計算機網(wǎng)絡(luò)移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)

移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)為了使用戶設(shè)備（UE）接入互聯(lián)網(wǎng),EPC核心網(wǎng)需要在UE與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN（這里以互聯(lián)網(wǎng)為例）之間建立起一條IP連接,即PDN連接,用來承載各種不同地寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。一條PDN連接就是一條穿越無線電接入網(wǎng)與核心網(wǎng)將一個UE與一個PDN連接起來地IP通道。由于EPC是一個全IP化地核心網(wǎng),傳統(tǒng)基于電路換行傳輸?shù)仉娫捳Z音業(yè)務(wù)在EPC也是作為IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以分組換方式行傳輸?shù)?。基站（eNodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）互聯(lián)網(wǎng)空接口用戶設(shè)備（UE）無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）核心網(wǎng)（）控制流量用戶流量移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)UE開機后首先找到一個eNodeB建立無線鏈路,并向系統(tǒng)行注冊（稱為"附著"）。eNodeB會為UE選擇一個移動管理實體（MME）,并將UE地附著請求轉(zhuǎn)發(fā)給該MME。MME將UE位置等有關(guān)信息發(fā)送給歸屬用戶服務(wù)器（HSS）,并為UE選擇一個服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）與一個PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）,建立一條連接互聯(lián)網(wǎng)地連接,同時P-GW為UE分配一個IP地址?；荆╡NodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）互聯(lián)網(wǎng)空接口用戶設(shè)備（UE）無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）核心網(wǎng)（）控制流量用戶流量為UE分配IP地址移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IPPDCPRLCMACL一PDCPRLCMACL一GTPUDP/IPL二L一繼GTPUDP/IPL二L一GTPUDP/IPL二L一繼應(yīng)用IPL二L一IPGTPUDP/IPL二L一IPL二L一IPS-GWP-GWeNodeBUE某服務(wù)器無線電鏈路GTP隧道GTP隧道IP核心網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)PDN連接由UE到eNodeB地?zé)o線電鏈路,eNodeB到S-GW地GTP（GPRSTunnellingProtocol）隧道與S-GW到P-GW地GTP隧道組成。GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)（GeneralPacketRadioService）地縮寫,為GSM用戶提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GTP隧道協(xié)議是GPRS定義地一個隧道協(xié)議。移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用IPPDCPRLCMACL一PDCPRLCMACL一GTPUDP/IPL二L一繼GTPUDP/IPL二L一GTPUDP/IPL二L一繼應(yīng)用IPL二L一IPGTPUDP/IPL二L一IPL二L一IPS-GWP-GWeNodeBUE某服務(wù)器無線電鏈路GTP隧道GTP隧道IP核心網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)GTP隧道建立在UDP/IP之上,用于在核心網(wǎng)IP之上傳送通用地用戶數(shù)據(jù)分組與信令分組。PDCP表示PacketDataConvergenceProtocol（分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議）,RLC表示RadioLinkControl（無線電鏈路控制協(xié)議）,都是空接口地數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。eNodeB,S-GW,P-GW與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器之間可能要經(jīng)過多個路由器。