LTE的发展对光传送网的新挑战.ppt

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1、12 十二月 2022 第1页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE的发展对光传送网的发展对光传送网的新挑战的新挑战12 十二月 2022 第2页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE业务对传输带宽的新要求业务对传输带宽的新要求LTE网络结构及技术特征网络结构及技术特征LTE网络对承载网的新要求网络对承载网的新要求LTE业务对承载技术需求分析业务对承载技术需求分析LTE承载网技术方案选择思路承载网技术方案选择思路内容提要内容提要12 十二月 2022 第3页烽火科技集团武汉邮电科学研究院移移动业务和网和网络正在向正在向ALLIP转型型 无线制式在向无线制式在向无线制式在向无线制式在向ALLIPAL

2、LIP转型转型转型转型,包括包括包括包括3GPP/3GPP2/IEEE3GPP/3GPP2/IEEE ALLIPALLIP带来的好处带来的好处带来的好处带来的好处:成本低成本低成本低成本低,带宽高效带宽高效带宽高效带宽高效,更加灵活更加灵活更加灵活更加灵活,强扩展性强扩展性强扩展性强扩展性基于IP的控制、信令、O&M控制和管理更加简单更高的质量、更低的OPEX基于IP的移动接入更大的带宽、投资得到充分保护 更低的CAPEX和OPEX 基于基于IP的传送和承载的传送和承载更高的可扩展性、更大的弹性更高的可扩展性、更大的弹性大幅节省大幅节省CAPEX和和OPEX基于IP的融合的移动终端丰富的多媒体

3、业务体验PresenceMSCGSNHLRCSCFO&MPacket Transport NetworkPoCIMConferenceGamingUMTS/HSPA/LTEGPRS/EDGECDMA/UMBWiMAX基于IP的丰富业务平台开放式系统架构新业务、商业机会挖掘12 十二月 2022 第4页烽火科技集团武汉邮电科学研究院TDM承承载的移的移动Backhaul网网络将将长期存在期存在 早在早在2001年年5月月,DoCoMo 的WCDMA 网络成为世界上第一个商用3G网络.经过7年年的快速发展DoCoMOs 3G用户达到了80%.(Million)DoCoMo Mobile Subsc

4、ribersDoCoMo:The No.1 mobile network operator in Japan,hold over 50%market share.Source:DoCoMo Annual Report 从从从从 2G2G到到到到 3G,3G,从从从从 TDM/ATME1TDM/ATME1到到到到ALLIPALLIP移动承载网络将是一个长期的过程移动承载网络将是一个长期的过程移动承载网络将是一个长期的过程移动承载网络将是一个长期的过程12 十二月 2022 第5页烽火科技集团武汉邮电科学研究院 网络向网络向网络向网络向ALLIPALLIP发展，业务带宽需求成倍增长发展，业务带宽需

5、求成倍增长发展，业务带宽需求成倍增长发展，业务带宽需求成倍增长 在未来，在未来，在未来，在未来，LTELTE将成为多数移动运营商的必然选择将成为多数移动运营商的必然选择将成为多数移动运营商的必然选择将成为多数移动运营商的必然选择2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9GGPRSEDGEE-EDGEHSDPAR5HSUPAR6MC-HSPAMBMS(TDD)cdma 2000EV-DOHSDPAHSPA+R7/R8 LTE4GGSMTD-SCDMAWCDMAR99/R4cdma 1xcdma 2000EV-DORev.ADL:153.6kbps UL:153.6kbpsDL:2.4Mbps

6、UL:153.6kbpsDL:3.1MbpsUL:1.8MbpsDL:14.4/64kbpsUL:14.4/64kbpsDL:6.2-73.5MbpsUL:3.6-27MbpsDL:140-280MbpsUL:34-68MbpsDL:384kbpsUL:384kbpsDL:14.4MbpsUL:384kbps2GDL:14.4MbpsUL:5.76MbpsDL:28.8/84MbpsUL:11.5MbpsLTELTELTEDL:100MbpsUL:50Mbps EV-DORev.BDL:384kbpsUL:128kbpsDL:2.8MbpsUL:1.4Mbps移移动宽带化成化成为移移动通信通信

