lte承载是什么

在移动通信领域，长期演进技术承载是一个核心概念，它构成了用户设备与核心网络之间数据传输的虚拟通道。本文旨在深入剖析其定义、工作原理、关键技术构成以及在实际网络中的应用价值。文章将详细阐述承载的建立过程、服务质量保障机制、不同类型的区分及其在实现高速数据业务中的基石作用，帮助读者全面理解这一支撑现代移动互联网体验的关键技术架构。

       当我们使用智能手机流畅地观看高清视频、进行视频通话或玩在线游戏时，背后是一套复杂而精密的移动通信系统在支撑。长期演进技术作为第四代移动通信的主流标准，其卓越性能的基石之一，便是“承载”这一关键技术概念。简单来说，承载是长期演进网络中，为了传输特定类型的数据流而在用户设备与核心网络之间建立的一条逻辑上的“传输管道”或“专用通道”。这条管道并非物理实体，而是一系列网络节点间协商好的、带有特定属性与规则的虚拟连接，它确保了数据能够高效、有序、安全地从源头抵达目的地。

       承载的基本定义与核心角色

       从技术角度看，承载是长期演进网络架构中提供服务质量保证的核心机制。国际电信联盟和第三代合作伙伴计划等标准化组织在其技术规范中明确定义了承载的功能。它本质上是一种端到端的逻辑关联，关联着用户面数据包在不同网络接口上的转发处理方式。每一个承载都对应一套完整的服务质量参数，这些参数定义了该通道的优先级、时延、丢包率、保证比特速率等关键性能指标。正是通过建立不同的承载，网络才能将用户的语音、视频、网页浏览等不同类型的数据业务区分开来，并为之提供差异化的服务质量保障，从而实现资源的最优化利用和用户体验的提升。

       承载建立的关键流程：从附着到专用承载

       承载的建立并非一蹴而就，它遵循着严格的信令流程。当用户设备首次开机并尝试接入网络时，会发起一个“附着”过程。在这个过程中，网络会为用户自动建立一个默认承载。默认承载是用户接入网络后始终存在的基础通道，它通常提供一种“尽力而为”的基础互联网连接，用于传输一般的控制信令和初始的数据业务。它的建立，标志着用户设备与分组数据网络网关之间建立了基本的IP连接性。

       当用户需要发起一个对服务质量有特殊要求的业务时，例如高清语音通话或实时游戏，网络就会触发专用承载的建立流程。这一流程可以由网络侧基于预设策略发起，也可以由用户设备侧的应用程序需求触发。核心网中的策略与计费规则功能单元会根据用户订阅信息、当前网络负荷和业务类型，动态决策并下发相应的服务质量规则。随后，网络中的移动管理实体、服务网关和分组数据网络网关等网元相互配合，在无线接入网和核心网之间，为用户这条特定的数据流“开辟”出一条具有专属服务质量保障的“快车道”，即专用承载。一个用户可以同时拥有多个专用承载，以并行处理不同需求的业务。

       承载的层级结构：无线承载与端到端承载

       为了更精细地管理，承载在技术上被划分为不同的层级。在用户设备与基站之间的无线接口段，存在的是“无线承载”。无线承载负责在空口上传输用户设备与基站之间的数据包，它直接关系到无线资源的调度效率，是影响用户感知速率和时延的关键环节。而在整个从用户设备到外部互联网服务器的完整路径上，存在的是“端到端承载”。端到端承载是一个更宏观的逻辑概念，它由无线承载、核心网内的“无线接入承载”以及可能的固定网络段共同构成。端到端承载的质量，取决于其路径上所有分段承载中最薄弱的一环，因此需要跨域的协同保障。

