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-UTRALTELTE升级版的空中接入网络),3GPP遗留系统(例如,GPRSUMTS各自的空中接口GERANUTRAN),也支持与非3GPP系统之间的数据转移(例如WiMAXCDMA2000WIFI

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(S-GW)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S-GW,以完成LTE系统内核網路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(S-GW):S-GW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P-GW之间的中继)。 对于闲置状态的UE,S-GW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。S-EW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(P-GW):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P-GW访问多个PDN。 P-GW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。 P-GW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]