4G核心网（EPC）三大关键网元简介

在4G(LTE)移动通信系统中核心网(EPC)负责提供融合语音和数据的框架、外部网络的接口和用户管理等；如图1所示，其主要功能网元分别如下；

一、PGW 分组数据网络网关是EPC与外界的连接点。通过Gi接口每个PDN网关与一个或多个外部网关交换数据设备或分组数据网络，如网络运营商的服务器、互联网或IP媒体子系统。每个分组数据网络都通过接入点名称(APN)标识，网络运营商通常使用一些不同的APN；例如一个用于互联网和一个用于 IP多媒体子系统。

每个手机在第一次开机时都被分配到一个默认的PDN网关，以给它始终连接到默认的分组数据网络(如互联网)。如希望连接到额外的分组数据网络，手机也可以分配给一个或多个其他的PDN网关，例如公司专网或IP多媒体子系统。手机与每个PDN网关在数据连接的整个生命周期内保持不变。

二、SGW 服务网关，相当高层路由器，负责在基站和PDN网关之间数据转发。每个网络都包含一些服务网关，分别负责特定地理区域的终端(UE)。手机都被分配到一个单一服务网关，但如移动距离足够远时服务网关可能改变。

三、MME 移动管理实体，控制终端设备(UE)移动的高层操作，通过向其发送有关安全和数据管理等问题的信令消息与无线通信无关的控制信息流。与服务网关一样，一个典型的网络可能包含少数MME，每个MME负责特定的地理区域地区。每个移动台都分配给一个单独的MME，称为其服务MME，但是如果移动设备移动得足够远，则可以更改。MME还通过EPC内部的信令消息控制其他网元。

与UMTS和GSM对比，PDN网关的作用相当于GPRS网关支持节点(GGSN)，而服务网关和MME处理数据服务GPRS支持节点(SGSN)的路由和信令功能。4G中将SGSN一分为二进行了分裂，使运营商更容易扩展网络以响应不断增长的需求负载：运营商可以随着流量的增加增加更多的服务网关，同时增加更多MME处理移动电话

数量的增加。为了支持这种拆分，S1接口有两个组件：S1-U接口承载服务网关的流量，而S1-MME接口承载MME的信令消息。

此外，EPC中还包括小区广播中心(CBC)以前被UMTS用于很少实施的小区广播服务(CBS)。在LTE中用于地震的服务和海啸预警系统(ETWS)；HSS(归属用户服务器)是用户数据库，用于向网络实体提供用户的详细信息；设备身份寄存器(EIR)中可以查找丢失或被盗手机的详细信息。