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7/25/2019 Manuel-Alvarez-Campana-T3.pdf

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Manuel Alvarez-Campana

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Curso LTE3. Arquitectura funcional y protocolos

Unidad Didáctica 5 – Arquitectura y Protocolos de redes LTE



Indice

Introducción Arquitectura

Protocolos

Procedimientos

Marzo 2015 Curso LTE ‐ ISDEFE 2



Motivaciones de LTE

Fuerte crecimiento de tráfico en redes UMTS gracias a HSPA ypopularización de Smartphones y módems USB.

Margen de crecimiento con HSPA+ (Evolved HSPA), peroinsuficiente a medio plazo.

Necesidad de nuevo sistema con mayor capacidad, eficiencia yprestaciones: LTE (Long Term Evolution)

Tiempo

T r á f i c o

c u r s a d o Datos

Vo z

ModemsHSPA

Smartphones

UMTS HSPA HSPA+ LTEGPRSGSM




Evolución de UMTS (visión crítica)

Arquitectura inicial UMTS (Rel 99) basada en GSM/GPRS parafacilitar despliegue

– Mezcla de tecnologías: GSM, SS7, GPRS, ATM, Circuitos, IP, … Estrategia de evolución a Todo-IP (Rel4/Rel5)

– Dificultades prácticas de migración de ATM a IP en red de acceso – Retraso en introducción de servicios IP multimedia (IMS)

Mejora progresiva de prestaciones (HSPA/HSPA+) – Extensiones al interfaz radio WCDMA original

• modulaciones de mayor orden, antenas MIMO, dual carrier

– Demanda creciente exige solución más escalable

Conveniencia de desarrollar un nuevo sistema “desde cero” – Interfaz radio basado en OFDM – Arquitectura de red simple, Todo-IP

Estudios LTE y SAEen Rel 8 del 3GPP




Arquitectura UMTS (Rel 99)

Núcleo de Red (CN)

VLR

Reutilización de GSM/GPRS

(con algunos cambios)

Iu

Iub

Uu(W-CDMA)

Iur

Iu-CS

Iu-PS

Red de Acceso (UTRAN)

Infraestructura nueva:acceso radio

WCDMA y transporte ATM

RNCNode-B

Node-B

Gb

A

MSC GMSC

GGSNSGSN

Dominio CSGSM 64 kbit/s

Dominio PSGPRS GTP/IP

HLRRed SS7

RNC

Mezcla de tecnologías: ATM, Circuitos, IP, GSM, GPRS, SS7




Releases UMTS/3GPP


• Dominio CS independiente de transporte (IP, ATM, …)

• Mejoras en interfaz radio, QoS en UTRAN, TDD 1,28 Mchip/s

•Operación s in tándem (TFO)

Rel 4

(mar 01)

Rel 5(mar 02)

• IMS Fase 2 (mensajería instantánea, presencia, push to talk ...)

• Sevicios multimedia multicast/broacast (MBMS)

• Interfuncionamiento con WLANs

• Enhanced Uplink (HSUPA)

Rel 6(dic 04)

• Red de acceso radio basada en WCDMA y ATM

• Núcleo de red basado en GSM/GPRSRel 99(mar 00)

• Subsistema IP mul timedia (IMS)

• QoS extremo a extremo en dominio PS

• Red de acceso IP

• High Speed Downlink Packet Access (HSPDA)

• HSPA Evolution (HSPA+)

• LTE (Long Term Evolution)

• SAE (System Access Evolution)

Rel 7(dic 07)

• Enhanced UTRAN (E-UTRAN)

• Evolved Packet Core (EPC)Rel 8

(dic 09)

···

M e j o r e s p r e

s t a c i o n e s

( c a u d a l ,

l a t e n c i a )

E v o l u c i ó n h a c i a

a

r q u i t e c t u r a

“ T o d o - I P ”



Evolución de UMTS


Release 99

Iu-CS

Iu-PS

UTRAN

ATM

Core Net wor k

Domi ni o CS

TDM RTC

Domi nio PS IP Internet

WCDMA

Release 4

Iu-CS

Iu-PS

UTRAN

ATM

Core Net wor k

RTC

Dominio PS IP Internet

Domi ni o CS

IP WCDMA

Releases 5, 6

I u-CS

I u-PS

UTRAN

ATM

IP

Core Net wor k

RTC Domi ni o CS

IP

Internet Dominio PS

IP IMS

WCDMA

HSPA

VoIP en el

Core Network

Servicios IP Multimedia

(VoIP E2E)

Alternativa IP

para UTRAN

Interfaz radio mejorado

para servicios de datos

La idea era buena… pero el resultado final es complejo y poco eficiente, debido al

enfoque “cortar y pegar” reutilizando tecnologías previas (algunas obsoletas)



Red de acceso ATM (UTRAN)

RNC

RNC

RNCRNC

RNC

STM-1

STM-1

n x E1 n x E1

n x E1

n x E1

n x E1

E1

E12xE1

2xE1

E1

E12xE1

E1

E1

E1

E1

E1

E1

E1

E12xE1

E1

E1

E1

E1

E1

E1

Al núcleode red

Al núcleode red

ATM

ATM

ATM

E1

2xE1

E1E1

ATM

ATM

ATM

E1

E1

E1E1

2xE1

E1E1

ATMn x E1

Tecnología ATM potente, pero

compleja y “obsoleta”. No es IP.

Marzo 2015 Curso LTE ‐ ISDEFE

8



Red de Acceso IP (TR 25.933) Rel-5

Reemplazar ATM por IP en UTRAN – Simplicidad de gestión y configuración

– Tecnología IP más barata que ATM – Solución All-IP extremo a extremo

Problemas a resolver: – Eficiencia

• sobrecarga de cabeceras IP

• multiplexión tráfico de varios usuarios

– Retardo:• segmentación de paquetes

• mecanismos QoS en IP (Diffserv)

– Interfuncionamiento con equipos ATM-UTRAN

Solución de difícilaplicación práctica




Dominio CS (Rel 99)

TRAU IWF

Iu-CS

Node B

UENode B

RNC

RANAP

VLRVLR

MSC GMSC

Red SS7

AuC

HLREIR

Circuitos64 Kbit/s

ISUP

ISUP

MAP

Señalización móvil-red Señalización de red

INAP

MTP

SCCP

MAP

ISUP

CAP

TCAP SCP

CAPSMS-GMSCSMS-IWMSC

D

E

C

(H)

(B)(B)

Iub

Iub

F

SMS-C

Otras

redes

Obsolescencia de la

conmutación de circuitos


10



Dominio CS independiente de transporte

(Rel 4)

BICC (Bearer Independent Call Control, Q.1901)

MGW

GMSC

Server

SG

ISUP

RANAP

MSC

Server

MGWVoz/ATM

Iu-CS

H.248 H.248

BICC

Red IP

Voz/TDM

CSE

Control

UTRAN

Señalización

Voz

Voz/IP

Capa detransporte

Capa deControl

Capa deServicios

SIGTRAN

HSS

RTC

CAP MAPMAP CAP

Pero no es VoIP extremo

a extremo


11



Dominio PS

“Contexto PDP”: Especie de circuito virtual entre móvil y redexterna (Gi)

138.4.0.15

GGSN

SGSN

SGSN

Backbone

IP

10.0.0.1

10.0.0.2

10.0.0.3

138.4.0.0/16

Internet

Direcciones IP privadas Direcciones IP públicas

Túnel GTP

Paquete IP/IP

UE

RNC

Backbone ATM

NodeB

Portadora Radio Túnel GTP




Subsistema IP multimedia (Rel-5)

SGSNDominio

PSUTRAN GGSN

Capa de transporte

IMS CSCF

Capa de Control

SIP

Capa de Servicios

MAP, AAA,LDAP,

···

HSS

RTP

CSE

CAP

Servidores

de aplicación

SIP

ISUP

SIGTRAN

H.248

TDM

SIP

MGW

MGCF

TSWG

RTC

Mg

Mc

Internet

CSCF Call Session Control Function

MGCF Media Gateway Control Function

MGW Media Gateway

TSGW Trunk Signalling Gateway

HSS Home Subscriber Server

Incluye VoIP sobre Dominio PS.

