4G核心网介绍-LTE和EPC介绍

LTE课程1.ofdm/mimo2.EPC:核心网3.CS：电路域4.eNB：无线资源管理（基站）5.x2口：eNB与eNB之间的接口6.PDCCCH：下行控制信道7.传统FDM:为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔，大大降低了频谱效率。

8.吞吐量：下载速率9.GP：控制信令10.TD-LTE子帧= 1ms = 30720Ts10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts11.TD-SCDMA时隙= 675usDwPTS = 75us GP = 75us UpPTS = 125us扰码：WCDMA是一种码分多址的扩频通信系统，在上行方向用扰码来区分不同的UE，用正交可变扩频因子（OVSF）的信道化码进行扩频。

在下行方向用扰码来识别不同的小区，用正交可变扩频因子的信道化码进行扩频，并用于分离同一小区内不同的下行信道。

WCDMA系统的扩频和加扰过程如下图所示。

WCDMA下行方向共有8192个扰码，分成512组，每组包含1个主扰码和15个辅扰码，每个小区分配1个唯一的主扰码和对应的辅扰码组。

下行公共信道用主扰码加扰，以识别不同的小区。

WCDMA下行方向用正交可变扩频因子（OVSF）的信道化码对信道进行扩频，并利用不同信道化码的正交性来分离不同的下行信道。

OVSF码可以用码树来表示，码树上的码可以表示为C ch,SF,k，其中SF为扩频因子，k为码号，0 ≤k ≤ SF-1。

OVSF码树上同一SF的码相互正交，不同SF且不同码树分支上的码也相互正交，但同一码树上不同SF的码不正交。

由于下行信道要求相互正交，因此，当一个码被分配以后，其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配，即被阻塞。

由于下行信道化码的这些特性，使得下行信道化码成为一种受限的资源，如果分配不合理，将会降低系统容量，因此下行信道化码的分配和管理是WCDMA系统中码资源管理的核心内容。

LTE组网架构说明1.组网架构组网架构，就是指LTE网络具体组成网元，以及它们之间通过什么样的方式连接在一起的，各个部分分别发挥了什么样的作用。

1.1网元架构组成LTE网络的网元内容包括：UE，eNodeB和EPC。

LTE的网络架构具有扁平化、分组域化、IP化、多制式融合化、用户面和控制面分离化等特点[1]。

LTE的网络架构可以表示成图1所示的层级结构。

图1. LTE网络架构LTE的网络架构是在缩减UTRAN的网络架构的基础上发展而来的，这种三层的扁平化的网络架构，缩短了用户终端到核心网元之间的距离。

除此之外它代来的好处还包括：●节点数量减少，用户平面的时延大大缩短；●简化了控制平面从睡眠状态到激活状态的过程，减少了状态迁移的时间；●降低系统的复杂性，减少接口类型，系统内部相应的互操作随之减少。

1.2职能划分为了协调工作，更加高效的管理用户终端，需要明确各个网元的职责，通信网络中eNodeB和EPC的职能进行划分如图2所示：图2. eNodeB和EPC功能划分图2中，eNodeB和EPC分别承担这不同的作用。

①eNodeB的功能eNodeB主要承担的是基层用户的服务和资源管理功能，除了提供和管理区域内用户的空中接口功能之外，还要提供一些资源管理功能，资源调度功能，接入控制，承载控制，移动性管理等功能；②MME的功能MME主要功能右寻呼，切换，漫游，鉴权，对NAS信令加密和完整性保护，对AS安全控制，空闲状态移动性控制。

③SGW的功能SGW是EPC和eUTRAN的一个边界网关，不和其他系统网关，如GGSN，PDG直接相连，主要功能包括LTE系统内的分组数据路由及转发，合法监听，计费。

④PGW的功能PGW主要功能包括分组包深度检查，分组数据过滤及筛选，转发，路由选择等。

此外，PGW还负责UE的IP地址分配，速率限制，上/下行业务级计费等功能。

LTE网络架构和协议栈随着移动通信技术的不断发展，LTE（Long Term Evolution）成为4G移动通信的主流技术。

LTE网络架构和协议栈是构建LTE系统的核心组成部分，下面将对LTE网络架构和协议栈进行详细介绍。

一、LTE网络架构LTE网络架构由两部分组成：E-UTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）和EPC（Evolved Packet Core）。

