HeNB

HeNB（Home evolved Node B，家庭演進基站）是指在一個局部的區域裡，一個辦公室或者類似的小範圍區域內，部署小的UTRA或E-UTRA的小區，為用戶提供類似無線區域網路的局部無線接入服務。但與無線區域網路不同的是，家庭基站的接入服務在有線網中的接入點並不是IP運營商的網路，而是無線移動通信網路，由3G核心網或者EPC網路為其提供服務。這種方式的好處是，可以利用現有住宅或商業寫字樓在建設之初就為用戶部署好的DSl等有線接入設備，連結用戶端的基站與運行商的核心網，降低了部署成本。

LTEFDD-E-UTRAN對HeNB定義了HeNB系統接口，功能劃分，以及接口支持。

基本介紹

• 外文名：Home evolved Node B
• 英文縮寫：HeNB
• 套用學科：通信

HeNB系統結構

圖1給出了HeNB的邏輯結構，包括將HeNB連線到EPC的S1接口。

為了允許HeNB和EPC之間的S1接口能夠支持大量的HeNBs，可在E-UTRAN架構中部署一個HeNB GW。HeNB GW作為S1-CP（S1-MME接口）的匯聚節點。HeNB的S1-U接口可以終止於HeNB GW，或者可以使用HeNB和S-GW之間的直接的邏輯S1-UP（如圖1所示）。

圖1 E-UTRAN HeNB邏輯結構

S1定義為如下接口。

● HeNB GW和核心網之間。

● HeNB 和HeNB GW之間。

● HeNB和核心網之間。

● eNB和核心網之間。

HeNB GW對MME而言是作為eNB存在的，而對於HeNB而言是作為MME存在的。無論HeNB是通過HeNB GW連線到EPC還是直接連線到EPC的，HeNB和EPC之間的S1接口都是相同的。

HeNB GW和EPC的連線方式能夠保證該HeNB GW所服務的小區相關的移動性不必要求跨MME的切換。一個HeNB僅為一個小區提供服務。

HeNB所支持的功能和eNB支持的功能保持一致（可能有一些例外的，如NAS NNSF（NAS Node Selection Function，節點選擇功能）），HeNB和EPC之間的處理過程應與eNB和EPC之間的處理過程一致（可能有一些例外的，如S5接口處理過程以支持LIPA功能）。

部署了HeNB GW的整體E-UTRAN架構如圖2所示。

圖2 部署了HeNB GW的整體E-UTRAN架構

HeNB功能

除了具備eNB的功能以外，HeNB還具備以下的特定功能，以便連線到HeNB GW。

●發現一個合適的Serving HeNB GW的功能。

●一個HeNB只能同時連線一個單獨的HeNB GW，也就是說HeNB不能使用S1 Flex功能。

● HeNB不能同時連線到Serving HeNB GW之外的HeNB GW或者MME。

● HeNB使用的TAC和PLMN ID由HeNB GW支持。

●在UE附著時的MME選擇由HeNB GW負責，而不是HeNB。

● HeNB可以不經過網路規劃來部署，HeNB可以由一個地理區域移動到另一個地理區域，根據位置就可能需要連線到不同的HeNB GW。

HeNB GW負責以下功能。

● HeNB GW在UE的Serving MME和Serving HeNB之間進行UE關聯的S1-AP訊息的中繼。

●終止非UE關聯的S1-AP過程（註：如果部署了HeNB GW，非UE關聯的過程在HeNB與HeNB GW之間、HeNB GW與MME之間運行）。

●可選終止S1-U接口。

●支持HeNB使用的TAC和PLMN ID。

● HeNB GW和其他節點之間不能建立X2接口。

● Paging訊息中可以包含一個CSG ID的列表，如果包含了，HeNB GW可使用該列表進行尋呼最佳化。

為支持HeNB，MME還要支持以下功能。

●對CSG UEs進行接入控制。

●在向CSG小區切換的情況下，基於Serving E-UTRAN提供給MME的目標CSG ID進行接入控制。

●向混合接入模式的小區切換的UE的成員關係認證（Membership Verification）。

●向混合接入模式的小區切換時，MME基於小區接入模式相關信息和Serving E-UTRAN提供的目標小區的CSG ID進行成員關係認證。

●在進行向混合接入模式小區附著/切換時，以及CSG小區或混合接入模式小區下的UE的成員狀態發生改變時，將CSG成員關係狀態通過信令傳送給E-UTRAN。

●在UE的成員關係狀態發生改變後，管理eNodeB的操作。

●基於切換訊息和MME配置傳送訊息中包含的TAI信息將這些訊息路由到HeNB GW。

當直接向不可信的HeNB或eNB傳送尋呼訊息時，MME和HeNB GW不能在尋呼訊息中包含CSG ID列表。

HeNB接口

1．S1-UP協定棧

S1-UP定義於HeNB、HeNB GW和S-GW之間。圖3和圖4分別給出了不含/含HeNB GW的S1-U協定棧示意。

作為可選功能，HeNB GW可終止HeNB和S-GW的用戶面，並完成HeNB和S-GW之間的用戶面數據的中繼功能。

圖3 不含HeNB GW的S1-U接口協定棧

圖4 含HeNB GW的S1-U接口協定棧

2．S1-CP協定棧

圖5和圖6分別給出了不含與含HeNB GW的S1-MME協定棧示意。

圖5 不含HeNB GW的S1-C接口協定棧

沒有HeNB GW時，所有S1-AP過程在HeNB和MME終止。

有HeNB GW時，HeNB GW終止HeNB和MME的非UE專用的過程。HeNB GW提供HeNB和MME之間控制面數據的中繼功能。非UE專用過程的每個協定功能的範圍都在HeNB與HeNB GW之間和/或HeNB GW 與MME之間。

UE專用過程相關的協定功能都僅在HeNB和MME中存在。

圖6 含HeNB GW的S1-C接口協定棧

LTE

LTE概念

LTE（Long Term Evolution，長期演進)，又稱E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2 UMB合稱E3G（Evolved 3G）

LTE是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作夥伴計畫）組織制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，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TSG RAN#26會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，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頻寬2X2MIMO在64QAM情況下，理論下行最大傳輸速率為201Mbps，除去信令開銷後大概為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），並支持多種頻寬分配：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接口的物理層上（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傳送數據，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/EPC的網路架構如圖7所示。

圖7 3GPP非漫遊架構—S-GW與P-GW分設

LTE系統結構

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 8所示。E-UTRAN主要由eNB構成。同UTRAN網路相比，eNB不僅具有Node B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-cell RRM 等。eNodeB和eNodeB之間採用X2接口方式直接互連，eNB通過S1接口連線到EPC。具體地講，eNB通過S1-MME連線到MME，通過S1-U連線到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之間的多對多連線，即一個eNB可以和多個MME/S-GW連線，多個eNB也可以同時連線到同一個MME/S-GW。

圖8 LTE整體結構