系统架构演进

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系统架构演进（又名SAE，System Architecture Evolution）是3GPP对于LTE无线通信标准的核心网络架构的升级计划。

SAE是基于GPRS核心网的演进，但也有一些不同：

  • 简化架构
  • 全IP网络（AIPN）
  • 支持更高的吞吐量和更低的延迟无线接入网络（RANS）
  • 多个异构接入网络的互通，包括E-UTRA（LTE和LTE升级版的空中接入网络），3GPP遗留系统（例如，GPRS和UMTS各自的空中接口GERAN或UTRAN），也支持与非3GPP系统之间的数据转移（例如WiMAX或CDMA2000或WIFI）

SAE体系结构 [编辑]

SAE是一个基于全IP网络的平坦架构，以支持系统的控制平面和用户平面以数据包的形式互通。

SAE体系结构的主要组成部分是核心分组网演进（EPC，Evolved Packet Core )，也被称为SAE核心。 EPC作用与GPRS网络相似，通过移动性管理组件（MME），服务网关（SGW）和PDN网关（PDN Gateway）子组件实现。

核心分组网演进架构

EPC的子项目包括[1][2]：

  • 移动性管理组件（MME）：MME是LTE接入网络的关键控制节点。它负责空闲模式UE（用户设备）跟踪和寻呼控制。这些内容也包括UE的注册与注销过程，同时帮助UE选择不同SGW，已完成LTE系统内核心网（CN）节点切换。通过与用户归属服务器（HSS）的信息交流，MME还能完成用户验证功能。其内部的非接入层（NAS）信令终端也负责生成和分配UE的临时身份。它通过检查UE内设置的公共陆基移动网（PLMN），决定UE是否能接受当地服务提供商的服务并完成UE的漫游限制。 MME是为NAS信令提供加密/完整性保护的网络节点，并且负责安全密钥管理。MME也支持合法的信令截取。 MME也通过S3端口提供LTE与2G/3G接入网络的控制面功能的移动性管理。 MME也支持通过S6A接口完成UE与家庭HSS之间的漫游服务。
  • 服务网关（SGW）：SGW负责用户数据包的路由和转发，同时也负责UE在eNodeB之间和LTE与其他3GPP技术之间移动时的用户面数据交换（通过端接的S4接口和完成2G/3G系统与PGW之间的中继）。 对于闲置状态的UE，SGW作为下行数据路径极端的一个节点，并且下行数据到达时触发寻呼UE。SEW管理和存储UE的上下文，例如IP承载服务的参数，网络内部的路由信息​​。在合法监听的情况下，它还完成用户传输信息的复制。
  • PDN网关（PGW）：PDN网关提供UE与外部分组数据网络连接点的接口传输。一个UE可以有同时通过多个PGW访问多个PDN。 PGW实现指令控制，每个用户的数据包过滤，计费支持，合法拦截与数据包筛选。 PGW的另一个关键作用的是作为数据交换的核心组件，承载3GPP和非3GPP网络之间的数据交换，如与WiMAX和3GPP2（CDMA1X和EVDO）网络。
  • 归属用户服务器（HSS）：HSS是一个中央数据库，包含与用户相关的信息和订阅相关的信息。HSS的功能包括:移动性管理，呼叫和会话建立的支持，用户认证和访问授权。 HSS基于pre-Rel-4归属位置寄存器（pre-Rel-4 HLR）和认证中心（AUC）。
  • 接入网络发现和选择功能（ANDSF）：ANDSF的功能是为3GPP和非3GPP（如Wi-Fi）的用户设备（UE）提供有关连接的接入信息。ANDSF的目的是协助UE发现在其附近的接入网络，并提供接入的优先次序和管理这些网络的连接规则（政策）。
  • 演进的分组数据网关（ePDG）：对ePDG的主要功能是确保数据传输的UE通过不可信的非3GPP接入网连接到EPC。为了这个目的，在ePDG与UE之间建立一个IPsec隧道。

相关资料 [编辑]

参考文献 [编辑]

  1. ^ 3GPP TS 23.002: Network architecture
  2. ^ LTE白皮书
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