LTE核心網簡介教學課件

LTE核心網簡介匯報人：AA2024-01-19引言LTE核心網架構LTE核心網關鍵技術LTE核心網與2G/3G核心網比較LTE核心網部署策略及演進方向總結與展望contents目錄01引言隨著移動通信技術的飛速發(fā)展，LTE（LongTermEvolution，長期演進）作為3G向4G過渡的主流技術，具有更高的數據傳輸速率、更低的延遲和更廣泛的覆蓋范圍。移動通信技術發(fā)展核心網是移動通信網絡的重要組成部分，負責數據的傳輸、交換和處理，直接影響網絡性能和用戶體驗。LTE核心網作為LTE網絡的核心，對于提升網絡整體性能具有重要意義。核心網的重要性背景與意義架構LTE核心網采用扁平化架構，減少了網絡層次和復雜性，提高了數據傳輸效率。主要包括EPC（EvolvedPacketCore，演進分組核心）和IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）等部分。技術特點LTE核心網采用全IP化、分組交換等技術，具有更高的數據傳輸速率、更低的延遲和更好的QoS保障。同時，支持多種接入方式和靈活的組網方式，滿足不同場景下的應用需求。LTE核心網概述02LTE核心網架構EPC（EvolvedPacketCore）：演進分組核心網，是LTE核心網的重要組成部分，包括MME、SGW和PGW等網元。E-UTRAN（EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork）：演進型通用陸地無線接入網，包括eNodeB等網元，與EPC共同構成LTE網絡?？傮w架構控制面與用戶面分離控制面負責信令處理、移動性管理等，用戶面負責數據傳輸?；贗P的傳輸采用IP協(xié)議進行數據傳輸，實現與互聯網的無縫連接。扁平化網絡架構減少網絡層次，降低時延，提高網絡效率。邏輯架構03冗余與備份為確保網絡的高可用性，核心網設備通常采用冗余配置和備份機制。01網元部署MME、SGW和PGW等網元可集中部署或分布式部署，根據實際需求和場景進行選擇。02接口與連接各網元之間通過S1、S5/S8、S11等接口進行連接，實現信令和數據傳輸。物理架構03LTE核心網關鍵技術EPC架構EPC（EvolvedPacketCore）是LTE核心網的重要組成部分，包括MME（MobilityManagementEntity）、SGW（ServingGateway）和PGW（PDNGateway）三個主要網元，分別負責移動性管理、數據路由和轉發(fā)以及用戶數據會話的管理。移動性管理MME負責用戶的移動性管理，包括位置更新、越區(qū)切換、鑒權和加密等功能，確保用戶在LTE網絡中的無縫移動。數據路由和轉發(fā)SGW和PGW共同負責用戶數據的路由和轉發(fā)。SGW作為本地網關，負責與用戶設備建立數據連接；PGW則作為出口網關，連接外部數據網絡，實現用戶數據的會話管理和計費等功能。EPC技術IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）技術IMS架構：IMS（IPMultimediaSubsystem）是LTE核心網中提供多媒體業(yè)務的重要技術，基于IP網絡提供語音、視頻和數據等多種業(yè)務。IMS包括CSCF（CallSessionControlFunction）、MGCF（MediaGatewayControlFunction）和MRFC（MediaResourceFunctionController）等網元，分別負責會話控制、媒體網關控制和媒體資源控制等功能。會話控制：CSCF是IMS中的核心網元，負責處理用戶發(fā)起的會話請求，包括建立、修改和釋放會話等操作。同時，CSCF還負責與其他網絡實體進行交互，實現業(yè)務的互聯互通。媒體網關控制：MGCF是IMS與PSTN/CS域網絡之間的接口網元，負責將IMS中的IP多媒體業(yè)務轉換為PSTN/CS域中的語音業(yè)務，實現不同網絡之間的業(yè)務互通。