7、发展的展的趋势12 十二月 2022 第6页烽火科技集团武汉邮电科学研究院2002-200364144kbps2003-20042005-20062006-20092008-20122009-201564384kbps384kbps5Mbps320Mbps1050MbpsAirInterfaceTechnologyServiceBandwidthvideophone&mobilestreamingmultimedia,mobilebroadbandinternet3G(R99/R4)UL:384KbpsDL:384Kbps3G/HSDPA(R5)UL:384KbpsDL:14.4Mbps3G/

8、HSxPA(R6/R7)UL:5.76MbpsDL:14.4Mbps3G/HSPA+(R8)UL:11MbpsDL:42MbpsLTEUL:50MbpsDL:100Mbps2011-?1001000Mbps(?)LTE-advancedUL:500Mbps(?)DL:1000Mbps(?)20100Mbpshigherqualitymobileexperience,Mobilebroadbandnotebook 随着移动数据业务的增加，基站带宽压力日益显露。随着移动数据业务的增加，基站带宽压力日益显露。随着移动数据业务的增加，基站带宽压力日益显露。随着移动数据业务的增加，基站带宽压力日益显露。

9、在在在在20102010年带宽需求将是早期业务的年带宽需求将是早期业务的年带宽需求将是早期业务的年带宽需求将是早期业务的3535倍。倍。倍。倍。如何降低移动回传传输成本成为一项客户目前最关键问题的之一。如何降低移动回传传输成本成为一项客户目前最关键问题的之一。如何降低移动回传传输成本成为一项客户目前最关键问题的之一。如何降低移动回传传输成本成为一项客户目前最关键问题的之一。日益增加的日益增加的RAN带宽需求需求-空口空口带宽激增百倍激增百倍12 十二月 2022 第7页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE-移移动网网络演演进“殊途同殊途同归”相比相比2G/3G的多技术体制，在未来的的多技术体制

10、，在未来的4G阶段，整个产业界全部将阶段，整个产业界全部将LTE作为目标网络作为目标网络不同的演进路径使得承载网络方案选择必须要不同的演进路径使得承载网络方案选择必须要“着眼现在，展望未来着眼现在，展望未来”GSM/PDCUMTSHSPAHSPA+LTE FDD/TDDGSM/GPRS/EDGECDMA2000/EV-DOLTE FDD/TDDTD-SCDMALTE TDD/SAE1.最传统方式演进2.跳跃式演进3.不同体制切换演进LTE FDD/TDD4.中国移动特定的演进TD-HSPATD-HSPA+Verizon,Sprint,KDDI,Bell Canada/Telusemerging

11、 market after 20102010 and beyond200912 十二月 2022 第8页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE移移动业务“全全IP化化”全全IP化的移动业务，流量具化的移动业务，流量具有高突发性，高不确定性有高突发性，高不确定性考虑到成本与性能，承载网考虑到成本与性能，承载网络需要络需要Eth/MPLS化化Mobile TV/VideoInternetIM/VideoVOIP&VisionGamingMobileTVGameDataServiceVoiceAnalysis from OEDC reportCAPEXOPEXBroadband Early Stage

12、Broadband Mature StageHSDPA to LTE12 十二月 2022 第9页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE高高带宽业务带来更高来更高传输带宽需求需求3G(R4)UL:128KbpsDL:384Kbps 2008 2010-20123G/HSxPA(R5/R6/R7)3G/HSPA+(R8)LTE 200920103G/LTE 空口承载技术发展空口承载技术发展UL:2.2MbpsDL:2.8MbpsUL:5.7MbpsDL:8.4MbpsUL:50MbpsDL:100Mbps 随着随着随着随着3G/LTE3G/LTE空口技术发展，带宽逐步增大，对传输网络的带宽需求越来

13、越大空口技术发展，带宽逐步增大，对传输网络的带宽需求越来越大空口技术发展，带宽逐步增大，对传输网络的带宽需求越来越大空口技术发展，带宽逐步增大，对传输网络的带宽需求越来越大 LTELTE优势在于数据业务的部署（优势在于数据业务的部署（优势在于数据业务的部署（优势在于数据业务的部署（HSPAHSPA，MBMSMBMS等），需要高带宽的传输方式等），需要高带宽的传输方式等），需要高带宽的传输方式等），需要高带宽的传输方式 传统的传输方式将很难适应未来带宽需求传统的传输方式将很难适应未来带宽需求传统的传输方式将很难适应未来带宽需求传统的传输方式将很难适应未来带宽需求视频电话和流媒体业务多媒体宽带业务

