LTE网络接口种类和主要协议
LTE无线接口协议
LTE无线接口协议篇一：LTE培训材料-7 LTE接口协议分析一、LTE接口概述——LTE系统总体架构EPS通过IP连接是用户通过公共数据网（PDN）接入互联网，以及提供诸如VoIP等业务。
一个EPS承载通常具有一定的QoS。
一个用户可建立多个EPS承载，从而具有不同的QoS等级或连接到不同的PDN。
通过几个承担不同角色的EPS网元可以实现用户的安全性和私密性保护。
整体网络架构如图所示，其包括网元和标准化的接口。
在高层，该网络是由核心网（EPC）和接入网（E-UTRAN）组成的。
核心网由许多逻辑节点组成，而接入网基本上只有一个节点，即与用户终端（UE）相连的eNode B。
所有网元都通过接口相互连接。
通过对接口的标准化可满足众多供应商产品间的互操作性，从而使运营商可以从不同的供应商获取不同的网元产品。
事实上，运营商可以根据商业考虑在他们的物理实现上选择对逻辑网元进行分裂或合并。
——EPC和E-UTRAN间的功能分布如图所示。
下面对EPC和E-UTRAN的网元进行详细描述——eNode B实现的功能——MME实现的功能——S-GW实现的功能——P-GW实现的功能——E-UTRAN地面接口通用协议模型E-UTRAN接口的通用协议模型如图所示，适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口。
E-UTRAN接口的通用协议模型继承了UMTS系统中UTRAN接口的定义原则，即控制平面与用户平面相分离，无线网络层与传输层相分离。
除了能够保持控制平面和用户平面、无线网络层与传输层技术的独立演进之外，由于具有良好的继承性，这种定义方法带来的另一个好处是能够减少LTE系统接口标准化工作的代价。
——控制面协议栈结构——用户面协议栈结构二、空中接口协议栈分析无线接口是指终端和接入网之间的接口，简称Uu接口，通常我们也称之为空中接口。
无线接口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务的。
LTE技术中，无线接口是终端和eNode B之间的接口。
LTE网络架构和接口
LTE基本原理技术支持中心目录一、LTE发展历程二、网络架构及接口、协议栈LTE概述无线网络演进Release 10 LTE-Advanced 是我们通常提到的4GRel-8 Rel-9 Rel-10 Rel-11 Rel-12• LTE/SAE初始版本•支持LTE HomeeNodeB, LCS(位置服务), MBMS(多播组播)•对SON(自组网),跨制式互操作等增强• LTE-Advanced 初始版本✓载波聚合✓高阶MIMO✓协同多点CoMP✓异构网HetNet✓Relay•对载波聚合(CA)进一步增强•增强的HetNet峰值: >100Mbps 频谱效率:1.7bps/Hz 峰值: >1Gbps频谱效率:3.7bps/Hz•LTE-Hi•3D Beamforming•MTC (Machine TypeCommunication)峰值: >10Gbps频谱效率:10bps/HzLTE的设计目标⏹三高●高峰值速率：下行峰值100/150 Mbps，上行峰值50Mbps●高频谱效率：频谱效率是3G的3～5倍●高移动性：支持350km/h（在某些频段甚至支持500km/h）⏹两低●低时延：控制面IDLE->ACTIVE：<100ms,用户面传输：<10ms●低成本：SON（自组织网络），支持多频段灵活配置⏹一平●以分组域业务为主要目标，系统在整体构架上基于分组交换的扁平化构架（取消CS域）LTE的业务提升业务类型GPRS/EDGE UMTS LTESMS ★★★MMS ★★★Web 浏览★★★Email ★★★高速web浏览★★视频电话★★普通网络游戏★★企业VPN ★★高清视频点播★基于MBMS的移动视频广告★Mobile Web2.0 ★高端网络游戏★目录一、LTE发展历程二、网络架构及接口、协议栈SGSN2GTDLTEHSSBTSBSC/PCU NodeBRNCeNodeBS1-US6aGxGbIuS1-MMES11SGiMMEPCRFS9Internet PS Service Serving GWPDN GWS5/8SAE