LTE系统架构如图3.27所示。

图3.27 LTE架构^[72]

在LTE系统中，无线接入网称作E-UTRAN（Evolved UTRAN，演进的通用陆地无线接入网）。LTE是分组交换网络，不支持电路交换业务。电路交换特性的业务，例如语音，也已通过保证比特率的承载支持。核心网分成控制面实体MME（Mobility Management Enti-ty，移动管理实体）和用户面实体，包含SGW（Serving Gateway，服务网关）和PDNGW（Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关）。

E-UTRAN通过S1-U接口在用户面与核心网网元交互，通过S1-MME接口在控制面与核心网网元交互。MME负责承载管理、UE签权以及移动性管理。MME可以认为是SGSN的控制面。

SGW在用户面与无线网（eNodeB）交互。它是eNodeB间移动和切换到2G和3G网络的锚点。SGW可以看作SGSN的用户面。PDNGW是LTE系统与外部网络交互的接口，它给UE分配IP地址。PDNGW可以看作2G和3G网络的GGSN。

MME与HSS（Home Subscriber Server，归属订户服务器）通过S6a接口协议连接，HSS存储用户签约信息。HSS也支持用户签权，而不是另外设置一个独立的签权中心。

E-UTRAN架构如图3.28所示。

E-UTRAN通过S1接口与核心网网元交互。S1接口包括S1-MME接口和S1-U接口，S1-MME接口是eNodeB与MME之间的控制面接口，S1-U是eNodeB与SGW之间的用户面接口。图中用户面和控制面S1接口没有分开表示。

图3.28 E-UTRAN架构^[73](www.daowen.com)

为了提高应对核心网节点故障的适应能力，eNodeB与多个核心网网元连接，如图3.28多个并行的S1连接所示（右边的eNo-deB）。

在E-UTRAN内部，eNodeB之间通过X2接口连接。X2接口用于切换，这样有重叠覆盖区域的eNodeB将通过X2接口获益。如果没有配置X2接口，将通过S1接口切换，因此X2接口是可选的。如果配置了X2接口，则优先选择X2接口切换，而不是S1接口切换。X2接口切换信令过程更简单，而且是丢包更少的切换。

X2是逻辑接口。在实际移动回传实现中，X2数据通过一个汇聚节点路由，因为在相邻的eNodeB之间直接在物理层连接成本太高。X2接口包括X2切换交互的用户面和控制面业务。虽然X2接口的业务量不大，但它是回传设计的一个重要接口。

对比E-UTRAN和3GUTRAN架构，从移动回传的视角看，它们有很大的差异。第一，E-UTRAN实际只有一种网元eNodeB，因此不需要控制器—BTS之间的接口，这可以满足网络回传的实时性要求。第二，X2接口直接连接eNodeB—eNodeB，2G和3G网络没有这样的接口。第三，LTE本身是个全IP网络，其中没有其他标准传输选项，如3G的ATM协议。

LTE网元的主要功能总结见表3.1。

表3.1 LTE功能^[72]

在LTE中，eNodeB管理所有无线网络功能，因为eNodeB是E-UTRAN无线网络的唯一网络节点。这是LTE与2G、3G网络的主要区别，在2G、3G网络中，无线协议分布在BTS和控制器中。而对于LTE，所有协议（PDCP、RLC、MAC、RRC等）都在eNodeB中实现，也包括与核心网的接口。

LTE的进一步资料，请参考文献[69-71]。