14、高质量的宽带业务体验12 十二月 2022 第10页烽火科技集团武汉邮电科学研究院BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSNodeBE1E1/FEGEFE？高带宽/高效率传送，基于分组的交换，支持多业务接口，适应带宽流量和业务流向的变化良好的可扩展性，满足各阶段无线网络要求和平滑演进，保护投资端到端业务的QoS、OAM和网络管理，时钟和时间同步电信级低于50ms保护能力，保证业务和网络的可靠性，网络的高安全性SR大客户专线e-NB分组化分组化电信级电信级低成本低成本IP化化业务统一承一承载需求分析需求分析-多多业务统一承一承载12 十二月 2022 第11页烽火科技集团武汉邮电科学研究院

15、移动流量增长移动流量增长来自移动宽带，年增长率超过来自移动宽带，年增长率超过125%TimeVoice DominantData DominantTrafficRevenuesSource:Gartner125%流量流量的的增长增长没有带来收入的线性增长没有带来收入的线性增长 3G/LTE3G/LTE数据业务的快速发展，带来承载带宽的急剧增长，运数据业务的快速发展，带来承载带宽的急剧增长，运数据业务的快速发展，带来承载带宽的急剧增长，运数据业务的快速发展，带来承载带宽的急剧增长，运营商必须重点关注数据业务的传送效率及每营商必须重点关注数据业务的传送效率及每营商必须重点关注数据业务的传送效率及每

16、营商必须重点关注数据业务的传送效率及每bitbit传送成本传送成本传送成本传送成本 承载承载承载承载网向分组化发展网向分组化发展网向分组化发展网向分组化发展 MSTP+MSTP+是为解决传统的是为解决传统的是为解决传统的是为解决传统的MSTPMSTP传输网络向未来的传输网络向未来的传输网络向未来的传输网络向未来的PTNPTN网络网络网络网络过渡的解决方案，比较适合运营商逐步过渡的运营思路。过渡的解决方案，比较适合运营商逐步过渡的运营思路。过渡的解决方案，比较适合运营商逐步过渡的运营思路。过渡的解决方案，比较适合运营商逐步过渡的运营思路。移移动宽带化，需要低成本化，需要低成本传送送12 十二月

17、2022 第12页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE业务对传输带宽的新要求业务对传输带宽的新要求LTE网络结构及技术特征网络结构及技术特征LTE网络对承载网的新要求网络对承载网的新要求LTE业务对承载技术需求分析业务对承载技术需求分析LTE承载网技术方案选择思路承载网技术方案选择思路内容提要内容提要12 十二月 2022 第13页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE的引入的引入 LTELTE作为下一代无线发展的风向标，从作为下一代无线发展的风向标，从作为下一代无线发展的风向标，从作为下一代无线发展的风向标，从20082008年起就已经进入热年起就已经进入热年起就已经进入热年起就已经进入热炒期

18、炒期炒期炒期 随着高清视频点播、高清视频监控、实时随着高清视频点播、高清视频监控、实时随着高清视频点播、高清视频监控、实时随着高清视频点播、高清视频监控、实时RGBRGB在线游戏、音在线游戏、音在线游戏、音在线游戏、音乐下载和移动电视等业务的发展，原有乐下载和移动电视等业务的发展，原有乐下载和移动电视等业务的发展，原有乐下载和移动电视等业务的发展，原有2G/3G2G/3G技术无法满足需技术无法满足需技术无法满足需技术无法满足需求，尤其是近年来移动便携终端的大发展，要求网络求，尤其是近年来移动便携终端的大发展，要求网络求，尤其是近年来移动便携终端的大发展，要求网络求，尤其是近年来移动便携终端的大

19、发展，要求网络 支持更支持更支持更支持更高分辨率的图像和更加清晰的视频源高分辨率的图像和更加清晰的视频源高分辨率的图像和更加清晰的视频源高分辨率的图像和更加清晰的视频源 引入引入引入引入LTELTE，不仅在带宽方面可以满足高清视频业务的发展，还，不仅在带宽方面可以满足高清视频业务的发展，还，不仅在带宽方面可以满足高清视频业务的发展，还，不仅在带宽方面可以满足高清视频业务的发展，还可以支持更多的宽带用户，真正实现无线宽带化可以支持更多的宽带用户，真正实现无线宽带化可以支持更多的宽带用户，真正实现无线宽带化可以支持更多的宽带用户，真正实现无线宽带化 LTELTE目前已经获得目前已经获得目前已经获得