GWS6dS10BOSSCGS4S3AFRxUEE-UTRANEPC EPS负责无线资源管理负责移动性管理功能负责用户面接入功能 提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP 接入等功能根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控 提供鉴权和签约等功能 用户设备(UE)接入网 (E-UTRAN)核心网(EPC)整个LTE 系统由3部分组成S5/S8接口在S-GW 和PDN-GW 之间，如果S-GW 和PDN-GW 属于同一个PLMN ，它们之间是S5接口，若不同PLMN 网络是S8接口。
lte接口协议的定义
竭诚为您提供优质文档/双击可除lte接口协议的定义篇一：lte无线接口架构总体介绍无线接口架构lte协议架构lte数据流lte无线接入网络针对其业务质量要求所映射的ip数据包提供一个或多个无线承载。
pdcp（分组数据汇聚协议）进行ip包头压缩（头压缩机制基于稳健的头压缩算法），可以减小空中接口上传输的比特数量。
还负责控制平面的加密，传输数据的完整性保护，以及针对切换的按序发送和复本删除。
在接收端，pdcp协议执行相应的解密和解压缩操作。
Rlc（无线链路控制）负责分割/级联、重传检测和序列传送到更上层。
Rlc以无线承载的形式向pdcp提供服务。
mac（媒体接入控制）控制逻辑信道的复用、混合aRq重传、上行链路和下行链路的调度。
对于上行链路和下行链路，调phy（物理层）管理编码/解码、调制/解调、多天线的映射以及其他典型的物理层功能。
物理层以传输信道形式为mac层提供服务。
度的功能在基站。
mac以控制信道的形式为Rlc提供服务。
lte数据流lte数据流pdcp执行ip包头压缩，之后进行加密。
增加一个pdcp 头用来携带终端解密所需的信息。
Rlc协议执行pdcpsdu的级联和/或分割，并添加一个Rlc头，，用于终端的按序发送以及重传情况下Rlcpdu鉴定。
Rlcpdu被转发到mac层，复用大量的Rlcpdu并添加一个mac头以形成传输块。
（mac头中存在一个子头包含该Rlcpdu起源于那个逻辑信道以及以字节为单位的pdu长度，还存在一个标志，以表明这是否为最后一个子头）传输块的大小取决于链路自适应机制所选择的瞬时速率。
最后物理层会为传输块添加cRc以检测错误，会执行编码和调制，并传输所产生的信号。
Rlc分割与级联RlcsduRlcsduRlcsduRlcsduRlcpduRlc的主要功能之一为分割与级联。
如上图所示，根据调度决策，从Rlcsdu的缓冲区中选取一定量的数据用于传输，并对sdu进行分割与级联以创建Rlcpdu。
LTE逻辑分层和接口协议
LTE逻辑分层和接⼝协议本⽂链接：，感谢作者。
LTE学习笔记三：接⼝协议上⼀笔记说明了LTE⽹络的⽹元组成，⽹元之间的联系是通过标准化的接⼝。
接下来学习LTE终端和⽹络的空中接⼝Uu、基站之间的X2接⼝、基站与核⼼⽹之间的S1接⼝，以及LTE接⼝协议栈和以往⽆线制式相⽐的特点。
1.接⼝协议栈接⼝是指不同⽹元之间的信息交互⽅式。
既然是信息交互，就应该使⽤彼此都能看懂的语⾔，这就是接⼝协议。
接⼝协议的架构称为协议栈。
根据接⼝所处位置分为空中接⼝和地⾯接⼝，响应的协议也分为空中接⼝协议和地⾯接⼝协议。
空中接⼝是⽆线制式最个性的地⽅，不同⽆线制式，其空⼝的最底层（物理层）的技术实现差别巨⼤。
LTE空中接⼝是UE和eNodeB的LTE-Uu接⼝，地⾯接⼝主要是eNodeB之间的X2接⼝，以及eNodeB和EPC之间的S1接⼝。
1.1 三层协议栈的分层结构有助于实现简化设计。
底层协议为上层提供服务；上层使⽤下层的提供的功能，上层不必清楚下层过程处理的细节。
⽐较常见的分层协议有OSI七层参考模型和TCP/IP四层协议。
⽆线制式的接⼝协议也分层，粗略分为物理层（层⼀，L1，PHY)、数据链路层（层⼆，L2，DLL）、⽹络层（层三，L3，NL）。
物理层主要功能是提供两个物理实体间的可靠⽐特率传输，适配传输媒介。
⽆线空⼝中，适配的是⽆线环境；地⾯接⼝中，适配的则是E1，⽹线，光纤等传输媒介。
数据链路层的主要功能是信道复⽤和解复⽤、数据格式的封装、数据包调度等。
