4G EPS 的接口类型

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《4G EPS 第四代移动通信系统》
《4G EPS 的架构模型》
《4G EPS 的网络协议栈》

接口类型概览

UE 和 eNB 之间的 Uu 接口

Uu 接口，又称空中接口，也称为无线接口，简称空口，是 UE 和 eNB 之间的接口。空中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。空中接口是一个完全开放的接口，只要遵守接口规范，不同制造商生产的设备就能够互相通信。

Uu 接口上最关键的协议就是 RRC 协议和 NAS 协议：RRC 协议实体位于 UE 和 eNB 网络实体内，主要负责对接入层的控制和管理；NAS 控制协议位于 UE 和移动管理实体 MME 内，主要负责对非接入层的控制和管理。

Uu 接口的协议栈如下图所示：

• 空中接口用户面协议栈结构

• 空中接口控制面协议栈结构
  

eNB 和 EPC 之间的 S1 接口

eNB 与 EPC 之间的 S1-C、S1-U 接口统称为 S1 接口，是连接 RAN（无线接入网）和 CN（核心网）的桥梁。

eNB 和 MME 之间的 S1-C 接口

eNB 和 MME 之间通过 S1-C 接口连接，使用 S1-AP 协议，用于 CP 信令消息的可靠（基于 SCTP/IP）传输。每个 S1-C 接口实例都关联一个单独的 SCTP Endpoint。

承载管理

目的：在 EPC 和 eNodeB 上为 UE 建立业务通道。
过程：

• E-RAB Setup Request 主要信元：MME 和 eNodeB 为 UE 分配的 ID 号，需要建立的 SAE 承载列表（包括 SAE 承载 ID，承载的 QoS 参数信息，承载的传输地址等），NAS-PDU 等。
• E-RAB Setup Response 主要信元：MME 和 eNodeB 为 UE 分配的 ID 号，建立成功的 SAE 承载列表以及没有建立成功的承载列表。

上下文管理

目的：在 eNB 中建立 UE 的初始上下文。
步骤：

• Initial Context Setup Request 主要信元：MME 和 eNB 为 UE 分配的 ID 号，需要建立的 SAE 承载列表（包括 SAE 承载 ID，承载的 QoS 参数信息，承载的传输地址等），NAS-PDU，安全信息，切换限制列表，UE 无线能力等。
• Initial Context Setup Response 主要信元：MME 和 eNB 为 UE 分配的 ID 号，建立成功的 SAE 承载列表以及没有建立成功的承载列表。

切换资源分配

目的：通知目标 eNB 为即将切换过来的 UE 分配资源。
步骤：

• Handover Request 主要信元：MME 和 eNB 为 UE 分配的 ID 号，切换类型，切换原因，需要为 UE 建立的 SAE 承载列表（包括 SAE 承载 ID，承载的 QoS 参数信息，承载的传输地址等）。
• Handover Request ACK 主要信元：MME 和 eNB 为 UE 分配的 ID 号，切换类型, 成功建立的 SAE 承载列表以及没有建立成功的承载列表。

寻呼

目的：MME 通过寻呼与处于 IDLE 状态的 UE 建立信令连接。
步骤：

• Paging 主要信元：要寻呼的 UE 的 ID，寻呼原因，要寻呼的跟踪区列表。

eNB 和 SGW 之间的 S1-U 接口

eNB 和 SGW 之间 S1-U 接口相连，使用 GTP-U 协议，用于 UP 业务数据的不可靠（基于 UDP/IP）传输。

eNB 之间的 X2 接口

X2 接口是 eNB 之间的通信接口。

X2-C 接口

X2-C，即 CP 的 X2 接口。当每个 X2-C 接口含有一个单一的 SCTP 并具有双流标识时，被应用于 X2-C 的一般流程。当具有多对流标识时，仅应用于 X2-C 的特定流程。源 eNodeB 为 X2-C 的特定流程分配源 eNodeB 通讯的上下文标识，目的 eNodeB 为 X2-C 的特定流程分配目的 eNodeB 通讯的上下文标识。这些上下文标识用来区别 UE 特定的 X2-C 信令传输承载。通讯上下文标识通过各自的 X2-AP 消息传达。

X2-U 接口

X2-U，即用户平面的 X2 接口，提供非保障的用户面 PDU 的交付。与 S1-U 一般，GTP-U 是在 UDP/IP 层上承载用户面 PDU 的。