媒體資源控制：MRFC負責管理和調度IMS中的媒體資源，包括語音、視頻和數據等。通過與MRFP（MediaResourceFunctionProcessor）的交互，MRFC可以實現媒體資源的分配、釋放和控制等操作。要點三PDN架構PDN（PacketDataNetwork）是LTE核心網中提供分組數據業(yè)務的重要技術，包括PCRF（PolicyandChargingRulesFunction）、PCEF（PolicyandChargingEnforcementFunction）等網元，分別負責策略和計費規(guī)則的制定和執(zhí)行等功能。要點一要點二策略和計費規(guī)則制定PCRF是PDN中的核心網元，負責制定用戶的業(yè)務策略和計費規(guī)則。通過與運營商的BOSS（Business&OperationSupportSystem）系統(tǒng)交互，PCRF可以根據用戶的需求和業(yè)務情況制定相應的策略和規(guī)則。策略和計費規(guī)則執(zhí)行PCEF是PDN中的執(zhí)行網元，負責根據PCRF制定的策略和計費規(guī)則對用戶的數據業(yè)務進行控制和計費。通過與PGW的交互，PCEF可以實現用戶數據的會話管理和計費等功能。要點三分組數據網（PDN）技術04LTE核心網與2G/3G核心網比較基于TDM（時分復用）技術，采用垂直化、封閉式的架構，控制與承載緊密耦合?；贗P技術，采用扁平化、開放式的架構，控制與承載分離，支持分布式部署。架構差異LTE核心網架構2G/3G核心網架構主要承載語音業(yè)務和低速數據業(yè)務，對實時性要求較高。2G/3G核心網業(yè)務承載能力可承載高速、高質量的數據業(yè)務，如視頻、多媒體等，同時支持多種實時和非實時業(yè)務。LTE核心網業(yè)務承載能力業(yè)務承載能力差異2G/3G核心網網絡性能受限于TDM技術，帶寬較低，數據傳輸速率較慢；網絡延遲較大，影響用戶體驗。LTE核心網網絡性能基于IP技術，帶寬較高，數據傳輸速率快；網絡延遲小，提高了用戶體驗。同時，LTE核心網還支持多種QoS（服務質量）等級，可根據業(yè)務需求提供不同的服務質量保障。網絡性能差異05LTE核心網部署策略及演進方向將LTE核心網元分布式部署在多個地理位置，以提高網絡的可靠性和容災能力。這種策略適用于大型運營商或需要廣覆蓋的地區(qū)。分布式部署將LTE核心網元集中部署在少數幾個數據中心，以降低網絡復雜性和運維成本。這種策略適用于中小型運營商或特定業(yè)務需求。集中式部署結合分布式和集中式部署的優(yōu)點，根據實際需求靈活選擇部署方式。這種策略可以在保證網絡性能和可靠性的同時，降低運維成本?；旌喜渴鸩渴鸩呗?G核心網融合隨著5G技術的發(fā)展，LTE核心網將逐漸與5G核心網融合，形成統(tǒng)一的網絡架構。這將帶來更高的數據傳輸速率、更低的時延和更豐富的業(yè)務應用場景。邊緣計算隨著物聯網、云計算等技術的發(fā)展，LTE核心網將逐漸向邊緣計算方向演進。邊緣計算可以將計算和數據存儲能力下沉到網絡邊緣，降低數據傳輸時延，提高業(yè)務處理效率。自動化和智能化為了提高網絡運維效率和降低運維成本，LTE核心網將向自動化和智能化方向演進。通過引入人工智能、機器學習等技術，可以實現網絡的自動配置、故障預測和自愈等功能。網絡切片為了滿足不同業(yè)務場景的需求，LTE核心網將向網絡切片方向演進。網絡切片技術可以將物理網絡劃分為多個邏輯網絡，每個邏輯網絡可以根據業(yè)務需求進行定制和優(yōu)化。演進方向06總結與展望架構演進LTE核心網采用了扁平化的網絡架構，減少了網絡層次，提高了數據傳輸效率。高性能LTE核心網具有高吞吐量、低時延、高可靠性等特點，滿足了移動互聯網時代的需求。安全性增強LTE核心網采用了多種安全機制，如加密、完整性保護、認證等，確保了網絡安全和用戶隱私?？偨Y網絡切片LTE核心