
Gx(S7)	PCRF – PGW	提供QoS策略和计费准则的传递，属于控制面信息	Diameter
Rx	PCRF –IP承载网	用于AF传递应用层会话信息给PCRF，传送控制面数	Diameter
SGi	PGW – 外部互联网	建立隧道，传送用户面数据	DHCP/Radius/IPSEC/L2TP/GRE

2.E-UTRAN和EPC的分工模块

2.1 E-UTRAN和EPC的组成框图

图2.1 E-UTRAN和EPC的组成框图

2.2E-UTRAN

eNB实现的功能

1. 无线资源管理：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、UE上下行的动态资源分配
2. IP头压缩和用户数据流加密
3. UE连接期间，选择MME，当无路由信息可用时，可以根据UE提供的信息来间接确定到达MME的路径
4. 路由用户平面数据到S-GW
5. 调度和传输寻呼消息和广播消息
6. 就移动性和调度，进行测量和测量报告的配置。

2.3EPC

MME（移动性管理实体）实现的功能
1.将寻呼消息发送到eNodeB
2. 跟踪区域的列表管理（TAList）
3. 在3GPP访问网络之间移动时，无线网络之间的信令传输
4. P-GW（PDN分组数据网关）和S-GW（服务网关）的选择
5. MME选择，切换中需要改变MME时
6. 切换到2G或3G网络，SGSN（服务GPRS支持节点）选择
7. IDLE空闲状态下的移动性管理、漫游、确认等
8. SAE承载控制（承载建立和管理等）
9. NAS(非接入层)信令的加密和完整性保护
10.安全控制、鉴权等
S-GW实现的功能
1.为eNB间的切换，进行本地的移动定位
2.3GPP间的移动性管理，建立移动安全机制
3.在E-UTRAN的IDLE模式下，下行包缓冲和网络初始化
4.授权侦听
5.包路由和前向转移
6.在上下行进行传输级的包标记
7.在运营商之间交换用户和QoS类别标识的有关计费信息
P-GW实现的动能
1.用户的包过滤
2.授权侦听
3.UE的IP地址分配
4.传输级的下行包标记
5.上下行的服务级计费、速率控制
6.基于最大比特速率的下行速率控制
7.DHCP v4和DHCP v6功能

2.4 控制面与协议面

控制面协议栈结构

图2.2 控制面协议栈结构图
用户面协议栈结构
图2.3 用户面协议栈结构图
LTE的协议架构
图2.4 LTE信令流与数据流进程图

3.总结

我也是一个刚进入通信行业的小白，以上是我目前对LTE学习的部分资料，这篇博客主要展示了整个LTE网络的接口协议与信令流程，这个是接下来学习的基础，各位小伙伴，有什么疑问和建议可以直接评论和私信我，大家一起交流一起进步，有做的不好的地方还请多多包涵~~~觉得不错的话可以关注我，后面我还会根据自己的学习进程尽快更新以下内容：
无线空中接口协议架构
1 物理层
2 媒体访问控制协议MAC
3 无线链路控制协议RLC
4 分组数据汇聚协议PDCP
5 无线资源控制（RRC）协议
6 NAS层
S1接口协议栈分析
X2接口协议栈分析