完成的主要功能是具有个性的业务数据向没有个性的通⽤数据帧的转换。
⽹络层的主要功能是寻址、路由选择、连接的建⽴和控制、资源的配置策略等。
eUTRAN和UTRAN的分层结构类似，但为了灵活承载业务、简化⽹络结构、缩短处理时延，rUTRAN接⼝协议栈以下功能从层三转移到层⼆：（1）动态资源管理和Qos保证功能转移到MAC（媒介接⼊控制）层。
（2）DTX/DRX（不连续发射/接收）控制转移到MAC层。
LTE架构及各个接口和协议类型
Interrogating Call Session Control Function
协商会话控制功能
I-CSCF是一个运营商网络内部的接触点，所有与这个网络运营商的用户连接都要经过这个实体。在一个网络中可以有多个I-CSCF
MGCF
Multimedia Gateway Control Function
多媒体网关控制功能
在IP多媒体子系统(IMS)的一个组成部分，与CSCF通信和控制媒体信道在一个IMS-MGW中的连接。它在ISDN部分(ISUP)和IMS呼机控制协议之间执行协议转换。
IM-MGW
IP Multimedia Gateway
IP多媒体网关
IM-MGW负责IMS与PSTN/CS域之间的媒体流互通，提供CS CN网络和IMS之间的用户面链路，支持PSTN/电路域TDM承载和IMS用户IP承载的转换。主要功能是承载和媒体处理。在IMS终端不支持CS端编码时IM-MGW完成编解码的转换工作。IM-MGW也可以在MGCF的控制下完成呼叫的连续。
一、 VOLTE网络架构
VOLT网络架构有很多种，协议中介绍较为典型的如下
IMS架构&接口
二、VOLTE接口
功能域
接口名称
接口类型
连接网元
承载协议
分组域
S1-MME
信令
MME-eNodeB
GTP-C
S1-U
数据
SAE GW-eNodeB
GTP-U
S11
信令
MME-SAE GW
GTP-C
SGi
数据
SAE GW-VoLTE SBC
XCAP
用户数据
Cx
信令
三合一HSS-xCSCF
LTE各网元接口及协议
LTE各网元接口及协议接口类型包含主要信息信令面/ 1、RRC信令消息;用户面 2、测量报告; Uu 3、广播消息;4、异常流程信令面/ 1、Inter-eNB 切换; X2 用户面 2、eNB直接交换无线质量测量信息1、上下文信息(IP地址、UE能力等);2、用户身份信息(IMSI或TMSI、GUTI等);3、切换信息、位置信息(小区、TAC等); S1-MME 信令面4、 E-RAB承载管理信息;5、 NAS信息(用户附着、鉴权、寻呼、TA更新等);6、 S1接口管理信息(MME标识、负载均衡等)用户面数据的隧道传输，包含Tunnel号可定位用户该业务对应的无线侧S1-U 用户面信息，用户业务数据类型如HTTP、IM、Video等1、签约数据:包括用户标识(IMSI、MSISDN等)、签约业务APN、S6a 信令面服务等级Qos、接入限制ARD、用户位置、漫游限制等信息，该类信息通过S6a接口的位置更新、插入用户数据等操作进行交互2、认证数据:包括鉴权参数(Rand、Res、Kasme、AUTN四元组)，该类信息通过S6a接口的鉴权操作进行交互1、系统间联合附着、位置更新操作SGs 信令面 2、LTE用户短信3、CSFB用户被叫寻呼S10 信令面 MME间切换信息(包括上下文、未用的鉴权标识等)S11 信令面创建/删除会话、建立/删除承载消息接口名称连接网元接口功能描述主要协议用于传送会话管理(SM)和移动性管理(MM)信息，S1-MME eNodeB - MME S1-AP 即信令面或控制面信息在GW与eNodeB设备间建立隧道，传送用户数S1-U eNodeB - SGW GTP-U 据业务，即用户面数据基站间控制面信息 X2-C eNodeB - eNodeB X2-AP基站间用户面信息 X2-U eNodeB - eNodeB GTP-U在MME和SGSN设备间建立隧道，传送控制面信S3 SGSN - MME GTPV2-C 息在S-GW和SGSN设备间建立隧道，传送用户面GTPV2-C SGSN – SGW S4 数据和控制面信息 GTP-U在GW设备间建立隧道，传送用户面数据和控制GTPV2-C SGW – PGW S5 