¿Podemos prescindir de Dominio CS?


13



Tecnologías HSPA

(High Speed Packet Access)

Extensiones del inferfaz radio WDCMA original de UMTS

– HSDPA (Rel5), EUL (Rel-6), HSPA+ (Rel7/8)

Combinación de varios mecanismos – Modulaciones de mayor orden

– Nuevos esquemas de codificación

– Compartición estadística de recursos radio(tiempo, códigos, potencia)

– Scheduling rápido de paquetes en Nodo-B

– Adaptación de enlace (ACM)

– Retransmisiones en nodo-B (H-ARQ) Mejora de prestaciones:

– Mayores caudales: 14,4 Mbit/s en DL (HSDPA), 5.7 Mbit/s en UL (EUL)

– Reducción de latencia: HSDPA < 100 ms, HSDPA+EUL < 50 ms

Mayor inteligenciaen Nodo-B




Optimización de trayectos: Túnel directo

Señalización

Datos de usuario

• Reduce latencia end-to-end• Elimina cuelllos de botella (SGSN, RNC)

• Ahorra costes


15



Objetivos de LTE/SAE

“Desarrollar marco para la evolución o migración de los sistemas 3GPP hacia

un sistema optimizado basado en conmutación de paquetes, con mayores

tasas de bit, menores latencias y capaz de soportar múltiples tecnologías deacceso radio“




Desarrollo de especificaciones

Rel. 7: estudios LTE (interfaz radio) y SAE (arquitectura de sistema) Rel. 8: especificaciones del sistema EPS (Evolved Packet System),

basándose en LTE y SAE

– El 3GPP admite «LTE» como denominación comercial de EPS Rel. 9: especificaciones adicionales con aspectos pendientes de Rel. 8 Rel. 10: LTE Avanzado, alineado con iniciativa IMT-Advanced de ITU para

estandarización de sistemas 4G

Especificaciones

Sistema EPS

Red de acceso

EUTRAN

Núcleo de red

EPC

Rel. 8(2007-2008)

Rel. 7(2004-2006)

Estudios previos

LTE

Long Term Evolution

SAE

System Architecture Evol.

Temas pendientes

Rel. 9(2009-2010)

Llamada de

emergencia

Servicios MBMS

Femtocélulas

···

Sistema

LTE Avanzado

Rel. 10

(2011- )

Evolución a 4G




Interfaz radio LTE

Basado en OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) – Robustez frente interferencias, multitrayectos y atenuación selectiva – Usado en otros sistemas (ej. WiFi, WIMAX y DVB-T).

Ancho de banda dividido en numerosas subportadoras (de 15 KHz en LTE)ortogonales entre sí – evita interferencias cruzadas y necesidad de bandas de guarda

Solución escalable sin más que aumentar ancho de banda usado: – En LTE, se contemplan anchos de banda entre 1,4 MHz y 20 MHz

Bandas de frecuencias para sentido ascendente/descendente separadas o común:FDD (Frequency Division Duplex) o TDD (Time Division Duplex)

OFDM

F r e c u e n c i a

S u b p o r t a d o r a s

1,4 MHz 3 MHz 5 M H z 1 0 M H z 1 5 M H z 2 0 M H z

~ 6 M b p s ~ 1 5 M b p s ~ 2 5 M b p s ~ 5 0 M b p s ~ 7 5 M b p s ~ 1 0 0 M b p s




Bandas de operación de LTE

Bandas de operación distintas a nivel mundial

En Europa:

– Banda específica para LTE 2600 MHz – Re-farming de la banda 1800 MHz (GSM)

– Banda 800 MHz (dividendo digital TV)

Despliegue de operadores según espectro disponible y objetivos decobertura

A menor frecuencia,

mejor cobertura

Cobertura macrooutdoor en ciudades

Cobertura de interiores yzonas rurales

Obligación de cubri r 90% demunicipios de menos de5000 hab. con mínimo 30Mbit/s a finales de 2019




Canales radio LTE

Transmisión sobre interfaz radio estructurada en tramas, subtramas yslots

Sobre ellas se definen diversos canales físicos, lógicos y de transporte(enfoque similar a UMTS)

#0 #1 #2 #18 #19 ···Subtrama 1ms

(2 slots) Trama radio 10ms(20 slots, 10 subtramas)

UplinkDownlink

PCCHBCCH CCCH DCCH DTCH

PCHBCH DL-SCH

PBCH PDSCH PDCCH PHICH

CCCH DCCH DTCH

PRACH PUSCH

UL-SCH

PUCCH

RACH

Canales

lógicos

Canales de

transporte

Canales

físicos

A nivel físico y de transporte, casi todos los canales se mapeansobre los canales compartidos UL-SCH y DL-SCH




Acceso múltiple OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)

Compartición dinámica de capacidad entre los usuarios de la célula – Asignación dinámica de bloques de

recursos físicos en intervalos de 1 ms

– Posibilidad de usar distintos algoritmosde scheduling

* En sentido ascendente se usa SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiplex Access), variante deOFDMA con preprocesado digital que permite transmitir sobre una sola portadora, minimizando el consumo deenergía del terminal.

Bloque de recursos físicos

Duración 1 ms

12 subportadoras(12 x 15 KHz = 180 KHz)

12 ó 14 símbolos porsubportadora(QPSK, 16QAM o 64QAM)

Enfoque similar

a HSPA




Caudales de sistemas 3GPP


22



Prestaciones de LTE

Fuente: Nokia Siemens Networks


23



LTE: Arquitectura de Red y Protocolos

Introducción

Arquitectura

– Red de acceso (E-UTRAN)

– Núcleo de red (EPC)

Protocolos

Procedimientos




Evolved Packet System (EPS)

Principios de arquitectura EPS

Arquitectura IP plana: bien estructurada, pocos elementos, «todo IP» – Diseño «desde cero», sin reutilización de sistemas previos. – Sólo servicios modo paquete

Roaming y acceso alternativo desde otros sistemas (3GPP o no)

Redes de acceso 3GPPprevias (GSM, UMTS)

UTRANGERAN

Otras redes deacceso “no 3GPP” Conexión entre

operadores (roaming)

SGi

Redes de datos

IMSInternet

…

Evolved UTRAN(E-UTRAN)

InterfazRadio

(E-UTRA)

Equipo deusuario (UE)

eNodeB

Evolved Packet Core(EPC)

S1




Comparación con sistemas 2G/3G

Desaparición de: – dominio de circuitos

– red señalización SS7 – controladores radio

Nodo-B

Nodo-BIub

Uu

Dominio CS

MSC/VLR GMSC

Dominio PS

Gi

RTC/RDSI

Circuitos64 Kbit/s

Iu-PS

Red de Acceso

Núcleo de Red

ISUP+MAP

Red SS7

EIR

AuC HLR

SMSC

RNC

BackboneIPSGSN

Internet/IntranetGGSN

Arquitectura IP“plana”





Introducción

Arquitectura

– Red de acceso (E-UTRAN)


Procedimientos




Red de Acceso E-UTRAN (Evolved

UTRAN) Un único un tipo de elemento funcional:

e-NodeB (enhanced Node B)

