網元的概念

基站：在LTE上講，叫做E-NodeB，LTE比3G更加扁平化了，去掉了原來的RNC。
網元：對於LTE架構來說，網元包含的很多，其中，基站也是其中的一個網元，除此外還有MME、SGW、PDN等等。

基站就是一個網元，基站和網元的關系類似蘋果和水果的關系

網元划分的粒度很多，看用途了，有物理網元，邏輯網元，等效網元數等

網元，不能不提網元管理系統。網元管理系統(EMS)是管理特定類型的一個或多個電信網絡單元(NE)的系統。一般來說，EMS管理着每個NE的功能和容量，但並不理會網絡中不同NE之間的交流。為了支持NE間的交流，EMS需要與更高一級的網絡管理系統(NMS)進行通信，NMS也是電信管理網絡(TMN)層次模型中的一元。EMS是基於TMN層次模型的運作支持系統(OSS)構架的基礎，這個構架使得服務提供商(SP)能夠滿足客戶對高速發展着的服務的需求，同時也能滿足嚴厲的服務質量(QOS)要求。

網元管理層(Network Element Management Layer)提供的管理功能服務實現對一個或多個網元的操作，如交換機、路由器、傳輸設備等的遠程操作，對設備的硬軟件的管理。該層管理功能通常就是對網絡設備的遠程操作和維護。

性能管理功能

性能管理主要提供有關通信設備狀況、網絡或網元效能的報告和評估。主要作用是收集通信網絡中有關設備實際運行的質量數據，形成統計數據用於監視或校正網絡、網元或設備的狀況和效能，為管理人員提供評價、分析、預測和規划的手段。  [2] 

故障管理功能

故障管理是對電信網設備及網絡通道的異常運行情況進行實時監視，完成對告警信號的監視、報告、存儲以及故障的診斷、定位和處理等任務，並給出告警顯示，使用戶能在盡可能短的時間內做出反應和決定，並采取相應的措施，對故障進行隔離和校正，恢復由故障而影響的業務。  [2] 

配置管理功能

配置管理負責監控網絡及網元設備的配置信息。

網絡配置涉及網絡的物理安排，負責建立、修改或刪除通道，當網絡出現故幛時，進行通道和設備的重新配置和路由恢復。

網絡配置涉及網絡的物理安排，負責建立、修改或刪除通道，當網絡出現故幛時，進行通道和設備的重新配置和路由恢復。 [2] 

安全管理功能

安全管理負責對訪問網管系統的操作人員進行安全檢查，避免未授權的操作人員對網絡資源和網絡管理功能的訪問。安全管理涉及虱所有的管理功能，

系統功能測試

編輯

網元管理系統功能測試包括6大類測試項目：拓撲管理測試、故障管理測試、性能管理測試、配置管理測試、安全管理測試和計費數據管理。

拓撲管理測試

拓撲管理測試主要保證網元 拓撲圖應能展示網絡資源、網絡資源邏輯分層、 機架/子架組成和交叉連接配置，此外拓撲圖還應具有一定的查看、導航、定位、監視以及拓撲編輯的功能。

故障管理測試

故障管理測試首要保證網管系統支持5類基本告警類型、5類告警嚴重級別和5類告警狀態，其次要分別測試網管系統對 SDH、ATM和以太網各類告警的支持情況，另外還有相關的告警信息管理，如收集告警報告與顯示測試、告警嚴重等級分配、屏蔽告警、抑制告警相關性和故障定位、查詢與統計告警、確認及清除告警、告警同步和告警預投入等。  [3] 

性能管理測試

性能管理測試主要保證網管系統對SDH、ATM和以太網的性能參數的支持，另外還包括基本的參數管理功能，如收集性能參數、設定性能監測參數、查詢/修改性能監測參數、上報性能數據和管理性能門限，以及對性能數據查詢和存儲、性能趨勢分析。 [3] 

配置管理測試

配置管理測試包括對配置數據管理、網元配置管理兩方面的相關測試。配置數據管理主要是指管理備份配置數據，檢查配置數據合法性、一致性，自動生成配置數據並對其進行查詢/打印、復制和上載、下載。

