LTE核心网简介教学课件

LTE核心网简介汇报人：AA2024-01-19引言LTE核心网架构LTE核心网关键技术LTE核心网与2G/3G核心网比较LTE核心网部署策略及演进方向总结与展望contents目录01引言随着移动通信技术的飞速发展，LTE（LongTermEvolution，长期演进）作为3G向4G过渡的主流技术，具有更高的数据传输速率、更低的延迟和更广泛的覆盖范围。移动通信技术发展核心网是移动通信网络的重要组成部分，负责数据的传输、交换和处理，直接影响网络性能和用户体验。LTE核心网作为LTE网络的核心，对于提升网络整体性能具有重要意义。核心网的重要性背景与意义架构LTE核心网采用扁平化架构，减少了网络层次和复杂性，提高了数据传输效率。主要包括EPC（EvolvedPacketCore，演进分组核心）和IP多媒体子系统（IMS）等部分。技术特点LTE核心网采用全IP化、分组交换等技术，具有更高的数据传输速率、更低的延迟和更好的QoS保障。同时，支持多种接入方式和灵活的组网方式，满足不同场景下的应用需求。LTE核心网概述02LTE核心网架构EPC（EvolvedPacketCore）：演进分组核心网，是LTE核心网的重要组成部分，包括MME、SGW和PGW等网元。E-UTRAN（EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork）：演进型通用陆地无线接入网，包括eNodeB等网元，与EPC共同构成LTE网络。总体架构控制面与用户面分离控制面负责信令处理、移动性管理等，用户面负责数据传输。基于IP的传输采用IP协议进行数据传输，实现与互联网的无缝连接。扁平化网络架构减少网络层次，降低时延，提高网络效率。逻辑架构03冗余与备份为确保网络的高可用性，核心网设备通常采用冗余配置和备份机制。01网元部署MME、SGW和PGW等网元可集中部署或分布式部署，根据实际需求和场景进行选择。02接口与连接各网元之间通过S1、S5/S8、S11等接口进行连接，实现信令和数据传输。物理架构03LTE核心网关键技术EPC架构EPC（EvolvedPacketCore）是LTE核心网的重要组成部分，包括MME（MobilityManagementEntity）、SGW（ServingGateway）和PGW（PDNGateway）三个主要网元，分别负责移动性管理、数据路由和转发以及用户数据会话的管理。移动性管理MME负责用户的移动性管理，包括位置更新、越区切换、鉴权和加密等功能，确保用户在LTE网络中的无缝移动。数据路由和转发SGW和PGW共同负责用户数据的路由和转发。SGW作为本地网关，负责与用户设备建立数据连接；PGW则作为出口网关，连接外部数据网络，实现用户数据的会话管理和计费等功能。EPC技术IP多媒体子系统（IMS）技术IMS架构：IMS（IPMultimediaSubsystem）是LTE核心网中提供多媒体业务的重要技术，基于IP网络提供语音、视频和数据等多种业务。IMS包括CSCF（CallSessionControlFunction）、MGCF（MediaGatewayControlFunction）和MRFC（MediaResourceFunctionController）等网元，分别负责会话控制、媒体网关控制和媒体资源控制等功能。会话控制：CSCF是IMS中的核心网元，负责处理用户发起的会话请求，包括建立、修改和释放会话等操作。同时，CSCF还负责与其他网络实体进行交互，实现业务的互联互通。媒体网关控制：MGCF是IMS与PSTN/CS域网络之间的接口网元，负责将IMS中的IP多媒体业务转换为PSTN/CS域中的语音业务，实现不同网络之间的业务互通。媒体资源控制：MRFC负责管理和调度IMS中的媒体资源，包括语音、视频和数据等。通过与MRFP（MediaResourceFunctionProcessor）的交互，MRFC可以实现媒体资源的分配、释放和控制等操作。要点三PDN架构PDN（PacketDataNetwork）是LTE核心网中提供分组数据业务的重要技术，包括PCRF（PolicyandChargingRulesFunction）、PCEF（PolicyandChargingEnforcementFunction）等网元，分别负责策略和计费规则的制定和执行等功能。要点一要点二策略和计费规则制定PCRF是PDN中的核心网元，负责制定用户的业务策略和计费规则。通过与运营商的BOSS（Business&OperationSupportSystem）系统交互，PCRF可以根据用户的需求和业务情况制定相应的策略和规则。策略和计费规则执行PCEF是PDN中的执行网元，负责根据PCRF制定的策略和计费规则对用户的数据业务进行控制和计费。通过与PGW的交互，PCEF可以实现用户数据的会话管理和计费等功能。要点三分组数据网（PDN）技术04LTE核心网与2G/3G核心网比较基于TDM（时分复用）技术，采用垂直化、封闭式的架构，控制与承载紧密耦合。基于IP技术，采用扁平化、开放式的架构，控制与承载分离，支持分布式部署。架构差异LTE核心网架构2G/3G核心网架构主要承载语音业务和低速数据业务，对实时性要求较高。2G/3G核心网业务承载能力可承载高速、高质量的数据业务，如视频、多媒体等，同时支持多种实时和非实时业务。LTE核心网业务承载能力业务承载能力差异2G/3G核心网网络性能受限于TDM技术，带宽较低，数据传输速率较慢；网络延迟较大，影响用户体验。LTE核心网网络性能基于IP技术，带宽较高，数据传输速率快；网络延迟小，提高了用户体验。同时，LTE核心网还支持多种QoS（服务质量）等级，可根据业务需求提供不同的服务质量保障。网络性能差异05LTE核心网部署策略及演进方向将LTE核心网元分布式部署在多个地理位置，以提高网络的可靠性和容灾能力。这种策略适用于大型运营商或需要广覆盖的地区。分布式部署将LTE核心网元集中部署在少数几个数据中心，以降低网络复杂性和运维成本。这种策略适用于中小型运营商或特定业务需求。集中式部署结合分布式和集中式部署的优点，根据实际需求灵活选择部署方式。这种策略可以在保证网络性能和可靠性的同时，降低运维成本。混合部署部署策略5G核心网融合随着5G技术的发展，LTE核心网将逐渐与5G核心网融合，形成统一的网络架构。这将带来更高的数据传输速率、更低的时延和更丰富的业务应用场景。边缘计算随着物联网、云计算等技术的发展，LTE核心网将逐渐向边缘计算方向演进。边缘计算可以将计算和数据存储能力下沉到网络边缘，降低数据传输时延，提高业务处理效率。自动化和智能化为了提高网络运维效率和降低运维成本，LTE核心网将向自动化和智能化方向演进。通过引入人工智能、机器学习等技术，可以实现网络的自动配置、故障预测和自愈等功能。网络切片为了满足不同业务场景的需求，LTE核心网将向网络切片方向演进。网络切片技术可以将物理网络划分为多个逻辑网络，每个逻辑网络可以根据业务需求进行定制和优化。演进方向06总结与展望架构演进LTE核心网采用了扁平化的网络架构，减少了网络层次，提高了数据传输效率。高性能LTE核心网具有高吞吐量、低时延、高可靠性等特点，满足了移动互联网时代的需求。安全性增强LTE核心网采用了多种安全机制，如加密、完整性保护、认证等，确保了网络安全和用户隐私。总结网络切片LTE核心