LTE的高级网络架构包括以下三个主要组件：

• 用户设备(UE)。

• 演进的UMTS地面无线接入网(E-UTRAN)。

• 演进型分组核心(EPC)。

演进的分组核心与外部网络中的分组数据网络进行通信，例如互联网，专用公司网络或IP多媒体子系统。系统不同部分之间的接口分别表示为Uu，S1和SGi，如下所示：

用户设备(UE)

LTE用户设备的内部架构与UMTS和GSM使用的架构相同，而UMTS和GSM实际上是移动设备(ME)。移动设备包括以下重要模块：

• 移动终端(MT) ：处理所有通信功能。

• 终端设备(TE) ：这将终止数据流。

• 通用集成电路卡(UICC) ：也称为LTE设备的SIM卡。它运行一个称为通用订户身份模块(USIM)的应用程序。

USIM存储与3G SIM卡非常相似的用户特定数据。这样可以保留有关用户电话号码，家庭网络身份和安全密钥等的信息。

E-UTRAN(接入网)

演进的UMTS地面无线接入网(E-UTRAN)的架构如下所示。

E-UTRAN处理移动台和演进的分组核心之间的无线电通信，并且只有一个组件，称为eNodeB或eNB的演进基站。每个eNB是控制一个或多个小区中的移动站的基站。与移动台进行通信的基站称为其服务eNB。

LTE Mobile一次仅与一个基站和一个小区进行通信，eNB支持以下两个主要功能：

• eBN使用LTE空中接口的模拟和数字信号处理功能向所有移动台发送和接收无线电传输。

• eNB通过向其发送诸如切换命令之类的信令消息来控制其所有移动设备的低级操作。

每个eBN都通过S1接口与EPC连接，也可以通过X2接口与附近的基站连接，该接口主要用于切换过程中的信令和数据包转发。

家庭eNB(HeNB)是已经由用户购买以提供家庭内的毫微微小区覆盖的基站。家庭eNB属于封闭用户组(CSG)，并且只能由具有USIM的移动台访问，该USIM也属于封闭用户组。

演进型分组核心(EPC)(核心网络)

演进式分组核心(EPC)的体系结构如下所示。为了简化起见，图中没有显示更多的组件。这些组件包括地震和海啸预警系统(ETWS)，设备标识寄存器(EIR)以及策略控制和收费规则功能(PCRF)。

以下是上述架构中显示的每个组件的简要说明：

• 归属订户服务器(HSS)组件是从UMTS和GSM转发来的，是一个中央数据库，其中包含有关所有网络运营商的订户的信息。

• 分组数据网络(PDN)网关(P-GW)与外界通信，即分组数据网络PDN，使用SGi接口。每个分组数据网络由接入点名称(APN)标识。 PDN网关的作用与UMTS和GSM的GPRS支持节点(GGSN)和服务GPRS支持节点(SGSN)相同。

• 服务网关(S-GW)充当路由器，并在基站和PDN网关之间转发数据。

• 移动性管理实体(MME)通过信令消息和归属订户服务器(HSS)控制移动台的高级操作。

• 策略控制和计费规则功能(PCRF)是上图中未显示的组件，但它负责策略控制决策以及控制策略控制执行功能中基于流的计费功能( PCEF)，位于P-GW中。

服务网关和PDN网关之间的接口称为S5 / S8。这具有两个略有不同的实现，如果两个设备在同一网络中，则为S5；如果两个设备在不同网络中，则为S8。

E-UTRAN和EPC之间的功能划分

下图显示了LTE网络的E-UTRAN和EPC之间的功能划分：

2G / 3G与LTE

下表比较了2G / 3G abd LTE中使用的各种重要网络元素和信令协议。