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

42 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

81533. Изменения метаболизма при сахарном диабете. Патогенез основных симптомов сахарного диабета 115.42 KB
  При недостаточности содержания инсулинавозникает заболевание которое носит название сахарный диабет: повышается концентрация глюкозы в крови гипергликемия появляется глюкоза в моче глюкозурия и уменьшается содержание гликогена в печени. При введении инсулина больным диабетом происходит коррекция метаболических сдвигов: нормализуется проницаемость мембранмышечных клеток для глюкозы восстанавливается соотношение между гликолизом и глюконеогенезом. В связи с этим при инсулярной недостаточности и сохранении или даже повышении...
81534. Патогенез поздних осложнений сахарного диабета (макро- и микроангиопатии, нефропатия, ретинопатия, катаракта). Диабетическая кома 108.17 KB
  Диабетическая кома. Диабетическая ретинопатия поражение сетчатки глаза в виде микроаневризм точечных и пятнистых кровоизлияний твёрдых экссудатов отёка образования новых сосудов. Диабетическая микро и макроангиопатия нарушение проницаемости сосудов повышение их ломкости склонность к тромбозам и развитию атеросклероза возникает рано поражаются преимущественно мелкие сосуды. Диабетическая полинейропатия чаще всего в виде двусторонней периферической нейропатии по типу перчаток и чулок начинающаяся в нижних частях конечностей.
81535. Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина 199.48 KB
  Основные гормоны участвующие в тонкой регуляции водносолевого баланса и действующие на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки почек: антидиуретический гормон АДГ альдостерон и предсердный натриуретический фактор ПНФ. Антидиуретический гормон Антидиуретический гормон АДГ или вазопрессин пептид с молекулярной массой около 1100 Д содержащий 9 аминокислот соединённых одним дисульфидным мостиком. АДГ синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде предшественника препрогормона который поступает в аппарат Гольджи и...
81536. Система ренин-ангиотензин-альдостерон. Биохимические механизмы возникновения почечной гипертонии, отеков, дегидратации 105.02 KB
  Главным механизмом регуляции синтеза и секреции альдостерона служит система ренинангиотензин. Субстратом для ренина служит ангиотензиноген. Ангиотензиноген α2глобулин содержащий более чем 400 аминокислотных остатков.
81537. Роль гормонов в регуляции обмена кальция и фосфатов (паратгормон, кальцитонин). Причины и проявления гипо- и гиперпаратироидизма 106.8 KB
  Паратгормон Паратгормон ПТГ одноцепочечный полипептид состоящий из 84 аминокислотных остатков около 95 кД действие которого направлено на повышение концентрации ионов кальция и снижение концентрации фосфатов в плазме крови. Скорость распада гормона уменьшается при низкой концентрации ионов кальция и увеличивается если концентрация ионов кальция высока. Секреция ПТГ регулируется уровнем ионов кальция в плазме: гормон секретируется в ответ на снижение концентрации кальция в крови.
81538. Строение, биосинтез и механизм действия кальцитриола. Причины и проявление рахита 137.84 KB
  Действие гормона направлено на повышение концентрации кальция в плазме крови. Низкая концентрация фосфатов и ионов Са2 в крови также ускоряет синтез кальцитриола причём ионы кальция действуют опосредованно через паратгормон. Так например в клетках кишечника кальцитриол индуцирует синтез Са2переносящих белков которые обеспечивают всасывание ионов кальция и фосфатов из полости кишечника в эпителиальную клетку кишечника и далее транспорт из клетки в кровь благодаря чему концентрация ионов кальция во внеклеточной жидкости поддерживается на...
81539. Строение и секреция кортикостероидов. Изменения катаболизма при гипо- и гиперкортицизме 159.94 KB
  Гормоны коры надпочечников кортикостероиды. В коре надпочечников синтезируется более 40 различных стероидов различающихся по структуре и биологической активности. В коре надпочечников образуются предшественники андрогенов из которых наиболее активный дегидроэпиандростерон ДЭА и слабый андростендион. Самый мощный андроген надпочечников тестостерон синтезируется в надпочечниках в небольшом количестве.
81540. Регуляция синтезами секреции гормонов по принципу обратной связи 126.07 KB
  Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи. Изменение концентрации метаболитов в клеткахмишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов действуя либо на эндокринные железы либо на гипоталамус. Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных периферических желёз.
81541. Половые гормоны: строение, влияние на обмен веществ и функции половых желез, матки и молочных желез 133.12 KB
  Биосинтез эстрогенов как биохимический процесс представляет собой ароматизацию С19стероидов катализируемую комплексом ферментов локализованных в микросомах. У женщин детородного возраста основная масса эстрогенов синтезируется в яичнике содержащем зреющий фолликул или желтое тело. Синтез эстрогенов в фолликуле определяется взаимодействием двух стероидпродуцирующих структур зернистого слоя и текаклеток. Синтез эстрогенов в зреющем фолликуле является одним из основных факторов определяющих функцию гипофизарноовариальной системы т.