– Híbrido de estación base y controlador

Interconectados al núcleo EPCmediante red IP («backhaul móvil»)

Sobre el backhaul se definen dosinterfaces lógicos:

– Interfaz S1: intercambio de tráficoentre eNodeBs y EPC

– Interfaz X2: facilita traspasosentre eNodeBs

Evolved

UTRAN(E-UTRAN)

Interfaz

Radio UE

RedIP

Evolved Packet Core (EPC)

MME/

SGW

MME/

SGW

Interfazlógico S1

eNodeBeNodeB

eNodeB

Interfaz

lógico X2




Funciones del eNodeB (Evolved Node-B)

Funciones de nivel físico del interfaz radio E-UTRA – modulación y demodulación, codificación de canal

– control de enlace radio: detección y corrección de errores

Control de recursos radio: asignación, cambio, liberación

Gestión de movilidad: procesado de medidas y traspasos

Intercambio de tráfico entre móvil y núcleo de red – de usuario, con pasarela de servicio (SGW)

– de control, con servidor de señalización (MME)

Otras: cifrado (datos y señalización), compresión decabeceras

El único elemento funcional de E-UTRAN


C d b kh l ó il



Concepto de backhaul móvil

Infraestructura de transmisión de la red de acceso de los sistemas celulares – Conexión de estaciones base hacia controladores / núcleo de red

Habitualmente descompuesto en dos tramos: – Última milla: enlazado final de estaciones base

• punto a punto o con concentración (cadena, árbol, anillo)

• cobre (E1, xDSL), fibra (PON, GPON,…), microondas

– Red de agregación: red metropolitana alta capacidad

• anillo SDH,

carrier ethernet,

MPLS,

etc

Estaciones base Última milla

Radioenlaces

Cobre

Fibra

Red de agregación Núcleo de red

Backhaul Móvil


T l í d b kh l



Tecnologías de backhaul

en sistemas celulares

GSM/UMTS: PDH en última milla y SDH en red de agregación – no escalable ante crecimiento de tráfico HSPA – desvío de tráfico HSPA sobre enlaces alta capacidad: xDSL (HSDSL, VDSL2+), FO,

radioenlaces LTE: backhaul de alta capacidad basado en Ethernet

– todo el tráfico es IP y equipos disponen de interfaces Ethernet – ultima milla: Ethernet sobre cobre (E1 bonding, HSDSL, VDSL2+), fibra (PON, GPON),

o radio (µondas, WIMAX) – red de agregación: Carrier Ethernet (+MPLS)

• múltiples opciones: MEF (Metro Ethernet Forum), IP/MPLS, MPLS‐TP, PBB‐TE, …

Posibilidad de integración de backhauls GSM/UMTS/LTE

ATM/PDH (nxE1 IMA, E3)cable, radio, fibra

ATM/SDHfibra, radio

ATMUMTS

IP/Ethernetcable (xDSL), radio, fibra

IP/Carrier Ethernet+MPLSfibra, radio

IPLTE

Última milla

PDH (E1, E3)cable, radio

Red de agregación

SDHfibra, radio

Red de acceso

TDMGSM

Sistema


B kh l ó il LTE b d Eth t



Backhaul móvil LTE basado en Ethernet

Red de agregaciónCarrier Ethernet (+MPLS)

MME/

SGWS1

E-LineS1

IP/Eth. IP/Eth.

LTE

eNodeB

IP/Eth.

IP/Eth.

E-LANX2

LTE

eNodeB

LTE

eNodeB

Hub

LTE

eNodeB

LTE

eNodeB

LTE

eNodeB

LTE

eNodeBIP/Eth.IP/Eth.

IP/Eth.IP/Eth.

IP/Eth.

IP/Eth.

Radioenlaces

Cobre

Fibra

Soluciones Etherneten Última Mil la

LTE

eNodeB


32

Opciones para red de agregación



IP/MPLS

(nivel 3)

PWMPLS LSP

Eth Eth

BFD, RSVP-TE/LDP, FRR

802.1ag, 802.3ah, Y.1731

IS-IS, OSPF, BGP, IP addressing, BFD

PW

T-LDP/BFD, VCCV

Eth.+ PW + LSP

MPLS-TP(nivel 2,5)

MPLS-TP LSP

BFD, Protection Protocol

BFD, VCCV

802.1ag, 802.3ah, Y.1731

PWEth EthPWEth.+ PW + LSP

Túnel PBB-TE

Eth Eth

G.8031, 802.1ag, 802.3ah, Y.1731

EthernetPBB-TE(nivel 2)

Opciones para red de agregación

Carrier Ethernet

Múltiples opciones

Fabricantes vs. operadores Mundo Internet vs. mundo carrier


LTE A it t d R d P t l




Introducción

Arquitectura Red

de

acceso

(E

‐UTRAN)


Protocolos

Procedimientos


Núcleo de red EPC



Núcleo de red EPC

(Evolved Packet Core)

Constituido por pasarelas (conmutadores de paquetes), servidores de control ybases de datos, interconectados a través de un backbone IP.

Evolved Packet Core (EPC)

E-UTRAN

S5

S11

S1-U

S6a

UE

HSSS1-C

MME

eNodeB

RxGx

PCRF

Pueden residir en

el mismo equipo

SGiSGW PGW

Red IP de trasporte

subyacente

Redes de datos

Internet Intranet

IMS

MME Mobility Management Entity

SGW Serving Gateway

PGW Packet Data Network Gateway

HSS Home Subscriber Server

PCRF Policy & Charging Rules Function

UE User Equipment


Elementos principales del sistema EPS



Elementos principales del sistema EPS

MME

SGW

HSS

PCRF

eNodeB

PGW

Evolved

Node-B

- Único elemento funcional de la red de acceso.

- Híbrido de estación base y controlador

Mobility Management

Entity

- Servidor de señalización (funciones de control similares a un SGSN)- Gestión de movilidad y de sesiones: act. posición, paging, …

Serving

Gateway

- Intercambio de tráfico de usuario entre red de acceso y núcleo de red IP

- Ancla para traspasos entre con otras redes 3GPP

Packet Data

Network Gateway

- Intercambio de tráfico con redes externas (Packet Data Networks)- Clave para “policy enforcement” y recogida de datos de tarificación- Ancla para traspasos con redes no 3GPP

Home

Subscriber

Server - Base de datos central de usuarios del sistema EPS- Identidades, datos de servicio y localización de usuarios

Policy Charging

and Rules Function - Gestión de políticas de QoS y tarificación


36

Opciones de implementación de



Opciones de implementación de

equipos

S11S6a

UE

SGW + PGW

EUTRAN

S1-US1-C

SGi

PDN

Integración de pasarelasSGW y PDN GW

SGW

PGWMMEHSS

S6a

UE

MME + SGW

EUTRAN

S1

SGi

PDN

PDN GW

S5

Integración de planos de control (MME) yde usuario (SGW)

PGW

SGWHSSMME


37

Arquitectura lógica completa



Arquitectura lógica completa


38





Introducción

Arquitectura

Protocolos

– Protocolos del interfaz radio

– Protocolos del interfaz S1

– Protolos del núcleo de red Procedimientos


Flujos de Comunicación móvil - red



Flujos de Comunicación móvil - red

eNodeB S1-C

S1-U

SRB/DCCH S1 Signalling Conn.

