经典EPC核心网培训教材资料下载.pdf

1、46.5MbpsUL:27Mbps1xEV-D0 Rev.ADL:3.1MbpsUL:1.8MbpsCDMA 1X153kbps20102011IEEE802.16e70MbpsIEEE802.16mDL:50MbpsWiMAX EvolutionIEEE802.16d20Mbps无线接入技术逐步宽带化无线接入技术逐步宽带化1 用户面两级结构2 控制面和用户面合一3 通常采用TDM/ATM链路承载普通2/3G核心网1 扁平化的核心网2 部分控制承载分离3 ALL IP承载3G DTS模式核心网1 扁平化网络2 控制承载分离3 ALL IP承载EPC架构SGSNGGSNSGSN2/3GGERAN

2、/UTRANATM/TDMATM/TDMIPGGSNSGSNGGSN3G-DTSIPUTRANSAE-GWMMESAE-GWLTE/EPCIP统一核心网统一IP承载方式统一控制承载分离统一扁平化的网络GSMTDSCDMANon-3GPPLTEeUTRAN统一分组核心网的网络结构统一分组核心网的网络结构1可行性研究阶段可行性研究阶段2004年年12月正式立项至月正式立项至2006年年6月完成。主要是网月完成。主要是网络结构优化的可行性研究，络结构优化的可行性研究，输出的基准协议是输出的基准协议是3GPP TR 23.882:3GPP system architecture evolution（S

3、AE）:Report on technical options and conclusions 2Stage1（需求阶段）（需求阶段）定义定义SAE的需求，的需求，2006年年12月完成月完成输出的基准协议是输出的基准协议是3GPP TS 22.278:Service requirements for evolution of the system architecture:3Stage2（技术实现阶段）（技术实现阶段）定义定义SAE的网络结构、功的网络结构、功能实体及其相互接口。能实体及其相互接口。2008年年6月完成月完成输出的基准协议包括：输出的基准协议包括：3GPP TS 23.401

4、:General Packet Radio Service（GPRS）enhancements for Long Term Evolution（LTE）access“3GPP TS 23.402:3GPP System Architecture Evolution（SAE）:Architecture enhancements for non-3GPP accesses4Stage3（协议实现阶段）（协议实现阶段）定义各接口上的具体协议定义各接口上的具体协议。2009年年3月完成月完成当前定义的协议有当前定义的协议有：3GPP TR 24.801:3GPP System Architecture

5、 Evolution（SAE）;CT WG1 aspects3GPP TR 29.803:CT WG4 aspects3GPP TR 29.804:CT WG3 aspectsEPC的标准化进展的标准化进展3GPP EPS的关键特征的关键特征EPS能够接入不同的接入系统，为用户提供多接入的环境EPS能够支持同一接入系统内、不同接入系统之间的移动性EPS能够支持3GPP以外基于IP的宽带接入网络EPS提供更强的性能，包括低延时、低建链时间、高通信质量等EPS能够支持用户在EPS之间以及EPS与现有网络之间的双向漫游EPS能够支持3GPP R7及更早PS网络的业务，并支持和3GPP R7及更早PS

6、网络的互通；EPC需要能够和3GPP R7及更早CS网络业务的互通EPS支持3GPP接入之间的业务连续，以及3GPP与non-3GPP接入系统之间的业务连续EPS能够支持固定接入系统互通，提供固定接入系统的业务连续性EPS支持运营商提供的各种业务，包括语音、视频、消息、文件交换等EPS能够充分利用系统资源，包括频谱资源、终端电源等概念简介概念简介EUTRANEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network,仅指无线侧EPCEvolved Packet Core,仅指核心网EPSLTELong Term Evolution=EUTRAN仅指无线

7、侧SAESystem Architecture Evolution=EPC,仅指核心网目录目录3.EPC基本原理基本原理2.1.技术背景技术背景互通应用场景互通应用场景目目 录录 EPC基本原理EPC系统架构和特点基本概念EPS系统PDN连接和默认APN跟踪区和跟踪区列表移动性管理和连接管理承载管理业务流程举例EPC标准架构及网元功能标准架构及网元功能SGSN2GTDLTEHSSBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS1-US6aGxGbIuS1-MMES11SGiMMEPCRFS9InternetPS ServiceServing GWPDN GWS5/8SAE GWS6dS10B

8、OSSCGS4S3MME：LTE接入下的控制面网元，负责移动性管理功能S4 SGSN：2G/3G接入下的控制面网元，相当于接入2G/3G的MME，进行移动性管理和会话管理S-GW：SAE网络用户面接入服务网关，相当于传统Gn SGSN的用户面功能P-GW：SAE网络的边界网关，提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能，相当于传统的GGSN除了2G/3G/LTE接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式HSS：SAE网络用户数据管理网元，提供鉴权和签约等功能PCRF：策略控制服务器，根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控AF：业务策略提供点eNodeB：负责无线

