运营商大数据系列（一） LTE信令数据简析

一、通讯事务的数据传输方法   欢迎交流QQ:29295842

通讯事务，从大体上说能够分为语音事务和数据事务两大类，从体量上来说，语音事务需求的带宽要显着小于数据事务。

而通讯体系处理这两种事务的交流技术就是：电路交流（CS）和分组交流（PS：packet ）

1、电路交流的意思既是在两个通讯的终端之间分配专用物理传输通道，所以问题来了，这种方法对通讯资源的占用很大。当事务量越来越大时，就会有许多资源糟蹋。

2、分组交流既根据IP的数据包传送方法。每个数据包设置了地址，在通讯体系里通过地址来差异数据要传送的目的地。信道是同享的。

现在，最初，语音事务一般通过CS的方法在通讯网内传输数据，而数据事务以PS方法传输。跟着技术开展，在LTE中，语音和数据事务现已一起运用分组交流技术来传输数据了。能够看到中国移动现在声称现已有4成以上的语音事务现已用VoLTE传输。能够说未来当5G网络正式商用，用户的语音事务回落到4G网络，运用VoLTE传输将是三大运营商的干流解决方案。

二、通讯体系的信令流程

信令介绍：能够从前面提到的内容了解到，不管是PS仍是CS，通讯体系都需求供给一个跨过不同网元的传输通道，而且有“全程全网”的性质。而这其间必定触及到不同网元间的协同和操控。能在不同通讯设备之间的接口上传递的操控信息就是信令。

1、LTE事务与联接

PDN：IP网络，通常是指Internet（IPv4、IPv6、IPv4v6）

APN：终端（UE）用接入点APN来标识PDN，比如：cmwap、cmnet、ims

PDN联接：终端（UE）和PDN之间树立的传输通道，树立该联接之后，终端就获取了IP地址，能够正常传输事务。

 

 

一般情况下，UE能够一起联接多个PDN，但其间一般又一个默许PDN，其APN一般为cmnet，终端联接网络时分一般默许附着于默许PDN。

 

2、LTE事务承载（Bearer）

承载：既事务的传输通道。事务数据通过不同网元之间的承载来传输。

 

上面这张图中，途中每一层的承载由下一层的承载组成。eNB是基站，SWG是核心网中的Serving GateWay，PGN是PDN GateWay。而LTE需求在这些网元之间分段树立承载。毕竟结合组成PDN联接。每个进程的称谓见图。

其间，

1）PGW不仅是LTE的网关，一起还要为UE分配IP用于联接相应PDN。

2）S5/S8承载根据终端用户的方位而定，在本地用S5，在周游用S8

三、默许承载与专用事务承载

同一个PDN 能够接 N个EPS承载，每个的Qos能够不同，用于传送不同的事务数据。这其间，又一个默许承载（Default EPS Bearer），用于结束LTE终端的永久在线，减少时延，他的生命周期从终端附着直到终端去附，这样减少了事务传输时的信息=令交互时间。但是默许承载的QoS最低，承载的资源分配较少，遇到对QoS有额定要求的事务需求树立专门的事务承载，专用承载一旦事务完毕就开释了。随用随拆。

但是默许承载在终端处于待机状况的时分只保存EPC-Bearer的S5/S8部分，而无线承载（E-RAB）将会被开释节约资源。

注：由于终端是可移动的，可能会脱离SGW掩盖规划，所以EPC-Bearer的S5/S8部分（核心网部分）在终端待机时也可能会改动。

四、LTE体系事务和信令的品种

上图展示了LTE体系的事务和信令的相关EPC网元，包含MME、HSS、PCRF，虚线表明信令联接

• HSS(Home Subscriber Server):在通讯网中，HSS在网络中的功用相似，均用来存储用户的鉴权数据，事务签约数据，并保护移动用户的方位信息，为呼叫等事务供给路由。——简略的说，此处HSS是EPC的数据库，存储着用户签约信息。
• MME(Mobility Management Entity)：MME是EPC中的关键网元，它担任闲暇方式的UE(User Equipment)的定位，传呼进程，包含中继，简略的说MME是担任信令处理部分。MME触及到bearer**/封闭进程，而且当一个UE初始化而且联接届时为这个UE选择一个SGW(Serving GateWay)。通过和HSS交互认证一个用户，为一个用户分配一个暂时ID。MME一起支撑在法则答应的规划内，进行阻挠、监听。MME为2G/3G接入网络供给了操控函数接口，通过S3接口。为周游UEs，面向HSS相同供给了S6a接口。-----百度百科

• PCRF(Policy and Charging Rules Function 战略与计费操控)：用来操控事务承载的QoS的网元，与PWG联接，能够为用户供给差异化的服务（通过GGSN与PCRF的互控对可结束对用户的每个事务的带宽进行捆绑）。

 

四、LTE无线网络的事务&信令接口

 

上图是LTE无线网络部分触及的网元间的事务/信令接口

1）基站（eNB）和核心网之间选用S1接口，S1有两种接口

• S1-MME 联接eNB和MME，接口专门传送信令
• S1-U 联接eNB和SGW接口传输事务数据

2）多个eNB之间选用X2口联接，X2接口上能一起传输事务&信令

3）eNB和UE之间选用Uu接口，Uu接口上也是能一起传输事务&信令

至此，咱们现已了解了4G无线网落中的一些信令接口，下面咱们结合实际来看下。

下图是截自某运营商4G数据收集项目的投标文件中

咱们根据前文提到的知识，现已能够看出，这里面有S1-MME、S1-U等接口的信令数据，以及MME的4G话单数据。表中其他的信令和接口，大部分不是LTE网络的。欢迎交流QQ:29295842