S1 Bearer (túnel IP)DRB/DTCHTráf i co (IP)

Móvil/SGW

Señal i zaci ón

Móvi l / MME

Conex ión de señal i za ción (ECM Connect i on)

MME

SGW

Plano deControl

Plano deUsuario

Por t ador a de acceso r ad io (E-RAB)

SGW

UE

SRB Signalling Radio Bearer

DRB Data Radio Bearer

DCCH Dedicated Control Channel

DTCH Dedicated Traffic Channel

eNodeB Evolved NodeB

ERAB EUTRAN Radio Access Bearer

SGW Serving Gateway

MME Mobility Management Entity

UE User Equipment


40

Arquitectura de protocolos E-UTRAN



Arquitectura de protocolos E-UTRAN

SCTP

IP

L2

L1

S1-AP

SCTP

IP

L2

L1

S1-AP

PDCP

RLC

MAC

PHY

RRC

PDCPRLC

MAC

PHY

RRC

NAS NAS

UE eNB MME

Plano deControl

(señalización)

S1-C

EUTRA(LTE-Uu)

GTP-U

UDP/IP

L2

L1

GTP-U

UDP/IP

L2

L1

PDCP

RLC

MAC

PHY

PDCP

RLC

MAC

PHY

IP IP

UE eNB SGW

Plano deUsuario(tráfico deusuario)

S1-UEUTRA

(LTE-Uu)Marzo 2015 Curso LTE ‐ ISDEFE

41

Protocolos del interfaz radio



Protocolos del interfaz radio

PDCP (Packet Data Convergence Protocol): – cifrado, protección de integridad

– compresión de cabeceras IP (plano usuario) RLC (Radio Link Control):

– Protocolo de enlace entre móvil y eNodeB

– Varios modos de operación: con o sin rtx.,

segmentación/concatenado, … MAC (Medium Access Control):

– gestión de recursos físicos en canalescompartidos (UL-SCH y DL-SCH).

– Retransmisiones híbridas H-ARQ (Hybrid ARQ) PHY (Physical layer):

– modulación, codificación de canal, etc.

PDCP

RLC

MAC

PHY

UE eNB

EUTRA(LTE-Uu)

PDCP

RLC

MAC

PHY


PDCP: Compresión y cifrado



PDCP: Compresión y cifrado

1) Compresión de cabeceras IP – RoHC: Robust Header Compression

(IETF RFC 4995)

– Varias opciones, según datos a transportar • Voz: RTP/UDP/IP

• Web: TCP/IP

• …

2) Cifrado (3GPP TS 35.291): – De cabecera y contenido

3) Se añade cabecera PDP


Radio Link Control (RLC)



Radio Link Control (RLC)

Tres modos de operación – Transparent Mode (TM): cabecera nula

• servicios con PDUS de tamaño fijo

(ej. mensajes

de

difusión

y avisos)

– Acknowledged Mode (AM): con rtx.• servicios sensibles a pérdidas (ej. web, ftp)

– Unacknowledged Mode (UM): sin rtx.• servicios sensibles a retardo (ej. streaming)

Corrección de errores mediante ARQ – Errores residuales no resueltos por MAC H-ARQ – CRC proporcionado por capa PHY

Concatenación/segmentación – Ajuste a formato de trasporte de capa MAC

Otras: – reordenación de PDUs, buffering, temporización

PDCP

RLC

MAC

PHY

PDCP

RLC

MAC

PHY

UE eNB


Medium Access Control (MAC)



Medium Access Control (MAC)

Multiplexado de canales lógicos sobre canales de transporte

Scheduling sobre canales de transporte compartidos – Schedulers separados para UL-SCH y DL-SCH

• Ambos en eNB

– Asignación dinámica de recursos radio a UEs

– Algoritmos según fabricante (no especificados por 3GPP) Retransmisiones híbridas H-ARQ (Hybrid ARQ)

PDCP

RLCMAC

PHY

PDCP

RLCMAC

PHY

UE eNB


Scheduling en sentido descendente (DL-SCH)



g ( )

Cada 1ms (subtrama), el eNB elige – a qué terminales transmitir

– con qué recursos:• PRB

(Physical Resource Blocks)

– con qué velocidad:• MCS (Modulation & Coding Scheme)

Decisión basada en:

– condiciones radio del enlace DL con UE• CQI (Channel Quality Indicator)

– cantidad de datos encolados

– requisitos de QoS• prioridades de UEs y aplicaciones

Notificación a UEs sobre PDCCH

eNodeB

···

Multiplexado

Modulación ycodificación

Scheduler

b u f f e

r

b u f f e

r

b u f f e

r

CQI DL-SCH

UE1 UE2 UEn

UE

TF


Scheduling en sentido ascendente (UL-SCH)



g ( )

Basado en procedimientode petición/asignación:

1) UE solicita recursos vía PUCCH

– Bit SR (Scheduling Request)

2) eNB notifica recursos asignadosal UE (PBRs y MCS) vía PDCCH

– SG (Schedulig Grant)

3) UE decide qué canales lógicossirve sobre los recursos asignados

eNodeBScheduler

UE

UE

· · ·

b u f f e r

b u f f e r

b u f f e r

Multiplexado

Modulación ycodificación

Gestión deprioridades

UL-SCHSR SG

Medidas decalidad UL


Flujo de datos de usuario



j

sobre el interfaz radio

Datos Datos Datos

H

H

H

H

H

···

···

···

H Relleno

#0 #1 #2 #18 #19 ···Subtrama 1ms

(2 slots) Trama radio 10ms (20 slots, 10 subtramas)

PDCP

RLC

MAC

PHY

IP


48

Flujos de Señalización sobre el interfaz



j

radio

Subnivel RRC (Radio Resource Control):

– Señalización de bajo nivel entre UE y eNodeBrelativa a gestión de recursos radio

– Petición/asignación de canales radio, medidas,traspasos, información de broadcast

• Subnivel NAS (Non-Access Stratum): – Señalización de alto nivel entre móvil y MME

– Dos categorías de procedimientos:

– EMM (EPS Mobility Management):

attach/detach, act. posición, avisos,autenticación y negociación de claves

– ESM (EPS Session Management): establecimiento/ liberación de sesiones con redes IP externas (Internet, IMS, etc).

NAS

RLC MAC

PHY

Equipo de usuario (UE)

PDCP

RRC

ESM EMM

IP

Aplic.





q y

Introducción

Arquitectura

Protocolos



– Protolos del núcleo de red Procedimientos


Protocolos del interfaz S1



Interfaces diferentes según plano considerado: S1-C (p. control) y S1-U (p.usuario)

Interfaz S1-C: señalización S1-AP (S1 Application Part) – Gestión de recursos radio, avisos, traspasos, etc.

– Más envío transparente de señalización de usuario NAS

– Transporte fiable con SCTP (Streaming TransmissionControl Protocol) [RFC 2960]

– Similar a BSSAP (GSM) y RANAP (UMTS)

Interfaz S1-U: tráfico de usuario entre eNodeB y SGW – Túneles IP basados GTP (GPRS Protocol Tunneling),

que ya se usaba en GPRS y UMTS.