網元配置管理主要是指網元管理(創建、刪除、查詢網元)、SDH業務管理、設備保護和倒換管理、SDH保護管理、SDH保護倒換管理以及SDH開銷管理，ATM和以太網的業務管理、ATM VP保護倒換，公務管理、同步定時源管理、同步時鍾定時管理以及網元時間管理．  [3] 

安全管理

安全管理包括划分用戶等級，用戶管理(增加、刪除、鎖定與解鎖用戶)，操作、查詢、備份和刪除日志管理

計費數據管理

計費數據管理主要是指管理計費基礎信息，提供與計費有關的基礎信息，其中包括存儲連續30天的與通道有關的數據、ATM業務和 以太網業務的計費基礎數據，同時能將上述數據以 ASCII碼或文本文件的形式傳送給外圍存儲設備。  [3] 

存在的問題

編輯

網絡管理是網絡技術發展和應用的關鍵。當前，盡管許多網管平台和網管工具軟件已經被開發了出來，但仍存在較多的問題，這些問題包括：

① SNMP管理模式本身存在安全性問題。這是由SNMP的認證方式太簡單造成的。

②網絡技術的發展使得MIB—II中所定義的管理對象無法滿足當前網絡管理的要求。

③現存網絡管理工具雖然能夠在被管理設備發生故障后由SNMP的trap功能獲得信息，但由於 SNMP協議是基於無連接的，因此有可能丟失信息或需要較長時間才能鎖定故障設備。

④不同廠商的管理工具之間缺乏兼容性，這里主要指圖形界面方面。

⑤缺乏對中小型企業網絡管理的管理工具和支持網管人員進行二次開發的工具等。

主要網元功能

MME:主要負責信令處理及移動性管理，功能包括：NAS信令及其安全；跟蹤區域(Tracking Area)列表的管理；P-GW和S-GW的選擇；跨MME切換時對於MME的選擇；在向2G/3G接入系統切換過程中SGSN的選擇；鑒權、漫游控制以及承載管理；3GPP不同接入網絡的核心網絡節點之間的移動性管理(終結於S3節點)；信令面的合法監聽等。

SAE-GW：包括S-GW和P-GW，S-GW作為面向eNodeB終結S1-U接口的網關，負責數據處理；P-GW與分組數據網(PDN)連接；S-GW和P-GW接受MME的控制，承載用戶面數據。S-GW的主要功能包括：當eNodeB間切換時作為本地錨定點並協助完成eNodeB的重排序功能；在3GPP不同接入系統間切換時的移動性錨點(終結在S4接口，在2G/3G系統和P-GW間實現業務路由)；合法偵聽以及數據包的路由和前轉； PDN和QCI的上行鏈路和下行鏈路的相關計費等。

P-GW的主要功能有：分組數據包路由和轉發；3GPP和非3GPP網絡間的Anchor功能；UE IP地址分配，接入外部PDN的網關功能；基於用戶的包過濾；合法偵聽；計費和QoS策略執行功能；DIP功能；基於業務的計費功能；在上行鏈路中進行數據包傳送級標記；上下行服務等級計費以及服務水平門限的控制；基於業務的上下行速率的控制等。

HSS：用於存儲用戶簽約信息的數據庫。主要功能包括：存儲用戶相關的信息；簽約數據管理和鑒權，如用戶接入網絡類型限制、用戶APN信息、計費信息管理；支持多種卡類和多種方式的鑒權；與不同域和子系統中的呼叫控制和會話管理實體互通等。

PCRF：策略和計費控制單元，主要功能包括：用戶的簽約數據管理功能；用戶、計費策略控制功能；事件觸發條件定制功能；業務優先級化與沖突處理功能；QOS功能，網絡安全性功能；IP-CAN承載與IP-CAN會話相關聯策略信息的管理功能等。PCRF還可用於：對無限量包月的濫用者限制帶寬；保證高端用戶的流量帶寬；保證高質量業務的服務質量；動態配置計費策略，完成內容計費。

