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LTE/SAE 网络结构 1 简介 和以前支持电路交换模式的蜂窝系统不同，LTE 被设计成只支持分组交换业 务。LTE 的目的是在用户终端（User Equipment，UE）和分组数据网络（Packet Data Network，PDN）之间建立无缝的IP 连接（Internet Protocol connectivity），使得 终端用户上的应用程序在移动切换时不会中断运行。虽然确切地说，LTE 这个术 语包含的是无线接入部分经由E-UTRAN （演进的UTRAN）的演进，它也同时伴随 着非无线部分的被称为“系统架构演进（System Architecture Evolution ，SAE ）” 网络演进，包括演进的分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）。LTE 和SAE 一起 构成了演进的分组系统（Evolved Packet System，EPS）。 EPS 用“EPS 承载”这个概念来实现将IP 流量从PDN 中的一个网关路由到用 户终端。一个EPS 承载是网关和用户终端之间有明确定义的QoS 的IP 数据流。 根据应用程序的请求，LTE （E-UTRAN）和EPC 一起建立和释放EPS 承载。 本文先描述了EPS 网络的总体结构，简述了核心网（Core Network，CN ）和 E-UTRAN 的功能。随后，本文解释了跨越不同接口的协议栈，并且粗略介绍了不 同协议层提供的功能。第4 节概述了包括 QoS 处理的端到端承载路径，并且详 细介绍了建立一条承载的典型过程。本文的其余部分详述了网络接口，重点关注 了 E-UTRAN 接口和跨接口的过程，包括那些支持用户移动性的过程。支持广播 业务的网元和接口不在这里讨论。 2 LTE/SAE 网络结构概览 借助连通PDN 的IP 连接，LTE/SAE 为用户提供互联网接入和诸如VoIP 等业 务。一个 EPS 通常与一个 QoS 有关联。可以为一个用户创建多个承载，目的是 提供不同的QoS 或者指向不同PDN 的不同连接。举个例子，一个用户可以一边 忙着打电话（VoIP ）一边浏览网页或完成FTP 下载。一个VoIP 承载为语音业务提 供必要的 QoS 保证，而一个“尽力而为”的承载则适合网页浏览行为或 FTP 会 话。 EPS 网络还必须为用户提供足够的安全性和私密性，并为网络提供保护，阻 止对网络的欺诈使用。 上述这些功能由几个EPS 网元实现，它们承担了不同的角色和分工。EPS 的 整体网络架构如图1 所示，包括各种网元和标准接口。从宏观层面来说，网络由 核心网CN （EPC）和接入网E-UTRAN （LTE）组成。核心网由许多逻辑节点组成， 而接入网基本上只有一个节点，即与用户终端（UE）相连的eBodeB（evolved NodeB， 演进的 NodeB）。每个网元都通过标准接口相互连接，以满足不同设备商产品之 间的互通。这让网络运营商可以从不同的设备商采购不同的网元产品。事实上， 运营商出于商业考虑，可以在网络的实际部署中选择拆分或者合并这些逻辑网元。 图2 描述了EPC 和E-UTRAN 之间的功能划分。下面的章节对EPC 网元和E-UTRAN 网元作了更详细的描述。 2.1 核心网 核心网（在SAE 中被称为EPC）负责对用户终端的全面控制和相关承载的建 立。EPC 内的主要逻辑节点有：  PDN 网关（P-GW ）；  服务网关（Serving Gateway，S-GW ）；  移动性管理实体（Mobility Management Entity ，MME）； 除了这些逻辑节点，EPC 也包括其它逻辑节点和功能模块，比如用户归属服 务器（Home Subscriber Server，HSS）、策略控制和计费规则功能模块（Policy Control and Charging Rules Function ，PCRF）。由于EPS 仅仅为一个指定的QoS 提供了一 条承载路径，对VoIP 等多媒体应用的控制由独立于EPS 之外的IP 多媒体子系统 负责提供。 核心网的逻辑节点如图1 所示，下面将进行更详细的讨论。  PCRF：负责策略控制的决策，同时负责控制位于P-GW 内的策略控制加 强功能模块（Policy Co