LTE网络结构课件.ppt

1,什么是“LTE”?,LTE是3G网络的演进，与传统的2G/3G网络架构有何区别？,2,传统的2G/3G组网结构,语音部分由核心网CS域进行处理；数据部分由PS域进行处理。基站之间不能直接通信，基站间信令的切换需要通过BSC/RNC。通过点到点面向连接的E1或者FE专线汇聚方式回传至BSC/RNC。,LTE的结构与技术特征,3,LTE的组网结构,扁平、IP化的系统架构1、无BSC/RNC，只有两种网元：eNB+aGW；RNC的功能被拆分至MME、S-GW以及eNB中：S-GW：RNC中的用户平面承载功能；MME：RNC中的大部分控制平面功能；eNB：RNC中的终端切换管理功能。,aGW,PS域,实现基站之间的互通MESH组网,2、AllIP,核心层只有PS域，且控制与承载相分离。由IMS统一承载全业务。MME：处理控制、信令信号S-GW：处理数据、语音等业务,3、点到多点的面向连接网络,LTE网络结构,LTE系统,在LTE系统架构中，RAN将演进成E-UTRAN,且只有一个结点：eNodeB。,LTE网络结构,LTE系统,接入网扁平化,核心网全IP化核心网与业务分离,IMS对业务负责,TD-LTE网络架构,TD-LTE网络架构概述,LTE/SAE网络总体架构,网络架构更趋扁平化和简单化减少网络节点，降低系统复杂度以及传输和无线接入时延减小网络部署和维护成本,LTE/SAE网络结构,SGSN,GPRS,UMTS,E-UTRAN,cdma2000,MME,HSS,PCRF,ServingGW,PDNGW,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S2a,S1-U,S6a,Gx,S5/8,Gb,Iu,S1-MME,S12,S3,S4,S11,SGi,S9,S10,BTS,Internet,CorporateInternet,OperatorServiceNetwork,EPS(EvolvedPacketSystem),S6d,PDSN,BSC,SAE,A10/A11,PCRF：负责策略控制的决策，也负责位于P-GW中流量收费功能。PCRF提供QoS授权（QoS等级标识和比特率）,EPS网元和接口,TD-LTE网络架构概述,BCNL,HotTip,HowdoIincorporatemylogotoaslidethatwillapplytoalltheotherslides?OntheViewmenu,pointtoMaster,andthenclickSlideMasterorNotesMaster.Changeimagestotheoneyoulike,thenitwillapplytoalltheotherslides.,SAE基本网元概述,MME,ServingGateway,PDNGateway,移动性管理会话管理用户鉴权和密钥管理NAS层信令的加密和完整性保护TALIST管理P-GW/S-GW选择,分组路由和转发功能IP头压缩IDLE态终结点，下行数据缓存E-NodeB间切换的锚点基于用户和承载的计费路由优化和用户漫游时QoS和计费策略实现功能,分组路由和转发3GPP和非3GPP网络间的Anchor功能HA功能UEIP地址分配，接入外部PDN的网关功能计费和QoS策略执行功能基于业务的计费,SAE基本网元概述,HSS,HSS（HomeSubscriberServer）是归属用户服务器，存储了LTE/SAE网络中用户所有与业务相关的数据。,PCRF,在非漫游场景时，在HPLMN中只有一个PCRF跟UE的IP-CAN会话相关。PCRF终结Rx接口和Gx接口。在漫游场景时，并且业务流是localbreakout时，有两个PCRF跟一个UE的IP-CAN会话相关,MME功能NAS信令以及安全性功能3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令空闲模式下UE跟踪和可达性漫游鉴权承载管理功能（包括专用承载的建立）ServingGW支持UE的移动性切换用户面数据的功能E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持在新的LTE框架中，原先的Iu,将被新的接口S1替换。