1. E-UTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）E-UTRAN是LTE系统的无线接入网络，包括基站和与之相连的核心网。

基站被称为eNodeB，负责无线信号的传输和接收。

eNodeB通过X2接口相连，用于基站之间的信号传输和协同。

与核心网的连接通过S1接口实现，包括控制面和用户面的传输。

2. EPC（Evolved Packet Core）EPC是LTE系统的核心网络，负责用户数据的传输和控制信息的处理。

EPC由三个主要组成部分构成：MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）和PGW（Packet Data Network Gateway）。

MME负责移动性管理和控制平面的处理；SGW负责用户数据的传输；PGW连接到外部数据网络，负责数据分组的处理和路由。

二、LTE协议栈LTE协议栈由各种协议组成，实现系统中不同层次之间的通信和控制。

LTE协议栈按照OSI（Open Systems Interconnection）参考模型分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

1. 物理层物理层负责数据的传输和调制解调。

LTE使用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术进行信号的调制和解调，以提高传输效率和抗干扰性能。

LTEEPC解决方案概述LTEEPC（Long Term Evolution Evolved Packet Core）是LTE（Long Term Evolution）网络的核心网部分，它负责处理移动网络中的数据传输和控制。

LTEEPC解决方案是为了满足移动通信运营商对高速、高容量和高可靠性网络的需求而设计的。

本文将详细介绍LTEEPC解决方案的架构、功能和优势。

一、架构LTEEPC解决方案由多个组件组成，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）、PGW（Packet Data Network Gateway）、HSS（Home Subscriber Server）和PCRF（Policy and Charging Rules Function）。

这些组件共同构成了LTEEPC的核心网络。

1. MME：MME是LTEEPC的主要控制节点，负责用户的鉴权、位置管理、移动性管理和安全管理等功能。

它与UE（User Equipment）建立和维护控制信道，为UE提供无缝的移动性支持。

2. SGW：SGW是用户数据的转发节点，负责将用户数据从MME传输到PGW。

它还负责用户数据的分组、分流和路由等功能，确保数据的快速传输和低延迟。

3. PGW：PGW是用户数据的出口节点，负责与外部网络进行连接，并提供数据的转发、路由和策略控制等功能。

它还负责用户数据的计费和质量控制，确保网络的高可靠性和高效性。

4. HSS：HSS是用户信息的存储节点，负责存储用户的身份信息、位置信息和服务信息等。

它与MME和SGW进行交互，为LTEEPC提供用户认证和授权等功能。

5. PCRF：PCRF是策略和计费控制节点，负责为用户提供个性化的服务策略和计费策略。

它根据用户的需求和网络的状态，动态调整服务质量和计费策略，提供更好的用户体验和运营商收益。

二、功能LTEEPC解决方案具有丰富的功能，能够满足移动通信运营商对网络性能和用户体验的要求。

看协议学4G---无线网络架构本文根据3GPP R17 TS36.300相关内容编译整理一、4G(LTE)系统架构由于核心网(EPC)和无线网E-UTRAN两部分构成，其中：E-UTRAN主要由eNB组成，向终端(UE)提供用户面(PDCP/RLC/MAC /PHY)和控制面(RRC)协议;其中:•eNB之间通过X2接口相互连接;eNB还通过S1接口连接到EPC(演进分组核心)，也就是通过S1-MME接口连接到MME(移动性管理实体)，并通过以下方式连接到S-GW(服务网关)。

•S1接口支持MME/S-GW(服务网关)和eNB之间的多对多关系。

图1.4G网络架构•如果eNB支持带有并配置L-GW的SIPTO@LN，它应该支持一个S5接口到S-GW和一个SGi接口到IP网络。

如果支持具有并置L-GW的SIPTO@LN，请参阅第4.8.2节了解架构和功能的详细信息;•E-UTRAN还可以包括用于上行链路定位的LMU(位置测量单元);•对于NB-IoT，基于现有的LCS架构支持定位。