       服务质量参数的灵魂：服务质量等级标识符

       如果说承载是一条管道，那么服务质量等级标识符就是定义这条管道“规格”的灵魂标签。它是一个关键的数值索引，每一个承载都必须绑定一个服务质量等级标识符。这个标识符并不直接包含具体的带宽数值，而是指向网络设备内部预定义的一套完整的服务质量特性集合，主要包括资源类型、优先级、包时延预算和包错误丢失率。资源类型决定了该承载是要求固定带宽保证的保证比特速率类型，还是非保证比特速率类型；优先级用于在多个承载竞争资源时决定调度顺序；包时延预算和包错误丢失率则明确了该业务所能容忍的最大时延和丢包水平。网络设备正是通过识别数据包所属承载的服务质量等级标识符，来执行相应的队列调度、拥塞管理和优先级处理。

       承载与IP连接的关联与区别

       初学者容易将承载与IP地址或IP连接混淆。实际上，两者密切相关但维度不同。一个默认承载的建立，通常会为用户分配一个IP地址，从而建立基本的IP连接性。然而，承载是位于IP层之下的二层传输概念。一个IP地址可以对应多个承载，这些承载如同从同一个“家”（IP地址）出发、开往不同“目的地”（业务服务器）并具有不同“路权”（服务质量）的多条车道。网络设备根据数据包的IP五元组信息、深度包检测结果或应用程序标识，将其映射到对应的承载上，从而享受该承载定义的服务质量待遇。这种机制使得网络能够在用户IP地址不变的情况下，为其不同的数据流提供精细化的服务质量控制。

       默认承载与专用承载的功能分野

       默认承载与专用承载在长期演进网络中扮演着截然不同而又互补的角色。默认承载是“生存性”承载，它在用户整个网络注册期间持续存在，提供基础的、始终在线的连接。它的服务质量等级标识符通常较低，资源类型为非保证比特速率，主要用于维持信令连接、推送通知以及承载那些对服务质量不敏感的普通数据业务。而专用承载则是“业务性”承载，它按需动态建立和释放，专门服务于某个特定的、对服务质量有明确要求的业务流。专用承载可以拥有比默认承载更高的服务质量等级标识符和保证比特速率资源，确保关键业务体验。两者共同构成了用户连接的服务质量双支柱。

       承载管理的核心：策略与计费控制架构

       承载的动态建立、修改和释放，离不开一套强大的后台策略管理系统，即策略与计费控制架构。该架构是长期演进网络的大脑，负责智能化的承载管理。其核心网元策略与计费规则功能单元，充当策略决策点。它根据从用户数据库获取的订阅信息、从应用功能单元获取的业务信息以及从底层网络获取的实时资源状况，进行综合决策，生成相应的策略与计费控制规则。这些规则通过网关控制会话接口下发给策略与计费执行功能单元，后者通常位于网关中，负责具体执行，包括承载的建立、服务质量策略的实施以及流量的计费关联。这套架构实现了业务需求、用户套餐和网络资源的实时联动。

       承载在语音业务演进中的关键作用

       承载技术对于长期演进网络实现高质量语音业务至关重要。在由电路交换向全IP化演进的过程中，长期演进网络通过IP多媒体子系统来提供语音服务。当用户发起一个高清语音呼叫时，IP多媒体子系统核心网会通过策略与计费控制架构，触发为这个语音媒体流建立一个专用的承载。这个专用承载会被赋予高优先级、低时延和低丢包率的服务质量等级标识符，确保语音数据包能够优先、快速、可靠地传输，从而提供媲美甚至超越传统电路交换的通话质量。承载的精细化服务质量保障能力，是全IP网络上实现电信级语音业务的基础。

       承载与网络切片技术的关联

       随着第五代移动通信技术的引入，网络切片成为热点。承载可以视为网络切片概念在第四代网络中的一种“雏形”或“微观体现”。网络切片是在整个网络基础设施上逻辑隔离出多个端到端的虚拟网络，而承载则是在单个用户连接层面上逻辑隔离出的具有不同服务质量属性的数据通道。从某种意义上说，一个高优先级的专用承载，就像是一个为用户特定业务创建的“微型切片”。理解承载的隔离和资源保障机制，有助于更好地理解第五代网络中更宏观、更复杂的网络切片技术。