9、资源管理，集成了部分类似2G/TD基站和基站控制器的功能AFRxEPC标准架构及接口功能标准架构及接口功能LTEHSSeNodeBS1-US6aS1-MMES11SGiMMEInternetPS ServiceServing GWPDN GWS5/8SAE GWS10S3：当2G/TD与LTE互操作时，S4-SGSN与MME间通信的接口，基于GTPv2S4：S4 SGSN与S-GW间的接口，包括控制面（GTPv2）和用户面（GTPv1）Gx：PCRF与PCEF（位于P-GW）间的接口，用户业务信息上报和策略下发，基于Diameter协议SBC集客专线SBCCM-IMS用户局域网CPE接口协议栈

10、接口协议栈-控制面（控制面（1/2）S5/S8 接口的控制面和S11接口使用GTPv2-C协议 SCTP L2 L1 IP L2 L1 IP SCTP S1-MME eNodeB MME S1-AP S1-AP NAS MAC L1 RLC PDCP UE RRC MAC L1 RLC PDCP RRC LTE-Uu NAS Relay UDP L2 L1 IP L2 L1 IP UDP S5 or S8 S-GW P-GW GTP-C GTP-C NAS:NAS协议支持移动性管理功能和用户层承载的激活、修改和删除。NAS也负责NAS信令的加密和完整性保护。UDPL2L1IPL2L1IPUDP

11、S11MMES-GWGTP-CGTP-C接口协议栈接口协议栈-控制面（控制面（2/2）S6a 接口使用Diameter 协议 SCTP/TCP L2 L1 IP L2 L1 IP S6a MME HSS Diameter Diameter SCTP/TCP 接口协议栈接口协议栈-用户面用户面用户面GTP-U基于GTPv1协议 Serving GW PDN GW S5/S8 GTP-U GTP-U UDP/IP UDP/IP L2 Relay L2 L1 L1 PDCP RLC MAC L1 IP Application UDP/IP L2 L1 GTP-U IP SGi S1-U LTE-Uu

12、 eNodeB RLC UDP/IP L2 PDCP GTP-U Relay MAC L1 L1 UE EPS系统特点系统特点 标准LTE网络架构下，所有用户仅接入分组域 未来所有业务都应通过分组域提供仅有分组域，无电路域仅有分组域，无电路域控制和承载分离，网络结控制和承载分离，网络结构扁平化构扁平化基于全基于全IP架构架构eMSCMGWCSMGWMSCSPSSGSNGGSNSGSNSAEPSMMESAE-PGWHSS2G/TD网络SAE网络SAE无CS域 控制和承载分离：控制面MME，用户面SAE GW 扁平化网络架构：LTE仅有eNodeB，用户面由2G/TD三级转发变为一级转发GGSNB

13、SCSGSNMMEeNodeBSAE GWNodeBRNCBTS核心网控制面协议主要基于GTPCv2和Diameter，用户面主要基于GTPUv1 传输层协议主要基于UDP和SCTPS6aDRADRASGSNHSSMME其它重要特点：支持多种接入方式、永远在线其它重要特点：支持多种接入方式、永远在线SAE：System Architecture Evolution/EPS：Evolved Packet System/EPC：Evolved Packet Core目目 录录 EPC基本原理EPC系统架构和特点基本概念EPS系统PDN连接和默认APN跟踪区和跟踪区列表移动性管理和连接管理承载管理业

14、务流程举例SGSN2GTDLTEHSSBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS1-US6aGxGbIuS1-MMES11SGiMMEPCRFS9InternetPS ServiceServing GWPDN GWS5/8SAE GWS6dS10BOSSCGS4S3AFRxEPS系统系统UEE-UTRANEPCEPS（Evolved Packet System，演进的分组系统），演进的分组系统）EPS由由EPC、E-UTRAN和和UE三部分组成三部分组成EPSEPC（Evolved Packet Core，演进的分组核心网），演进的分组核心网）EPC是是EPS的核心网部分，的核心网部分，取消了取消了CS域，仅由纯域，仅由纯PS域网络实体组成域网络实体组成EPC由由MME、S-GW、P-GW、SGSN、HSS以及以及PCRF组成组成EPCEPS目目 录录 EPC基本原理EPC系统架构和特点基本概念EPS系统PDN连接和默认APN跟踪区和跟踪区列表移动性管理和连接管理承载管理业务流程举例PDN连接连接&默认默认 APN PDN连接PDN连接指在UE与一个PLMN外部分组数据网络（PDN）之间，EPS系统提供的IP连接，一个PDN连接可包含多个EPS承载PDN连接必须关联UE的IP地址（一个IPv4地址和/或一个IPv6地址前缀），PDN由APN标识根据