【LTE基礎知識】LTE之S1接口與X1接口介紹

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  與2G/3G系統(tǒng)相比,S1接口和X2接口是兩個新增的接口。S1接口是eNBMME之間的接口,包括控制面和用戶面。X2接口是eNB間相互通信的接口,也包括控制面和用戶面兩部分。

S1接口

    S1接口是MME/S-GW網(wǎng)關與eNB之間的接口,S1接口與3G UMTS系統(tǒng)Iu接口的不同之處在于,Iu接口連接包括3G核心網(wǎng)的PS域和CS域,S1接口只支持PS域。

  1. S1接口控制面

    S1控制平面接口位于E-NodeBMME之間,傳輸網(wǎng)絡層是利用IP傳輸,這點類似于用戶平面;為了可靠的傳輸信令消息,在IP曾之上添加了SCTP;應用層的信令協(xié)議為S1-AP。S1接口控制面協(xié)議棧如下圖所示:

  控制面功能:

1  SAE承載服務管理功能(包括SAE承載建立、修改和釋放);

2  S1 接口UE上下文釋放功能;

3  LTE_ACTIVE狀態(tài)下UE的移動性管理功能(包括Intra-LTE切換和Inter-3GPP-RAT切換);

4  S1接口的尋呼;

5  NAS信令傳輸功能;

6  S1接口管理功能(包括復位、錯誤指示以及過載指示等);

7  網(wǎng)絡共享功能;

8  漫游于區(qū)域限制支持功能;

9  NAS節(jié)點選擇功能;

10初始上下文建立過程;

11 S1接口的無線網(wǎng)絡層不提供流量控制和擁塞控制功能。 

        

  2.S1接口用戶面

  用戶平面接口位于E-NodeBS-GW之間,S1接口用戶平面(S1-UP)的協(xié)議棧如下圖所示。S1-UP的傳輸網(wǎng)絡層基于IP傳輸,UDP/IP之上的GTP-U用來傳輸S-GWeNB之間的用戶平面PDU。

    GTP-U協(xié)議具備以下特點:

1  GTP-U協(xié)議既可以基于IPv4/UDP傳輸,也可以基于IPv6/UDP傳輸;

2  隧道端點之間的數(shù)據(jù)通過IP地址和UDP端口號進行路由;

3  UDP頭與使用的IP版本無關,兩者獨立。

    S1用戶面無線網(wǎng)絡層協(xié)議功能:

1  S1接口目標節(jié)點中指示數(shù)據(jù)分組所屬的SAE接入承載;

2  移動性過程中盡量減少數(shù)據(jù)的丟失;

3  錯誤處理機制;

4  MBMS支持功能;

5  分組丟失檢測機制;

       

X2接口

    X2接口是eNBeNB之間的接口。X2接口的定義采用了與S1接口一致的原則,體現(xiàn)在X2接口的用戶平面協(xié)議結構與控制平面協(xié)議結構均與S1接口類似。

    X2口用戶面:

    X2接口用戶平面提供eNB之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸功能。X2-UP的協(xié)議棧結構如下圖所示,X2-UP的傳輸網(wǎng)絡層基于IP傳輸,UDP/IP協(xié)議之上采用GTP-U來傳輸eNB之間的用戶面PDU。

 

 X2口用戶面協(xié)議棧

    X2口控制面:

    X2接口控制平面協(xié)議棧如下圖所示,LTE系統(tǒng)X2接口的定義采用了與S1接口一致的原則,其傳輸網(wǎng)絡層控制平面IP層的上面也采用了SCTP,為信令提供可靠的傳輸。應用層信令協(xié)議表示為X2-AP。

 

 X2口控制面協(xié)議棧

    X2接口的主要功能有:

     移動性管理,包括切換資源的分配、SN Status的遷移、UE上下文的釋放。

     負荷管理,用于eNB之間互相傳遞負荷信息、資源狀態(tài)。

     錯誤指示,用于指示eNB之間在交互過程出現(xiàn)的一些未定義的錯誤信息。

     復位,用于對eNB之間的X2接口進行復位。

     X2接口建立,用于eNB之間互相交換小區(qū)信息。

     eNB配置更改,為了eNB之間正確交互信息,需要將發(fā)生更改的配置信息發(fā)送給對方,以達到信息的統(tǒng)一。

     eNB之間通過X2 Setup過程,來實現(xiàn)eNodeB間的小區(qū)信息交互,建立鄰接小區(qū)關系。在X2間交互的信息主要有兩大類:與負荷和干擾相關的信息,與切換相關的信息

     與負荷和干擾相關的信息

     此類信息主要用于小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)中,如用于上行ICICHII (高干擾指示) 以及 OI(負載指示),用于下行ICICRNTP(相對窄帶發(fā)射功率)。

     與切換相關的信息

     基于X2口切換的目的是達到快速的切換,所以X2口的切換為無縫切換或無損切換。與S1口切換相比,協(xié)議上優(yōu)先支持X2口切換。                          





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