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1、LTE/EPS 简介,2009-6-23,2,主要内容,LTE/EPS 体系结构 LTE/EPS 标准 LTE/EPS 技术创新点,2009-6-23,3,只支持3GPP接入的非漫游体系结构,SGi,S12,S3,S1-MME,PCRF,Gx,S6a,HSS,Operator,s IP Services,(e.g. IMS, PSS etc.),Rx+,S10,UE,UTRAN,GERAN,SGSN,“,LTE,-,Uu,”,E-UTRAN,MME,S11,S5,Serving Gateway,PDN Gateway,S1-U,S4,EPS = UE +3GPP接入（包含E-UTRAN) +
2、EPC,2009-6-23,4,支持非3GPP接入的非漫游体系结构,SGi,PCRF,Gx,HSS,S2b,Wn*,Operators IP Services (e.g. IMS, PSS etc.),Wm*,Wx*,Untrusted Non-3GPP Access,Wa*,HPLMN,Non-3GPP Networks,S6c,Rx+,PDN Gateway,ePDG,3GPP AAA Server,Gxb,S2a,Gxa,Trustednon-3GPP Access,Ta*,Gxc,S5,S6a,3GPP Access,Serving Gateway,UE,Wu*,EPS = UE +
3、3GPP及非3GPP接入 + EPC,2009-6-23,5,LTE的体系结构,2009-6-23,6,EPS的QoS体系结构,Serving GW,PDN GW,eNB,Radio Bearer,S5/S8 Bearer,Application / Service Layer,UL,-,TFT,RB,-,ID,DL Service Data Flows,DL,-,TFT,DL,-,TFT,S5/S8a,-,TEID,RB,-,ID,S1,-,TEID,S1 Bearer,S1,-,TEID,S5/S8a,-,TEID,UE,UL Service Data Flows,UL,-,TFT,Ser
4、ving GW,PDN GW,eNodeB,Radio Bearer,S5/S8 Bearer,Application / Service Layer,UL,-,TFT,RB,-,ID,DL Service Data Flows,DL,-,TFT,DL,-,S5/S8a,-,TEID,RB,-,ID,S1,-,TEID,S1 Bearer,S1,-,TEID,S5/S8a,-,TEID,UE,UL Service Data Flows,UL,-,TFT,UL/DL过滤与映射在UE、P-GW ENB与S-GW采用层2的交换技术,2009-6-23,7,承载与用户面数据的传输,2009-6-23,
5、8,402所定义的QoS体系结构,eNB,PDN GW,UE,Service Data Flows,UL Packet Filter,UL-PFRB-ID,Service Data Flows,DL Packet Filter,DL-PFS1-TE-ID,RB-IDS1-TE-ID,Radio Bearer,S1 Bearer,Application / Service Layer,IP Transport Leg,Serving GW,DL Packet Filter,DL-PFTNL QoS,S1-TE-IDTNL QoS,2009-6-23,9,PCC体系结构,PMIP-S5/S8的3G
6、PP接入,Trusted非3GPP接入,Untrusted非3GPP接入,GTP-S5/S8的3GPP接入时无BBERF,2009-6-23,10,接口,S1-MME：EUTRAN与MME之间的接口，属于控制平面 S1-U：EUTRAN与Serving GW之间的接口，属于用户平面 S2:分为S2a及S2b，是非3GPP接入系统接入EPS系统的接口 S3:SGSN与MME的接口，为控制平面接口 S4:SGSN与Serving GW的接口，为用户平面接口 S5:Serving GW与PDN GW之间的接口，用户平面接口 S6:HSS与MME之间的接口，信令接口 S7:PCRF与PDN GW，S-
7、GW，ePDG等之间的接口，信令接口 S8:vServing GW与hPDN GW之间的接口，它是S5的漫游扩展，用户平面接口 S9:vPCRF与hPCRF之间的接口，信令接口 S10:MME与MME之间的接口，信令接口 S11:MME与Serving GW之间的接口，信令接口 S12:UTRAN与Serving PDN之间的接口，用户平面接口 SGi:PDN GW与PDN之间的接口，用户平面接口信令接口（MBMS),2009-6-23,11,控制平面与接口,SCTP,L2,L1,IP,L2,L1,IP,SCTP,S1-MME,eNodeB,MME,S1-AP,S1-AP,NAS,MAC,L1
