📜  LTE漫游架构(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:17:27.249000             🧑  作者: Mango

LTE漫游架构介绍

LTE(Long-Term Evolution)即长期演进技术,是第四代移动通信技术标准,其网络架构包括用户终端、无线接入网(RAN)和核心网(CN)三个基本组成部分。在LTE漫游中,涉及两个CN的多种合作方案,其中包括了本地Break Out(LBO)、S6a-LBO和Complete LBO,并根据其不同的具体实现方式可分为独立漫游和合作漫游两种类型。本文将主要介绍LTE漫游架构的基本概念、实现方式以及相关技术。

基本概念
漫游

在移动通信中,漫游指的是用户在一个区域(通常是一国或者协议组织的区域)内从一个计费网络移动到另一个计费网络时,覆盖网络内的用户和服务可相互访问的过程。

LTE漫游

LTE漫游则是指用户在离开其“home”计费网络的覆盖范围时,使用另一个计费网络的覆盖范围时,对其无缝进入,同时能够维持其当前服务质量等级(QoS)以及正确标识用户身份,实现数据服务的无缝切换和计费。

实现方式
独立漫游

独立漫游方案是指漫游用户在移动到新的网络时,所有用户数据流量均在漫游时使用被访问后的CN进行处理和转发,其中包括控制信息和用户体验。也就是说,漫游用户访问的数据包并不经过原“home”网络的CN,两个网络只是进行用户身份的认证和授权等过程。

合作漫游

与独立漫游方案不同的是,合作漫游方案在IP数据包传输时需要原“home”网络的CN和漫游时访问的CN两个网络之间进行通信互操作。主要分为本地Break Out(LBO)、S6a-LBO和Complete LBO三种不同合作方案。

本地Break Out (LBO)

本地Break Out是指使用漫游用户在访问另一个网络时,在其原“home”网络的CN和漫游后访问的CN之间建立VPN隧道,从而实现漫游用户的移动控制和IP流量的处理。其优点是简单且易于部署,适用于单一地区的多个网络之间的本地化漫游。

S6a-LBO

S6a-LBO则是在LBO方案的基础上添加了数据源地址转换(NAT)过程,使得漫游用户能够在访问漫游网络时自动配对一个合适的地址从而实现流量控制和管理。该方案完全兼容LBO方案,适合于在多地区和多个PLMN之间漫游的场景。

Complete LBO

Complete LBO则是在漫游用户访问新的网络时完全解耦其来自“home”网络CN的数据流量。漫游时所有用户数据流量(无论控制信息或用户体验)均在漫游后访问的CN中进行处理和传输。该方案需要在所有参与合作漫游的网络之间建立专用的接口,因此部署和运营成本较高,一般适用于漫游流量较大的多个运营商之间。

相关技术
SGs

SGs界面用于提供承载控制和用户身份识别信息,以及用户QoS等级信息的传递。

S6a

与SGs不同,S6a界面则用于与Authentication Server(AuC)/Home Subscriber Server(HSS)之间交互验证与授权信息。其主要使用DIAMETER协议进行通信。

S1-MME

S1-MME界面是无线接入网络(RAN)和核心网(CN)之间的信令接口,主要用于各类信令的交换与传递(如位置验证、用户鉴权等)。

S1-U

S1-U界面则用于提供LTE数据流的传输,其中DPD(数据包鉴别)和PDCP(分组数据协议)协议则保障了数据的安全性和服务质量。

结论

LTE漫游作为移动通信领域的重要技术之一,在实现移动数据流量全球化和移动用户跨越国家和地区进行无障碍通信等方面拥有重要作用。本文从漫游的基本概念、独立漫游和合作漫游两种实现方式、以及相关技术层面进行了详细的介绍。相信对于研究和开发LTE漫游技术的程序员们,有着很大的参考价值。