【LTE的設計目標】

• 頻寬靈活配置：支援1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz
• 峰值速率(20MHz頻寬）：下行100Mbps，上行50Mbps
• 控制面延時小於100ms，使用者面延時小於5ms
• 能為速度>350km/h的使用者提供100kbps的接入服務
• 支援增強型MBMS（E-MBMS）
• 取消CS域，CS域業務在PS域實現，如VoIP
• 系統結構簡單化，低成本建網

【名詞介紹】

3GPP（3th Generation Partnership Project）：第三代合作伙伴計劃

ITU（International Telecommunication Union）：國際電信聯盟

UMTS（Universial Mobile Telecommunication System）：通用移動通訊系統

GSM（Global System for Mobile communications）：全球移動通訊系統

UTRAN：通用陸地無線接入網    E-UTRAN：演進型通用陸地無線接入網

GPRS（General Packet Radio Service）：通用分組無線業務

GPS（Global Positioning System）：全球定位系統

UE（User Equipment）：使用者終端

SAE（System Architecture Evolution）：系統架構演進

EPC（Evolved Packet Core）：演進型分組交換核心網

EPS（Evolved Packet System）：演進型分組系統

eNodeB：演進型基站  HeNB：家庭基站

CSG（Closed Subscriber Group）：閉合使用者群

ARQ（Automatic Repeat reQuest）：自動請求重傳

HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）：混合自動請求重傳

TFT（Traffic Flow Template）：業務流模版

SDF（Service Data Flow）：業務資料流

GTP（GPRS Tunneling Protocol）：GTP隧道協議

HSPA（High Speed Packet Access）：高速分組接入

HSPA+（High Speed Packet Access Evolution）：高速分組接入演進

【LTE宗旨】

與以往蜂窩系統所採用的電路交換模式不同，LTE僅支援分組交換業務，它旨在在使用者終端（UE）和分組資料網路之間建立無縫的移動IP連線。

LTE主要由兩部分組成：無線接入技術演進（E-UTRAN）+系統架構演進（SAE）；其中，SAE主要含有的是演進型分組交換核心網（EPC），其控制處理部分為移動性管理實體（MME），資料承載部分稱為業務閘道器（S-GW）；接入網（E-UTRAN）主要含有的網元是演進型基站（eNodeB）。

圖： LTE網路架構

【LTE網路介面】

• eNodeB之間由X2介面相互連線，支援資料和信令的直接傳輸；
• eNodeB與EPC之間由S1介面連線，其中：S1-MME是eNodeB連線MME的控制面介面，S1-U是eNodeB連線S-GW的使用者面介面。

與傳統3G網路比較，LTE的網路結更加簡單扁平，降低組網成本， 增加組網靈活性，並能大大減少用 戶資料和控制信令的時延。

【eNodeB的主要功能】

• 無線資源管理相關功能，包括：無線承載控制、接納控制、連線移動性管理、上/下行動態資源的分配與排程；
• IP頭壓縮與使用者資料流加密；
• UE附著時的MME選擇；
• 提供到業務閘道器（S-GW）的使用者面數據的路由；
• 尋呼訊息的排程（scheduling）與傳輸（transmission）；
• 系統廣播訊息的排程與傳輸；
• 測量與測量報告的配置。

【MME的主要功能】

• 移動性管理
• 會話管理
• 使用者鑑權和金鑰管理
• NAS層信令的加密和完整性保護
• TA LIST管理
• P-GW/S-GW選擇

【S-GW的主要功能】

• 分組路由和轉發
• IP頭壓縮
• IDLE狀態終結點，下行資料快取
• eNodeB間切換的錨點
• 基於使用者和承載的計費
• 路由優化和使用者漫遊時QoS和計費策略實現功能

【P-GW的主要功能】

• 分組路由和轉發
• 3GPP和非3GPP網路間的Anchor功能（相當於家鄉代理HA的功能）
• UE的IP地址分配，接入外部PDN的閘道器功能
• 計費和QoS執行功能
• 基於業務的計費

【核心網（EPC）簡介】

第一點：EPC負責對使用者終端的全面控制和有關承載的建立。

第二點：EPC包含的主要邏輯節點有：

• 公共資料網（PDN）閘道器（P-GW）——負責使用者IP地址分配和QoS保證，並根據PCRF規則進行基於流量的計費。負責將下行使用者的IP包分配給不同的QoS承載。
• 業務閘道器（S-GW）——使用者IP資料包通過S-GW傳送。當用戶在eNodeB之間移動時，S-GW作為資料承載的本地移動性錨點；當用戶處於空閒狀態時，S-GW將保留承載資訊並臨時把下行資料儲存在緩衝區裡，以便當MME開始尋呼UE時重新建立承載。
• 移動性管理實體（MME）——是處理UE和核心網路間信令互動的控制節點。在UE和核心網間所執行的協議棧稱為非接入層協議（NAS）。

     MME所支援的功能可分為：

           與承載管理相關的功能：包括建立、維護和釋放承載，有NAS’xieyi中的會話管理層來執行；

           與連線相關的功能：包括連線建立和網路與UE之間通訊的安全幾隻，有NAS協議中的連線或移動性管理層來執行；

           與其他網路互動工作的相關功能：包括切換語音業務到傳統網路。

• 增強服務移動定位中心（E-SMLC）——管理所有找到附著在E-UTRAN上UE位置所需資源的協調和排程
• 移動定位中心閘道器（GMLC）——包含支援定位業務的功能。
• 使用者歸屬伺服器（HSS，Home Subscriber Server）——含有使用者的SAE開戶資訊（如：所歸屬EPS的QoS配置資訊和使用者漫遊的接入限制）；還保留使用者可以連線的PDN資訊（該資訊可能以一種接入點名字的形式APN來表達或直接用PDN地址，即使用者開戶的IP地址來表達）；HSS擁有諸如使用者當前所連線或註冊的移動性管理實體標識等動態資訊。
• 策略控制和計費規則功能（PCRF）——負責位於P-GW中策略控制加強功能（PCEF）中基於流量收費的功能。