20、目前已经获得VodafoneVodafone、VerizonVerizon、T-MobileT-Mobile、TeliaSoneraTeliaSonera、中国移动和、中国移动和、中国移动和、中国移动和NTTDoCoMoNTTDoCoMo等多家运营商的广泛等多家运营商的广泛等多家运营商的广泛等多家运营商的广泛支持，支持，支持，支持，TeliaSoneraTeliaSonera、VodafoneVodafone以及以及以及以及VerizonVerizon等已经进行等已经进行等已经进行等已经进行LTELTE部部部部署署署署 LTELTE已成为后已成为后已成为后已成为后3G3G时代的主导标准时代的主

21、导标准时代的主导标准时代的主导标准 12 十二月 2022 第14页烽火科技集团武汉邮电科学研究院3GPPLTE概述概述LTE是今后全球最主要的广域宽带移动通信系统，是今后全球最主要的广域宽带移动通信系统，未来所有的未来所有的2G/3G/3.5G技术都将殊途同归，统技术都将殊途同归，统一演进到一演进到LTE/LTE-A阶段阶段研究未来研究未来10年或更长时间内年或更长时间内网络演进网络演进目标目标降低时延、提高数据速率、改进系统容量和覆盖降低时延、提高数据速率、改进系统容量和覆盖扁平化的系统架构扁平化的系统架构接入网接入网eNodeB+核心网核心网aGW关键技术关键技术空中接口空中接口SC-F

22、DMA(上行上行)，OFDMA(下行下行)多天线多天线MIMO技术技术增强的多媒体广播增强的多媒体广播/多播技术多播技术MBMSE NodeB MME/UPE MME/UPE S1 X2 X2X2 CN RAN E NodeBE NodeBaGWaGW分组数据网12 十二月 2022 第15页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE的的发展目展目标容量提升容量提升峰值速率峰值速率:下行下行:100Mbps，上行峰值，上行峰值:50Mbps20MHz频谱效率频谱效率:下行是下行是HSDPA的的3-4倍倍,上行是上行是HSUPA的的2-3倍倍覆盖增强覆盖增强提高提高“小区边缘比特率小区边缘比特率”，5

23、km满足最优容量，满足最优容量，30km轻微下降，并支持轻微下降，并支持100km的覆盖半径的覆盖半径移动性提高移动性提高015km/h性能最优，性能最优，15120km/h高性能，支持高性能，支持120350km/h，甚至在某些，甚至在某些频段支持频段支持500km/h质量优化质量优化时延时延:RAN用户面用户面:小于小于10ms，控制面，控制面:小于小于100ms服务内容综合多样化服务内容综合多样化高性能的广播业务，高性能的广播业务，MBMS,提高实时业务支持能力，提高实时业务支持能力，VoIP达到达到UTRAN电路电路域性能域性能运维成本降低运维成本降低扁平化架构，降低运维成本扁平化架构

24、，降低运维成本12 十二月 2022 第16页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE的技的技术方案（方案（1）全新的扁平、全新的扁平、IP化网络架构，重新定义网元类型和接口的标准化网络架构，重新定义网元类型和接口的标准只考虑只考虑PS域域只有两种网元：只有两种网元：无线网无线网:eNodeB+核心网核心网:aGW引入了引入了基于基于OFDM的的关键技术关键技术通过通过IP方式承载综合业务方式承载综合业务原原UTRAN的的CS域业务均域业务均可由可由LTE网络的网络的PS域承载域承载信令减化信令减化E NodeB S1 X2 X2X2 CN RAN E NodeBE NodeBaGWaGW分组数据

25、网UTRAN核心网PS域SGSNGGSNUTRAN接入网RNCUTRANUTRANLTELTE12 十二月 2022 第17页烽火科技集团武汉邮电科学研究院CSMSC Server接入接入网关网关aGWLTE技技术方案（方案（2）UTRANLTE接入网接入网MGWPS分组域SGSNGGSNUTRAN核心网核心网eNode B电路交换网UTRAN接入网接入网RNCNode BIu分组数据网MME/UPE3GPP AnchorIMS子系统LTES1SGiS3S4GiSAE Anchor非3GPP系统（WiMAX、WLAN等）LTE与其它网络互联与漫游与其它网络互联与漫游12 十二月 2022 第1

