LTE学习之路（4）——概述（续）

【EPS承载】

• 基础知识——TFT

        数据包过滤器：通常是在数据包传送过程中允许或阻止它们的通过。如果要完成数据包过滤，就要设置好规则来指定哪些类型的数据包被允许通过和哪些类型的数据包将会被阻止。

        TFT（Traffic Flow Template）：是关联到EPS承载上的一个数据包过滤器的集合，分为上行过滤模版UL TFT（UpLink TFT）和下行过滤模版DL TFT（DownLink TFT）。

        UL TFT是一组上行数据包过滤器，DL TFT是一组下行数据包过滤器。每一个专用承载都关联一个TFT。

        UE通过UL TFT把上行数据映射到TFT关联的承载上传输，P-GW通过DL TFT把下行的数据映射到TFT关联的承载上传输。

• EPS承载

        EPS承载（EPS Bearer）：是UE和P-GW之间的一个或多个业务数据流SDF（Service Data Flow）的逻辑聚合，包括Radio Bearer、S1 Bearer和S5/S8 Bearer。

                                          

说明：

1）UE通过UL TFT将上行数据映射到一个EPS承载上；

2) PDN GW通过DL TFT将下行数据映射到一个EPS承载上；

3) 通过Radio Bearer在UE和eNodeB之间的空口上传输数据。Radio Bearer和EPS承载一一对应。

4) 通过S1 Bearer在eNodeB和S-GW之间传输数据；

5) An E-RAB (E-UTRAN Radio Access Bearer)指的就是Radio Bearer，和与其关联的S1 Bearer；

6) 通过S5/S8 Bearer在S-GW和PDN GW之间传输数据；

7) UE保存了上行过滤器(uplink packet filter)和Radio Bearer之间的映射；

8) PDN GW保存了下行过滤器(downlink packet filter)和S5/S8 Bearer之间的映射；

9) S-GW保存了S1 Bearer和S5/S8 Bearer之间的映射。

• 承载分为：缺省承载(default)和专用承载(dedicated)

        EPS系统中，在进行Attach的同时，为用户建立一个缺省承载，保证其基本的业务需求。在PDN连接存在期间，缺省承载上下文始终保持激活，这样，就给UE提供“永远在线”的IP连接。

        专用承载上下文表示UE和PDN之间额外的承载。专用承载总是有一个关联的缺省承载。专用承载可以释放，并不影响缺省承载。通过赋予指定的TFT(传输流模板Traffic Flow Template )和QoS(Quality of Service)，专用承载可完成特定的业务。

【E-UTRAN网络接口】

S1接口

   S1—用户平面

                  

        S1接口用户平面（eNodeB~S-GW）

      S1用户面接口（S1-U）是指连接在eNodeB和S-GW之间的接口， S1-U接口提供eNodeB和S-GW之间用户平面PDU的非保障传输。S1接口用户平面协议栈如上图所示，传输网络层建立在IP层之上，并且位于UDP/IP 之上的GTP-U 用于在eNodeB和S-GW之间传输用户平面PDU。

附：

 

• 使用GTP用户平面的一个优点是它固有的可鉴别隧道的机制并支持3GPP内部的移动性。
• 对于用户平面协议栈，IP版本号和数据链路层是完全任选的。
• 一个传输承载是由GTP隧道端点和IP地址来鉴别的（源TEID（隧道端点标识）、目的TEID、源IP地址、目的IP地址）。
• S-GW将给定承载的下行数据包发送给与该承载相关的eNodeB IP地址。
• eNodeB将给定承载的上行数据包发送给该承载在相关的EPC Ip地址。

 

   S1—控制平面

                 

        S1接口控制平面（eNodeB~MME）

      在IP传输层，点对点传输被用于传送信令PDU。每个S1-MME接口实例都关联一个单独的SCTP，与一对流指示标记作用于S1-MME 公共处理流程中。只有很少的流指示标记作用于S1-MME 专用处理流程中。

      MME分配的针对S1-MME 专用处理流程的MME通信内容指示标记，以及eNodeB分配的针对S1-MME 专用处理流程的eNodeB通信内容指示标记，都应当对特定UE的S1-MME信令传输承载进行区分；通信内容指示标记在S1-AP消息中单独传送。

附：

      SCTP（Stream Control Transmission Protocol）—流控制传输协议：是一种可靠的传输协议，它在两个端点之间提供稳定、有序的数据传递服务（非常类似于 TCP），并且可以保护数据消息边界（例如 UDP）。然而，与 TCP 和 UDP 不同，SCTP 是通过多宿主（Multi-homing）和多流（Multi-streaming）功能提供这些收益的，这两种功能均可提高可用性 。

SCTP 提供如下服务：

* 确认用户数据的无错误和无复制传输；

* 数据分段以符合发现路径最大传输单元的大小；

* 在多数据流中用户信息的有序发送，带有一个选项，用户信息可以按到达顺序发送；

* 选择性的将多个用户信息绑定到单个 SCTP 包；

* 通过关联的一个终端或两个终端多重宿主支持来为网络故障规定容度。

X2接口

   X2—用户平面

                  

           X2接口用户面(eNodeB-eNodeB)

       X2 用户面接口(X2-U)是指连接在eNodeB之间的用户面接口， X2-U接口提供非保证的用户面PDU的交付。X2的用户面协议栈如上图所示，传输网络层是建立在IP传输上，GTP-U是在UDP/IP上承载用户面的PDU。

       X2-UP接口协议栈和S1-UP协议栈是一样的。

    X2—控制平面

                    

             X2接口用户面(eNodeB-eNodeB)

         每 X2-C接口含一个单一的SCTP并具有双流标识的应用场景应用X2-C的一般流程。具有多对流标识仅应用于X2-C的特定流程，特定流程标识数目的上线是FFS。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eNB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。

【S1接口例程——承载管理】

• 目的：在CN和eNodeB上为UE建立业务通道。
• 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（具体包括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。

【S1接口例程——上下文管理】

•  目的：在eNB中建立UE的初始上下文。
•  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（具体包括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。

【S1接口例程——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。
• 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（具体包括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。

【S1接口例程——寻呼】

• 目的：MME通过寻呼与处于IDLE状态的UE建立信令连接。
• 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。