移动核心网基础知识v2课件

移动核心网基础知识v2一、一、LTE核心网网核心网网络架构及网元功能架构及网元功能二、二、LTE业务实现方案及基本流程方案及基本流程三、三、EPC网络组织网络组织四四、EPC带宽计算算2EPS网网络架构架构EPS(Evolved Packet System)UE（User Equipment）LTE（Long Term Evolution）SAE（System Architecture Evolution）EPC(Evolved Packet Core)SAE=EPC3EPC网网络架构架构S-GW和P-GW合设4EPC网网络架构架构S-GW和P-GW分设5EPS网网络功能功能EPS网络实现以下逻辑功能：网络接入控制功能数据路由和转发功能移动性管理功能安全功能无线资源管理功能网络管理功能6EPC主要主要逻辑网元功能网元功能MME:mobility management entity P-GW:packet data network gatewaySGW:serving gatewayHSS:home subscriber serverPCRF:policy and charging rule function7TD-LTE网络结构SGSN2GTDLTEHSSBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS1-US6aGxGbIuS1-MMES11SGiMMEPCRFS9InternetPSServiceServingGWPDNGWS5/8SAEGWS6dS10BOSSCGS4S3AFRxUEE-UTRANEPCEPS负责无线资源管理负责移动性管理功能负责用户面接入功能提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控提供鉴权和签约等功能用户设备(UE)接入网(E-UTRAN)核心网(EPC)整个TD-LTE系统由3部分组成8GGSNBSCSGSNMMEeNodeBSAEGWNodeBRNCBTS扁平化、全IP化无BSC/RNC由于LTE的高速率，将来LTE对传输网络需求巨大（以G为单位），1个宏站带宽需求在200M以上，需要提前做好传输网络规划和建设。核心网-网络变化及传输需求9TD-LTE与与TD/2G协同同组网网网网络结构构电路域电路域MGWMSC SERVERGMGW2G/TD RAN分组域分组域SGSNGGSNSBCIM-MGW其它其它IMS网元网元HSSMGCFSBCASCM-IMSE-UTRANMMES-GWEPC P-GWSAE-GW其它数据其它数据业务网业务网HLRGMSC SERVERHSSinternet(CMNet)集团客户、家庭用户集团客户、家庭用户S1-MMES1-US6aS11完成完成类似于似于SGSN的功能的功能完成完成类似于似于GGSN的功能的功能S5/S8SGiTD-LTE仅存在核心网分组域（EPC）GrGnGnSGs：MME-普通普通MSC-S -LTE短信短信-CS FallBack话音音Sv：MME-SRVCC MSC-S -LTE VoIMS+SRVCC核心网-网络融合降低负荷保护投资11一、一、LTE核心网网核心网网络架构及网元功能架构及网元功能二、二、LTE业务实现方案及基本流程方案及基本流程三、三、EPC网络组织网络组织四四、EPC带宽计算算12简要流程E-UTRANMMES-GWEPC (Evolved Packet Core)P-GWSAE-Gateway外部外部数据网数据网eNodeBIP网络网络HSSDNS(1)“四元组四元组”鉴权鉴权(2-1)请求请求APN解析解析(默认承载默认承载)(2-2)返回返回S-GW、P-GW地址列表地址列表(3)选择选择S-GW、P-GW(4)P-GW地址地址(5)请求为用户建立默认承载请求为用户建立默认承载(6)为用户建立默认承载为用户建立默认承载(分配用户分配用户IP地址地址)用户接入网络后，系统立即为用户建立一个“默认承载”（类似于PDP）-Always On Line-用户需要IP地址后续，当用户需要与外部数据网通信时，使用已经建立的“默认承载”LTE数据业务方案13LTE短信业务方案基于3GPP标准规定的SGs接口方式E-UTRANMMES-GWP-GWSAE-GWeNodeBHSSIP网络电路域MSCServer现网短信中心SGs接口仅用于“短信”，全网/全省可固定选择1个MSC-SHLR融合的HSS/HLR12345LTE“单待”终端驻留在LTE网络时，不能使用2G/TD电路域短信业务适用于：-计费信息通知-接收“彩信”00：MME与MSC-S之间通过SGs接口执行联合位置更新，HLR记录用户位于此MSC-S1、2、3：正常的短信业务流程，短信中心将“短信”发送至MSC-S4：MSC-S通过SGs接口将“短信”发送至MME5：MME将“短信”通过LTE网络发送至用户Page1414LTE语音业务方案-双待终端E-UTRANMMES-GWP-GWSAE-GWEPC电路域电路域SGs接口接口拜访拜访MSC Server双待双待单卡单卡终端终端2G/TD2G/TDLTE卡卡SGs接口短信接口短信 MSC