上一筆記的最后說明了層級組網架構和扁平化組網架構的區別，目前，無論是公司管理還是4G組網，都向着更加靈活的扁平化趨勢發展。LTE的組網架構發生了革命性的變化，但對外宣稱是“演進”。LTE“演進”的工作可以概括為：“四化一分離”。
①扁平化。取消中間級，加強基層職能。
②分組化。取消專用特權通道（CS域），加強分組共享能力。
③IP高速化。取消傳統信息傳送方式，修建現代IP信息高速公路。
④多組織融合化。不僅考慮已存在的符合3GPP標准的現有制式，還有考慮非3GPP標准的制式。
⑤一分離：控制面與業務面分離。
1.從四層到三層
LTE/SAE（System Architecture Evolution，系統架構演進）包括無線接入網和核心網在內的組網架構變遷，是LTE各項演進的基礎。LTE/SAE的組網架構變遷主要包括扁平化、分組域化、IP化、多制式融合、用戶面和業務面分離等工作，目的是提高峰值速率、降低系統時延、簡化運營維護、降低系統成本。
LTE/SAE的組網架構變遷不僅是層級關系的變化，還包括網元職能的轉變，也就是各網元之間如何分工（功能划分）、如何配合（接口）、遵循的規矩（協議）問題。
1.1 少一層
3G UMTS協議中，組網架構為4層：終端（UE），基站（NodeB），無線網絡控制器（RNC），核心網（CN）。RNC位置的網元在2G中稱為基站控制器（BSC），RNC直接由Iur接口，不僅僅是基站控制器，還是無線接入網絡的控制器。UMTS 4層網絡架構如圖所示
LTE/SAE的無線接入網叫eUTRAN（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演進的通用陸地無線接入網絡，3G叫UTRAN），網絡架構如下圖
eUTRAN和UTRAN比，去掉了RNC，減少了一層，減少了基站與核心網之間信息交互的多節點開銷，更加扁平化。帶來的好處是：
（1）節點數量減小，用戶面時延大大縮短
（2）簡化了控制平面從睡眠狀態到激活狀態的過程，減少了狀態遷移的時間
（3）降低系統復雜性，減少了接口類型，系統內部相應的交互操作也隨之減少。
1.2 多一口
eUTRAN由若干eNodeB組成，eNodeB之間增加了一個X2接口。X2以光纖為載體實現無線側IP化傳輸，使得基站網元之間可以協調工作，以往的基站之間是沒有接口的。
eNodeB之間的接口方便LTE的無線網組成網狀網（Mesh網）。LTE一個基站與多個基站相連，任何兩點間故障還可通過其他通路相連，不會造成某個基站成為孤點，Mesh組網最小化了基站稱為孤點的概率，增強了網絡健壯性。而UTRAN只有RNC之間有接口，NodeB間無接口，一旦NodeB和RNC之間連接中斷，該NodeB會成為孤點。
2.“胖”基站
3G的無線接入網UTRAN由NodeB和RNC兩種網元組成，NodeB完成射頻處理和基帶處理，RNC主要負責控制和協調基站間配合工作，完成系統接入控制、承載控制、移動性管理、無線資源管理等控制功能。eUTRAN去掉RNC網元后，其底層功能分給了eNodeB，高層功能分給了核心網的AGW（接入網關，包括服務網關SGW和分組數據PDN網關PGW）。eNodeB的功能主要是由3G階段的NodeB、RNC、SGSN、GGSN四個網元的部分功能演化而來。
eNodeB除了上述功能，還包括與LTE核心網（EPC）進行信息交互的功能，如為UE選擇移動性管理實體，選擇用戶面數據的服務網關的路由等。
3.LTE核心網EPC（Evolved Packet Core）
3.1 EPC演進
EPC主要由MME（移動性管理實體），SGW（服務網關）和PGW組成。多個EPC的集合稱為EPS
EPC的演進表現在：
取消了CS域，CS域業務承載在PS域，實現了核心網的IP化。語音業務（Voice）在以往無線制式中有CS承載，在LTE中則完全由PS域承載，即所謂的VoIP（Voice over IP）。
全網IP化，各網元節點之間的接口也都使用IP傳輸。LTE全網IP化的關鍵支撐就是端到端的QoS保障機制。
LTE/SAE在核心網演進中實現了用戶面和控制面的分離，即用戶面和控制面功能分別由不同的網元實體完成。可降低系統時延，提升核心網處理效率。
MME屬於控制面設備，負責信令傳輸；
SGW和PGW屬於用戶面設備，負責用戶數據包的過濾、路由、轉發。
EPC和eUTRAN間的接口是S1，由於用戶面和控制面的分離，S1接口也可分為用戶面接口S1-U和控制面接口S1-MME。
LTE核心網還支持多網融合，支持包括LTE在內的多種無線接入技術，不僅要支持UMTS網絡接入，還支持非3GPP制式的網絡接入，如GSM、CDMA、WLAN、WiMAX等網絡，實現了不同無線制式在EPC平台上的大融合。
EPC和各種無線制式中都設計有標准接口，方便業務使用時在不同制式的無線系統中無縫切換，如圖所示。
說明：LTE制式對應的無線接入網稱為eUTRAN，UMTS（WCDMA/TD-SCDMA）對應的無線接入網稱為UTRAN，GSM和EDGE對應的無線接入網稱為GERAN（GSM EDE Radio Access Network）；CDMA對應的無線接入網稱為1xRTT（CDMA 1x Radio Transmission Technology）；CDMA2000對應的無線接入網稱為HRPD（CDMA
2000 High Rate Packet Data)
3.2 EPC和eNodeB功能划分
MME主要功能有尋呼、切換、漫游、鑒權，對NAS（非接入層）信令的加密和完整性保護，對AS（接入層）安全性控制、空閑狀態移動性控制等。其中NAS信令是指UE和核心網EPC直接聯系使用的，他是接入網eUTRAN（即接入層）不作分析，也不直接使用的信令（所以叫非接入層信令）；AS信令是接入網eUTRAN分析並使用的信令。
SGW（服務網關）是EPC和eUTRAN的一個邊界網關，不和其他系統網關如GGSN、PDG直接相連，主要功能是LTE系統內的分組數據路由及轉發、合法監聽、計費。
PGW（PDN網關）是和運營商外部或內部的分組網絡連接的網關，功能類似UMTS或EDGE中的GGSN，是所有3GPP系統或者非3GPP系統非組網絡的統一出口。主要功能包括分組包深度檢查、分組數據過濾及篩選、轉發、路由選擇等。還負責UE的IP地址分配，速率限制、上下行業務級計費等功能。設計PDN網關的目的是為了方便引入LTE系統以外的分組網絡，使得多系統引入LTE的接口數目最小化，EPS和外界的接口功能簡單化、清晰化，從而使LTE/SAE的核心網真正成為一個多制式融合的平台。
打個比方：MME是負責流動人口管理的公安部門，SGW是一個負責人員和物資中轉地快遞公司，PGW則是對人員和物資進行出入境檢查的口岸。
EPC的三個網元是邏輯上的概念，和物理形態不一定一一對應。MME和SGW可以是一個物理節點，也可以是分離的兩個物理節點；SGW和PGW可以是一個物理節點或分離的兩個物理節點。但一般MME和PGW不在一個物理實體中，更沒有MME、SGW、PGW三位一體的。
轉自CSDN jyqxerxes