EPC

S1-U

S1-C UE EUTRAN

eNodeB SGW

IP

L2

L1

SCTP

S1-AP

NAS

GTP-U

IP

L2

L1

UDP

IP

MME


Stream Control Transmission Protocol



(SCTP)

Estándar desarrollado por el grupo de trabajo SIGTRAN del IETF (RFC 4960)

– Transporte muy fiable de señalización sobre IP

– UDP y TCP no son adecuados

Características:

– Orientado a conexión (asociación) y trasporte fiable (como TCP)

– Soporte de multihoming

• Múltiples

direcciones

IP

por

extremo

de

una

conexión• Si una dirección falla, se usa otra sin interrumpir la asociación

– Varios flujos independientes (streams) sobre la misma asociación• Retransmisiones pendientes de un flujo no retrasan a otros

– Transporte de datos estructurados en mensajes – Mayor robustez frente ataques





Introducción

Arquitectura

Protocolos



– Protolos del núcleo de red

Procedimientos


Protocolos del núcleo de red EPC



Plano de usuario: transporte de paquetes IP sobre túneles GTP

Plano de control: – Establecimiento/liberación de túneles GTP mediante GTP-C

– Resto de diálogos de señalización con DIAMETER [RFC 3588]

Datos + Señalización

Señalización

EPC

S5

S11

S1-U

S6a

S1-CEUTRAN

UE

eNodeB

RxGx

SGi

Redes

de datos

GTP-U

IPL2

L1

UDP

SCTPIPL2

L1

DIAMETER

IPL2

L1

SCTP

S1-AP

NAS

SGW PGW

GTP-C

IPL2

L1

UDP

MME

HSS

PCRF

GTP-U

IPL2

L1

UDP


Plano de usuario: portadoras EPS



Especie de «circuito virtual» con QoS entre móvil y red externa (SGi) – Similar a contexto PDP de GPRS/UMTS

– Establecimiento previo vía señalización (gestión de sesiones)

– Reconfigurables en caso de movilidad (gestión de movilidad) – Hasta once portadoras EPS establecidas simultáneamente

RLC

MAC

IPPDCP

PHY

IP

GTP-U

L2L1

UDP/IP

UE eNodeB PGWUu S1-U S5 SGi

SWG

PHY L1

RLC

MAC

UDP/IP

L2

PDCP GTP-U

L1 L1

GTP-U GTP-U

UDP/IP

L2

UDP/IP

L2

TCP

HTTP

TCP

HTTP

IP

L2

L1

IP

L2

L1

Servidor

Portadora Radio Túnel GTP Túnel GTP

Portadora EPS

Paquete IP/IP

Túnel GTP


Transferencia de paquetes extremo a



extremo

Paquete IP/IP

Túnel GTP

PortadoraRadio

Túnel GTP Túnel GTP

eNB

Backbone IP Internet

UE eNB

SGi

eNB

…

SGW

PGW

PGWSGW

eNB


56

Clases de QoS



Cada portadora EPS tiene asociado un CQI (Class Quality Indentifier),que define sus características de QoS (caudal, retardo, pérdidas, …)

Nueve valores de QCI especificados por 3GPP

TS 23.203


Gestión de QoS



Gestión de QoS a nivel de portadora EPS – Asignación de QCI inicial según datos de suscripción

– Modificable por EPC según reglas en PCRF

eNodeBUE

MME

SGiS5

S11

S1-U

S1-C

RxGx

PCRF

Servic ios deloperador

(IMS, PSS, …)

Autorizar sesión Aplicar política Activar o modificar

portadora

Activar o modificar

portadora radio Subscriber ID

Packet Filter

QoS Profi le

Bearer ID

Packet Filter

Subscriber ID

Service Info.

Bearer ID

Packet Filter

QoS Profile

Reglas

Diameter Diameter

*COPS (Common Open Policy Service, RFC2748)

SGW PGW


Diameter (RFC 3588)



Protocolo base para soporte de aplicaciones AAA(Authentication, Authorization and Accounting) en redes IP

– Evolución de RADIUS (RFC 2138/2139)

Funciones:

– Soporte básico de sesiones AAA entre clientes y servidores• basado en intercambio de AVPs (Attribute Value Pairs)

• transporte fiable, entrega de mensajes y manejo de errores

• autenticación de usuarios y negociación de capacidades

– Soporte de extensiones (Aplicaciones Diameter) mediante nuevoscomandos y AVPs

• Del IETF, de empresas u otros organismos (ej, 3GPP)


Aplicaciones DIAMETER



Diameter Mobile IPv4 Application (MobileIP, RFC 4004) Diameter Network Access Server Application (NASREQ, RFC 4005)

Diameter Extensible Authentication Protocol Application (EAP, RFC 4072) Diameter Credit-Control Application (DCCA, RFC 4006) Diameter Session Initiation Protocol Application (SIP, RFC 4740)

Aplicaciones 3GPP, para diversos interfaces EPC e IMS – S6a, Cx, dx, Sh, Ro, Rf, Gq, Gq’


Diameter en el sistema LTE



Diálogos de señalización entre elementos EPC definidos como aplicacionesDiameter – Sustituye a los diálogos MAP de GSM/UMTS

– Vienen a sumarse a los ya definidos para IMS Trasporte fiable mediante SCTP

Interfaces DIAMETER 3GPP:

Application

Identifier

Application

(Interface) Nodes

16777251 S6a/S6d MME/S4‐SGSN ↔HSS

16777252 S13/S13' MME/S4‐

SGSN ↔

EIR16777236 Rx PCRF ↔AF

16777238 Gx PCRF ↔PGW

16777267 S9 vPCRF ↔HPCRF

16777216 Cx/Dx S‐CSCF/I‐CSCF ↔HSS

16777217 Sh/Dh AS ↔HSS

EPC

PCC

IMS





Introducción

Arquitectura

Protocolos Procedimientos


Categorías de procedimientos de

señalización



señalización

Attach / Detach Procedimientos de registro y desregistro en la red.

Tracking Area Update Actualización de posición por cambio de Tracking Area (similar

Routing Area de GPRS/UMTS)

Authentication Autenticación

y

negociación

de

claves

(similar

a

UMTS).

Service request Reanudación de intercambio de tráfico por móvil tras inactividad

Paging Reanudación de intercambio de tráfico por red tras inactividad

Gestión de

movilidad(EMM)

Gestión

deportadoras EPS Establecimiento,

modificación

y

liberación

de

portadoras

EPS

(por

defecto y dedicadas), siempre a instancias de la red.

Gestión deconexiones PDN

Establecimiento, modificación y liberación de sesiones de datos con

redes externas a instancias del terminal (estilo GPRS/UMTS)

Gestión

desesiones

(ESM)

Gestión de sesiones

radio (RRC) Establecimiento, modificación y liberación de sesión RRC

Traspasos Con o sin cambio de SGW/MME, con o sin soporte de X2.

Gestión deRecursos

Radio

(RRM)


63




Introducción

Arquitectura


– Gestión de recursos radio

– Gestión de Movilidad – Gestión de sesiones


Resumen de procedimientos de

gestión de recursos radio



Intercambio

subsiguiente de

señalización NAS

RRC IDLE

RRC CONNECTED

Pseudoprocedimiento

de acceso aleatorio

Random Access Preamble

Random Access Response

Apertura desesión radio

RRC Connection Setup(Signalling RB allocation)

CCCH

RRC Conn. Setup Complete+Mensaje NAS in icial (S-TMSI)

DCCH

RRC Connection RequestCCCH

S1-AP Init ial UE Message(Mensaje NAS inicial)

Av iso prev io

(opcional)RRC Paging Request (S-TMSI) PCCH S1-AP Paging (S-TMSI)

RRC DL Information Transfer (NAS Message)

S1-AP DL NAS Transport

(NAS Message)DCCH

RRC UL Information Transfer (NAS Message)

S1-AP UL NAS Transport(NAS Message)

DCCH

Cierrre de sesión

radio (apagado,

inactividad, fallo, …)

S1-AP UE Context Rel. Request

S1-AP UE Context Rel. CommandRRC Connection ReleaseDCCH

S1-AP UE Context Rel. Complete

RRC IDLE

gestión de recursos radio

eNodeB

S1-C MME

UE


65




Introducción

Arquitectura



– Gestión de Movilidad

– Gestión de sesiones


Modelo de Estados LTE



EMM Registered

At tach


67

Registro en la red (attach)



Acceso aleatorio

Establecimiento de

portadora EPS por defecto

(GTP-C en S11 y S5)

Create default bearer req.