26、8页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE技技术方案的特点方案的特点LTE技术方案特点技术方案特点只有分组域，基于只有分组域，基于2G/3G分组域演进而来，但其架构发分组域演进而来，但其架构发生变化，控制与承载相分离生变化，控制与承载相分离优点优点LTE性能先进性能先进缺陷缺陷与已有各与已有各3GPP标准不兼容标准不兼容,现有网络向现有网络向LTE平滑演进困平滑演进困难难已有已有3G网络建设投资保护性差！网络建设投资保护性差！12 十二月 2022 第19页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE网网络带来的新来的新变化化12 十二月 2022 第20页烽火科技集团武汉邮电科学研究院在在LTE系统架

27、构中，系统架构中，RAN将演进成将演进成E-UTRAN,且只有一个且只有一个结点：结点：eNodeBMME/S-GWMME/S-GWeNodeBeNodeBeNodeBS1EPC（SAE）E-UTRANX2X2X2EPSLTE网网络结构构12 十二月 2022 第21页烽火科技集团武汉邮电科学研究院EPS-演演进的分的分组系系统为了保证为了保证3GPP网络的竞争优势，网络的竞争优势，3GPP在在R8阶段启动了长期演进（阶段启动了长期演进（LTE）与系统）与系统架构演进（架构演进（SAE）项目，设计提出了全）项目，设计提出了全IP的的LTE/SAE系统架构（系统架构（SAE后更名为后更名为EPC

28、），并对其无线关键技术、接口协议、信令流程、系统安全、及其与），并对其无线关键技术、接口协议、信令流程、系统安全、及其与UMTS网网络间的互操作等进行了标准化络间的互操作等进行了标准化LTE系统空中接口采用了系统空中接口采用了OFDM、MIMO等无线关键技术，上等无线关键技术，上/下行峰值速率可分下行峰值速率可分别达到别达到50Mbps和和100Mbps；LTE无线接入网络（无线接入网络（E-UTRAN）具有扁平化的结构，）具有扁平化的结构，可有效地降低数据传输时延可有效地降低数据传输时延在核心网方面，引入了全新的分组核心网架构，支持在核心网方面，引入了全新的分组核心网架构，支持EPS与与UM

29、TS系统间互操作，系统间互操作，并允许多种非并允许多种非3GPP无线子系统接入到无线子系统接入到EPSR8版本还提出了基于版本还提出了基于LTE/EPS网络的网络的MBMS业务系统架构、功能与协议业务系统架构、功能与协议EPS系统架构分为非漫游和漫游两大类，其中非漫游包括系统架构分为非漫游和漫游两大类，其中非漫游包括S-GW与与P-GW分设和分设和S-GW与与P-GW合设两种场景，漫游包括用户面回归属（合设两种场景，漫游包括用户面回归属（AF-认证架构认证架构:由归属域提供）由归属域提供）、用户面本地疏导、用户面本地疏导AF由归属于提供、用户面本地疏导由归属于提供、用户面本地疏导AF由漫游地提

30、供等三种场景由漫游地提供等三种场景12 十二月 2022 第22页烽火科技集团武汉邮电科学研究院EPS架构概述架构概述12 十二月 2022 第23页烽火科技集团武汉邮电科学研究院EPC-演演进的分的分组核心网核心网3GPP所定义的所定义的EPC的需求主要包括：支持的需求主要包括：支持1.25MHz（包括（包括1.6MHz）20MHz带宽；峰值速率为上行带宽；峰值速率为上行50Mbps、下行、下行100Mbps；频谱效率达到；频谱效率达到3GPPR6的的24倍；用户面延迟小于倍；用户面延迟小于5ms，控制面延迟小于，控制面延迟小于100ms；支持；支持与现有与现有3GPP和非和非3GPP系统的

31、互操作；支持系统的互操作；支持IP多媒体子系统（多媒体子系统（IMS）；取）；取消消CS（电路交换）域，（电路交换）域，CS域业务在域业务在PS（包交换）域实现，如采用（包交换）域实现，如采用VoIPEPC不仅支持用户对网络性能与高带宽的要求，其不仅支持用户对网络性能与高带宽的要求，其“野心野心”甚至包括统一甚至包括统一分组域和电路域，由分组域和电路域，由LTE统一承载数据和语音业务统一承载数据和语音业务EPC还考虑了对多种接入技术的支持，既支持与现有还考虑了对多种接入技术的支持，既支持与现有3GPP系统的互通，系统的互通，同时也能支持非同时也能支持非3GPP网络（如网络（如WLAN、WiMA

