随着手机APP的迅猛发展,手机用户对手机上网的速率越来越敏感,对带宽的需求永无止境,从而越来越多的用户选择使用3G/4G手机享受无线上网带来的酣畅淋漓。随着3G/4G用户的直线增长,上网数据量的快速膨胀,对3G/4G LTE(Long Term EvoluTIon)网络性能提出了挑战。
从近几年的统计数据来看,移动数据业务的增长是瞠目结舌的,下图是2010年到2015年全球移动数据业务增长图,纵坐标表示的是全球每个月使用的数据业务,单位是TB 太比特,而这种增长趋势势必会保持并加速下去。
图一 全球移动数据流量增长
目前中国共有WCDMA (Wideband Code Division MulTIple Access,宽带码分多址),CDMA2000 (Code Division MulTIple Access 2000)和TD-SCDMA (TIme Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)三种3G技术并存,对应的运营商分别为中国联通,中国电信和中国移动。4G LTE有FDD-LTE (Frequency-division duplex,频分双工)和TD-LTE(也叫LTE TDD,Time-division duplex,时分双工)两大阵营,中国移动采用的是TD-LTE,中国联通和中国电信则采用的是FDD-LTE。
两种LTE技术的区别在于空中接口标准的不一致,但是LTE核心网EPC (Evolved Package Core)是一致的。
图二 3GPP接入,非漫游的LTE网络架构
图二是非漫游的LTE网络架构,另外还有漫游架构的,适用于用户漫游到其他运营商的网络中的情形,这种漫游架构在这里不做讨论。在图二中,E-UTRAN的实体是eNodeB,UE指的是用户终端,如我们的手机。 LTE EPC各个节点大致功能如下:
MME:Mobility Management Entity,属于控制平面设备,主要处理用户的信令。
S-GW:Serving Gateway,属于用户平面设备,处理用户的数据,进行会话管理,路由选择,数据转发,QoS控制,计费等。
P-GW:Packet Gateway,属于用户平面设备,他的主要功能是用户IP地址分配,会话管理,PCRF选择,数据转发,QoS控制,计费等。
PCRF: Policy and Charging Function,策略计费控制单元,包含策略控制决策和基于流计费控制的功能。
HSS: Home Subscriber Server,它的功能是存储用户签约信息。
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