Create default bearer resp.

NO REGISTRADO

REGISTRADO

Descarga de datos

de abonado

(DIAMETER)

Update location (IMSI)

Update location Ack

Insert subscriber data

Insert subscriber data Ack

eNodeB

HSSMME

SGi

S6a

S5

S11

S1-U

S1-CRed de datospor defecto

(ej. IMS)SGW PGW

Autenticación y negociación de claves

Apertura sesión radio y

envío de mensaje inicial

Attach Request (user id)

Confirmación de registro,

establecimiento de DRB

y contexto de UE sobre S1

RB Setup Rq + Attach Accept

RB Setup Resp + Attach Complete

UE


68




CK Ciphering KeyKSI Key Set Identifier

RAND Random Number

RES ResponseXRES Expected response

IK Integrity Key

Acceso aleatorio

¿RES = XRES?

Mensaje inicial

Authent ication Request

(RAND, AUTN, KSI ASME)

Authent ication Response

(RES)

Autenticación bidireccional

AV(K ASME, RAND, AUTN, XRES)

Descarga de vectores

de autenticación (AVs)

USIM

móvileNodeB

S6aS1-C

(Diameter)(S1-AP)

Verif ica AUTNCalcula RES, CK, IK

USIM

Deriva K ASME y lasdemás claves decifrado/integridad

Terminal

MME HSS

ASME Access Secur ity Management Entity AUTN Authentication Token

AV Authentication Vector

Solución compatible con uso de USIM,pero con nuevas funciones de seguridad en el terminal


69

Funciones de seguridad



Vectores de

Autent icación

eNodeB

Equipo de Usuario

S1-U

SGWUSIM ME

S1-C

Cifrado de datos de

usuario en i/f radio

Cifrado e integridad de

señalización RRC en i/f radio

Cifrado e integridad de señalización NAS


Negociación de claves

Cifrado opcional de datos de

usuario en S1-U


Negociación de claves

MME HSS


70

Jerarquía de claves



CK Clave de cifrado

IK Clave de integridad

K ASME Entidad de gestión de claves de seguridad

KNAS enc Clave de cifrado para señalización NASKNAS int Clave de integridad para señalización NAS

KUP enc Clave de cifrado i/f radio para datos de usuario

KRRC enc Clave de cifrado para señalización RRC

KRRC int Clave de integridad para señalización RRC


71

Liberación de sesión radio (S1 Release)



En caso de inactividad, se liberan los recursos sobre la UTRAN,pudiéndose restablecer rápidamente ( < 50 ms) en caso necesario

Liberación de recursosplano de control (S1-C)

Liberación de recursosplano usuario (S1-U)

Detach, Inactivi ty Timer, General failure, …

S1 UE Context

Release Request

S1 UE Context

Release Command

S1 UE Context

Release Complete

RRC Connection

Release

ECM-

CONNECTED

ECM-IDLE

Release Access

Bearers Request

Release Access

Bearers Response

eNodeBUE

MME

SGiS5S11

S1-U

S1-C

Red dedatosSGW PGW


Efecto de S1 Release



eNodeBUE

MME

S5

S11

S1-U

S1-C

SGW PGW

Plano decontrol

Plano deusuario


73

Petición de servicio iniciada por el móvil



Acceso aleatorio

Service Request


RB Estab. Req Initial Context Setup Request

Initial Context Setup Complete Modify Bearer Req

Modify Bearer Resp

Datos en sentido ascendente

eNodeBUE

MME

SGiS5S11

S1-US1-C

Red dedatosSGW PGW

ECM-IDLE

ECM- CONNECTED

Restablecimiento de la comunicación por parte del terminal


Petición de servicio iniciada por la red

(paging)



(p g g)

Restablecimiento de la comunicación por parte de la red

ECM-IDLE

ECM-

CONNECTED

eNodeBUE

MME

SGiS5

S11

S1-U

S1-C

Red dedatosSGW PGW

Acceso aleatorio Service Request


RB Estab. Req Initial Context Setup Request

Initial Context Setup Complete

Modify Bearer Req

Modify Bearer Resp

Paging (S_TMSI) DL Data Notification

DL Data Notification Ack

Datos en sentido descendente

Stop Paging

Datos

en

sentido

descendente


Procedimientos de

actualización de posición



p

Ejecutados por móvil en estado inactivo (ECM-IDLE) – En modo conectado (ECM-CONNECTED), se ejecutan traspasos

(eventualmente seguidos de actualización de posición)

Principios:

– Móvil elige en todo momento la célula que le proporciona mejor señalen base a medidas periódicas

– Si la nueva célula pertenece a otra área de seguimiento (TrackingArea), ejecuta procedimiento de actualización de posición

• Dos casos:

con

o sin

cambio

de

MME

También hay procedimientos combinados GSM/UMTS/EPS


Area de seguimiento - Tracking Area

(TA)



( )

Grupo de células contiguas definido a efectos de delimitar avisos (“Similar” aRouting Areas en 2G/3G)

Móvil puede estar registrado en varias TAs contiguas (listas de TAIs asignadapor la red) – Reduce señalización en fronteras de TAs, evitando actualizaciones contínuas y

consumo de batería (sobre todo si movilidad alta)

Móvil ejecuta actualización si, al cambiar de célula,su correspondiente TAI no está en la lista

Tras la actualización, el móvil obtiene: – Identificador temporal S-TMSI

(Serving TMSI) – Nueva lista de TAIs

TAI1

TAI1

TAI1

TAI2

TAI1

TAI2

TAI2

TAI2

TAI3

TAI2

TAI2

TAI3 TAI3

TAI3

TAI3


Actualización de Tracking areacon cambio de MME



UE eNodeB

nuevo

Tracking Area #1

1. TAU Request

Tracking Area #2

6. TAU Accept

S1-C S1-C

S10MME MME

HSS

S6a

4. Cancel Location / Ack

2. Context Request/Response

3. UpdateLocation Req.

5. UpdateLocation Ack

eNodeB

antiguo

Si no hay cambio de MME (TA1 yTA2 cubiertos por mismo MME),

los pasos 2 a 5 innecesarios


78

Procedimientos de traspaso



Se ejecutan cuando el móvil en estado ECM-CONNECTED

– móvil envía medidas de célula actual y vecinas al eNodeB

– en base a ellas, el eNodeB puede decidir ejecutar un traspaso En EPS, sólo hay traspasos duros

– enfoque “make before break”, como en GSM

– no existen soft-HOs como en UMTS

Varios casos: – Traspasos intra-MME / inter-MME

• con o sin soporte de X2

• con

o

sin

cambio

de

SGW – Traspasos hacia/desde otras redes de acceso

• 3GPP: GERAN/UTRAN

• No‐3GPP: WiFi/WIMAX/CDMA2000


Traspaso intra-MME con soporte de X2



eNodeB viejoUE SGi

S11

S1-U

S1-C

eNodeB nuevo

S5X2

S1-CMME

medidas

Decisión HO

HO Request

Asignación de

recursos radio

Path switchrequest

Release Resource

Liberación de

recursos radio

HO Request Ack(HO Command)

reenvío de paquetesde usuario DL

HO Command

HO Confirm

Modify bearerrequestPath switchrequest ack

Modify bearerresponse

Preparación

del HO

Ejecución

del HO

PGWSGW PDN

S1-U


80

Traspaso inter-MME

PDN



UE

SGi

(ej, Internet)

S5

S1-U

eNodeB

antiguo

X2 eNodeB

nuevo

MME

S1-C S1-C

MMES10S11 S11

S1-U

S5

Liberación del

trayecto antiguoPGW

SGW SGW


81




Introducción

Arquitectura



– Gestión de Movilidad – Gestión de sesiones


Tipos de portadoras EPS



Por defecto: creada automáticamente al registrarse en la red(attach)

– Siempre disponible (funcionalidad “always-on”) – Acceso a servicios básicos del operador (ej. señalización IMS,notificaciones, etc.)