32、X）的接入，并支持用户在）的接入，并支持用户在3GPP网络和非网络和非3GPP网络之间的漫游与切换网络之间的漫游与切换作为作为LTEeNodeB连接到分组网络的核心网络，连接到分组网络的核心网络，EPC包含了移动性管理实包含了移动性管理实体（体（MME）、服务网关（）、服务网关（S-GW）、分组数据网络网关（）、分组数据网络网关（P-GW）及策略）及策略和计费功能体（和计费功能体（PCRF）12 十二月 2022 第24页烽火科技集团武汉邮电科学研究院EPC网元接口和网元接口和协议12 十二月 2022 第25页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE、SAE、EPC与与EPS之之间的关系的关系L

33、TE是英文是英文LongTermEvolution的缩写。的缩写。LTE也被通俗的称为也被通俗的称为3.9G，具有，具有100Mbps的数据下载的数据下载能力，被视作从能力，被视作从3G向向4G演进的主流技术演进的主流技术2006年年9月，月，3GPP最终确定了最终确定了LTE（长期演进）：也称之为演进的（长期演进）：也称之为演进的UTRA和和UTRAN（EvolvedUTRAandUTRAN）的研究项目。该项研究的目标是确定）的研究项目。该项研究的目标是确定3GPP接入技术的长期演进计划，使接入技术的长期演进计划，使其可以在遥远的将来保持竞争优势，相应的工作项目计划在其可以在遥远的将来保持竞

34、争优势，相应的工作项目计划在2007年下半年完成。年下半年完成。3GPP还开展了还开展了一项平行研究：即系统架构演进（一项平行研究：即系统架构演进（SAE：SystemArchitectureEvolution)，来展示核心网络的演，来展示核心网络的演进要点进要点SAE是一个基于是一个基于IP的扁平网络体系结构，旨于简化网络操作，确保平稳、有效地部署网络的扁平网络体系结构，旨于简化网络操作，确保平稳、有效地部署网络分组核心演进分组核心演进(EPC)方案是一套全方案是一套全IP产品系列，旨在帮助运营商通过采用无线长期演进（产品系列，旨在帮助运营商通过采用无线长期演进（LTE）技术来提供先进的移动

35、宽带服务。分组核心演进解决方案由四个基础组件构成，包括负责动态技术来提供先进的移动宽带服务。分组核心演进解决方案由四个基础组件构成，包括负责动态移动性和策略的移动性管理模块（移动性和策略的移动性管理模块（MME）和动态业务控制器（）和动态业务控制器（DSC）以及业务网关（）以及业务网关（SGW）和分组数据网络（和分组数据网络（PDN）网关）网关LTE中核心网演进方向为中核心网演进方向为EPC（EvolvedPacketCore），包含），包含MME（MobilityManagementEntity）和）和S-GW（ServingGateway），无线接入网），无线接入网UTRAN（Univer

36、salTerrestrialRadioAccessNetwork）演进方向为）演进方向为EUTRAN（EvolvedUTRAN）EPC和和EUTRAN合称合称EPS（EvolvedPacketSystem）12 十二月 2022 第26页烽火科技集团武汉邮电科学研究院Node BRNCSGSNGGSNeNode BMMES/PGW扁平架构有助于减少延时和简化维护、降低成本扁平架构有助于减少延时和简化维护、降低成本扁平架构有助于减少延时和简化维护、降低成本扁平架构有助于减少延时和简化维护、降低成本:CSCS核心网消失，核心网消失，核心网消失，核心网消失，LTELTE只有只有只有只有PSPS域域域

37、域 GGSN-GGSN-业务网关（业务网关（业务网关（业务网关（S-GW/PDN-GW)S-GW/PDN-GW)SGSN-SGSN-网络控制器（网络控制器（网络控制器（网络控制器（MMEMME）UMTSRNCUMTSRNC消失，消失，消失，消失，RNCRNC的功能转移到了的功能转移到了的功能转移到了的功能转移到了eNodeBeNodeB之中之中之中之中 eNodeBeNodeB直接和核心网连接直接和核心网连接直接和核心网连接直接和核心网连接S1S1、eNodeBeNodeB之间出现用于切换的逻辑连接之间出现用于切换的逻辑连接之间出现用于切换的逻辑连接之间出现用于切换的逻辑连接X2X2。IubI