       承载建立过程中的信令交互详解

       承载的建立是一个涉及多网元协作的信令交互过程。以专用承载建立为例，其典型流程始于策略与计费规则功能单元的决策。策略与计费规则功能单元将包含服务质量参数等的策略与计费控制规则发送给分组数据网络网关中的策略与计费执行功能单元。策略与计费执行功能单元随后会向服务网关发送创建承载请求。服务网关将此请求转发给移动管理实体，移动管理实体再通过基站与用户设备进行无线承载建立的协商。用户设备确认后，响应消息沿着原路径逐级返回确认。整个过程涉及多个接口的标准化信令，如网关控制会话接口、Gx接口、S11接口、S1接口等，确保了全网服务质量策略的一致生效。

       承载标识符：承载的身份证

       在复杂的网络环境中，为了唯一标识和管理一个用户的所有承载，系统引入了承载标识符。承载标识符是一个在用户设备与网关之间具有端到端意义的唯一标识。在同一个用户的上下文中，不同的承载通过不同的承载标识符来区分。网络设备在内部的数据转发和策略执行过程中，都需要依据数据包关联的承载标识符来查找其对应的服务质量规则和转发路径。承载标识符与服务质量管理中的服务质量等级标识符、流量聚合标识符等参数协同工作，构成了承载的完整身份和属性标签系统。

       承载的修改与释放机制

       承载的生命周期管理不仅包括建立，还包括修改和释放。当业务需求发生变化或网络策略需要调整时，承载的属性可以被动态修改。例如，一个正在进行的视频流从标清切换到高清，可能需要更高的保证比特速率，此时网络可以通过承载修改流程，在不中断业务的情况下，提升该专用承载的服务质量参数。同样，当业务结束时，例如语音通话挂断，网络会发起承载释放流程，拆除为该业务建立的专用承载，并将其占用的网络资源回收，以便分配给其他用户或业务使用。这种动态的、按需的资源管理方式，极大地提升了网络整体的资源利用效率。

       承载技术面临的挑战与发展

       尽管承载机制非常成熟，但在面对物联网海量连接、车联网超低时延高可靠、以及网络功能虚拟化等新场景时，也面临挑战。例如，为百万级物联网设备建立和维护承载会带来巨大的信令开销；车联网业务对时延的要求可能超出当前服务质量等级标识符的定义范围。因此，在长期演进技术的后续演进以及第五代移动通信中，承载的概念被进一步扩展和增强。例如，引入了更灵活的服务质量流模型、支持更细粒度的数据包标记过滤机制，并与软件定义网络、网络功能虚拟化技术更深度地结合，以实现更加敏捷、智能和自动化的服务质量保障，满足未来多样化极致的业务需求。

       从承载看移动网络的设计哲学

       深入理解承载，不仅是为了掌握一项具体技术，更是为了洞察现代移动通信网络的核心设计哲学。它体现了从“一刀切”的尽力而为网络，向“精细化”服务质量保障网络的演进思想。通过逻辑隔离、策略驱动、动态调配的承载机制，网络从一个被动的数据传输管道，转变为一个能够感知业务、理解用户、动态配置资源的智能平台。这背后是通信技术与计算机技术、控制理论的深度融合，其目标始终如一：在有限的频谱和基础设施资源上，为尽可能多的用户提供尽可能优质和个性化的通信服务体验。承载，正是实现这一宏伟目标的关键技术基石之一。

       综上所述，长期演进技术中的承载远非一个简单的数据传输通道概念。它是一个融合了连接管理、服务质量保障、策略控制和资源优化的综合性技术体系。从用户开机的默认承载，到高清语音的专用承载，再到面向未来的演进，承载技术始终是保障移动互联网业务体验清晰、流畅、可靠的无名英雄。理解它，就如同掌握了打开移动通信网络服务质量保障大门的一把钥匙。