8、,RLC,PDCP,UE,RRC,MAC,L1,RLC,PDCP,RRC,LTE-Uu,NAS,Relay,UDP,L2,L1,IP,L2,L1,IP,UDP,S3/S5/S8a/S10/S11,MME/SGSN/S-GW/P-GW,GTP-C,GTP-C,MME/SGSN/S-GW/P-GW,S5 or S8b,Serving GW,PDN GW,2009-6-23,12,用户平面与接口,L,1,RLC,PDCP,MAC,IP,Application,L,1,RLC,PDCP,MAC,L,1,UDP,/,IP,GTP,-,U,L,2,Relay,L,1,UDP,/,IP,L,2,IP,S5/
9、S8a,L,1,UDP,/,IP,L,2,GTP-U,L,1,UDP,/,IP,L,2,GTP,-,U,Relay,S1,-,U,GTP-U,Serving GW,PDN GW,S5/S8b,Tunnelling Layer,GTP-U,UDP/ IP,IPv4IPv6,L2,Relay,L2,L1,L1,PDCP,RLC,MAC,L1,IP,Application,IPv4/IPv6,L2,L1,Tunnelling Layer,IP,SGi,S1-U,LTE-Uu,eNB,RLC,UDP/ IP,L2,PDCP,GTP-U,Relay,MAC,L1,L1,UE,eNB,UE,P-GW,S,
10、-,GW,2009-6-23,13,LTE/EPS加密与完整性保护,NAS,RRC,UE,ENB,S-GW,MME,加密与完整性保护,加密与完整性保护,加密或不加密，没有完整性保护,NDS/IP (TS33.210),用户平面,2009-6-23,14,加密与完整性保护算法,加密 UERRCENB: SNOW 3G, AES UENASMME: SNOW 3G, AES UEU P ENB: NULL,SNOW 3G,AES 完整性保护 UERRCENB:SNOW 3G,AES UENASMME:SNOW 3G, AES UEU PENB: NULL 算法输入长度128bits,2009-6-
11、23,15,Key Hierarchy in E-UTRAN,RAND,AUTN, XRES,KASME,2009-6-23,16,功能分配,2009-6-23,17,功能实体,eNB MME Serving GW PDN GW PCRF ePDG,2009-6-23,18,ENB的功能分配,2009-6-23,19,MME功能实体说明,MME（Mobility Management Entity，移动性管理实体 完成与UE的NAS（Non Access Stratum，非接入层）的命令交互，即控制平面的功能，包括 用户的移动性管理，安全功能，鉴权功能 用户的会话管理功能，包括会话的建立，修改
12、，删除功能； QoS控制等功能 一个用户只能由一个服务MME。,2009-6-23,20,MME Pool与MME Group,注意，这里有一个非常重要的概念，即一个MME Pool并不是对应于一个MME Group！ 一个MME Pool所服务的MME Pool Area不与其它的MME Pool Area重叠时，则此 MME Pool就是一个MME Group 当一个MME Pool Area与另一个MME Pool Area重叠时，此所有有重叠的MME Pool全部组合起来形成一个MME Group（本图中2个MME Pool形成一个MME Group),2009-6-23,21,MME
13、的标识,注意在上图中， eNB1所能选择的MME的数目不同于ENB2所能选择的MME的数目。ENB采用的MME的平衡选择算法不会造成MME Pool中的某个MME出现突发性的过载。 当MME Pool中新增一个MME时，可将此MME的相对容量设置为最大值255，当一定的用户数量后，MME请求其值修改为正常的相对值，这样可以保证新的MME立即投入应用。 当要关闭一个MME时，可将其相对容量设置为0，这样不接入新的用户。当用户的数量降低到零时，就可Power Off这个MME了。,GUMMEI=PLMN-ID+MME-Group-ID(2B）+MME-Code (1B) 不同的MME有不同的相对容
14、量（如一个MME支持100M用户取值为10，则一个MME支持11M用户，则取值为1）。 eNB根据MME不同的容量进行“平衡”的选择MM，保证MME Pool中任一个MME不出现突发性过载。,取值0255,2009-6-23,22,用户平面实体,PDN GW，Packet Data Network Gateway，分组数据网网关 EPS网络与分组数据网连接的网关，它包含如下的功能： UE的IP地址分配 PCEF（Policy Control and Charging Enforce Function），政策控制与计费增强功能 用户数据的封装，路由，QoS保证 Serving GW，Serving Gateway，服务网关 用户接入核心网的第一个节点。完成用户数据的封装，路由，QoS保证 一个用户只能有一个Serving GW，但可以有多个PDN GW 一般情况下Serving GW可以与PDN GW是合并，但有如下的情形是分开的 当UE访问多个PDN网络时，这时有多个PDN GW；或 当UE漫游时，要求用户的数据必须路由会UE的家乡网络时； 当UE因移动性，离开当前Serving GW进入另一个Serving GW的服务区域时；,
