這篇文章主要介紹lte的最基礎的架構，包括lte網路的構成，每乙個網路實體的作用以及lte網路協議棧，最後還包括對乙個lte資料流的模型的說明。
這是一張非常有名的lte架構圖，從圖中可以看出，整個網路構架被分為了四個部分，包括由中間兩個框框起來的e-utran部分和epc部分，還有位於兩邊的ue和pdn兩部分。
在日常生活中，ue就可以看作是我們的手機終端，而pdn可以看作是網路上的伺服器，e-utran可以看作是遍布城市的各個基站（可以是大的鐵塔基站，也可以是室內懸掛的只有路由器大小的小基站），而epc可以看作是運營商（中國移動/中國聯通/中國電信）的核心網伺服器，核心網包括很多伺服器，有處理信令的，有處理資料的，還有處理計費策略的等等。
下面詳細地介紹每乙個元件的名稱與作用
全稱是user equipment，使用者裝置，就是指使用者的手機，或者是其他可以利用lte上網的裝置。
是enodeb的簡寫，它為使用者提供空中介面（air inte***ce），使用者裝置可以通過無線連線到enb，也就是我們常說的基站，然後基站再通過有線連線到運營商的核心網。在這裡注意，我們所說的無線通訊，僅僅只是手機和基站這一段是無線的，其他部分例如基站與核心網的連線，基站與基站之間互相的連線，核心網中各裝置的連線全部都是有線連線的。一台基站(enb)要接受很多臺ue的接入，所以enb要負責管理ue，包括資源分配，排程，管理接入策略等等。
是mobility management entity的縮寫，是核心網中最重要的實體之一，提供以下的功能：
在這裡所述的功能中，nas信令指的是三層信令，包含emm, esm 和nas 安全。然後移動性管理的話主要有尋呼，tai管理和切換。承載的話主要是eps 承載（bearer）的建立，修改，銷毀等。
是serving gateway 的縮寫，主要負責切換中資料業務的傳輸。
是pdn gateway的縮寫，其中pdn是packet data network 的縮寫，通俗地講，可以理解為網際網路，這是整個lte架構與網際網路的介面處，所以ue如果想訪問網際網路就必須途徑p-gw實體，從另外一方面說，如果想通過p-gw而訪問網際網路的話，必須要有ip位址，所以p-gw負責了ue的ip位址的分配工作，同時提供ip路由和**的功能。此外，為了使網際網路的各種業務能夠分配給不同的承載，p-gw提供針對每乙個sdf和每乙個使用者的包過濾功能。（也就是說在p-gw處，進出的每乙個包屬於哪個級別的sdf和哪乙個使用者都已經被匹配好了。這裡的sdf是服務資料流service data flow的縮寫，意思就是p-gw能區分每乙個使用者的不同服務的資料報，從而對映到不同的承載上去。以後會有關於sdf的更詳細的說明）。此外，p-gw還有其他的一些功能，比如根據使用者和服務進行不同的計費和不同的策略，這部分對於每個運營商都會有差異，在此不做多的贅述。
是home subscriber server的縮寫，歸屬使用者伺服器，這是存在與核心網中的乙個資料庫伺服器，裡面存放著所有屬於該核心網的使用者的資料資訊。當使用者連線到mme的時候，使用者提交的資料會和hss資料伺服器中的資料進行比對來進行鑑權。
是policy and charging rules function的縮寫，策略與計費規則，它會根據不同的服務制定不同的pcc計費策略。
是subscriber profile repository的縮寫，使用者檔案庫。這個實體為pcrf提供使用者的資訊，然後pcrf根據其提供的資訊來指定相應的規則。（這個我也不是很明白其具體內容）
是offline charging system 的縮寫，離線計費系統，對計費的記錄進行儲存。
上面介紹完了圖中所有的實體的名稱以及作用，其實真實的核心網中遠遠不止這些實體，還有很多，鑑於我也不是很懂，在此就不多說了。
然後下面針對圖中主要的幾個介面說說
