上一筆記的最後說明了層級組網架構和扁平化組網架構的區別，目前，無論是公司管理還是4G組網，都向著更加靈活的扁平化趨勢發展。LTE的組網架構發生了革命性的變化，但對外宣稱是“演進”。LTE“演進”的工作可以概括為：“四化一分離”。

①扁平化。取消中間級，加強基層職能。

②分組化。取消專用特權通道（CS域），加強分組共享能力。

③IP高速化。取消傳統資訊傳送方式，修建現代IP資訊高速公路。

④多組織融合化。不僅考慮已存在的符合3GPP標準的現有制式，還有考慮非3GPP標準的制式。

⑤一分離：控制面與業務面分離。

1.從四層到三層

LTE/SAE（System Architecture Evolution，系統架構演進）包括無線接入網

LTE/SAE的組網架構變遷不僅是層級關係的變化，還包括網元職能的轉變，也就是各網元之間如何分工（功能劃分）、如何配合（介面）、遵循的規矩（協議）問題。

1.1 少一層

3G UMTS協議中，組網架構為4層：終端（UE），基站（NodeB），無線網路控制器（RNC），核心網（CN）。RNC位置的網元在2G中稱為基站控制器（BSC），RNC直接由Iur介面，不僅僅是基站控制器，還是無線接入網路的控制器。UMTS 4層網路架構如圖所示

LTE/SAE的無線接入網叫eUTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演進的通用陸地無線接入網路，3G叫UTRAN），網路架構如下圖

eUTRAN和UTRAN比，去掉了RNC，減少了一層，減少了基站與核心網之間資訊互動的多節點開銷，更加扁平化。帶來的好處是：

（1）節點數量減小，使用者面時延大大縮短

（2）簡化了控制平面從睡眠狀態到啟用狀態的過程，減少了狀態遷移的時間

（3）降低系統複雜性，減少了介面型別，系統內部相應的互動操作也隨之減少。

1.2 多一口

eUTRAN由若干eNodeB組成，eNodeB之間增加了一個X2介面。X2以光纖為載體實現無線側IP化傳輸，使得基站網元之間可以協調工作，以往的基站之間是沒有介面的

eNodeB之間的介面方便LTE的無線網組成網狀網（Mesh網）。LTE一個基站與多個基站相連，任何兩點間故障還可通過其他通路相連，不會造成某個基站成為孤點，Mesh組網最小化了基站稱為孤點的概率，增強了網路健壯性。而UTRAN只有RNC之間有介面，NodeB間無介面，一旦NodeB和RNC之間連線中斷，該NodeB會成為孤點。

2.“胖”基站

3G的無線接入網UTRAN由NodeB和RNC兩種網元組成，NodeB完成射頻處理和基帶處理，RNC主要負責控制和協調基站間配合工作，完成系統接入控制、承載控制、移動性管理、無線資源管理等控制功能。eUTRAN去掉RNC網元后，其底層功能分給了eNodeB，高層功能分給了核心網的AGW（接入閘道器，包括服務閘道器SGW和分組資料PDN閘道器PGW）。eNodeB的功能主要是由3G階段的NodeB、RNC、SGSN、GGSN四個網元的部分功能演化而來。

eNodeB除了上述功能，還包括與LTE核心網（EPC）進行資訊互動的功能，如為UE選擇移動性管理實體，選擇使用者面數據的服務閘道器的路由等。

3.LTE核心網EPC（Evolved Packet Core）

3.1 EPC演進

EPC主要由MME（移動性管理實體），SGW（服務閘道器）和PGW組成。多個EPC的集合稱為EPS

EPC的演進表現在：

取消了CS域，CS域業務承載在PS域，實現了核心網的IP化。語音業務（Voice）在以往無線制式中有CS承載，在LTE中則完全由PS域承載，即所謂的VoIP（Voice over IP）。

全網IP化，各網元節點之間的介面也都使用IP傳輸。LTE全網IP化的關鍵支撐就是端到端的QoS保障機制。

LTE/SAE在核心網演進中實現了使用者面和控制面的分離，即使用者面和控制面功能分別由不同的網元實體完成。可降低系統時延，提升核心網處理效率。

MME屬於控制面裝置，負責信令傳輸；

SGW和PGW屬於使用者面裝置，負責使用者資料包的過濾、路由、轉發。

EPC和eUTRAN間的介面是S1，由於使用者面和控制面的分離，S1介面也可分為使用者面介面S1-U和控制面介面S1-MME。

LTE核心網還支援多網融合，支援包括LTE在內的多種無線接入技術，不僅要支援UMTS網路接入，還支援非3GPP制式的網路接入，如GSM、CDMA、WLAN、WiMAX等網路，實現了不同無線制式在EPC平臺上的大融合。

EPC和各種無線制式中都設計有標準介面，方便業務使用時在不同制式的無線系統中無縫切換，如圖所示。

說明：LTE制式對應的無線接入網稱為eUTRAN，UMTS（WCDMA/TD-SCDMA）對應的無線接入網稱為UTRAN，GSM和EDGE對應的無線接入網稱為GERAN（GSM EDE Radio Access Network）；CDMA對應的無線接入網稱為1xRTT（CDMA 1x Radio Transmission Technology）；CDMA2000對應的無線接入網稱為HRPD（CDMA

2000 High Rate Packet Data)

3.2 EPC和eNodeB功能劃分

MME主要功能有尋呼、切換、漫遊、鑑權，對NAS（非接入層）信令的加密和完整性保護，對AS（接入層）安全性控制、空閒狀態移動性控制等。其中NAS信令是指UE和核心網EPC直接聯絡使用的，他是接入網eUTRAN（即接入層）不作分析，也不直接使用的信令（所以叫非接入層信令）；AS信令是接入網eUTRAN分析並使用的信令。

SGW（服務閘道器）是EPC和eUTRAN的一個邊界閘道器，不和其他系統閘道器如GGSN、PDG直接相連，主要功能是LTE系統內的分組資料路由及轉發、合法監聽、計費。

PGW（PDN閘道器）是和運營商外部或內部的分組網路連線的閘道器，功能類似UMTS或EDGE中的GGSN，是所有3GPP系統或者非3GPP系統非組網路的統一出口。主要功能包括分組包深度檢查、分組資料過濾及篩選、轉發、路由選擇等。還負責UE的IP地址分配，速率限制、上下行業務級計費等功能。設計PDN閘道器的目的是為了方便引入LTE系統以外的分組網路，使得多系統引入LTE的介面數目最小化，EPS和外界的介面功能簡單化、清晰化，從而使LTE/SAE的核心網真正成為一個多制式融合的平臺。

打個比方：MME是負責流動人口管理的公安部門，SGW是一個負責人員和物資中轉地快遞公司，PGW則是對人員和物資進行出入境檢查的口岸。

EPC的三個網元是邏輯上的概念，和物理形態不一定一一對應。MME和SGW可以是一個物理節點，也可以是分離的兩個物理節點；SGW和PGW可以是一個物理節點或分離的兩個物理節點。但一般MME和PGW不在一個物理實體中，更沒有MME、SGW、PGW三位一體的。