面信息(设备内部接口) GTP-U完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理，MME – HSS S6a Diameter 传送控制面信息漫游时，归属网络PGW和拜访网络SGW之间的GTPV2-C SGW – PGW S8 接口，传送控制面和用户面数据 GTP-U控制面接口，传送QoS规则和计费相关的信息 S9 PCRF-PCRF Diameter在MME设备间建立隧道，传送信令，组成MME S10 MME - MME GTPV2-C Pool，传送控制面数据MME – SGW 在MME和GW设备间建立隧道，传送控制面数据 S11 GTPV2-C 传送用户面数据，类似Gn/Gp SGSN控制下的RNC –SGW S12 GTP-U UTRAN与GGSN之间的Iu-u/Gn-u接口。
LTE网络结构和协议
Serving GW
SGW位于用户面，对每个接入LTE的UE，一次只能有一个SGW为之服务，功能有： • 会话管理: SGW也能对承载进行建立、修改和释放，能存储EPS承载上下文 ，能一 一对应地存储上、下行数据S1承载和S5/S8承载的映射关系(在上下行进行传输级的 包标记)。在支持间接前转（indirect forwarding）功能时，源S-GW需要和目的S-GW 之间建立临时的承载，用于转发数据；在E-UTRAN的IDLE模式下，下行包缓冲和网 络初始化 • 路由选择和数据转发: S-GW应具有将从上一个节点接收到的数据（GTP-U PDU）转发给路由中下一个节点的 功能，并对GTP-U PDU排序。 • E-NodeB间切换的锚点
enbmeasurementconfigurationprovisiondynamicresourceallocationschedulerpdcpphymmeservinggateways1macintercellrrmradioadmissioncontrolrlceutranepcrrcmobilityanchoringsaebearercontrolidlestatemobilityhandlingnassecuritylte网络节点功能23第一部分第一部分3gpplte3gpplte协议概况协议概况第一章3gpplte网络架构第一节lte网络整体架构第二节lte网络节点功能第二章3gpplte协议架构第一节lte主要协议第二节lte协议列表第一部分3gpplte协议概况第二部分lte协议层介绍第三部分lte网络接口介绍第一部分3gpplte协议概况第二部分lte协议层介绍第三部分lte网络接口介绍25第二部分第二部分ltelte协议层介绍协议层介绍第一章lte物理层介绍第二章lte层2介绍第一节mac子层介绍第二节rlc子层介绍第三节pdcp子层介绍第三章lte层3介绍第一节rrc层介绍第二节nas层介绍lte物理层协议结构无线接口主要指ue和网络之间的接口包27第二部分第二部分ltelte协议层介绍协议层介绍第一章lte物理层介绍第二章lte层2介绍第一节mac子层介绍第二节rlc子层介绍第三节pdcp子层介绍第三章lte层3介绍第一节rrc层介绍第二节nas层介绍mac
VOLTE网络架构、接口与功能实体
VOLTE网络架构、接口与功能实体
一、VOLTE网络架构
VOLT网络架构有很多种，协议中介绍较为典型的如下
IMS架构&接口
VOLTE协议栈结构
通信相关知识太多了，想要详细、全面的学习是不可能的，只能好读书不求甚解了。
我人学习通信知识的两大法宝是一是记住通信网络架构、二是记住通信协议栈架构，实际遇到问题时，再查资料。
知道了网络架构、协议栈结构在学习、讨论过程中也就知道了具体是指哪一方面的内容，在哪里查找资料了
如下是我认为看到目前最好的表述协议栈结构的图解了
一、VOLTE协议栈结构
VOLTE-QOS服务质量
一、QOS与QCI
QoS Quality of Service 服务质量，在LTE中，无论是什么业务都会有一个默认承载以及相应的QOS质量保障，而这个QOS通过QCI进行指示。
QOS关键参数包括Resource Type (是GBR 还 Non-GBR)，Priority（优先级），Packet Delay Budget（数据时延）,Packet Error Loss Rate(数据丢包率).
