[科普中国]-MME功能

MME（Mobility Management Entity）是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位，传呼过程，包括中继，简单的说MME是负责信令处理部分。它涉及到bearer激活/关闭过程，并且当一个UE初始化并且连接到时为这个UE选择一个SGW(Serving GateWay)。通过和HSS交互认证一个用户，为一个用户分配一个临时ID。MME同时支持在法律许可的范围内，进行拦截、监听。MME为2G/3G接入网络提供了控制函数接口，通过S3接口。为漫游UEs，面向HSS同样提供了S6a接口。

简介

MME是LTE网络的网元，和S-GW,P-GW一起被称作4G的核心网：EPC。 这三个网元都是逻辑网元，意味着任何厂家（爱立信，华为，中兴等）建立的LTE网络必须要有这三个逻辑网元。 实际生产过程中，为了节省成本，有些技术好的厂家可以用一套系统（硬件+软件）同时作为3G网元和4G网元，比如华为经常把3G的SGSN和4G的MME共用一套系统（硬件+软件），华为的S-GW,P-GW经常合一为一套系统，同时还支持3G的GGSN。另外注意，2G/3G中的分组域核心网元是SGSN,GGSN。SGSN用于接入用户，管理用户，GGSN是关口局，链接Internt。 LTE（4G）网络中的分组域核心网元是MME,S-GW,P-GW。 其中MME用作移动管理， P-GW链接Internet， S-GW作为用户接入网络做一些路由选择，资源分配等工作。 LTE的网络节点和3G的网络节点功能类似，但是一个是给3G服务，一个是给4G服务。1

功能

MME负责以下功能。

●NAS信令及其安全。

●将寻呼消息发送到相关的eNB，可选执行寻呼优化。

●安全控制（鉴权认证、信令完整性保护和数据加密）。

●跨CN的信令（支持不同3GPP接入网络之间的移动性）。

●空闲状态UE的可达（含寻呼重传消息的控制和执行）。

●跟踪区（TA）列表管理（空闲态和激活态UE）。

●PDNGW（P-GW）和S-GW选择。

●切换中MME发生变化时的MME选择。

●切换到2G或3G接入网时的SGSN选择。

●漫游。

●空闲状态的移动性控制。

●承载管理功能，包括专用承载的建立。

●非接入层信令的加密和完整性保护。

●支持PWS（PublicWarningSystem，公共预警系统，包括ETWS和CMAS）消息的发送。

作用

1、接入控制，包括安全和许可控制。

2、移动性管理

移动网络必须清楚知晓用户当前的位置信息，对EPC网络自然也不例外。EPC网络中的位置区称为TA（Tracking Area），它与MSCS管理的位置区LA（Location Area）和SGSN管理的路由区RA（Routing Area）类似，用于EPC系统的用户移动性管理。根据场景不同，可分为：同一MME内不同eNodeB之间的位置更新、不同MME之间的位置更新、周期性位置更新等，所有位置更新成功的结果是终端将当前自己所在的位置区TA通知到网络，并在MME、HSS网元中记录下来。

3、附着与去附着

终端在进行实际业务之前必须完成在网络中的注册过程，该过程称为附着。附着成功的终端将获得网络分配的IP地址，提供“永久在线”的IP连接；与传统2/3G网络所不同的是，EPS网络直接通过初始化附着为用户建立默认承载，而2/3G网络的用户需要在附着之后，进行激活PDP上下文的过程中才会为其分配IP地址。

当终端不需要或者不能够继续附着在网络时，将会发起去附着流程，根据发起方不同，去附着可以由UE、MME或HSS发起，MME发起的去附着可能由于终端长时间没有与网络交互，而HSS发起的去附着是由于用户的签约、计费信息等原因，网络主动断开与终端的连接；根据是否成功通知到终端，又分为显示和隐私去附着，其中前者指相互用信令通知到对方，后者是指网络侧主动发起，但由于无线条件限制而无法通知到终端的情形。

4、会话管理功能

包括对EPC承载的建立、修改和释放；与2G/3G网络交互时，完成EPC承载于PDP上下文之间的有效映射；接入网侧承载的建立和释放；根据APN和用户签约数据选择合适路由

5、SGW与PGW的选择

当用户有数据业务请求时，MME需要选择一个SGW/PGW，将用户数据包转发出去。

总体来说，MME类似于SGSN网元的控制面功能，将网元控制面与用户面功能的分离更有利于网络扁平化的部署。MME除以上移动性管理等功能之外，还负责合法监听、用户漫游控制以及安全认证等方面的管理。2

LTELTE概念

LTE（LongTermEvolution，长期演进)，又称E-UTRA/E-UTRAN，和3GPP2UMB合称E3G（Evolved3G）

LTE是由3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划）组织制定的UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移动通信系统）技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多TSGRAN#26会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用）和MIMO（Multi-Input&Multi-Output，多输入多输出）等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率（20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下，理论下行最大传输速率为201Mbps，除去信令开销后大概为140Mbps，但根据实际组网以及终端能力限制，一般认为下行峰值速率为100Mbps，上行为50Mbps），并支持多种带宽分配：1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz等，且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化，减少了网络节点和系统复杂度，从而减小了系统时延，也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。LTE系统有两种制式：FDD-LTE和TDD-LTE，即频分双工LTE系统和时分双工LTE系统，二者技术的主要区别在于空中接口的物理层上（像帧结构、时分设计、同步等）。FDD-LTE系统空口上下行传输采用一对对称的频段接收和发送数据，而TDD-LTE系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输，相对于FDD双工方式，TDD有着较高的频谱利用率。

LTE系统结构

LTE采用由eNB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现低时延、低复杂度和低成本的要求。与3G接入网相比，LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的改变，逐步趋近于典型的IP宽带网络结构。

LTE的架构也叫E-UTRAN架构，如图1所示。E-UTRAN主要由eNB构成。同UTRAN网络相比，eNB不仅具有NodeB的功能，还能完成RNC的大部分功能，包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。eNodeB和eNodeB之间采用X2接口方式直接互连，eNB通过S1接口连接到EPC。具体地讲，eNB通过S1-MME连接到MME，通过S1-U连接到S-GW。S1接口支持MME/S-GW和eNB之间的多对多连接，即一个eNB可以和多个MME/S-GW连接，多个eNB也可以同时连接到同一个MME/S-GW。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学