LTE(Long-term Evolution)即长期演进技术,是一种高速无线通信技术。LTE系统的架构参照了3GPP和过去的GSM系统资料,使用了分层的架构模式以实现高速数据传输和支持不同类型的业务。它的架构可以被划分为两个主要部分:E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)和EPC(Evolved Packet Core)。
E-UTRAN负责LTE系统的射频接入,其拓扑结构分为基础子系统和用户设备。基础子系统主要包括大量分布在网络中的同步时钟和射频放大器,可以支持在各种射频频段内的广域无线连接。用户设备则是终端和无线电网络的接口,用于实现移动通信和数据传输。
EPC则负责3D数据通信,是连接到E-UTRAN的中央控制节点。它的主要功能是处理页面传输和用户身份验证,实现系统的鉴权和数据传输。它由控制平面和用户平面组成,以支持各种网络通信标准。控制平面主要包括MME(Mobility Management Entity)和HSS(Home Subscriber Server),负责在系统接入和退出时实现鉴权和其他逻辑流程。用户平面则负责数据分组和传输,包括PGW(Packet Gateway)、SGW(Serving Gateway)和PDN(Packet Data Network)。
除此之外,E-UTRAN还具有分组交换数据网络(Packet Switched Data Network)和UE的关键功能,包括互联网接入、实时音频和视频通话,以及文件共享和云存储等业务。在E-UTRAN架构中,多个eNB和UE可以组成公共网络,以实现大规模、高速的无线通信。
LTE系统支持多个类别的设备,包括手机、平板电脑、传感器、计算机和人工智能设备。用户设备每秒钟可以在多个频段之间切换,以优化带宽使用,同时用户可以通过ENB和EPC之间的共享网络,轻松实现数据共享和同步通信。实际上,多种网络和协议可以在LTE系统之上运行,例如LTE-DC、TD-LTE、TDD-LTE和LTE-M,这使得整个系统非常灵活和可扩展。