Iub和Iur将被X2替换,LTE网络结构,LTE系统,LTE相关的节点接口S1-MMEE-UTRAN和MME之间的控制面协议参考点S1-UE-UTRAN和发Serving-GW之间的接口每个承载的用户面隧道和eNodeB间路径切换（切换过程中）X2eNodeB之间的接口，类似于现有3GPP的Iur接口LTE-Uu无线接口，类似于现有3GPP的Uu接口,LTE网络结构,LTE系统,LTEeNodeB的系统位置,E-UTRAN只有一种节点网元eNodeB，eNodeB具有TD-SCDMA系统中NodeB的功能和RNC大部分功能。,eNodeB功能eNodeB具有现有3GPPR5/R6/R7的NodeB功能和大部分的RNC功能，包括物理层功能（HARQ等），MAC，RRC，调度，无线接入控制，移动性管理等等。,RNC,NodeB,eNodeB,LTE网络结构,LTE系统,控制面(可简单理解为信令消息)：S1、X2接口管理小区管理：小区建立、重配、删除UE管理：UE建立、重配、删除、UE接纳控制系统信息广播、UE寻呼移动性管理：UE在不同小区间切换用户面(可简单理解为用户业务数据)：话音业务数据业务图像业务,LTEeNodeB实现的功能,LTE网络结构,E-UTRAN和EPC之间的功能划分图，可以从LTE在S1接口的协议栈结构图来描述，如下图所示黄色框内为逻辑节点，白色框内为控制面功能实体，蓝色框内为无线协议层。,LTE系统,19,LTE的主要接口组成S1与X2,eNodeB,eNodeB,本地传输网,MME,S-GW,eNodeB,eNodeB,aGW,S1-U,S1-C,X2,S1接口用于连接eNodeB和aGW，分为：S1-C（eNodeBMME）S1-U（eNodeBS-GW）,S1-C,S1-U,X2-U&X2-C,X2接口用于eNodeB之间互通（信令切换及少量数据），分为：X2-C（eNodeBeNodeB）X2-U（eNodeBeNodeB）,OM接口用于连接NMS，实现OAM,20,LTE的pool化,eNodeB,eNodeB,本地传输网,MME,S-GW,eNodeB,eNodeB,aGW,X2,S1接口扩展：S1-Flex通过S1-Flex支持MME/S-GWpool，增强可靠性和灵活性。,MME,S-GW,S1-C,S1-U,MMEpool,S-GWpool,pool,1、实现S1接口点到多点的连接。2、实现单个eNodeB节点的业务分摊（归属于多个aGW），简化了组网。3、实现eNodeB节点与aGW的保护倒换。,21,小结,LTE的结构与技术特征,22,小结,网络扁平化,网元数目最小化,核心网处理趋同化,业务控制分离化,IP化,EPC核心网组网方案,TD-LTE核心网（EPC）采用3GPPR8版本架构，控制与承载相分离，主要由移动管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网网关（P-GW）、计费网关（CG）、归属签约用户服务器（HSS）等功能单元组成。,无线采用PTN+CE方式组网，PTN通过MC-LAG方式和CE之间对接，CE侧采用主备端口，配置BFDforVRRP；EPC通过三层交换机9303连接，sGi接口通过9303连接E1000防火墙，接入CMNET及相关业务平台；网管数据流通过S1/X2CE分流后，通过三层交换机连入DCN网络；,现网华为、诺西均已新建一套LTE核心网，建网初期S-GW与P-GW采用合设方式，规模扩大后需对核心网进行单板扩容，设置独立的S-GW和P-GW，同时考虑容灾、备份。,EPC核心网组网方案,TD-LTE逻辑架构：需新建1套MME、1套SAE-GW、1套HSS、1套CG设备及其他组网设备。,S-GW与P-GW合设,新建1套MME连接eNodeB、SAE-GW和HSS等，实现业务控制及移动性管理等功能，采用以省为单位集中设置的方式。新建1套SAE-GW建网初期S-GW与P-GW/GGSN采用合设方式，采用以省为单位集中设置的方式。新建1套HSS，具备HLR功能，用于存储和处理与用户数据相关的信息，采用集中设置的方式。新建1套CG设备，EPC核心网的业务计费点在S-GW和P-GW，由于这些设备本身存储计费话单的能力有限，需在每个节点设置CG，以避免由于传输链路故障而导致计费话单丢失。CG与S-GW和P-GW建议安装在同一机房。新建2对CE分别接入IP专用承载网和CMNet，另还实现核心网元间的互连，与计费、网管系统之间的连接。现网GPRS核心网的1对DNS需升级为融合DNS，支持2G/TD/EPC域名查询。现网OMC设备需升级