38、u-CsIu-PsIurMcGnRNCRNCNodeBNodeBMGWSGSNGGSNMSCServerNodeB2G/3G网络架构网络架构S1-ULTE网络架构网络架构eNodeBeNodeBeNodeBS1-MMEMMEX2CNRANEPCS-GWPDN-GWS-GWCSPSCNRANLTE网网络架构与架构与2G/3G网网络架构架构对比分析比分析12 十二月 2022 第27页烽火科技集团武汉邮电科学研究院nn2G/3GBSC/RNCS1S-GWSAE（核心网）（核心网）MMEAbis/IubLTE（无线接入网）（无线接入网）BTS/nodeBBTS/nodeBBTS/nodeBBTS/n

39、odeBeNBeNBeNBBTS/nodeBBTS/nodeBX2eNBeNB相邻基站相邻基站相邻基站相邻基站X2X2接口接口接口接口MESHMESH连接连接连接连接时间同步、大带宽、低时延时间同步、大带宽、低时延时间同步、大带宽、低时延时间同步、大带宽、低时延LTE网网络架构扁平化架构扁平化-无无线网网络架构扁平化架构扁平化12 十二月 2022 第28页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE网网络构成构成 相比相比相比相比2G/3G2G/3G网络，网络，网络，网络，LTELTE网络显著的变化主要体现在网络显著的变化主要体现在网络显著的变化主要体现在网络显著的变化主要体现在“扁平化扁平化扁平化

40、扁平化”BSC/RNCBSC/RNC的的的的“消失消失消失消失”以及核心网功能以及核心网功能以及核心网功能以及核心网功能“归并归并归并归并”eNBeNBeNBX2X2X2MMEServing GWPDN GWMMES1-MMES1-MMES1-US1-US10S11S5HLR/HSSS6aePDGSGSNGERANUTRANS3S4PCRFS7Operators IP ServicesRx+InternetTrusted Non 3GPP IP AccessMistrust Non 3GPP IP AccessS2bSGiSGiWnS2aTrusted/Mistrust Non 3GPP/3G

41、PP IP AccessS2cLTE-UbMME(Mobility Management Entity)S-GW(Serving gateway)PDN GW(3GPP anchor)ePDN GW(SAE anchor)12 十二月 2022 第29页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE扁平的两扁平的两层网网络结构相关名构相关名词术语（1）LTELTE的重大变化：的重大变化：的重大变化：的重大变化：LocalSwitch:eNBoreNB/eNBtrafficLocalSwitch:eNBoreNB/eNBtraffic；S1-poolS1-pool。其中。其中。其中。其中eNBeNB每个基

42、站下行带宽每个基站下行带宽每个基站下行带宽每个基站下行带宽120M120M（DTDT等规划等规划等规划等规划60M60M）S1S1接口：接口：接口：接口：eNBeNB到到到到aGWaGW；eNBeNB之间：底层采用之间：底层采用之间：底层采用之间：底层采用IPIP传输，在逻辑上通过传输，在逻辑上通过传输，在逻辑上通过传输，在逻辑上通过X2X2接口互相连接，形成逻辑接口互相连接，形成逻辑接口互相连接，形成逻辑接口互相连接，形成逻辑MeshMesh网络网络网络网络 如何解决如何解决如何解决如何解决LocalSwitchLocalSwitch：eNBeNB自己支持自己支持自己支持自己支持L2/L3L

43、2/L3功能，自主实现功能，自主实现功能，自主实现功能，自主实现selfbackhaulingselfbackhauling；底层传送只需要管道；底层传送只需要管道；底层传送只需要管道；底层传送只需要管道；传输网络支持传输网络支持传输网络支持传输网络支持L2/L3L2/L3交换（具体是交换（具体是交换（具体是交换（具体是L2L2还是还是还是还是L3L3，取决于，取决于，取决于，取决于eNBeNB和和和和aGWaGW的业务处理模式、网络规模等。目的业务处理模式、网络规模等。目的业务处理模式、网络规模等。目的业务处理模式、网络规模等。目前业界倾向于前业界倾向于前业界倾向于前业界倾向于L3L3）。）