二、eNB拆分后承载功能主要包括:•- 无线资源管理功能：无线承载控制、无线准入控制、连接移动性控制、在上行链路、下行链路和Sidelink(调度)中为终端(UE)动态资源分配；•- IP和以太网报头压缩、上行数据解压和用户数据流加密；•- 当无法根据UE提供信息确定到MME路由时，在UE附着时选择MME；•- 将用户面数据路由到服务网关；•- 寻呼消息调度和传输(源自MME)；•- 广播信息调度和传输(源自MME或O&M)；•- 用于移动性和调度的测量和测量报告配置；•- PWS(包括ETWS和CMAS)消息(源自MME)的调度和传输；•- CSG处理；•- 上行链路中的传输层数据包标记；•- 没有UE移动性的S-GW重定位,具体见TS 23.401[17]中所定义；•- SIPTO@LN处理；•- 维护用户面CIoT EPS优化安全和无线配置，如TS 24.301[20]中所定义；•- 可选的向X2 GW注册(如使用)。

LTE关键知识点总结LTE（Long Term Evolution）是一种4G网络技术，提供了高速、低延迟的无线通信服务。

下面是关于LTE的一些关键知识点总结：1.网络架构：LTE采用了分布式的网络架构，包括以下几个关键组成部分：- eNodeB（Evolved NodeB）：eNodeB是无线基站的新一代，负责无线信号的发射和接收。

- EPC（Evolved Packet Core）：EPC是LTE网络的核心部分，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）和PGW （Packet Data Network Gateway）等组件，负责用户鉴权、移动性管理和数据传输等功能。

2. 多址技术：LTE采用了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术，将无线频谱分为多个子载波，在同一时间和频段上可同时传输多个用户的数据。

3.频段和带宽：LTE可在多个频段上运行，常见的频段包括700MHz、800MHz、1800MHz、2100MHz和2600MHz等。

每个频段的带宽可以是1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz等不同大小。

4.MIMO技术：LTE支持多输入多输出（MIMO）技术，可以通过发送和接收多个天线上的信号来提高数据传输的稳定性和吞吐量。

6. QoS（Quality of Service）：LTE支持多种QoS类别，可以根据不同应用的需求提供不同的网络资源。

通过定义不同的QoS类别，可以满足语音、视频、数据等不同应用对网络性能的要求。

7.LTE高级功能：- Voice over LTE（VoLTE）：VoLTE是LTE网络上的语音通话服务，可以实现高质量的语音通话。

- LTE-Advanced：LTE-Advanced是对LTE的改进和扩展，引入了更高的数据传输速率和更好的网络容量管理能力。

LTEEPC解决方案引言概述：LTE（Long Term Evolution）是一种高速无线通信技术，为了实现LTE网络的连接和管理，需要使用LTE Evolved Packet Core（EPC）解决方案。

