4G核心网的介绍-LTE和EPC的介绍.pptx

4G核心网，即Evolved Packet Core (EPC)，是第三代合作伙伴计划(3GPP)为实现第四代(4G)移动通信系统所设计的一种高度优化的网络架构。EPC的引入是为了支持更高的数据速率、更低的延迟以及更加灵活的频谱利用率，以满足LTE(Long Term Evolution)网络的需求。LTE是3GPP为实现宽带移动通信标准而制定的一项关键技术，旨在提供比3G网络更快的数据传输速度和更好的服务质量。 在传统的2G和3G网络中，网络架构相对复杂，包括多个中间节点如RNC（Radio Network Controller）和BSC（Base Station Controller）。然而，EPC网络架构显著简化，去除了RNC，将大部分功能下放到eNodeB（增强型节点B），一部分功能则上移到EPC，实现了网络的扁平化。这一变化减少了节点数量，降低了系统复杂度，同时也减少了传输和无线接入的时延，降低了网络部署和维护的成本。 EPC由三个主要组件构成：MME（Mobility Management Entity）、S-GW（Serving Gateway）和P-GW（Packet Data Network Gateway）。MME负责移动性管理、会话管理和用户接入鉴权，它相当于3G网络中的SGSN（Serving GPRS Support Node）的功能，但只处理控制面信令。S-GW则作为无线接入网络(eNodeB)和核心网之间的接口，处理用户面数据，同时在E-NodeB之间切换时充当锚点，并负责基于用户和承载的计费。P-GW则类似于GGSN（Gateway GPRS Support Node），终结了面向PDN（Public Data Network）的接口，处理与外部网络的连接，基于业务进行计费。 在2G/3G网络与LTE/EPC的映射关系中，SGSN升级为MME/S-GW的组合，GGSN升级为P-GW。整个系统的目标是实现2G/TD/LTE的融合组网，统一计费和运维，通过部署Diameter信令网和引入新的号段来支持LTE用户的增长。此外，网络还支持与现有2G/3G系统的后向兼容性，允许用户在不同网络间无缝漫游。 在EPS系统中，E-UTRAN（Evolved UTRAN）是无线接入网络部分，由UE（User Equipment）和eNodeB组成，提供E-UTRA空中接口。EPC是核心网络部分，负责处理所有分组数据通信。E-UTRAN与EPC通过S1接口相连，实现了高速的数据传输。E-UTRAN的关键特性包括峰值数据速率（下行100Mbps，上行50Mbps）、低时延（控制面小于100ms，用户面小于5ms）、高速移动性（高达350km/h，甚至500km/h）以及频谱灵活性，支持从1.4MHz到20MHz的多种带宽配置。 4G核心网EPC是4G移动通信系统的核心，它通过精简的网络架构和关键组件的高效协作，实现了高速、低延迟和灵活的网络服务，为用户提供卓越的移动互联网体验。这一架构不仅提升了网络性能，也为后续的5G演进奠定了基础。