44、。）。）。RNC:RadioNetworkController;SGSN:ServingGPRSSupportNode;GGSN:GatewayGPRSSupportRNC:RadioNetworkController;SGSN:ServingGPRSSupportNode;GGSN:GatewayGPRSSupportNode;MMENode;MME：MobilityManagementEntity;S-GWMobilityManagementEntity;S-GW：ServingGateWayServingGateWay MMEMME：MobilityManagementEntityMob

45、ilityManagementEntity，移动管理实体，移动管理实体，移动管理实体，移动管理实体 ServingGWServingGW：ServingGateWayServingGateWay，服务网关，负责路由和转发用户面数据。同时作为，服务网关，负责路由和转发用户面数据。同时作为，服务网关，负责路由和转发用户面数据。同时作为，服务网关，负责路由和转发用户面数据。同时作为eNodeBeNodeB之间切换及之间切换及之间切换及之间切换及LTELTE与其它与其它与其它与其它3GPP3GPP技术之间移动锚点。技术之间移动锚点。技术之间移动锚点。技术之间移动锚点。eNodeBeNodeB或或或或e

46、NBeNB：LTELTE架构下的移动接入点。架构下的移动接入点。架构下的移动接入点。架构下的移动接入点。S1S1接口：接口：接口：接口：eNodeBeNodeB与与与与ServingGWServingGW或或或或MMEMME之间的逻辑接口，分为用户面之间的逻辑接口，分为用户面之间的逻辑接口，分为用户面之间的逻辑接口，分为用户面S1-US1-U（eNodeB-ServingGWeNodeB-ServingGW之间）之间）之间）之间）和控制面和控制面和控制面和控制面S1-CS1-C（eNodeB-MMEeNodeB-MME之间）之间）之间）之间）X2X2接口：接口：接口：接口：eNodeBeNod

47、eB之间的逻辑接口，分为用户面部分（之间的逻辑接口，分为用户面部分（之间的逻辑接口，分为用户面部分（之间的逻辑接口，分为用户面部分（X2-UX2-U）和控制面部分（）和控制面部分（）和控制面部分（）和控制面部分（X2-CX2-C）UP-PDUUP-PDU：UserPlaneProtocolDataUnitUserPlaneProtocolDataUnit。GTPGTP：GPRSTunnelingProtocolGPRSTunnelingProtocol，GPRSGPRS遂道协议。遂道协议。遂道协议。遂道协议。SCTPSCTP：StreamControlTransmissionProtocolS

48、treamControlTransmissionProtocol，流控传输协议。，流控传输协议。，流控传输协议。，流控传输协议。UDPUDP：UserDatagramProtocolUserDatagramProtocol，用户数据报协议。，用户数据报协议。，用户数据报协议。，用户数据报协议。TCPTCP：TransmissionControlProtocolTransmissionControlProtocol，传输控制协议。，传输控制协议。，传输控制协议。，传输控制协议。OAMOAM：Operation,Administration,ManagementOperation,Administ

49、ration,Management，操作维护管理。，操作维护管理。，操作维护管理。，操作维护管理。12 十二月 2022 第30页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE扁平的两扁平的两层网网络结构相关名构相关名词术语（2）移动管理设备（移动管理设备（MME，MobilityManagementEntity）服务网关（服务网关（S-GW，ServingGateWay）分组数据网网关（分组数据网网关（P-GW，PacketDataNetworkGateway）计费网关（计费网关（CG，ChargingGateway）策略和计费控制单元（策略和计费控制单元（PCRF，PolicyandCharging

50、RulesFunction）归属签约用户服务器（归属签约用户服务器（HSS，HomeSubscriberServer）域名服务器（域名服务器（DNS，DomainNameService）等功能单元组成。）等功能单元组成。其中，其中，S-GW和和P-GW可合设，也可以分设可合设，也可以分设12 十二月 2022 第31页烽火科技集团武汉邮电科学研究院LTE移移动承承载网网络架构架构变化化LTE在在2G/3G网络上演进，无线网进一步扁平化网络上演进，无线网进一步扁平化X2和和S1-Flex接口需要移动承载网在核心节点设备需要具备三层能力接口需要移动承载网在核心节点设备需要具备三层能力核心核心PTN