UE向服務(wù)器S發(fā)送IP數(shù)據(jù)報應(yīng)用IPPDCPRLCMACL一PDCPRLCMACL一GTPUDP/IPL二L一繼GTPUDP/IPL二L一GTPUDP/IPL二L一繼應(yīng)用IPL二L一IPGTPUDP/IPL二L一IPL二L一IPS-GWP-GWeNodeBUE某服務(wù)器S無線電鏈路GTP隧道GTP隧道IP核心網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)IPUEIPSPDCPIPUEIPSIP數(shù)據(jù)報UE向服務(wù)器S發(fā)送IP數(shù)據(jù)報應(yīng)用IPPDCPRLCMACL一PDCPRLCMACL一GTPUDP/IPL二L一繼GTPUDP/IPL二L一GTPUDP/IPL二L一繼應(yīng)用IPL二L一IPGTPUDP/IPL二L一IPL二L一IPS-GWP-GWeNodeBUE某服務(wù)器S無線電鏈路GTP隧道GTP隧道IP核心網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)IPUEIPSIPUEIPSGTP首部UDP首部IPeNBIPS-GWIPeNBIPS-GWUE向服務(wù)器S發(fā)送IP數(shù)據(jù)報應(yīng)用IPPDCPRLCMACL一PDCPRLCMACL一GTPUDP/IPL二L一繼GTPUDP/IPL二L一GTPUDP/IPL二L一繼應(yīng)用IPL二L一IPGTPUDP/IPL二L一IPL二L一IPS-GWP-GWeNodeBUE某服務(wù)器S無線電鏈路GTP隧道GTP隧道IP核心網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)IPUEIPSIPUEIPSGTP首部UDP首部IPS-GWIPP-GWIPS-GWIPP-GWUE向服務(wù)器S發(fā)送IP數(shù)據(jù)報應(yīng)用IPPDCPRLCMACL一PDCPRLCMACL一GTPUDP/IPL二L一繼GTPUDP/IPL二L一GTPUDP/IPL二L一繼應(yīng)用IPL二L一IPGTPUDP/IPL二L一IPL二L一IPS-GWP-GWeNodeBUE某服務(wù)器S無線電鏈路GTP隧道GTP隧道IP核心網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)IPUEIPS移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)UE位置發(fā)生變化時,可能會導(dǎo)致PDN連接地eNodeB,S-GW發(fā)生變化。若UE移動范圍較小,只是eNodeB發(fā)生改變,要重建eNodeB到S-GW地GTP隧道。若UE地移動范圍超出原來S-GW地服務(wù)范圍時,還要重建S-GW到P-GW地GTP隧道。在UE地移動過程,MME也可能發(fā)生變化,這時新地MME要從舊地MME獲取UE地上下文信息,并向HSS通知UE位置地改變情況。基站（eNodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）互聯(lián)網(wǎng)空接口用戶設(shè)備（UE）無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）核心網(wǎng)（）控制流量用戶流量移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)基站（eNodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）互聯(lián)網(wǎng)空接口用戶設(shè)備（UE）無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）核心網(wǎng)（）控制流量用戶流量一旦建立PDN連接,無論UE如何移動,PDN連接地P-GW都不會發(fā)生改變,UE地IP地址也不會改變,除非UE重新注冊網(wǎng)絡(luò)建立新地PDN連接。移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)UE開機注冊完成后,如果在一段時間沒有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),為了節(jié)約寶貴地?zé)o線頻率資源,會暫時釋放UE與eNodeB之間地空口鏈路,以及eNodeB與S-GW之間地GTP隧道,從而使UE入空閑狀態(tài)。當(dāng)UE有IP數(shù)據(jù)報要發(fā)往互聯(lián)網(wǎng),或互聯(lián)網(wǎng)有IP數(shù)據(jù)報要發(fā)送給UE,需要重新建立UE與eNodeB之間地空口鏈路,以及eNodeB與S-GW之間地GTP隧道?；荆╡NodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）互聯(lián)網(wǎng)空接口用戶設(shè)備（UE）無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）核心網(wǎng)（）控制流量用戶流量移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)P-GW還會為UE分配公網(wǎng)地DNS服務(wù)器地地址。在實際網(wǎng)絡(luò)部署,由于接入EPS地UE數(shù)量會非常龐大,一般來說P-GW只能為UE分配專網(wǎng)IP地址,即在P-GW與互聯(lián)網(wǎng)之間往往配置有NAT設(shè)備（圖沒有畫出）,可將多個專網(wǎng)IP地址映射到同一個公網(wǎng)IP地址上。MME,S-GW與P-GW都是邏輯結(jié)點,根據(jù)需要可以將多個邏輯結(jié)點合并在一個物理結(jié)點上實現(xiàn)?；荆╡NodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用戶服務(wù)器（HSS）互聯(lián)網(wǎng)空接口用戶設(shè)備（UE）無線電接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）核心網(wǎng)（）控制流量用戶流量移動終端接入互聯(lián)網(wǎng)基站（eNodeB）PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW）服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）移動管理實體（MME）歸屬用