lte-uu介面是位於終端與基站之間的空中介面。在這中間，終端會跟基站建立信令連線與資料連線，信令連線叫做rrc connection，相應的信令在srb上進行傳輸，（這裡，srb有三類，分別是srb0, srb1和srb2，srb可以理解為是傳輸信令的管道），而資料的連線是邏輯通道，相關的資料在drb上傳輸。這兩個連線是終端與網路進行通訊所必不可少的。
x2是兩個基站之間的介面，利用x2介面，基站間可以實現son功能（self organizing network），比如pci的衝突檢測等。
s1是基站與mme之間的介面，相關nas信令的傳輸都必須建立在s1連線建立的基礎上。
x2使用者面的介面是建立在gtp-u協議的基礎上，連線兩個基站，傳輸基站間的資料。（x2 handover等）
s1使用者面的介面是建立在gtp-u協議的基礎上，連線基站與mme，傳輸基站與mme之間的資料。（s1 handover，上網的資料流等）
剩下的介面在我個人的工作中沒有接觸，不是很了解，這裡就不多說了。
說協議棧，就得分開從兩方面來講，分別是使用者面與控制面。
先從使用者面開始說起
上圖是使用者面的協議棧，下面詳細地介紹每乙個層（主要功能）
pdcp
pdcp協議針對傳輸地資料報執行以下的操作：
rlcrlc層針對傳輸地資料報執行以下的操作：
macmac層對從高層傳來的mac pdu和從底層傳來的包做以下的處理：
gtp-u
gtp-u協議主要是用來**使用者的ip資料報，gtp-u協議還有個特點，只要gtp-u連線建立後傳輸資料，那麼在資料結束之後總會有end marker來標誌著資料流的結束。
下面是控制面的協議棧
上面是關於控制面的總圖，包含了lte-uu，s1-mme，s11等介面的，由於本人業務限制，對其他的不了解，就只簡單地介紹下面幾個
nas提供移動性管理和承載管理，比如說enb的資訊的更新，或者mme的配置資訊的更新會觸發configuration update信令的下發或者上載，然後e-rab的建立，修改，銷毀都是屬於nas管理的範圍之內。
rrcrrc協議支援傳輸nas信令， 同時也提供對於無線資源的管理
x2ap
x2ap協議支援無線網（e-utran）中的ue移動性管理和son功能。比如通過x2ap的資料**（在x2 handover的時候的資料**），sn status的**（handover時），或者時enb之間的資源狀態訊息交換等。
s1ap
s1ap協議如前所述，是s1 連線建立的時候用來傳輸信令的協議，該協議負責s1介面的管理，e-rab的管理，還有nas信令的傳輸，以及ue上下文的管理。
這裡通過乙個簡單的例子來全盤地看一下lte系統是怎麼樣運轉地。
首先是從終端到internet的方向傳輸，也就是我們通常所說的「上行傳輸」
上面這個例子記述了包從ue是怎麼一步一步地通過lte系統傳輸到internet的。
首先，ue發出乙個包時，包上面會打上ue的位址作為源位址，要去的網際網路上的伺服器的位址作為目的位址，傳送給基站enb，然後基站給包封裝到gtp 隧道裡可以傳輸的gtp包，每個包的源位址會被換成基站的位址，而目的位址則是被換成將要到達的serving gateway，然後，每個包也會包含他們所在傳輸隧道的隧道id：ul s1-teid。當包到達serving gateway時，源目位址被分別換成了serving gateway和p-gw的位址，同時，傳輸的隧道也由s1 gtp 隧道變成了s5 gtp隧道，當然隧道id也會隨之變化。最後，當包到達p-gw後，這時p-gw講gtp解開，檢視其真正的目的位址，然後將包送到網際網路上。這樣子就完成了乙個資料報從終端的網際網路的上傳。
下面看一下下行的傳輸
下行的情況與上行的情況正好相反，經過p-gw，s-gw，enb時會對資料報打包，在enb處會解封裝，然後直接把資料報傳輸給ue。
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