LTE基本架構與概念
我來了愛記之後,一直是做的4G的一個專案,現在在向5G演進。回想起來,我轉到通訊行業後,很多通訊行業的概念和術語一直沒有好好地學習和總結,導致對通訊業務那塊的東西都不是很清楚。本文旨在對這段時間的學習做一個總結。
LTE基本架構圖
從上面架構圖可以看出,整個LTE網路架構被分為4個部分,包括由E-UTRAN,EPC,UE和PDN。
在日常生活中,UE(User Equipment)可以看作是我們的手機終端, 而PDN可以看作是網路上的伺服器, E-UTRAN可以看作是遍佈城市的各個基站(可以是大的鐵塔基站,也可以是室內懸掛的只有路由器大小的小基站),而EPC可以看作是運營商(中國移動/聯通/電信)的核心網伺服器,核心網包括很多伺服器,有處理信令的,有處理資料,也有處理計費策略的等等。
UE User Equipment, 使用者裝置,就是指使用者的手機,或者是其他可以利用LTE上網的裝置。
eNB eNodeB, 它為使用者提供空中介面(air interface), 使用者裝置可以通過無線連線到eNB, 也就是我們常說的基站,然後基站再通過有線連結到運營商的核心網。在這裡注意,我們所說的無線通訊,僅僅只是手機與基站這一段是無線的,其他部分例如基站與核心網的連線,基站與基站之間互相的連結,核心網中各裝置的連線全部都是有線連線的。一臺基站(eNB)要接受很多臺UE的接入,所以eNB要負責管理UE,包括資源分配,排程,管理接入策略等。
Mobility Management Entity,核心網中最重要的實體之一,提供以下功能:
1. NAS信令傳輸
2. 使用者鑑權與漫遊管理(S6a)
3. 移動性管理
4. EPS承載管理
在這裡所述的功能中,NAS信令指的是三層信令,包括EMM,ESM和NAS安全。然後移動性管理主要有尋呼,TAI管理和切換。承載主要指EPS承載(bearer)的建立,修改和修改等。
S-GW Servicing Gateway, 主要負責切換中資料業務的傳輸。
P-GW PDN Gateway, PDN,Packet Data Network, 通俗地講,可以理解為網際網路,這是整個LTE架構與網際網路的介面處,所以UE如果想訪問網際網路就必須途徑P-GW實體,從另外一方面說,如果想通過P-GW而訪問網際網路的話,必須有IP地址,所以P-GW負責了UE的IP地址分配工作,同時提供IP路由和轉發的功能。此外,為了使網際網路的各種業務能夠分配給不同的承載,P-GW提供了針對每一個SDF和每一個使用者的包過濾功能(也就是說在P-GW處,進出的每一個包屬於哪個級別的SDF和哪一個使用者都已經被匹配好了,這裡SDF指Service Data Flow,意思就是P-GW能區分每一個使用者的不同服務的資料包,從而對映到不同的承載上去。)。此外 P-GW還有其他功能,比如根據使用者和服務進行不同的計費和不同的策略,這個對每個運營商都會有差異。
HSS Home Subscriber Server, 歸屬使用者伺服器,這是存在於核心網的一個資料庫伺服器,裡面存放著所有屬於該核心網的使用者的資料資訊。當用戶連結到MME的時候,使用者提交的資料會和HSS資料伺服器中的資料進行比對來進行鑑權。
PCRF Policy and Charging Rules Function, 策略與計費規則,它會根據不同的服務定製不同的PCC計費規則。
SPR Subscriber Profile Repository, 使用者檔案庫。這個實體為PCRF技工使用者的資訊,然後PCRF根據其提供的資訊來指定相應的規則。
OCS Online Charging System, 線上計費系統。
OFCS Offline Charging System, 離線計費系統,對計費的記錄進行儲存。
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