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如图2-1所示是详细的LTE网络架构及其各接口名称。由图可见，LTE网络架构由两大部分组成：
● 演进的无线接入网（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN）；
● 演进的分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）。
图2-1 LTE网络架构
其中，E-UTRAN部分又由eNodeB和UE组成，EPC部分主要由MME（Mobility Management Entity）、S-GW（Serving Gateway）、P-GW（PDN Gateway）和HSS（Home Subscription System）等网络实体单元组成，其中HSS由LTE和IMS网络共享。2.1.2节将详细介绍主要的LTE网络实体。
本小节主要介绍LTE网络的各主要功能实体（Entity）。
eNodeB具备原先3G网络中的NodeB功能，而且还分担了原先3G网络中的部分RNC功能，因此称为eNodeB，即演进的NodeB（evolution NodeB）。它主要负责上行和下行无线资源的调度分配，具体功能包括：
● 无线资源控制（Radio Resource Control，RRC），如信令处理、无线时频资源调度、测量控制与处理、切换控制等；
● 分组数据收敛协议（Packet Data Convergence Protocol，PDCP），主要包括用户数据加密和 IP包头压缩；
● 无线链路控制（Radio Link Control，RLC），主要负责逻辑信道处理和数据重发控制；
● 媒体接入控制（Media Access Control，MAC），主要负责传输信道处理，包括逻辑信道的映射、复用和解复用；
● 物理层（Physical Layer），主要负责物理信道的处理、基带信号的处理和射频信号的处理，包括快速傅里叶变换、矩阵编码解码、调制解调、功率控制和多天线发射接收控制等。
MME是LTE网络中一个最核心的控制平面功能实体，分担了原先3G网络中的SGSN业务控制部分功能和部分RNC的功能。其具体功能包括：
● 非接入层信令（NAS Signalling）的处理和安全性控制（Security）；
● 鉴权、授权和认证（Authentication and Authorization，Account，AAA）；
● 会话管理（EPS Sessio Management，ESM），包括 LTE网络内和 LTE网络与 2G/3G网络之间的会话管理；
● 移动性管理（EPS Mobility Management，EMM），包括 LTE网络内和 LTE网络与 2G/3G网络之间的移动性管理；
● UE寻呼控制和寻呼执行（UE paging control and execution）；
● 跟踪区列表管理（Tracking area list management）；
● 不同系统节点间的信令处理（Inter-CN node signaling）；
● 切换过程中的 SGSN选择（SGSN selection for handovers）；
● S-GW/P-SW的选择和 S-GW的重定位（S-GW/P-GW selection and S-GW relocation）；
● 漫游控制（Roaming，即负责与漫游用户的归属 HSS的通信）；
● UE接入附着流程处理（Attach）；
● 信令消息的合法拦截和监听（Lawful interception for signalling traffic）；
● 语音呼叫的电路域回落控制和触发（Circuit Swithed Fallback，CSFB）；
● VoLTE语音业务从 LTE到 2G/3G电路域（CS）的切换（SRVCC from LTE to CS）。
S-GW是LTE网络中用户平面的一个最要功能实体，其主要功能包括：
● eNodeB 间切换过程中的用户数据传输的锚定点功能（User plane anchor for inter-eNodeB mobility and handovers）；
● 系统间切换过程中的用户数据传输的锚定点功能（User plane anchor for mobility between 2G/3G and LTE）；
● 辅助 eNodeB 完成 eNodeB 间的切换，即负责切换执行过程中数据的存储转发（data forwarding）；
● 下行方向的数据缓存（Downlink packet buffering）；
● 触发寻呼过程，当某个 UE有下行方向数据到达时（Triggering for paging idle mode UEs when DL data arriving）；
● 分组数据的转发和路由功能（Packet routing and forwarding）；
● 上下行传输层数据的标记（Transport level downlink and uplink packet marking）；
● 漫游过程中用户数据的合法监听和拦截（Lawful interception for roaming）；
● 漫游用户的数据流量计费（Charging for data roaming）。
P-GW是LTE网络与外部网络的一个接口实体，相当于分组数据网关（Gateway）或IP路由器（Router），其主要功能包括：
● 与其他外部网络互通的网关功能（Gateway towards PDNs，i.e.Internet or Intranets）；
● 分组数据的路由和转发（Packet routing and forwarding）；
● 承载管理（Bearer management）；
● UE IP地址的分配（UE IP address allocation）；
● 计费和策略加强功能（Policy and Charging Enforcement Function，PCEF）；
● 账户管理和在线离线计费数据支持（Accounting and offline/online charging support for data）；
● 分组数据的过滤（Packet filtering，optionally deep packet inspection）；
● 用户数据的合法监听和拦截（Lawful interception）；
● 在 3GPP 定义的网络（2G/3G/LTE）和非 3GPP 定义的网络（CDMA2000，WLAN）之间的切换过程中，用户平面数据传输的锚定点功能（User plane anchor for mobility between 3GPP and non-3GPP access systems）。
下面详细列出了LTE网络的各主要接口名称及其功能。
● S1-MME接口： 连通 eNodeB和 MME网络单元，主要负责传递控制平面信令消息。
● S1-U接口： 连通 eNodeB和 S-GW网络单元，主要负责用户平面承载的建立和释放，以及基于 GPRS隧道协议（GTP-U）的用户数据的转发。
● S3接口： 主要负责 MME与 3G-SGSN之间控制平面信令消息的交互，以便手机用户可以在 3G和 4G网络之间自由切换。它也是基于 GPRS隧道协议（GTP-C）的。
● S4接口： 主要负责 S-GW与 3G-SGSN之间用户平面承载的建立和释放，以便手机用户可以在 3G和 4G网络之间自由切换。它也是基于 GPRS隧道协议（GTP-U）的。
● S5接口： 介于 S-GW和 P-GW之间，主要负责用户平面承载的建立、管理和释放。它同样基于 GPRS隧道协议（GTP-U）。
● S6a接口： 介于 MME和 HSS之间，主要完成签约用户的鉴权、认证和授权。它采用DIAMETER协议。
● SGi接口： 为 P-GW与外部网络之间的接口，用于传输用户的数据业务。
● S10接口： 介于两个 MME之间的接口，主要用于跨 MME的切换，即 MME重定位（Relocation），同时传输两个 MME之间的必要控制信息。
● S11接口： 介于 MME和 S-GW之间，用于传输 EPS承载建立和释放过程的相关信令消息。
● S12接口： 介于 S-GW和 3G网络 RNC之间，用在基于直接隧道（Direct Tunnel，DT）方式的 PS切换（从 LTE到 3G）过程中传输信令和用户数据。
● X2接口： 介于两个 eNodeB之间，用在 eNodeB间的切换过程（Inter-eNodeB HO）中传输信令和用户数据。
当然，还有很多其他不同网元之间的接口定义，这里就不再一一列出了。