系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

引入了Home eNode B的LTE系統(tǒng)，在整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上和只有宏基站（macro eNode B）的LTE系統(tǒng)基本上一致。由于Home eNode B主要用于家庭以及中小企業(yè)等室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景，需要具備體積小、安裝靈活性高的特點(diǎn)，而Home eNode B之間的X2接口通信較為復(fù)雜，LTE R9規(guī)范不支持Home eNode B之間的X2接口。目前Home eNode B系統(tǒng)支持3種可選的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，圖5‑17是Home eNode B和核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)直接連接的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖，圖5‑18是僅在控制平面部署Home eNode B GW節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖，圖5‑19是控制平面和用戶平面都部署Home eNode B GW節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖。

1．Home eNode B和核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)直接連接

如圖5‑17所示，Home eNode B直接和核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)MME/S-GW相連接，為了減少接口信令交互數(shù)量以及MME/S-GW的處理負(fù)荷，避免UE在移動(dòng)過(guò)程中頻繁發(fā)生Inter-MME切換，Home eNode B與MME/S-GW之間具有靈活的連接（S1-flex）。此方案適合網(wǎng)絡(luò)初期部署Home eNode B節(jié)點(diǎn)較少的環(huán)境。

2．僅在控制平面部署Home eNode B GW節(jié)點(diǎn)

隨著用戶數(shù)量的增加，以及運(yùn)營(yíng)商新場(chǎng)景的應(yīng)用，Home eNode B節(jié)點(diǎn)部署將隨之增多。如果所有的Home eNode B都直接接入到核心網(wǎng)中，核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)MME將需要維護(hù)大量的SCTP連接，大大增加了核心網(wǎng)的處理負(fù)擔(dān)。

此架構(gòu)下引入新的集中節(jié)點(diǎn)Home eNode B GW（Home eNode B Gateway，MME GW），用來(lái)集中控制S1接口的控制平面，減小了由于大量Home eNode B接入對(duì)核心網(wǎng)MME節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的影響，如圖5‑18所示，對(duì)于S1接口的用戶平面，Home eNode B和S-GW建立直接的邏輯用戶平面連接，不經(jīng)過(guò)Home eNode B GW節(jié)點(diǎn)。

3．在控制平面和用戶平面都部署Home eNode B GW節(jié)點(diǎn)

在Home eNode B密集部署的環(huán)境下，如果Home eNode B和S-GW直接連接，Home eNode B和S-GW之間大量的GTP路徑管理消息將對(duì)S-GW造成較大的信令負(fù)荷，為減小對(duì)核心網(wǎng)S-GW節(jié)點(diǎn)的影響，Home eNode B GW也可以終結(jié)S1接口的用戶平面，如圖5‑19所示。

Home eNode B網(wǎng)絡(luò)參考點(diǎn)的定義如下。

（1）Uu參考點(diǎn)：UE和Home eNode B間的標(biāo)準(zhǔn)LTE-Uu接口。

（2）S1-MME參考點(diǎn)：如果沒(méi)有Home eNode B GW，此接口是Home eNode B和MME間的接口，如果有Home eNode B GW，則是Home eNode B和Home eNode B GW間的接口以及Home eNode B GW和MME間的接口。

（3）S1-U參考點(diǎn)：位于Home eNode B、Home eNode B GW和S-GW間的接口。S1-U可以終結(jié)在Home eNode B GW，也可以在Home eNode B和S-GW間建立直接的邏輯用戶平面連接。

（4）S11參考點(diǎn)：MME和S-GW間的標(biāo)準(zhǔn)接口。

（5）S6a參考點(diǎn)：MME和HSS間的標(biāo)準(zhǔn)接口。

（6）C1參考點(diǎn)：C1接口是CSG List Srv和支持CSG的UE間的接口。采用OTA（Over The Air）機(jī)制或OMA DM（開(kāi)放移動(dòng)聯(lián)盟設(shè)備管理協(xié)議，Open Mobile Alliance Device Management）來(lái)更新UE中的allowed CSG list。

網(wǎng)絡(luò)實(shí)體與功能

Home eNode B系統(tǒng)新增的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體有Home eNode B、Home eNode B GW、HeMS、SeGW和CSG List Srv，下面將介紹這些網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的主要功能。

1．Home eNode B

Home eNode B支持的功能應(yīng)和eNode B支持的功能相同（除了NAS節(jié)點(diǎn)選擇功能外）。Home eNode B和EPC之間的過(guò)程也和eNode B和EPC之間的過(guò)程相同。除了包含eNode B的已有功能，在和Home eNode B GW相連接的情況下，Home eNode B還包括下列功能：

（1）發(fā)現(xiàn)合適的服務(wù)Home eNode B GW；

（2）一個(gè)Home eNode B同時(shí)只能連接到一個(gè)Home eNode B GW，也就是說(shuō)，Home eNode B連接到Home eNode B GW時(shí)，Home eNode B不需要支持S1-flex功能；

（3）如果Home eNode B連接到Home eNode B GW，Home eNode B將不能同時(shí)連接到其他Home eNode B GW或者M(jìn)ME。

