基站:在LTE上讲,叫做E-NodeB,LTE比3G更加扁平化了,去掉了原来的RNC。
网元:对于LTE架构来说,网元包含的很多,其中,基站也是其中的一个网元,除此外还有MME、SGW、PDN等等。

基站就是一个网元,基站和网元的关系类似苹果和水果的关系

网元划分的粒度很多,看用途了,有物理网元,逻辑网元,等效网元数等

网元,不能不提网元管理系统。网元管理系统(EMS)是管理特定类型的一个或多个电信网络单元(NE)的系统。一般来说,EMS管理着每个NE的功能和容量,但并不理会网络中不同NE之间的交流。为了支持NE间的交流,EMS需要与更高一级的网络管理系统(NMS)进行通信,NMS也是电信管理网络(TMN)层次模型中的一元。EMS是基于TMN层次模型的运作支持系统(OSS)构架的基础,这个构架使得服务提供商(SP)能够满足客户对高速发展着的服务的需求,同时也能满足严厉的服务质量(QOS)要求。

网元管理层(Network Element Management Layer)提供的管理功能服务实现对一个或多个网元的操作,如交换机路由器、传输设备等的远程操作,对设备的硬软件的管理。该层管理功能通常就是对网络设备的远程操作和维护。

性能管理功能

性能管理主要提供有关通信设备状况、网络或网元效能的报告和评估。主要作用是收集通信网络中有关设备实际运行的质量数据,形成统计数据用于监视或校正网络、网元或设备的状况和效能,为管理人员提供评价、分析、预测和规划的手段。 [2] 

故障管理功能

故障管理是对电信网设备及网络通道的异常运行情况进行实时监视,完成对告警信号的监视、报告、存储以及故障的诊断、定位和处理等任务,并给出告警显示,使用户能在尽可能短的时间内做出反应和决定,并采取相应的措施,对故障进行隔离和校正,恢复由故障而影响的业务。 [2] 

配置管理功能

配置管理负责监控网络及网元设备的配置信息。
网络配置涉及网络的物理安排,负责建立、修改或删除通道,当网络出现故幛时,进行通道和设备的重新配置和路由恢复。
网络配置涉及网络的物理安排,负责建立、修改或删除通道,当网络出现故幛时,进行通道和设备的重新配置和路由恢复。[2] 

安全管理功能

安全管理负责对访问网管系统的操作人员进行安全检查,避免未授权的操作人员对网络资源和网络管理功能的访问。安全管理涉及虱所有的管理功能,

系统功能测试

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网元管理系统功能测试包括6大类测试项目:拓扑管理测试、故障管理测试、性能管理测试、配置管理测试、安全管理测试和计费数据管理。

拓扑管理测试

拓扑管理测试主要保证网元拓扑图应能展示网络资源、网络资源逻辑分层、机架/子架组成和交叉连接配置,此外拓扑图还应具有一定的查看、导航、定位、监视以及拓扑编辑的功能。

故障管理测试

故障管理测试首要保证网管系统支持5类基本告警类型、5类告警严重级别和5类告警状态,其次要分别测试网管系统对SDH、ATM和以太网各类告警的支持情况,另外还有相关的告警信息管理,如收集告警报告与显示测试、告警严重等级分配、屏蔽告警、抑制告警相关性和故障定位、查询与统计告警、确认及清除告警、告警同步和告警预投入等。 [3] 

性能管理测试

性能管理测试主要保证网管系统对SDH、ATM和以太网的性能参数的支持,另外还包括基本的参数管理功能,如收集性能参数、设定性能监测参数、查询/修改性能监测参数、上报性能数据和管理性能门限,以及对性能数据查询和存储、性能趋势分析。[3] 

配置管理测试

配置管理测试包括对配置数据管理、网元配置管理两方面的相关测试。配置数据管理主要是指管理备份配置数据,检查配置数据合法性、一致性,自动生成配置数据并对其进行查询/打印、复制和上载、下载。
网元配置管理主要是指网元管理(创建、删除、查询网元)、SDH业务管理、设备保护和倒换管理、SDH保护管理、SDH保护倒换管理以及SDH开销管理,ATM和以太网的业务管理、ATM VP保护倒换,公务管理、同步定时源管理、同步时钟定时管理以及网元时间管理. [3] 

安全管理

安全管理包括划分用户等级,用户管理(增加、删除、锁定与解锁用户),操作、查询、备份和删除日志管理

计费数据管理

计费数据管理主要是指管理计费基础信息,提供与计费有关的基础信息,其中包括存储连续30天的与通道有关的数据、ATM业务和以太网业务的计费基础数据,同时能将上述数据以ASCII码或文本文件的形式传送给外围存储设备。 [3] 