本文将介绍LTE EPC解决方案的五个主要部份，包括核心网、无线接入网、传输网、业务支持系统和管理系统。

一、核心网1.1 MME（Mobility Management Entity）：负责用户的鉴权和位置管理，确保用户在挪移过程中的顺畅切换。

1.2 SGW（Serving Gateway）：负责用户数据的转发和路由选择，确保数据传输的高效性和可靠性。

1.3 PGW（Packet Data Network Gateway）：负责用户数据与外部网络之间的接入，实现数据的转发和策略控制。

二、无线接入网2.1 eNodeB（Evolved Node B）：负责与用户设备的无线通信，包括接入控制和用户数据的传输。

2.2 HSS（Home Subscriber Server）：存储用户的认证和配置信息，提供用户的身份识别和访问控制。

2.3 PCRF（Policy and Charging Rules Function）：根据网络策略，为用户提供不同的服务质量和收费策略。

三、传输网3.1 S1接口：连接eNodeB和MME，负责控制平面和用户平面的传输。

3.2 S5/S8接口：连接SGW和PGW，负责用户数据的传输和策略控制。

3.3 S11接口：连接MME和SGW，负责用户的位置管理和切换控制。

四、业务支持系统4.1 OCS（Online Charging System）：实时计费和收费策略控制，为用户提供不同的付费方式和套餐选择。

4.2 PCRF（Policy and Charging Rules Function）：根据网络策略，为用户提供不同的服务质量和收费策略。

4.3 AAA（Authentication, Authorization, and Accounting）：负责用户的身份认证、访问控制和计费管理。

中国移动4G方案介绍本文档旨在探讨中国移动公司的4G方案，紧密围绕其技术架构、覆盖范围、服务特点和未来发展进行阐述。

中国移动是全球最大的移动通信运营商之一，凭借其先进的4G技术，为用户提供高速、稳定的移动网络服务。

技术架构中国移动的4G网络基于LTE（Long Term Evolution）技术，是一种先进的无线宽带网络技术。

LTE网络的架构包括Evolved Packet Core（EPC）和Radio Access Network（RAN）两个主要部分。

中国移动的EPC网络由多个IP网络组成，包括移动分组核心网（MPCN）、移动业务控制网（MBCN）和移动数据传送网（MDCN）。

而RAN网络由基站子系统（BSS）和无线接入网（RAN）构成。

覆盖范围中国移动的4G网络已经在全国范围内实现了广泛的覆盖。

根据统计数据，中国移动的4G网络覆盖率超过90%，用户可以在城市、乡村和高速公路等各类区域享受到高速的移动数据传输服务。

此外，中国移动还在城市中心等重点地区建设了更密集的基站，以提供更高的网络容量和更稳定的服务质量。

服务特点中国移动的4G方案具有以下特点：1.高速稳定：4G网络通过LTE技术提供更高的数据传输速率，用户可以畅快地享受高清视频、在线游戏和云服务等应用。

2.宽带覆盖：4G网络覆盖广泛，用户可以在城市、乡村和高速公路等各类区域获得高速的网络连接。

3.多样化的服务：中国移动为用户提供了丰富多样的服务，包括高清视频点播、在线音乐、移动支付等，满足用户多样化的需求。

4.网络安全保障：中国移动对其4G网络进行了多层次的安全保护措施，保障用户信息的安全与隐私。

未来发展随着5G技术的不断发展，中国移动正致力于推进5G网络的建设和商用化。

5G网络将更进一步提升用户的移动体验，实现更高的传输速率、更低的延迟和更多的设备连接。

中国移动将继续加大对5G技术的研发投入，并与合作伙伴共同推动5G技术在各个行业的应用。

4G核心网（EPC）三大关键网元简介在4G(LTE)移动通信系统中核心网(EPC)负责提供融合语音和数据的框架、外部网络的接口和用户管理等；如图1所示，其主要功能网元分别如下；一、PGW 分组数据网络网关是EPC与外界的连接点。

