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1、浅析LTE技术及其网络优化1、相关定义1.1、LTE网络的基本概念2.1.1总体架构与以往采用电路交换模式的蜂窝系统不同,LTE只支持分组交换业务。它的主要目的是在用户终端与分组数据网间建立无缝的移动IP连接。LTE的概念不仅仅指无线接入技术演进,也有系统架构演进(SAE)的含义。LTE与SAE组成演进的分组系统(EPS),使用EPS承载这个概念来建立从公共分组数据网关到用户终端的IP连接。EPS利用这种承载让用户通过公共数据网接入互联网并同时提供VoJP等业务。一个用户可以同时建立多个EPS承载,每个承载通常可以具有一定的QoS,所以侮个用户可以具有不同的Qos等级连到不同的PDN
2、。比如每个用户可以同一时间进行语音通信,F开下载或者浏览WWYV网页等。LTE网络的整体架构如图2一1所示,其中包括网元和标准化接日。LTE网络的高层是由核心网(EPC)和接入网(E~UTRAN)组成的。核心网由众多逻辑节点组成,接入网只有一个节点—eNodeB,它与用户终端相连接。所有网元都是通过各自不同的接口相连接的。衬衬5555lll)犷l泛l;;;UUUEEE图2一1EPS网元图2一2是EPC与BUI,RAN之间的功能分布图。如图2一2所示,核心网主要的逻辑节点有:移动性管理实体(MME);PDN网关(P一GW)和业务网关(S-GW)。MME是控制节点,主要负责处理终端和核心
3、网之间的信令交互,主要功能可分为:一与承载管理有关的功能:建立、维护和释放承载,由非接入层(NAS)协议中的会话管理层执行;与连接有关的功能:包括连接建立和网络与uE之间通信的安全机制,这些由NAs协议中的连接或移动性管理层执行[5]。PcRF负责策略控制的决策和流量收费的控制,HSS是用户归属服务器,S一Gw负责用户正数据包的发送,P一GW负责IP地址分配和QoS保证。北京邮电大学硕士研究生论文MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMUUU动动态资源分醒醒醒巨巡丝丝丛丛{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{下禅不琴灌灌RRRRCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
4、C汤汤汤汤汤汤汤汤礴画刃刃RRRLCCCCCCCCCCCCCCCCCSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS一6WWW!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!移妙哗刻刻MMM人CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUF冲地坦分理理PPPHYYYYYYY图2一ZE~UTRAN和EPC的功能划分M州[E同时也负责信令和用户数据的安全,当UE终端连接到网络时,系统需要在UE和MMEHSS之间进行双向认证[61。有关LTE接入网—BUTRAN的介绍,将在2.2节进行描述。2.1.2协议架构E-LJTRAN的无线协议架构主
5、要分为控制平面和用户平面两大类。UE和MME之间控制平面的协议栈如图2一3所示。包含了媒体接入控制协议(MAC),无线链路控制协议(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP)。RRC协议在这里被称为层3,起到主要的控制功能,负责建立无线承载并配置UE与eNodeB间的由RRC层信令控制的所有底层。北京邮电大学硕士研究生沦文NNN八55555NASSSRRR只CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC51一A尹尹,,,,,、语举百潇zzzzzzzzzPPP公C户户户户P!)CPPPSCT护护护SCT户户RRRtCCCCCCCRLCCCIPPPPP护护MMMACCCCCM入CCCL2
6、222222毛222氮氮、]]]]L111砚、11111LtttUE打r缸一U认eN0deBS卜MMU期MI:图2一3控制平面协议找BUTRAN的用户平而协议栈如图2一4所示闭,包含了媒体接入控制协议(MAC),无线链路控制协议(RLC)和分组数据汇聚协议(PEK二P),在接入网侧终止于eNodeB。由于L花系统没有了中央控制节点,所以当用户发生切换情况时,eNodeB必须缓存相关的用户数据保证切换的成功。应用‘蓄,游中继Pl》〔苏压,PI)CP丫CTP一UC,犷P‘U]心rp划(1‘I’l,。URLCRUC赓UnP犷IP砚夕库〕卜韭pIU翅)p矛!龙》UDP月PMACM八C垠LZL
7、Z!LZL1IL轰UELT卜Uue、。del亏51玲服务附关黔书沁护。城叫关s(石图2一4用户平面协议找2.1.3承载和接口通常情形下,任何一个UE终端都可以在任何时候进行多个应用,比如:可以在进行语音业务的时候同时浏览网页或者进行F作下载任务。一般来讲基于网络所提供的QoS特性承载分为两大类:最小保证比特率承载(GBR)和非保证比特率承载北京邮电大学硕士研究生论文(Non-GBR)。GBR可以用来提供VoIP业务,这种业务在承载建立或承载改变时给它们分配
