MME功能

MME是LTE網路的網元，和S-GW,P-GW一起被稱作4G的核心網：EPC。這三個網元都是邏輯網元，意味著任何廠家（愛立信，華為，中興等）建立的LTE網路必須要有這三個邏輯網元。實際生產過程中，為了節省成本，有些技術好的廠家可以用一套系統（硬體+軟體）同時作為3G網元和4G網元，比如華為經常把3G的SGSN和4G的MME共用一套系統（硬體+軟體），華為的S-GW,P-GW經常合一為一套系統，同時還支持3G的GGSN。另外注意，2G/3G中的分組域核心網元是SGSN,GGSN。SGSN用於接入用戶，管理用戶，GGSN是關口局，鏈接Internt。 LTE（4G）網路中的分組域核心網元是MME,S-GW,P-GW。其中MME用作移動管理， P-GW鏈接Internet， S-GW作為用戶接入網路做一些路由選擇，資源分配等工作。 LTE的網路節點和3G的網路節點功能類似，但是一個是給3G服務，一個是給4G服務。

MME負責以下功能。

●NAS信令及其安全。

●將尋呼消息發送到相關的eNB，可選執行尋呼優化。

●安全控制（鑒權認證、信令完整性保護和數據加密）。

●跨CN的信令（支持不同3GPP接入網路之間的移動性）。

●空閑狀態UE的可達（含尋呼重傳消息的控制和執行）。

●跟蹤區（TA）列表管理（空閑態和激活態UE）。

●PDNGW（P-GW）和S-GW選擇。

●切換中MME發生變化時的MME選擇。

●切換到2G或3G接入網時的SGSN選擇。

●漫遊。

●空閑狀態的移動性控制。

●承載管理功能，包括專用承載的建立。

●非接入層信令的加密和完整性保護。

●支持PWS（PublicWarningSystem，公共預警系統，包括ETWS和CMAS）消息的發送。

1、接入控制，包括安全和許可控制。

2、移動性管理

移動網路必須清楚知曉用戶當前的位置信息，對EPC網路自然也不例外。EPC網路中的位置區稱為TA（Tracking Area），它與MSCS管理的位置區LA（Location Area）和SGSN管理的路由區RA（Routing Area）類似，用於EPC系統的用戶移動性管理。根據場景不同，可分為：同一MME內不同eNodeB之間的位置更新、不同MME之間的位置更新、周期性位置更新等，所有位置更新成功的結果是終端將當前自己所在的位置區TA通知到網路，並在MME、HSS網元中記錄下來。

3、附著與去附著

終端在進行實際業務之前必須完成在網路中的註冊過程，該過程稱為附著。附著成功的終端將獲得網路分配的IP地址，提供“永久在線”的IP連接；與傳統2/3G網路所不同的是，EPS網路直接通過初始化附著為用戶建立默認承載，而2/3G網路的用戶需要在附著之後，進行激活PDP上下文的過程中才會為其分配IP地址。

當終端不需要或者不能夠繼續附著在網路時，將會發起去附著流程，根據發起方不同，去附著可以由UE、MME或HSS發起，MME發起的去附著可能由於終端長時間沒有與網路交互，而HSS發起的去附著是由於用戶的簽約、計費信息等原因，網路主動斷開與終端的連接；根據是否成功通知到終端，又分為顯示和隱私去附著，其中前者指相互用信令通知到對方，後者是指網路側主動發起，但由於無線條件限制而無法通知到終端的情形。

4、會話管理功能

包括對EPC承載的建立、修改和釋放；與2G/3G網路交互時，完成EPC承載於PDP上下文之間的有效映射；接入網側承載的建立和釋放；根據APN和用戶簽約數據選擇合適路由

5、SGW與PGW的選擇

當用戶有數據業務請求時，MME需要選擇一個SGW/PGW，將用戶數據包轉發出去。

總體來說，MME類似於SGSN網元的控制面功能，將網元控制面與用戶面功能的分離更有利於網路扁平化的部署。MME除以上移動性管理等功能之外，還負責合法監聽、用戶漫遊控制以及安全認證等方面的管理。

LTE（LongTermEvolution，長期演進)，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2UMB合稱E3G（Evolved3G）

LTE是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作夥伴計劃）組織制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移動通信系統）技術標準的長期演進，於2004年12月在3GPP多倫多TSGRAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復用）和MIMO（Multi-Input&Multi-Output，多輸入多輸出）等關鍵傳輸技術，顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率（20M帶寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷后大概為140Mbps，但根據實際組網以及終端能力限制，一般認為下行峰值速率為100Mbps，上行為50Mbps），並支持多種帶寬分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統網路架構更加扁平化簡單化，減少了網路節點和系統複雜度，從而減小了系統時延，也降低了網路部署和維護成本。LTE系統支持與其他3GPP系統互操作。LTE系統有兩種制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即頻分雙工LTE系統和時分雙工LTE系統，二者技術的主要區別在於空中介面的物理層上（像幀結構、時分設計、同步等）。FDD-LTE系統空口上下行傳輸採用一對對稱的頻段接收和發送數據，而TDD-LTE系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，相對於FDD雙工方式，TDD有著較高的頻譜利用率。

LTE採用由eNB構成的單層結構，這種結構有利於簡化網路和減小延遲，實現低時延、低複雜度和低成本的要求。與3G接入網相比，LTE減少了RNC節點。名義上LTE是對3G的演進，但事實上它對3GPP的整個體系架構作了革命性的改變，逐步趨近於典型的IP寬頻網路結構。

LTE的架構也叫E-UTRAN架構，如圖1所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比，eNB不僅具有NodeB的功能，還能完成RNC的大部分功能，包括物理層、MAC層、RRC、調度、接入控制、承載控制、接入移動性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之間採用X2介面方式直接互連，eNB通過S1介面連接到EPC。具體地講，eNB通過S1-MME連接到MME，通過S1-U連接到S-GW。S1介面支持MME/S-GW和eNB之間的多對多連接，即一個eNB可以和多個MME/S-GW連接，多個eNB也可以同時連接到同一個MME/S-GW。