系统架构演进
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系统架构演进(英語:System Architecture Evolution,縮寫:SAE)是3GPP所制定的LTE无线通信的核心网络标准。
SAE是基于GPRS核心网的演进。其主要差别为:
- 简化架构
- 全IP网络(AIPN)
- 支持提供更高吞吐量和更低延迟的接入网
- 多个异构接入网络的互通,包括E-UTRA(LTE和LTE升级版的接入网),3GPP现有系统(例如GPRS和UMTS的接入网GERAN和UTRAN),也支持与非3GPP系统之间的互通(例如WiMAX或CDMA2000或WIFI)
SAE结构体系
[编辑]SAE是的传输使用全IP网络,从而支持系统的控制平面和用户平面的分离。
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,包含移动性管理组件(MME),服务网关(S-GW)和PDN网关(PDN Gateway)等网元。
MME
[编辑]移动性管理实体(MME,Mobility Management Entity):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S-GW,以完成LTE系统核心網路(CN)节点切换。
通过与用户归属服务器(HSS)的信息交流,MME完成用户验证功能。MME是非接入层(NAS)信令的终结点,它负责生成和分配UE的临时ID。它通过鉴权,决定UE是否能享受本服务提供商的服务,并对UE做漫游限制。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也支持对信令的合法监听。 MME也通过S3端口的信令提供LTE与2G/3G接入网络之间切换的移动性管理。 对漫游的UE,MME通过S6a接口完成与HSS的通信。
SGW
[编辑]服务网关(SGW,Serving Gateway):S-GW负责用户数据包的路由和转发。当UE在eNodeB之间中继(handover)或在LTE与其他3GPP无线技术(RAT,Radio Access Technology)之间移动时,SGW是其用户面数据的锚点,它通过S4接口与2G/3G系统的SGSN通信。对于空闲状态的UE,SGW是下行数据路径的终点,在下行数据到达时触发对UE的寻呼。SGW管理和存储UE的上下文(context),其内容包括为UE提供的IP承载(bearer)的参数、网络内部的路由信息等。如果使用合法监听功能,它还对用户所传输的数据进行复制。
PGW
[编辑]PDN网关(PGW,PDN Gateway):PDN网关作为连接点,为UE提供与公共数据网(PDN,Packet Data Network)之间的传输。一个UE可以同时通过多个PGW访问多个PDN。PGW实现控制策略的实施、针对用户的数据包过滤、计费、合法监听与数据包筛选。 PGW的另一个关键作用的是作为3GPP和非3GPP网络(例如WiMAX和3GPP2的CDMA 1X和EvDO)之间的移动性管理锚点。
HSS
[编辑]归属用户服务器(HSS,Home Subscriber Server):HSS是一个中央数据库,包含与用户信息和所订阅的服务的信息。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(authentication)和访问授权(authorization)。 HSS的功能是2G、3G核心网的归属位置寄存器(HLR)和认证中心(AuC)的扩展。
ANDSF
[编辑]接入网络发现和选择功能(ANDSF,Access Network Discovery and Selection Function):ANDSF的功能是用户设备(UE)提供为3GPP和非3GPP(如Wi-Fi)接入网的信息。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(策略)。
ePDG
[编辑]演进的分组数据网关(ePDG,Evolved Packet Data Gateway):ePDG的主要功能是确保数据传输的UE能够通过不可信的非3GPP接入网连接到EPC。ePDG与UE之间会建立IPsec隧道以传输用户数据。
相关资料
[编辑]- 3GPP page on SAE[永久失效連結]
- 3GPP TS 23.401: General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 3GPP TS 23.402: 3GPP System Architecture Evolution (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 3GPP LTE-SAE Overview, by Ulrich Barth (SAE in 2006)
参考文献
[编辑]- ^ 3GPP TS 23.002: Network architecture. 3GPP. [2011-12-09]. (原始内容存档于2008-12-01) (英语).
- ^ LTE – An introduction (PDF). Ericsson. (原始内容 (PDF)存档于2010-08-01).
- SAE and the Evolved Packet Core - driving the mobile broadband revolution: SAE and the Evolved Packet Core - driving the mobile broadband revolution. Elsevier. (原始内容存档于2012-05-26).
- LTE White Paper: Long Term Evolution (LTE):A Technical Overview (PDF). Motorola. (原始内容 (PDF)存档于2012-05-26).
- Strategic White Paper: Introduction to Evolved Packet Core (PDF). Alcatel-Lucent. (原始内容 (PDF)存档于2012-05-26).
- Technical White Paper: Evolved Packet Core solution: Innovation in LTE core (PDF). Alcatel-Lucent. (原始内容 (PDF)存档于2012-05-26).
- SAE test bed: Nomor provides SAE (System Architecture Evolution) test bed within the SEA project. Nomor Research. (原始内容存档于2011年10月5日).