通过Gi接口每个PDN网关与一个或多个外部网关交换数据设备或分组数据网络，如网络运营商的服务器、互联网或IP媒体子系统。

每个分组数据网络都通过接入点名称(APN)标识，网络运营商通常使用一些不同的APN；例如一个用于互联网和一个用于 IP多媒体子系统。

每个手机在第一次开机时都被分配到一个默认的PDN网关，以给它始终连接到默认的分组数据网络(如互联网)。

如希望连接到额外的分组数据网络，手机也可以分配给一个或多个其他的PDN网关，例如公司专网或IP多媒体子系统。

手机与每个PDN网关在数据连接的整个生命周期内保持不变。

二、SGW 服务网关，相当高层路由器，负责在基站和PDN网关之间数据转发。

每个网络都包含一些服务网关，分别负责特定地理区域的终端(UE)。

手机都被分配到一个单一服务网关，但如移动距离足够远时服务网关可能改变。

三、MME移动管理实体，控制终端设备(UE)移动的高层操作，通过向其发送有关安全和数据管理等问题的信令消息与无线通信无关的控制信息流。

与服务网关一样，一个典型的网络可能包含少数MME，每个MME负责特定的地理区域地区。

每个移动台都分配给一个单独的MME，称为其服务MME，但是如果移动设备移动得足够远，则可以更改。

MME还通过EPC内部的信令消息控制其他网元。

与UMTS和GSM对比，PDN网关的作用相当于GPRS网关支持节点(GGSN)，而服务网关和MME处理数据服务GPRS支持节点(SGSN)的路由和信令功能。

4G中将SGSN一分为二进行了分裂，使运营商更容易扩展网络以响应不断增长的需求负载：运营商可以随着流量的增加增加更多的服务网关，同时增加更多MME处理移动电话数量的增加。

LTE网络结构协议栈及物理层LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，为了满足日益增长的数据需求和提供更高的速率、更低的时延，LTE采用了全新的网络结构和协议栈。

本文将介绍LTE网络的结构、协议栈及物理层。

一、LTE网络结构LTE网络结构包括用户终端设备（UE）、基站（eNodeB）、核心网（EPC）和公共网（Internet）四个部分。

UE是移动设备，eNodeB是用于无线接入的基站，EPC则是支持核心网络功能的节点。

UE与eNodeB之间通过无线接口建立连接，提供无线接入服务。

eNodeB负责对无线资源进行管理和调度，以及用户数据的传输。

而EPC则是核心网络，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW （Serving Gateway）和PGW（Packet Data Network Gateway）等网络节点，负责用户移动性管理、用户数据传输和连接到公共网。

二、LTE协议栈LTE协议栈分为两个层次：控制面协议栈（CP）和用户面协议栈（UP）。

CP负责控制信令的传输和处理，UP处理用户数据的传输。

协议栈分为PHY（物理层）、MAC（介质访问控制层）、RLC（无线链路控制层）、PDCP（包隧道协议层）和RRC（无线资源控制层）五个层次。

- 物理层（PHY）：是协议栈的最底层，负责将用户数据以比特流的形式传输到空中介质中，并接收从空中介质中接收到的数据。

物理层对数据进行编码、调制和解调，实现无线传输。

- 介质访问控制层（MAC）：负责管理无线资源，包括分配资源、管理调度和处理数据的传输。

MAC层通过无线帧的分配来实现用户数据的传输控制。

- 无线链路控制层（RLC）：负责对用户数据进行分段、确认和相关的传输协议。

RLC层提供不同的服务质量，如可靠传输和非可靠传输。

- 包隧道协议层（PDCP）：负责对用户数据进行压缩和解压缩，以减小无线传输时的带宽占用。

LTE的技术原理LTE（Long Term Evolution）是一种高速无线通信技术，它是全球通信标准的一部分，用于实现4G移动通信网络。

本文将介绍LTE的技术原理，包括LTE的前身、LTE的网络架构、LTE的核心技术和LTE的优势。

一、LTE的前身LTE的前身是3GPP（第三代合作伙伴计划）制定的UMTS（通用移动通信系统）标准，也被称为3G技术。

UMTS提供了更快的数据传输速率和更广泛的网络覆盖，在全球范围内得到了广泛应用。

随着技术的不断进步，LTE被提出作为下一代移动通信技术，以满足人们对更高速、更稳定的数据传输需求。

二、LTE的网络架构LTE的网络架构主要包括两部分：Evolved Packet Core（EPC）和LTE无线接入网络（E-UTRAN）。

1. EPC是LTE网络的核心部分，它包括多个网络节点，如核心网关（Serving Gateway和PDN Gateway）、MME（Mobility Management Entity）等。

这些节点负责处理移动设备的鉴权、用户数据传输以及移动设备的位置管理等功能。

2. E-UTRAN是LTE的无线接入网络，它由多个基站组成，用于无线信号的传输和接收。

在E-UTRAN中，基站被称为eNodeB（Evolved Node B），它负责与移动设备之间的通信，并将数据传输到核心网。

三、LTE的核心技术LTE采用了多项关键技术，以提供高速、稳定的数据传输：1. OFDM（正交频分复用）：LTE使用OFDM技术将数据分成多个子载波进行传输，增加了传输速率和频谱效率。