– Perfil de QoS medio-bajo, definible en el HSS, para uso esporádico

Dedicadas: portadoras ad-hoc para soporte de flujos conrequisitos de QoS específicos (ej. flujo VoIP). – Creadas dinámicamente por la red al detectar su necesidad (ej,

durante señalización SIP) Bajo demanda: solicitadas por el terminal, como en GPRS y

UMTS


Portadora por defecto



Acceso aleatorio

Establecimiento de

portadora EPS por defecto

( GTP-C en S11 y S5)

Create default bearer req.

Create default bearer resp.

NO REGISTRADO

REGISTRADO

Descarga de datos

de abonado

(DIAMETER)

Update location (IMSI)

Update location Ack

Insert subscriber data Insert subscriber data Ack

eNodeB

HSSMME

SGi

S6a

S5

S11

S1-U

S1-CRed de datospor defecto

(ej. IMS)SGW PGW


Apertura sesión radio y

envío de mensaje inicial

Attach Request (user id)

Confirmación de registro y

creación de contexto de UE sobre S1

Attach Accept

Attach Complete

UE


84

Activación de portadora dedicada



Activación de

portadora dedicada

(ej. transporte de

voz/vídeo)

Session Management Request

Create Dedicated Bearer Response

Create Dedicated Bearer Request (Qos)

eNodeBUE

MME

SGiS5

S11

S1-U

S1-C

SGW

RxGx PCRF

Red externa(ej. IMS)

Flujos IP sobre portadora dedicada (ej. VoIP)

Session Management Response

PGW

AF(ej. CSCF)

Señalización a nivel de aplicación sobre portadora por defecto(ej. establecimiento. de sesión IMS)


85


Ejemplo IMS




(ej. transporte de voz/vídeo)

Señalización a nivel de aplicación sobreportadora por defecto

(ej. establecimiento. de sesión IMS)

Session Management Request

Create Dedicated Bearer Response

Create Dedicated Bearer Request (Qos)

eNodeBUE

MME

SGiS5

S11

S1-U

S1-C

SGW

RxGx PCRF

Red externa(ej. IMS)

Flujo VoIP sobre portadora dedicada

INVITE

100 Trying

100 Ringing

200 OK

ACK

Session Management Response

PGW

AF(ej. CSCF)


86

Conclusiones



LTE (EPS) es un sistema nuevo, diseñado «desde cero», llamado areemplazar las actuales redes GSM y UMTS.

Arquitectura IP plana, simple y con pocos elementos – Todos los servicios en modo paquete (incluida la telefonía).

– No más circuitos, ni centrales, ni red de señalización SS7.

Trasporte de datos de usuario mediante portadoras EPS

– “Circuitos virtuales” implementados mediante túneles IP – Soporte de calidad de servicio crucial

Procedimientos «similares» a servicios modo paquete de 2G/3G – Gestión de recursos radio, de movilidad y de sesiones

– Señalización basada en DIAMETER en vez de MAP/SS7 – Seguridad mejorada mediante uso de jerarquía de claves


Especificaciones 3GPP



36.201 LTE Physical Layer General Description

36.211 Physical Channels and Modulation

36.212 Multiplexing and Channel Coding

36.213 Physical Layer Procedures

36.214 Physical Layer Measurements

36.300 E-UTRAN Overall Description Stage 236.302 E-UTRAN Services Provided by the Physical Layer

36.304 User Equipment (UE) Procedures in Idle Mode

36.306 User Equipment (UE) Radio Access Capabilities

36.321 Medium Access Control (MAC) Protocol Specification

36.322 Radio Link Control (RLC) Protocol Specification

36.323 Packet Data Convergence Protocol (PDCP) Specification

36.331 Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification

22.278 Service Requirements for the Evolved Packet System

23.401 GPRS Enhancements for E-UTRAN Access

23.402 Architecture Enhancements for Non-3GPP Accesses

24.301 Non-Access-Stratum (NAS) protocol for EPS

29.060 GPRS Tunnelling Protocol (GTP) across Gn &Gp (Rel8)

29.274 Evolved GPRS Tunnelling Protocol for EPS (GTPv2)

RAN1

RAN2

SA2

36.401 E-UTRAN Architecture Description

36.410 S1 General Aspects and Principles

36.411 S1 Layer 1

36.412 S1 Signalling Transport

36.413 S1 Protocol Specification

36.414 S1 Data Transport36.420 X2 General Aspects and Principles

36.421 X2 Layer 1

36.422 X2 Signalling Transport

36.423 X2 Protocol Specification

36.424 X2 Data Transport

24.801 3GPP System Architecture Evolution CT WG1 Aspects29.804 CT WG3 Aspect of 3GPP System Architecture Evolution

29.803 3GPP System Architecture Evolution CT WG4 Aspects

32.816 Study on Management of LTE and SAE

32.820 Study on Charging Aspects of 3GPP System Evolution

33.821 Rationale and Track of Security Decisions in LTE/SAE

23.882 3GPP System Architecture Evolution (Release 7)