2．Home eNode B GW

負(fù)責(zé)對(duì)Home eNode B和EPC之間的信令和數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)，支持NAS節(jié)點(diǎn)選擇功能。Home eNode B GW的功能包括：

（1）中轉(zhuǎn)MME和eNode B間的UE相關(guān)的S1應(yīng)用層信令；

（2）終結(jié)去往MME和Home eNode B的UE無(wú)關(guān)的S1應(yīng)用層信令，在部署了Home eNode B GW的場(chǎng)景下，UE無(wú)關(guān)的S1應(yīng)用層信令過(guò)程將在Home eNode B和Home eNode B GW間、Home eNode B GW和MME間執(zhí)行；

（3）可選的終結(jié)和Home eNode B間的S1接口用戶平面，以及和S-GW間的S1接口用戶平面；

（4）支持Home eNode B使用的PLMN ID和TAC。

3．HeMS

Home eNode B管理系統(tǒng)（HeMS，Home eNode B Management System）的主要功能是為Home eNode B提供管理和參數(shù)配置，其主要功能如下：

（1）基于TR-069系列的網(wǎng)管接口標(biāo)準(zhǔn)；

（2）為Home eNode B提供配置管理、故障管理和性能管理；

（3）為Home eNode B提供初始配置數(shù)據(jù)；

（4）對(duì)Home eNode B進(jìn)行位置信息驗(yàn)證，并據(jù)此為Home eNode B分配適合的服務(wù)單元（服務(wù)HeMS，安全網(wǎng)關(guān)和Home eNode B GW/MME）。

4．SeGW

安全網(wǎng)關(guān)（SeGW，Security Gateway）的主要功能是提供Home eNode B到HeMS和Home eNode B GW/MME的安全接入，是一個(gè)必須的邏輯功能，負(fù)責(zé)建立IPSec安全隧道，鑒權(quán)加密Home eNode B和Home eNode B GW間或者Home eNode B和EPC間的數(shù)據(jù)，SeGW可作為獨(dú)立網(wǎng)元存在，也可集成在Home eNode B GW中。

5．CSG List Srv

CSG列表服務(wù)器（CSG List Srv，CSG List Server）是一個(gè)可選的功能，用于更新支持CSG的UE的允許CSG列表。

由上述各網(wǎng)絡(luò)實(shí)體構(gòu)成的完整Home eNode B系統(tǒng)的高層功能如下。

（1）Home eNode B GW發(fā)現(xiàn)功能：為Home eNode B決定服務(wù)Home eNode B GW的 地址。

（2）接入控制：決定UE是否能訪問(wèn)CSG小區(qū)。

（3）S1接口的建立：用于建立Home eNode B和MME間，或者Home eNode B和Home eNode B GW之間的S1連接。

（4）時(shí)間周期控制：控制允許臨時(shí)CSG用戶駐留于CSG小區(qū)的時(shí)間范圍。

（5）允許CSG列表管理：管理允許CSG標(biāo)識(shí)列表（對(duì)每個(gè)簽約用戶）。

（6）手動(dòng)CSG選擇：用戶手動(dòng)選擇CSG，手動(dòng)選擇CSG后應(yīng)觸發(fā)TAU過(guò)程，以便網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行CSG訪問(wèn)控制。

（7）空閑模式移動(dòng)性：向CSG小區(qū)或從CSG小區(qū)的小區(qū)選擇/重選。可能觸發(fā)TAU過(guò)程。

（8）從Home eNode B到宏基站的移動(dòng)性（Outbound）：重用宏基站到宏基站的移動(dòng)性管理過(guò)程。

（9）尋呼優(yōu)化：過(guò)濾尋呼消息，避免向UE并未注冊(cè)的Home eNode B/CSG小區(qū)發(fā)送 尋呼。

（10）NAS節(jié)點(diǎn)選擇功能：支持S1-flex特性。

（11）重新映射傳輸網(wǎng)絡(luò)層地址：如果用戶平面經(jīng)過(guò)Home eNode B GW，Home eNode B GW解析控制平面消息，重新映射用戶平面地址（TE ID和IP地址）。

表5-1中列出了在Home eNode B系統(tǒng)高層功能在接入網(wǎng)和核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間的劃分。

表5‑1 Home eNode B系統(tǒng)高層功能劃分 高層功能 UICC ME Home eNode B Home eNode B GW MME HLR/　　HSS CSG List　　Server Home eNode B GW

發(fā)現(xiàn) X 續(xù)表 高層功能 UICC ME Home eNode B Home eNode B GW MME HLR/　　HSS CSG List　　Server 接入控制 X Home eNode B和MME或者Home eNode B GW之間的S1建立 X X X 時(shí)間周期控制 X X X X X X CSG成員管理 X X X X X X Allowed CSG List允許CSG列表管理 X X X X 手動(dòng)CSG選擇 X X X X 空閑模式移動(dòng)性 X X X X 從Home eNode B到宏基站的移動(dòng)性

（Outbound） X X X X 尋呼優(yōu)化 X X NAS節(jié)點(diǎn)選擇功能 X X 重新映射傳輸網(wǎng)絡(luò)層地址 X