CG：3GPP R8版本EPC架構中計費節點為S-GW和P-GW，S-GW產生的計費信息類似於SGSN；P-GW產生的計費信息類似於GGSN。計費點將計費話單送至計費網關CG，由CG完成計費話單的檢錯、糾錯和話單的合並，並完成話單格式的轉換，然后將計費話單以標准格式送至運營公司的計費系統。

DNS：為EPC核心網網元和終端提供域名解析功能。

2.     接口與協議

EPC核心網基於2G/3G分組域架構演進而來，采用了控制與承載相分離的架構，新增了一些接口，且這些接口均基於IP協議，具體如下：

S1-MME接口：eNodeB和MME之間的接口，用於傳送用戶數據和相應的用戶平面控制幀。該接口底層采用SCTP協議，應用層采用S1-AP協議。

S1-U接口：eNodeB和S-GW之間的接口，用於承載用戶面隧道和切換時eNodeB之間的路徑交換。采用GTP-U協議，下層為UDP，其中GTP-U協議用來在eNodeB和S-GW之間進行用戶數據的隧道傳輸，UDP協議封裝用戶數據。

S3接口：SGSN和MME之間的接口，類似於3G系統中SGSN間的Gn接口，實現3GPP網間進行交互，采用GTP-C協議，下層為UDP。

S4接口：SGSN與S-GW之間的接口，類似於3G系統中SGSN與GGSN間的Gn接口。提供GPRS網和S-GW之間的相關控制和移動性管理。S4接口既可以只有信令面接口(GTP-C)，也可以包括用戶面的接口(GTP-U)。S4接口如果只作為信令面的接口，其采用GTPv2-C協議，GTPv2-C協議用來在GSN和S-GW之間傳輸信令消息。

S5/S8接口：S-GW和P-GW之間的接口，可以分為控制平面和用戶平面。S5接口是網絡內部S-GW和P-GW間接口。該接口應能在S-GW和P-GW分設情況下，提供用戶移動過程中的S-GW重定位的功能。S8是跨PLMN的S-GW和P-GW之間的接口，應具備漫游情況下的S5接口功能。該接口采用GTP協議，下層為UDP。

S6a接口：HSS與MME的接口，完成用戶接入認證、插入用戶簽約數據、對用戶接入PDN進行授權，與非3GPP系統互聯時對用戶的移動性管理消息的認證等功能。該接口下層采用SCTP，應用層為Diameter協議。

S10接口：MME之間的控制面接口，為MME再分布和MME之間信息的傳輸。采用GTPv2協議，下層為UDP。

S11接口：MME和S-GW之間的接口，用於傳輸承載控制與會話控制等信息。采用GTPv2 的控制面協議GTPv2-C，下層為UDP，其中GTP‑C用於對MME和S-GW間的信令消息進行隧道化封裝。UDP用於傳送MME和S-GW間的信令消息。

Gn/Gp接口：MME和3GPP Pre R8版本的SGSN之間的接口，用於傳輸會話控制等信息。也是2G/3G SGSN與P-GW之間的接口，分為控制平面和用戶平面，基於GTP v1。在非漫游情況下，Gn提供同一PLMN內2G/3G SGSN與P-GW之間的用戶面和控制面接口功能，P-GW提供2G/3G GGSN功能。在漫游情況下，Gp提供跨PLMN的2G/3G SGSN與P-GW之間的用戶面和控制面接口功能，P-GW提供2G/3G GGSN功能。

S12接口：UTRAN與S-GW之間的用戶面的接口(GTP-U)。當直接傳輸隧道建立后，S12成為UTRAN和S-GW間用戶平面隧道的接口點。S12接口的用戶面采用GTPv1協議。

Gx接口：PCRF與PCEF間的接口，其中PCEF位於P-GW中，提供QoS准則和計費標准的傳輸。

SGi接口：P-GW和分組數據網絡之間的接口，包括IMS核心網、外部公共或私人數據網，類似於Gi接口。

Rx接口：PCRF與AF間的接口，AF功能位於業務平台。