LTE EPS功能详解：网络架构与协议

本文档主要介绍了LTE系统的功能划分以及EPS(Evolved Packet System)的关键组件和协议栈，同时概述了移动通信系统的发展历程和LTE的主要技术特性。 1. 网络架构与协议 - EPS系统由E-UTRAN（Evolved UTRAN）和EPC（Evolved Packet Core）组成，其中E-UTRAN包含eNodeB，负责无线接入，EPC则包括MME（Mobility Management Entity）、S-GW（Serving Gateway）和P-GW（Packet Data Network Gateway）。 - S1接口连接eNodeB和EPC，负责eNodeB与核心网之间的通信。 - eNodeB在小区间进行无线资源管理，包括无线承载控制、连接移动性控制、无线许可控制等，同时也执行测量配置与提交、动态资源分配（调度）等功能。 - RRC（Radio Resource Control）层负责无线资源控制，PDCP（Packet Data Convergence Protocol）处理分组数据汇聚，RLC（Radio Link Control）处理无线链路控制，MAC（Medium Access Control）处理媒体接入控制，物理层则负责底层信号传输。 2. 控制面协议 - NAS（Non-Access Stratum）安全性由MME处理，确保用户数据在传输过程中的安全性。 - 空闲状态移动性管理由MME负责，保证UE（User Equipment）在不活动状态下仍能接收到网络服务。 3. 用户面协议 - 数据流在S-GW和P-GW之间传输，P-GW负责UE的IP地址分配和分组过滤，确保数据包正确路由到Internet。 - S-GW在移动性过程中作为用户面的连续性锚点，确保数据流在UE移动时连续不断。 4. 移动通信系统发展历程 - 从1G的模拟系统（如AMPS、TACS）到2G的数字系统（如GSM、IS-95），再到3G（如WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA）和4G的LTE，通信技术不断演进，速率和效率显著提升。 5. LTE技术特征 - LTE通过OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术实现了高数据传输速率，下行峰值100Mbps，上行50Mbps。 - 频谱效率大幅提升，下行链路达到5(bit/s)/Hz，上行链路2.5(bit/s)/Hz。 - 设计目标是提供VoIP、IMS等高速率数据传输服务，并支持移动互联网接入。 6. 3GPP标准化组织 - 3GPP负责制定3G、LTE、IMT-Advanced等全球通信标准，而3GPP2则主要关注CDMA2000标准。 7. 其他演进路线 - 除了3GPP的4G标准，还有IEEE 802.16系列的WiMax标准，是另一种4G宽带无线接入技术。 总结，此文档详细阐述了LTE系统在EPS框架下的功能和协议结构，以及其相较于3G技术的显著改进，展示了移动通信技术的持续发展和进步。