QCI QoS class identifier QOS等级标识
在LTE 中，规定了9类QOS。
平时普通上网使用的默认承载QCI=8/9 QCI=5 用于传输IMSI 信令
QCI=1/2 用于实时的语音通话/视频通话
bSRVCC振铃前SRVCC信令流程
aSRVCC信令流程（振铃中SRVCC)。
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DHCP/Radius
/IPSEC/L2TP/GRE
SGs
MME - MSC
传递CSFB的相关信息
SGs-AP
Sv
MME - MSC
传递SRVCC的相关信息
GTPv2-C
Gy
P-GW - OCS
传送在线计费的相关信息
Diameter
Diameter
S10
MME - MME
在MME设备间建立隧道，传送信令，组成MME Pool，传送控制面数据
GTPV2-C
S11
MME – SGW
在MME和GW设备间建立隧道，传送控制面数据
GTPV2-C
S12
RNC –SGW
传送用户面数据，类似Gn/GpSGSN控制下的UTRAN与GGSN之间的Iu-u/Gn-u接口。
GTPV2-C
GTP-U
S6a
MME – HSS
完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理，传送控制面信息
Diameter
S8
SGW – PGW
漫游时，归属网络PGW和拜访网络SGW之间的接口，传送控制面和用户面数据
GTPV2-C
GTP-U
S9
PCRF-PCRF
控制面接口，传送QoS规则和计费相关的信息
接口功能描述
主要协议
S1-MME
eNodeB- MME
用于传送会话管理(SM)和移动性管理(MM)信息，即信令面或控制面信息
S1-AP
S1-U
eNodeB- SGW
在GW与eNodeB设备间建立隧道，传送用户数据业务，即用户面数据
GTP-U
X2-C
eNodeB-eNodeB
基站间控制面信息
X2-AP
X2-U
eNodeB-eNodeB
基站间用SGSN - MME
在MME和SGSN设备间建立隧道，传送控制面信息
GTPV2-C
S4
SGSN – SGW
在S-GW和SGSN设备间建立隧道，传送用户面数据和控制面信息
GTPV2-C
GTP-U
S5
SGW – PGW
在GW设备间建立隧道，传送用户面数据和控制面信息（设备内部接口）
与3G网络相比，LTE网络结构更加扁平化、网络结构功能却更加复杂。省去了RNC一层，原有RNC部分功能上移至EPC设备，而另外一部分功能则下移至eNodeB设备。这种架构使得eNodeB承担了原有RNC的部分控制功能，网络资源分配，网络切换直接由eNodeB完成，并定义了几个新的接口。
接口名称
连接网元
GTP-U
S13
MME –EIR
用于MME和EIR中的UE认证核对过程
GTPV2-C
Gx(S7)
PCRF – PGW
提供QoS策略和计费准则的传递，属于控制面信息
Diameter
Rx
PCRF –IP承载网
用于AF传递应用层会话信息给PCRF，传送控制面数据
Diameter
SGi
PGW – 外部互联网