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基本概念

縮略語	全稱	中文	概念范圍
EPS	Evolved Packet System	演進分組系統	包括無線接入網和核心網
EPC	Evolved Packet Core	演進分組核心網	僅指核心網
E-UTRAN	Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network	演進通用無線接入網絡	僅指無線側
SAE	System Architecture Evolution	=EPC 系統結構演進	僅指核心網
LTE	Long Term Evolution	=EUTRAN 無線接口長期演進	僅指無線側

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演進歷史

演進分組系統EPS是3GPP標準委員會制定的3G UMTS最新演進標準，主要包括無線接口長期演進(Long Term Evolution，LTE)和系統結構演進(System Architecture Evolution，SAE)。

3GPP在2004年底經過認真討論后決定的在3G頻段采用之前為B3G或4G發展的技術，以便于占有寬帶無線接入市場，并制訂了長期演進計劃（LTE）。除了對無線接入網演進的研究，3GPP還要研究系統架構方面的演進，并將其定義為SAE（系統架構演進）。因此整個計劃按照結構劃分為兩個部分：無線側（即LTE）和網絡側（SAE）。3GPP LTE在接入網體系結構方面，考慮到最終將要實現所有業務通過分組域傳輸，如何保證各種分組業務、特別是實時性要求較高的分組業務的服務質量，原有的網絡結構已無法滿足要求，所以需要進行調整與演進。

無線側的工作目標主要包括以下幾個方面：頻譜利用率、用戶吞吐量、時延上的性能提高；無線網絡簡化；對基于分組的業務MBMS及IMS等的有效支持。

網絡側的工作目標主要包括以下幾個方面：時延、容量、吞吐量的性能提高；核心網簡化；基于IP業務和服務的優化；對非3GPP接入技術的支持和切換的簡化。

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系統架構

整個EPS系統由核心網（EPC）、基站（eNode B）和用戶設備（UE）3部分組成。其中，EPC負責核心網部分，EPC的信令處理部分稱MME（移動性管理實體）；數據處理部分稱為服務網關（S-GW）；eNode B負責接入網部分，也稱E-UTRAN；UE指用戶終端設備。EPS系統的接入網絡（即LTE系統）

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LTE系統

LTE中采用了簡化、扁平的結構，也就是說：eNode B本身就具有獨立的資源管理功能，各個eNode B之間通過直接的互聯實現相互的協調與合作。這樣簡化的結構能有效地提高系統的整體通信效率，為系統新引入的全分組交換的設計理念提供更好的配合。

• eNode B與MME/S-GW通過S1接口連接，類似于Iu接口；
• eNode B之間通過X2接口連接，類似于Iur接口；
• eNode B與UE之間通過Uu接口連接。
• 和UMTS相比，由于Node B和RNC融合為網元eNode B，所以LTE系統少了Node B和RNC之間的Iub接口。

LTE系統中，eNode B的功能包括：RRM（無線資源管理）功能；IP頭壓縮及用戶數據流加密；UE附著時的MME選擇；尋呼信息的調度傳輸；廣播信息的調度傳輸；設置和提供eNode B的測量等。

MME的功能包括：尋呼消息發送；安全控制；空閑態（Idle）的移動性管理；SAE承載管理；NAS（非接入層）信令的加密及完整性保護等。

S-GW的功能包括：數據的路由和傳輸，以及用戶面數據的加密等。

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EPC（SAE）系統

EPS中的核心網由移動性管理實體（MME）、服務網關（S-GW）、PDN網關（P-GW）、服務GPRS支持節點（SGSN）、用于存儲用戶簽約信息的HSS（歸屬用戶服務器）以及策略和計費控制單元（PCRF）等組成。EPC是一個提供全IP連接的承載網絡，對所有的基于IP的業務都是開放的，能提供所有基于IP業務的能力集。

• MME的主要功能是支持NAS（非接入層）信令及其安全、跟蹤區域（TA）列表的管理、P-GW和S-GW的選擇、跨MME切換時進行MME的選擇、在向2G/3G接入系統切換過程中進行SGSN的選擇、用戶的鑒權、漫游控制以及承載管理、3GPP不同接入網絡的核心網絡節點之間的移動性管理（終結于S3節點），以及UE在ECM_IDLE狀態下可達性管理（包括尋呼重發的控制和執行）。
• S-GW是終止于E-UTRAN接口的網關，其主要功能包括：進行eNode B間切換時，作為本地錨定點，并協助完成eNode B的重排序功能；在3GPP不同接入系統間切換時，作為移動性錨點（終結在S4接口，在2G/3G系統和P-GW間實現業務路由）；執行合法偵聽功能；進行數據包的路由和前轉；在上行和下行傳輸層進行分組標記；用于運營商間的計費等。
• P-GW是面向PDN終結于SGi接口的網關，如果UE訪問多個PDN，UE將對應一個或多個P-GW。P-GW的主要功能包括基于用戶的包過濾功能、合法偵聽功能、UE的IP地址分配功能、在上行鏈路中進行數據包傳送級標記、進行上下行服務等級計費以及服務水平門限的控制、進行基于業務的上下行速率的控制等。
• SGSN除了3GPP TS 23.060中定義的功能外，還可以用于2G/3G和E-UTRAN 3GPP接入網間移動時，進行信令交互，包括對P-GW和S-GW的選擇，同時為切換到E-UTRAN 3GPP接入網的用戶進行MME的選擇。
• HSS是用于存儲用戶簽約信息的數據庫，歸屬網絡中可以包含一個或多個HSS。HSS負責保存跟用戶相關的信息，例如用戶標識、編號和路由信息、安全信息、位置信息、概要（Profile）信息等。
• PCRF（策略和計費規則功能）終結于Rx接口和Gx接口，非漫游場景時，在HPLMN中只有一個PCRF跟UE的一個IP-CAN會話相關；在漫游場景并且業務流是本地疏導時，可能會有兩個PCRF跟一個UE的IP-CAN會話相關。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的演进分组系统的几个概念 EPS/EPC/SAE/LTE/EUTRAN的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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