存在的问题

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网络管理是网络技术发展和应用的关键。当前,尽管许多网管平台和网管工具软件已经被开发了出来,但仍存在较多的问题,这些问题包括:
SNMP管理模式本身存在安全性问题。这是由SNMP的认证方式太简单造成的。
②网络技术的发展使得MIB—II中所定义的管理对象无法满足当前网络管理的要求。
③现存网络管理工具虽然能够在被管理设备发生故障后由SNMP的trap功能获得信息,但由于SNMP协议是基于无连接的,因此有可能丢失信息或需要较长时间才能锁定故障设备。
④不同厂商的管理工具之间缺乏兼容性,这里主要指图形界面方面。
⑤缺乏对中小型企业网络管理的管理工具和支持网管人员进行二次开发的工具等。
主要网元功能
MME:主要负责信令处理及移动性管理,功能包括:NAS信令及其安全;跟踪区域(Tracking Area)列表的管理;P-GW和S-GW的选择;跨MME切换时对于MME的选择;在向2G/3G接入系统切换过程中SGSN的选择;鉴权、漫游控制以及承载管理;3GPP不同接入网络的核心网络节点之间的移动性管理(终结于S3节点);信令面的合法监听等。
SAE-GW:包括S-GW和P-GW,S-GW作为面向eNodeB终结S1-U接口的网关,负责数据处理;P-GW与分组数据网(PDN)连接;S-GW和P-GW接受MME的控制,承载用户面数据。S-GW的主要功能包括:当eNodeB间切换时作为本地锚定点并协助完成eNodeB的重排序功能;在3GPP不同接入系统间切换时的移动性锚点(终结在S4接口,在2G/3G系统和P-GW间实现业务路由);合法侦听以及数据包的路由和前转; PDN和QCI的上行链路和下行链路的相关计费等。
P-GW的主要功能有:分组数据包路由和转发;3GPP和非3GPP网络间的Anchor功能;UE IP地址分配,接入外部PDN的网关功能;基于用户的包过滤;合法侦听;计费和QoS策略执行功能;DIP功能;基于业务的计费功能;在上行链路中进行数据包传送级标记;上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制;基于业务的上下行速率的控制等。
HSS:用于存储用户签约信息的数据库。主要功能包括:存储用户相关的信息;签约数据管理和鉴权,如用户接入网络类型限制、用户APN信息、计费信息管理;支持多种卡类和多种方式的鉴权;与不同域和子系统中的呼叫控制和会话管理实体互通等。
PCRF:策略和计费控制单元,主要功能包括:用户的签约数据管理功能;用户、计费策略控制功能;事件触发条件定制功能;业务优先级化与冲突处理功能;QOS功能,网络安全性功能;IP-CAN承载与IP-CAN会话相关联策略信息的管理功能等。PCRF还可用于:对无限量包月的滥用者限制带宽;保证高端用户的流量带宽;保证高质量业务的服务质量;动态配置计费策略,完成内容计费。
CG:3GPP R8版本EPC架构中计费节点为S-GW和P-GW,S-GW产生的计费信息类似于SGSN;P-GW产生的计费信息类似于GGSN。计费点将计费话单送至计费网关CG,由CG完成计费话单的检错、纠错和话单的合并,并完成话单格式的转换,然后将计费话单以标准格式送至运营公司的计费系统。
DNS:为EPC核心网网元和终端提供域名解析功能。
2.     接口与协议
EPC核心网基于2G/3G分组域架构演进而来,采用了控制与承载相分离的架构,新增了一些接口,且这些接口均基于IP协议,具体如下:
S1-MME接口:eNodeB和MME之间的接口,用于传送用户数据和相应的用户平面控制帧。该接口底层采用SCTP协议,应用层采用S1-AP协议。
S1-U接口:eNodeB和S-GW之间的接口,用于承载用户面隧道和切换时eNodeB之间的路径交换。采用GTP-U协议,下层为UDP,其中GTP-U协议用来在eNodeB和S-GW之间进行用户数据的隧道传输,UDP协议封装用户数据。
S3接口:SGSN和MME之间的接口,类似于3G系统中SGSN间的Gn接口,实现3GPP网间进行交互,采用GTP-C协议,下层为UDP。
S4接口:SGSN与S-GW之间的接口,类似于3G系统中SGSN与GGSN间的Gn接口。提供GPRS网和S-GW之间的相关控制和移动性管理。S4接口既可以只有信令面接口(GTP-C),也可以包括用户面的接口(GTP-U)。S4接口如果只作为信令面的接口,其采用GTPv2-C协议,GTPv2-C协议用来在GSN和S-GW之间传输信令消息。
S5/S8接口:S-GW和P-GW之间的接口,可以分为控制平面和用户平面。S5接口是网络内部S-GW和P-GW间接口。该接口应能在S-GW和P-GW分设情况下,提供用户移动过程中的S-GW重定位的功能。S8是跨PLMN的S-GW和P-GW之间的接口,应具备漫游情况下的S5接口功能。该接口采用GTP协议,下层为UDP。
S6a接口:HSS与MME的接口,完成用户接入认证、插入用户签约数据、对用户接入PDN进行授权,与非3GPP系统互联时对用户的移动性管理消息的认证等功能。该接口下层采用SCTP,应用层为Diameter协议。
S10接口:MME之间的控制面接口,为MME再分布和MME之间信息的传输。采用GTPv2协议,下层为UDP。
S11接口:MME和S-GW之间的接口,用于传输承载控制与会话控制等信息。采用GTPv2 的控制面协议GTPv2-C,下层为UDP,其中GTP‑C用于对MME和S-GW间的信令消息进行隧道化封装。UDP用于传送MME和S-GW间的信令消息。
Gn/Gp接口:MME和3GPP Pre R8版本的SGSN之间的接口,用于传输会话控制等信息。也是2G/3G SGSN与P-GW之间的接口,分为控制平面和用户平面,基于GTP v1。在非漫游情况下,Gn提供同一PLMN内2G/3G SGSN与P-GW之间的用户面和控制面接口功能,P-GW提供2G/3G GGSN功能。在漫游情况下,Gp提供跨PLMN的2G/3G SGSN与P-GW之间的用户面和控制面接口功能,P-GW提供2G/3G GGSN功能。
S12接口:UTRAN与S-GW之间的用户面的接口(GTP-U)。当直接传输隧道建立后,S12成为UTRAN和S-GW间用户平面隧道的接口点。S12接口的用户面采用GTPv1协议。
Gx接口:PCRF与PCEF间的接口,其中PCEF位于P-GW中,提供QoS准则和计费标准的传输。
SGi接口:P-GW和分组数据网络之间的接口,包括IMS核心网、外部公共或私人数据网,类似于Gi接口。
Rx接口:PCRF与AF间的接口,AF功能位于业务平台。