45286

Эталонная архитектура базовой сети LTE. Функции базовой сети SAE. Взаимодействие сети LTE с другими сетями. Физические, транспортные и логические, каналы сети E-UTRAN вниз и вверх

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Эталонная архитектура базовой сети LTE. Функции базовой сети SE. Взаимодействие сети LTE с другими сетями. Физические транспортные и логические каналы сети EUTRN вниз и вверх.

Русский

2013-11-16

12.45 MB

43 чел.

14.     Эталонная архитектура базовой сети LTE. Функции базовой сети SAE. Взаимодействие сети LTE с другими сетями. Физические, транспортные и логические, каналы сети E-UTRAN вниз и вверх.

Сеть LTE, согласно спецификации LTE Release 8 группы 3GPP, должна состоять из двух важнейших компонентов: сети радиодоступа E-UTRAN и базовой сети SAE (SystemArchitectureEvolution) (рис. 5.1).

Взаимодействие сети радиодоступа E-UTRAN и базовой сети SAE

Сеть радиодоступа E-UTRAN состоит только из базовых станций eNB (evolvedNode В). Базовые станции eNB являются элементами полносвязной сети E-UTRAN и соединены между собой при помощи интерфейса Х2. Интерфейс Х2 поддерживает хэндовер мобильного терминала в состоянии LTE_ACTIVE. Каждая базовая станция имеет интерфейс S1 с базовой сетью SAE, построенной по принципу коммутации пакетов.

Базовая сеть SAE, иногда называемая сетью ЕРС (EvolvedPacketCore), содержит узлы MME/UPE, состоящие из логических элементов ММЕ и UPE.

Логический элемент ММЕ (MobilityManagementEntity) отвечает за решение задач управления мобильностью абонентского терминала и взаимодействует с базовыми станциями eNB сети E-UTRAN с помощью протоколов плоскости управления C-plane (интерфейс S1-С).

Логический элемент UPE (UserPlaneEntity) отвечает за передачу данных пользователей согласно протоколам плоскости пользователя U-plane и взаимодействует с eNB посредством интерфейса S1-U.

Благодаря интерфейсу S1 базовые станции соединены с несколькими узлами MME/UPE, что позволяет более гибко использовать сетевой ресурс. Такой интерфейс называют S1-flex.

Для проектируемого фрагмента сети LTE выберем стандартную эталонную архитектуру, рекомендованную группой 3GPP.

В перечне функциональных возможностей базовой сети SAE можно выделить несколько основных функций:

функция управления доступом в сеть (NetworkAccessControl). С её помощью абонентский терминал присоединяется к базовой сети SAE. В пределахеёвыполняетсярядфункций:

