E-UTRAN和EPC核心網(wǎng)在NB-IoT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中承擔(dān)著彼此相互獨立的功能。E-UTRAN由多個eNB基站功能實體組成,EPC由MME、S-GW和P-GW功能實體組成。
eNB基站功能如下:
無線資源管理功能,包括無線承載控制、無線接入控制、連接移動性控制、UE上、下行資源動態(tài)分配和調(diào)度等。
IP報頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流的加密。
當(dāng)UE攜帶的信息不能確定到達(dá)某個MME的路由時,eNB基站為UE選擇一個MME。
使用戶面數(shù)據(jù)路由到相應(yīng)的S-GW。
MME發(fā)起的尋呼消息的調(diào)度和發(fā)送。
MME或運行和維護(hù)管理(Operation & Maintanence,O&M)發(fā)起的廣播信息的調(diào)度和發(fā)送。
在上行鏈路中傳輸標(biāo)記級別的數(shù)據(jù)包。
UE不移動時S-GW搬遷
用于UP模式的安全和無線配置
MME是LTE接入網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵控制節(jié)點,主要負(fù)責(zé)信令處理部分,包括移動性管理、承載管理、用戶的鑒權(quán)認(rèn)證、S-GW和P-GW的選擇等功能。MME同時支持在法律許可的范圍內(nèi)進(jìn)行攔截和監(jiān)聽。MME引入了NB-IoT能力協(xié)商、附著時不建立PDN連接、創(chuàng)建Non-IP的PDN連接、支持CP模式、支持UP模式、支持有限制性的移動性管理等。
S-GW是終止與E-UTRAN接口的網(wǎng)關(guān),在進(jìn)行eNB基站之間切換時,可以作為本地錨點并協(xié)助完成eNB基站的重排序功能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā),在上行和下行傳輸層進(jìn)行分組標(biāo)記,在空閑狀態(tài)時實現(xiàn)下行分組的緩沖和發(fā)起網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的服務(wù)請求功能,用于運營商之間的計費。S-GW引入了支持NB-IoT的RAT類型、轉(zhuǎn)發(fā)速率控制信息、S11-U隧道等。
P-GW終結(jié)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng)、IMS等)的SGi接口是,是EPS錨點,是3GPP與非3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的用戶面數(shù)據(jù)鏈路的錨點,負(fù)責(zé)管理3GPP和3GPP之間的數(shù)據(jù)路由,管理3GPP接入和非3GPP接入之間的移動,還負(fù)責(zé)動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)、策略執(zhí)行、計費等功能;如果UE訪問多個PDN,則UE將對應(yīng)一個或多個P-GW。P-GW引入了支持NB-IoT的RAT類型、創(chuàng)建Non-IP的PDN連接、執(zhí)行速率控制等。
S-GW和P-GW可以在一個物理節(jié)點或不同物理節(jié)點實現(xiàn),E-UTRAN、MME、S-GW和P-GW是邏輯節(jié)點,RRC子層、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(Packet Data Convergence Protocol,PDCP)子層、無線鏈路控制(Radio Link Control,RLC)子層、MAC子層、物理層是無線協(xié)議層。