同时，OFDM技术还具有抗多径干扰、抗干扰和抗衰落等优势，提高了信号的可靠性和稳定性。

2. MIMO（多输入多输出）：LTE利用MIMO技术在发送和接收端使用多个天线，以提高传输速率和信号质量。

通过利用天线之间的独立信道，MIMO可以增加系统的吞吐量和覆盖范围，提高网络吞吐量和用户体验。

区分LTE,EPS,EPC和SAELTE：Long Term Evolution长期演进，是无线接口部分向4G演进的工作项目。

3GPP：The 3Rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划3GPP 的目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。

其职能: 3GPP主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA(FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。

E-UTRAN：Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进的UMTS陆地无线接入网，即LTE中的移动通信无线网络。

E-UTRAN由多个eNodeB(Evolved NodeB，演进的NodeB)组成，E-UTRAN的结构如图蓝色字体所示。

即LTE无线接入网=UE+eNB。

UTRAN：UMTS Terrestrial Radio Access Network，UMTS陆地无线接入网。

UTRAN是3G(The 3rd Generation Mobile Communications，第三代移动通信)网络中的接入网。

Paste_Image.pngEPC：Evolved Packet Core，4G核心网，3GPP的演进分组核心网。

由MME+SGW+PGW组成。

EPS：Evolved Packet System是3GPP的演进分组系统，由E-UTRAN+EPC组成。

SAE：System Architecture Evolution，系统架构演进项目。

是PS网络核心网网络架构向4G演进的工作项目。

与LTE（长期演进计划）相对应的。

SAE侧重网络架构，而LTE侧重无线接入技术。

因此，LTE与E-UTRAN；SAE与EPC存在着一定的映射关系。

但是，由于LTE名称使用起来比E-UTRAN更简单明了，也更加通俗易懂，更具备可宣传性。

TD-LTE和FDD-LTE的问题昨天国家终于发了4G拍照，三大运营商都是TD-LTE,怎么评价这个结果呢？移动获得的是最好的频段，看样子，CMCC是要在4G上大干一场了。

对于普通的大众来讲，TD 这个名词伴随了我们有10年了吧？什么通信技术自主创新，TD是中国的创新的希望，李进良，李世鹤，陈卫，信威通信，大唐移动，TD-SCDMA产业联盟，电信研究院，展讯，联芯科技，重邮信科，xxxx...............等等词汇，铺天盖地，如雷贯耳............对于普通大众来说，什么是2G，什么是3G，什么是4G.....想必这些专家又要大谈民族通信，空口技术，香农定理......最后大家又是云里雾里。

其实2G,3G,4G的区别是什么，有一个比较经典的比喻：2G时代，我们可以看苍老师.txt；3G时代，我们可以看苍老师.jpg；4G时代，我们可以看苍老师.avi..............而至于5G时代，则是无论何时，无论何地，4k版的苍老师都将与大家同在（无处不在的网络覆盖，无处不在的一致性用户体验，没有断线，没有卡顿，没有延迟，4k版的苍老师随时在你身边）。

LTE系统同时也是一个TDD与FDD高度融合的系统，这一点上与3G时代的情形大不相同（WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000三个系统互不兼容）。

从整个端到端来看，终端方面目前TDD与FDD是共芯片的。

从基站设备看，TDD与FDD共平台，70%的软件共享，100%的基带硬件重用，80%的RF硬件重用。

从标准协议来看仅存在约10%的差异。

从核心网来看，TDD与FDD是融合的核心网。

下图给出了TDD/FDD-LTE之间的差异，从图中我们可以直观地看到，主要差异在物理层（L1），对于核心网来说，TDD和FDD的核心网完全一致。

至于TDD的核心技术是不是在中国？TDD的主要专利集中在谁手上？网上铺天盖地的宣传，爱立信，高通，大唐，CMCC,三星，NSN,北电，阿朗，interdigital，华为，中兴.............? 谁是真正的TD-LTE king？大家所看到的，听到的，其实都不是真相。