  •  функция выбора сети/сети доступа дает возможность абонентскому терминалу выбирать сеть мобильной связи или сеть доступа, посредством которой будет осуществляться IP-соединение абонентского терминала с сервисными платформами (серверами приложений);
    •  функция аутентификации и авторизации позволяет проверить подлинность абонента, определить доступность абоненту сетевых услуг в соответствии с его профилем и выполнить авторизацию мобильного терминала абонента, например назначить IP-адрес, выделить сетевые ресурсы и активировать сетевую службу передачи данных (виртуальный сетевой канал – EPSBearer);
    •  функция контроля доступа для определения доступности запрашиваемых ресурсов сети и резервирования этих ресурсов согласно поступившему запросу в целях дальнейшего использования;
    •  функция применения сетевых политик и правил тарификации (PCEF) обеспечивает управление предоставлением услуг абоненту в соответствии с требуемым качеством услуг и тарификацию в соответствии с правилами, полученными от функции PCRFбиллинговой системы;
    •  функция законного перехвата сообщений абонентов позволяет предоставить уполномоченным государственным организациям доступ к частной информации (например, к телефонным разговорам, передаваемым данным, сообщениям SMS, MMS и сообщениям электронной почты);
    1.  функция маршрутизации и транспортировки пакетов данных (PacketRoutingandTransfer). С её помощью осуществляется определение маршрута передачи и транспортировка пакетов данных как внутри одной сети мобильной связи, так и между несколькими сетями. Маршрут транспортировки пакетов данных устанавливается на основе таблиц маршрутизации и представляет собой перечень сетевых узлов: исходящий узел, промежуточные узлы и узел назначения. Сеть SAE использует стандартные механизмы маршрутизации и транспортировки данных IP-сетей. В пределахеёвыполняетсярядфункций:
  •  функция сжатия IP-заголовкапредназначена для оптимизации использования пропускной способности и ресурсов сети радиодоступа за счет уменьшения объема передаваемых служебных данных путем применения специальных механизмов сжатия IP-заголовка;
  •  функция проверки {сканирования) пакетов данных позволяет сети выполнять проверку типа IP-адреса, используемого мобильным терминалом: адреса типа IPv4, либо адреса типа IPv4 с префиксом адреса IPv6, либо адреса типа IPv6;
    1.  функция управления мобильностью абонентского терминала (MobilityManagement). С её помощью обеспечивается отслеживание расположения мобильного терминала в сети E-UTRAN с точностью до одной зоны местоположения терминала (TrackingAreaTА) либо группы зон местоположения в соответствии с перечнем зон местоположения (TrackingAreaListTAL). В пределахеёвыполняетсярядфункций:
  •  функция управления мобильностью терминала в режиме ECM-IDLE. Режим ECM-IDLE (EPSConnectionManagementIDLE) характеризуется отсутствием активного соединения мобильного терминала с сетью LTE. Расположение мобильного терминала в сети E-UTRAN известно модулю ММЕ с точностью до группы зон местоположения согласно TAL;
  •  функция управления перечнемзон (треков) местоположения мобильного терминала в сети E-UTRAN позволяет базовой сети SAE запоминать и актуализировать не одну зону местоположения мобильного терминала ТА, а группу зон местоположения в зависимости от накопленной статистики перемещения абонента;
  •  функция управления хэндовером в сети E-UTRANпозволяет обеспечить непрерывность IP-сессии пользователя при перемещении мобильного терминала между базовыми станциями eNB. Управление хэндовером осуществляется сетевым элементом ММЕ;
  •  функция управления межсетевымхэндовером в сетях 3GPPпозволяет обеспечить непрерывность IP-сессии пользователя при перемещении мобильного терминала между сетями 3GPP;
  •  функция уменьшения трафика сигнализации(IdlemodeSignalingReductionISR) мобильного терминала в режиме ECM-IDLE применительно к сети E-UTRAN и в режиме GPRSSTANDBY применительно к сети GERAN/UMTS позволяет уменьшить объем служебных сообщений при обеспечении дискретной мобильности терминала («перевыборе» соты) между сетями E-UTRAN и GERAN/UTRAN одного оператора;
  •  функция ограничения мобильностипозволяет ограничить мобильность терминала и выполняется следующими элементами сети LTE: мобильным терминалом, сетью радиодоступа E-UTRAN и базовой сетью SAE. Ограничение мобильности абонентского терминала, находящегося в режиме ECM-IDLE, реализуется мобильным терминалом на основе информации, получаемой от базовой сети SAE;
  •  функция индикации поддержки мультимедийных речевых услуг подсистемы IMSвыполняется сетью мобильной связи и позволяет передавать мобильному терминалу идентификатор поддержки пакетной передачи речи с помощью подсистемы IMS;
    1.  функция обеспечения безопасности (Security). При её выполнении в сети LTE решаются следующие основные задачи
  •  защита от несанкционированного использования услуг сети LTE с помощью аутентификации пользователя и подтверждения возможности оказания запрошенной услуги;
  •  обеспечение конфиденциальности аутентификации абонента с помощью использования временных идентификаторов и ключей шифрования;
  •  обеспечение конфиденциальности абонентских данных с помощью шифрования;
  •  обеспечение аутентификации данных, передаваемых в сообщениях сигнализации;
  •  обеспечение аутентификации сети мобильным терминалом;
  •  идентификация мобильного терминала выполняется модулем управления мобильностью ММЕ, и/или домашним сервером абонентских данных HSS, и/или пакетным шлюзом P-GW с помощью регистра идентификации (EquipmentIdentityRegisterEIR) и предназначена для проверки подлинности используемого оборудования мобильного терминала. Проверка подлинности мобильного терминала позволяет исключить использование в сети украденных либо дефектных мобильных терминалов. Идентификация мобильного терминала инициируется модулем ММЕ путем передачи международного идентификатора мобильного терминала IMEI регистру идентификации EIR для последующей проверки подлинности терминала, а затем анализа ответа регистра EIR для выполнения соответствующего действия;
    1.  функция управление радиоресурсами сети (RadioResourceManagement) связана с распределением ресурсов сети E-UTRAN между мобильными терминалами. Стратегия сети E-UTRAN по управлению радиоресурсами основывается на информации о конкретных типах абонентов, мобильных терминалов и приложений.

Для поддержки управления радиоресурсами в сети E-UTRAN модуль ММЕ обеспечивает передачу базовой станции eNB через интерфейс S1 параметра RFSP (RAT/FrequencySelectionPriority), определяющего приоритет выбора радиотехнологии и приоритет выбора частоты. Параметр RFSP используется базовой станцией для реализации стратегии сети по управлению радиоресурсами. Значение параметра является индивидуальным для абонентского терминала и используется всеми службами обмена данными сети радиодоступа E-UTRAN в следующих случаях:

  •  для перевыбора соты мобильными терминалами в режиме IDLE в соответствии с установленным приоритетом;
  •  для принятия решения по переводу мобильных терминалов, находящихся в активном режиме (activemode), на другие частотные каналы или другие технологии радиодоступа;
    1.  функция управление сетью (NetworkManagement) выполняется системой поддержки эксплуатации сети (ОАМ&Р) и включает в себя несколько частных функций:
  •  функция распределения нагрузки между модулями ММЕобеспечивает возможность перенаправлять управление абонентским терминалом с одного модуля ММЕ на другой для распределения нагрузки между модулями. Это достигается установкой такого весового коэффициента распределения нагрузки (weightfactors) для каждого модуля ММЕ, при котором вероятность выбора модулем ММЕ базовой станции пропорциональна этому коэффициенту;
  •  функция перераспределения нагрузки между модулями ММЕобеспечивает возможность передавать обслуживание мобильного терминала от одного ММЕ другому в процессе обслуживания;
  •  функция управления перегрузками в модуле ММЕопределяет механизмы, позволяющие избегать возникновения перегрузок в сети. Устранение перегрузки сети достигается с помощью сообщений OVERLOADSTART, передаваемых модулем ММЕ базовым станциям;
    1.  функция выбора функциональных элементов сети включает в себя следующие частные функции:
  •  функцию выбора шлюза P-GW;
  •  функцию выбора обслуживающего шлюза S-GW;
  •  функцию выбора модуля ММЕ;
  •  функцию выбора сетевого узла SGSN;
  •  функцию выбора функционального элемента PCRF.
    1.  функции, связанные с использованием в сети IP-протокола:
  •  функция доменных имен(DomainNameSystemDNS) позволяет устанавливать соответствие между логическим именем шлюза P-GW и его IP-адресом;
  •  функция динамической конфигурации хостов (DynamicHostConfigurationFunctionDHCP) позволяет выделять мобильным терминалам динамические IP-адреса.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58076. Природні форми. Створення творчої композиції «Як не любити зими сніжно-синьої» 812 KB
  Мета: характеризувати кольорове розмаїття навколишнього середовища кольорову гаму зими колорит художніх творів; навчити через певну кольорову гаму передавати настрій пейзажу; вдосконалювати технічні прийоми зображення гуашевими фарбами прийоми підбору...
58077. Харчування підлітків 57.5 KB
  МЕТА: сформувати в учнів уявлення про вікові вимоги до харчування калорійність харчування; встановити основні критерії раціонального харчування; навчити розпізнавати ознаки порушення питного режиму...
58078. Використання ІКТ на уроках як засіб підвищення якості навчальних досягнень учнів 220 KB
  Успішність розвязання цього завдання значною мірою залежить від мети використання компютера в навчальному процесі якості й можливостей програмного забезпечення та від того яке місце посяде компютер в системі дидактичних засобів.
58079. Свято- захист проекту “Людина без книги, як криниця без води” 133.5 KB
  Мета: ознайомити учнів із тим, як книжка прийшла до людей; розкрити значення книги в житті людини; викликати інтерес до читання; розвивати творчі здібності, артистизм, зв’язне мовлення; активно залучати до творчого процесу батьків; виховувати любов до книжки, дбайливе ставлення до неї.
58080. Створення композицій з природних матеріалів. Флористика. Натюрморт 45.5 KB
  Мета уроку: навчити створювати рельєфні твори з природного матеріалу за законами композиції; готувати природний матеріал для створення флористики; розрізняти флористику та ікебану; розрізняти фактуру матеріалів для флористики та порівнювати їх форми і характерні риси...
58081. Строение природных форм. Домашнее животное. Кошка 37.5 KB
  Египетские кошки обожествлялись. Смерть кошки в древнем Египте сопровождалась траурными ритуалами хозяин в знак скорби о животном должен был сбрить брови. Кошки в Египте первыми выносились из домов при пожарах причём владельцы спасали их нередко рискуя при этом собственной жизнью.
58082. Ліричні образи в музиці 32 KB
  Мета: Розкриття особливості виконаної музики щодо втілення духовного світу людини. Поглибити знання учнів про творчість Ф. Шуберта. Закріпити значення понять «серенада», «романтизм», лірика. Розвивати вміння інтерпретувати вокальні твори, формувати вт кально-хорові навички.
58083. Петрарка – видатний італійський поет-гуманіст. Провідні мотиви «Книги пісень» 73 KB
  Петрарка видатний італійський поетгуманіст. Хто такий Петрарка Візьміть у руки те чим ви зможете писати на глині чи цеглі: крейду шматочок вугілля перо а може чарівну паличку і зробіть напис перший італійський і європейський гуманіст священик папський дипломат політик учений поет закоханий у античність. Про нього писали: Петрарка зажив такої слави у всесвіті якої не зажив жоден мораліст жоден поет. Петрарка був людиною нової епохи інтелектуалом наділеним незвичайним для того часу почуттям власної гідності.
58084. Прикладная графика. Плакат. Экологический плакат 548 KB
  Цель: Ознакомление с разновидностью графики плакатом историей возникновения; обучение пониманию художественного языка плаката содействовать пониманию средств художественной выразительности композиции в плакате; развивать умение сравнивать и обобщать...