RAN3

Technical

Reports

www.3gpp.org


88

Lista de siglas



3GPP Thi r d Gener at ion Par t ner shi p Pr oj ect

AAA Aut hent icat ion, Aut hor i zat ion and Account ing

ACK Acknow ledgement

AKA Aut hent i cat i on and Key Agr eement

AMBR Aggr egat e Max imum Bi t Rat e

ANDSF Access Net wor k Di scover y and Select ion

APN Access Point Name

ARP Al locat i on and Ret ent i on Pr i or i t y ARQ Aut omat i c Repeat Request

AS Access St r at um / Appl i cat i on Ser ver

ASME Access Secur i t y Managament Ent i t y

AuC Aut hent i cat i on Cent er

BBERF Bear er Bi nd i ng and Event Repor t ing Funct i on

BCCH Br oadcast Cont r ol Channel

BCH Br oadcast Channel

BSC Base St at i on Cont r ol l er

BTS Base T r anscei ver St at i on CCCH Common Cont r ol Channel

CDMA Code Di v i si on Mul t i p le Access

CK Cipher i ng Key

CoA Car e-of -addr ess

CS Ci r cui t Sw i t ched

CSFB CS Fal lback

CSI Connect i on Set Ident i f i er

DCCH Dedi cat ed Cont r ol Channel

DCH Dedi cat ed Channel DHCP Dynamic Host Conf i gur at ion Pr ot ocol

DL Downl i nk

DNS Domain Name Ser v i ce

DRB Dat a Radio Bear er

DS Dual St ack

DSMIPv6 Dual -St ack MIPv6

DTCH Dedi cat ed T r af f i c Channel

ECM EPS Connect i on Management

EIR Equipment Ident i t y Regi st er

EMM EPS Mobi l i t y Management

eNB Evol ved NodeB

eNodeB Evol ved Node B

EPC Evol ved Packet Cor e ePDG Evol ved Packet Dat a Gat eway

EPS Evol ved Packet Syst em

ESM EPS Sessi on Management

EUL Enhanced Upl i nk

E-UTRAN Evol ved UTRAN

FA For ei gn Agent

FBC Flow Based Char gi ng

FDD Fr equency Di v i si on Duplex

FEC Forwar d Expl i ci t Congest i on GBR Guar ant eed Bi t Rat e

GERAN GSM Enhanced Radio Access Net wor k

GGSN Gat eway GPRS Suppor t Node

GPRS Gener a l Radi o Packet Ser v i ce

GRE Gener i c Rout i ng Encapsul at i on

GSM Global Syst em f or Mobi l e communi cat i on

GTP GPRS Tunnel i ng Pr ot ocol

GUT I Global l y Unique Tempor ar y Ident it y

GW Gat eway HA Home Agent

HARQ Hybr i d Aut omat ic Repeat Request

HeNodeB Home evol ved Node B

HeNodeB-GW Home evo l ved Node B Ga teway

HLR Home Locat i on Regi st er


89



HNB Home Node B

HNB-GW Home Node B Gat eway

HoA Home (IP) Addr ess

HO Handover

hPCRF Home PCRF

HPLMN Home PLMN

HSDPA High Speed Downl i nk Packet Access

HSPA High Speed Packet Access

HSS Home Subscr i p t i on Ser ver

HSUPA High Speed Upl i nk Packet Access

IEEE Inst i t ut e of Elect r i ca l and Elect r oni c Engi neer s

IETF Int er net Engi neer i ng Task For ce

IKE Int er net Key Exchange

IMEI Int er nat iona l Mobi l e Equi pment Ident it y

IMS Int er net and Mul t imedi a Subsyst em

IMT Int er nat iona l Mobi l e Telecommuni cat ions

IP Int er net Pr ot ocol

IP-CAN IP-Connect iv i t y Access Net wor k

IPSec Int er net Pr ot ocol Secur i t y

ISP Int er net Ser v i ce Pr ovi der

KASME Secur i t y Key at Access Secur i t y Management Ent i t y

KRRCenc Secur i t y Key f or RRC message encr y pt i on

KRRCi nt Secur i t y Key f or RRC messa ge i nt egr i t y p rot ect i on

KUpenc Secur it y Key f or user p l ane encr ypt ion

LMA Local Mobi l i t y Anchor

LTE Long Term Evol ut i on

MAC Media Access Cont r ol

MAG Mobi le Access Gat eway

MAP Mobi le Appl i cat i on Par t

MBMS Mul t imedi a Br oadcast Mul t icast Ser v i ce

MBR Max imum Bi t Rat e

MCC Mobi l e Count r y Code

MCH Mul t i cast Channel

MIMO Mul t i p le Input Mul t i p l e Out put

MIPv4 Mobi l e IP ver si on 4

MIPv6 Mobi l e IP ver si on 6

MME Mobi l i t y Management Ent i t y

MMTEL Mul t imedi a Tel ephony

MNC Mobi l e Net wor k Code

MOBIKE Mobi li t y and Mul t i-homi ng Pr ot ocol f or IKE

MSC Mobi l e Sw i t chi ng Cent er

NAI Net wor k Access Ident i f i er

NAP Net wor k Access Pr ov i der

NAS Non-Access St r a t um

NGN Nex t Gener at i on Net wor k

OAM Oper at i on And Maint enance

OFDMA Or ht ogonal Fr equency Di vi si on Mul t ip le Access

OMA Open Mobi l e Al l i ance

PBA Pr oxy Bind i ng Acknow ledge

PBCH Physi ca l Br oadcast Channel

PBU Pr ox y Bind i ng Updat e

PCC Pol i cy and Char gi ng Coor d i nat i on

PCEF Pol i cy and Char gi ng Enf or cement Funct ion

PCFICH Phy si cal Cont r ol For mat Ind i cat or Channel

PCH Paging Channel

PCRF Pol i cy and Char gi ng Rule Funct ion

P-CSCF Prox y-CSCF

PDCCH Physi cal Downl i nk Cont r ol Channel

PDCP Packet Dat a Conver gence Pr ot ocol

PDG Packet Dat a Gat eway

PDN Packet Dat a Net wor k


90



PDP Packet Dat a Pr ot ocol

PDSCH Physi cal Downl i nk Shar ed Channel

PDSN Packet Dat a Ser v i ng Node

PHICH Physi cal Hybr i d ARQ Indi cat or Channel

PLMN Publ i c Land Mobi le Net wor k

PMCH Physi cal Mul t i cast Channel

PMIPv6 Pr ox y Mobi l e IP ver si on 6

PRACH Physi cal Random Access Channel PS Packet Sw i t ched

PUCCH Physi cal Upl i nk Cont rol Channel

PUSCH Physi cal Upl i nk Shar ed Channel

QCI QoS Class Index

QoS Qual i t y of Ser v i ce

RAN Radio Access Net wor k

RAT Radio Access Technol ogy

RB Radio Bear er

RLC Radio Li nk Cont r ol RNC Radio Net wor k Cont r ol l er

RoHC Robust Header Compressi on

RRC Radio Resour ce Cont r ol

RRM Radio Resour ce Management

RTP Real -t ime T r anspor t Pr ot ocol

SAE Syst em Ar chi t ect ur e Evolut i on

SBLP Ser v i ce Based Local Pol i cy

SC-FDMA Si ngl e Ca r r ier Fr eq uency Di vi si on Mul t i pl e Access

S-CSCF Ser vi ng Cal l Sessi on Cont r ol Funct i on SCH Shar ed Channel

SDF Ser v i ce Dat a Flow

SDP Sessi on Descr i p t i on Pr ot ocol

SGSN Ser v i ng GPRS Suppor t Node

S-GW Ser v i ng Gat eway

SIM Subscr i ber Ident i t y Module

SIP Sessi on Ini t i at i on Pr ot ocol

SMS Shor t Message Ser v i ce

SRB Signal i ng Radi o Bear er

SRVCC Singl e Radio Voi ce Cal l Cont inui t y

TA T r acki ng Ar ea

TAI T r acki ng Ar ea Ident i t y TAU T r acki ng Ar ea Updat e

TCP T r ansmi ssi on Cont r ol Pr ot ocol

TEID Tunnel Endpoi nt Ident i f i er

TFT T r af f i c Flow Templat e

TR Techni cal Repor t

TS Techni ca l Speci f i ca t i on

UDP User Dat agr am Pr ot ocol

UE User Equi pment

UICC Uni ver sa l Int egr at ed Ci r cui t Car d UL Upl i nk

UMT S Uni ver sa l Mobi le T elecommuni cat ions Syst em

USIM UMTS Subscr i ber Ident it y Modul e

UT RAN Uni ver sa l T er rest r ia l Radi o Access Net w or k

VCC Voi ce Cal l Cont i nui t y

VLR Vi si t ed Locat i on Regi st er

VoIP Voi ce over IP

VoLGA Voi ce over LTE Gener i c Access

vPCRF Vi si t ed PCRF VPLMN Vi si t ed PLMN

W-CDMA Wi deband Code Di vi si on Mul t ip l e Access

WIMAX Wor ldw ide Int er oper abi li t y f or Mi cr ow ave Access

WLAN Wi r eless Local Ar ea Net wor k


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Referencias



R. Agustí (Ed.), LTE: Nuevas Tendencias en Comunicaciones

Móviles, Fundación Vodafone, 2010.

C. Cox, An introduction to LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE and

4G Mobile Communications, Wiley, 2012. E. Dahlman et al, 3G Evolution: HSPA and LTE for Mobile

Broadband, Academic Press, 2nd Edition, 2008.

P. Lescuyer, T. Lucidarme, Evolved Packet System (EPS): The LTE

and SAE evolution of 3G UMTS, Wiley, 2008. G. Punz, Evolution of 3G Networks, Springer, 2010.

S. Sesia, I. Toufik, and M. Baker, LTE: The UMTS Long Term

Evolution From Theory to Practice, Wiley, 2009.

Especificaciones del 3GPP: www.3gpp.org


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