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系統架構演進

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系統架構演進(英語:System Architecture Evolution,縮寫:SAE)是3GPP所制定的LTE無線通信的核心網絡標準。

SAE是基於GPRS核心網的演進。其主要差別為:

SAE結構體系

SAE是的傳輸使用全IP網絡,從而支持系統的控制平面和用戶平面的分離。

SAE體系結構的主要組成部分是核心分組網演進EPC,Evolved Packet Core ),也被稱為SAE核心。 EPC作用與GPRS網絡相似,包含移動性管理組件(MME),服務網關(S-GW)和PDN網關(PDN Gateway)等網元。

核心分組網演進架構

EPC的網元包括[1][2]

MME

移動性管理實體(MME,Mobility Management Entity):MME是LTE接入網絡的關鍵控制節點。它負責空閒模式UE(用戶設備)跟蹤和尋呼控制。這些內容也包括UE的註冊與註銷過程,同時幫助UE選擇S-GW,以完成LTE系統核心網路(CN)節點切換。

通過與用戶歸屬服務器(HSS)的信息交流,MME完成用戶驗證功能。MME是非接入層(NAS)信令的終結點,它負責生成和分配UE的臨時ID。它通過鑒權,決定UE是否能享受本服務提供商的服務,並對UE做漫遊限制。MME是為NAS信令提供加密/完整性保護的網絡節點,並且負責安全密鑰管理。MME也支持對信令的合法監聽。 MME也通過S3端口的信令提供LTE與2G/3G接入網絡之間切換的移動性管理。 對漫遊的UE,MME通過S6a接口完成與HSS的通信。

SGW

服務網關(SGW,Serving Gateway):S-GW負責用戶數據包的路由和轉發。當UE在eNodeB之間中繼(handover)或在LTE與其他3GPP無線技術(RAT,Radio Access Technology)之間移動時,SGW是其用戶面數據的錨點,它通過S4接口與2G/3G系統的SGSN通信。對於空閒狀態的UE,SGW是下行數據路徑的終點,在下行數據到達時觸發對UE的尋呼。SGW管理和存儲UE的上下文(context),其內容包括為UE提供的IP承載(bearer)的參數、網絡內部的路由信息等。如果使用合法監聽功能,它還對用戶所傳輸的數據進行複製。

PGW

PDN網關(PGW,PDN Gateway):PDN網關作為連接點,為UE提供與公共數據網(PDN,Packet Data Network)之間的傳輸。一個UE可以同時通過多個PGW訪問多個PDN。PGW實現控制策略的實施、針對用戶的數據包過濾、計費、合法監聽與數據包篩選。 PGW的另一個關鍵作用的是作為3GPP和非3GPP網絡(例如WiMAX和3GPP2的CDMA 1X和EvDO)之間的移動性管理錨點。

HSS

歸屬用戶服務器(HSS,Home Subscriber Server):HSS是一個中央數據庫,包含與用戶信息和所訂閱的服務的信息。HSS的功能包括:移動性管理,呼叫和會話建立的支持,用戶認證(authentication)和訪問授權(authorization)。 HSS的功能是2G、3G核心網歸屬位置寄存器(HLR)和認證中心(AuC)的擴展。

ANDSF

接入網絡發現和選擇功能(ANDSF,Access Network Discovery and Selection Function):ANDSF的功能是用戶設備(UE)提供為3GPP和非3GPP(如Wi-Fi)接入網的信息。ANDSF的目的是協助UE發現在其附近的接入網絡,並提供接入的優先次序和管理這些網絡的連接規則(策略)。

ePDG

演進的分組數據網關(ePDG,Evolved Packet Data Gateway):ePDG的主要功能是確保數據傳輸的UE能夠通過不可信的非3GPP接入網連接到EPC。ePDG與UE之間會建立IPsec隧道以傳輸用戶數據。

相關資料

參考文獻

  1. ^ 3GPP TS 23.002: Network architecture. 3GPP. [2011-12-09]. (原始內容存檔於2008-12-01) (英語). 
  2. ^ LTE – An introduction (PDF). Ericsson. (原始內容 (PDF)存檔於2010-08-01).