Server单待单待单卡终端单卡终端2G/TDLTE卡卡双待双待双卡双卡终端终端2G/TDLTE卡卡1卡卡2AC“单待”终端：执行SGs接口联合位置更新“双待双待”终端：不执行终端：不执行SGs接口联合接口联合位置更新位置更新A：话音业务：话音业务B：数据业务：数据业务C：单待终端的短信业务：单待终端的短信业务BHSS/HLR双待终端：始终由电路域提供话音业务15LTE话音业务方案-CSFB中国移动通信集团设计院有限公司2G/TDRANE-UTRANMMES-GWP-GWSAE-GatewayeNodeBHSSDNSIP网络电路域MSCServerMGWEvolvedPacketCoreIP网络LTE终端（多模单待）其它数据业务网同时，LTE终端将数据业务也切换到2G/TD分组域IMS核心网LTE终端的来话呼叫HLR用户接入LTE网络，鉴权、位置更新0-10-2通过SGs接口执行“联合位置更新”1主叫局查询HLR，HLR将MSC-S提供的MSRN返回给主叫局2主叫局将呼叫接续至MSC-S3通过SGs接口通知终端此时有一个CS域来话呼叫4终端切换至TD/2G网络响应寻呼5建立话路连接1、与LTE共覆盖区的所有MSCServer均需改造支持CSFB2、LTE终端需支持CSFB终端位于TD/2G网，由电路域提供业务终端位于LTE网：-主叫：切换至电路域提供业务-被叫：通过LTE得到来话通知后切换至TD/2G无线网，通过电路域接收呼叫16LTE话音业务方案-VoIMS（VoLTE）-利用TD-LTE/EPC作为透明传送的IP通道，将TD-LTE终端接入IMS网络，由IMS网络为用户提供话音业务LTEVoIMS。2G/TD RANE-UTRANMMES-GWP-GWSAE-GatewayeNodeBIP网络网络电路域电路域MGWEPCIP网络网络话音话音业务业务其它数据业务网IMS核心网LTE终端切换到2G/TD网络MME控制话音切换MSCServerMSC ServerEnhanecd SRVCCMGWMME与SRVCCMSC-S之间新增Sv接口-传送“切换”信息SRVCC实现方案：-切换流程复杂；-时延较长，可能会影响成功率现网改造或新建终端位于TD/2G网，由电路域提供业务终端位于LTE，CM-IMS负责业务处理，LTE/EPC提供IP通道17一、一、LTE核心网网核心网网络架构及网元功能架构及网元功能二、二、LTE业务实现方案及基本流程方案及基本流程三、三、EPC网络组织网络组织四四、EPC带宽计算算18eNodeB与与MME之间的网络组织之间的网络组织方案一：方案一：为每个每个eNodeBeNodeB固定配置固定配置其所其所归属的一个属的一个MMEMMEMMEMME方案二：方案二：MME POOLMME POOLMMEMME用用户第一次附着在网第一次附着在网络中中时，由，由eNodeBeNodeB负责为用用户选择1 1个个MMEMME，同，同时MMEMME为用用户分配一个分配一个GUTIGUTIGUTI=MCC+MNC+MMEGI+MMEC+M-TMSIMME POOLMME POOL号号标识MME MME 标识MME POOLMME POOL是是3GPP R83GPP R8版本的必版本的必选基本功能基本功能增加了增加了MMEMME向向eNodeBeNodeB的反的反馈机制（机制（MME可以可以向向eNodeB下下发weight，标识自己的自己的负荷荷状状态，供，供eNodeB选择POOL内的内的MME）建建议：采用方案二：采用方案二-MME POOL作作为基本的必基本的必选功能要求功能要求-当当MME数量达到数量达到2个以上，且覆盖区域个以上，且覆盖区域连续的情况下，部署的情况下，部署MME POOL19S-GW与与eNodeB之之间的网的网络组织MMES-GWIP IP 网网 络P-GWS-GWS-GWeNodeBeNodeBeNodeBMMES-GWIP IP 网网 络P-GWS-GWS-GWeNodeBeNodeBeNodeB用用户跨跨eNodeBeNodeB漫游漫游时，需要，需要跨跨S-GWS-GW重重新建立新建立Default BearerDefault Bearer用用户跨跨eNodeBeNodeB漫游漫游时，重新建立，重新建立Default BearerDefault Bearer，S-GWS-GW不改不改变方案一：方案一：归属属连接接设置eNodeB与S-GW的归属关系；即：各eNodeB的业务仅由固定的一个(或两个)S-GW负责疏通方案二：全方案二：全连接接不设置eNodeB与S-GW的归属关系；即：各eNodeB的业务由一组S-GW负荷分担的疏通Page20eNodeBEPCeNodeBPTNPTNPTN城市城市1城市城市2省会省会城市城市MMESAE-GWeNodeBEPCeNodeBPTNPTNPTN城市城市1城市城市2省会省会城市城市MMESAE-GWIP承载网承载网CECEARARBR/AR方案一：方案一：PTN直接互连直接互连方案二：方案二：PTN通过通过IP承载网互连承载网互连eNodeB与核心网之与核心网之间IP承承载方案方案21建议：采用建议：采用方案一方案一方案一：方案一：PTN直接互连直接互连方案二：方案二：PTN通过通过IP承载网互连承载网互连IP地址分配地址分配集团统一制定原则，省内集团统一制定原则，省内PTN自行规自行规划划需要需要IP承载网专门配置承载网专门配置S1/X2接口的接口的MPLS VPN，并统一规划和分配，并统一规划和分配IP地址资源地址资源对对IP承载网资承载网资源的占用源的占用无需占用无需占用IP承载网的资源承载网的资源1、需占用、需占用IP承载网的地址资源（尤其是随着承载网的地址资源（尤其是随着eNodeB数量的增加，将来数量的增加，将来需占用较多的需占用较多的IP地址资源）地址资源）2、需占用、需占用CE的接口，有可能需新建的接口，有可能需新建CE，并，并增加对增加对AR接口资源的占用接口资源的占用3、IP承载网的传输带宽需扩容承载网的传输带宽需扩容对二干传输资对二干传输资源的占用源的占用需配置专用的资源用于需配置专用的资源用于LTE但总量与方案二基本相当但总量与方案二基本相当可共用可共用IP承载网的传输资源。但是由于承载网的传输资源。但是由于IP承载网是采用承载网是采用“轻载轻载”的设的设计理念；需要计理念；需要IP承载网预留较多的传输资源用于话音业务的保障。承载网预留较多的传输资源用于话音业务的保障。例例如：原如：原ARBR：目前配置为：目前配置为1个个10GE传输资源；传输资源；S1接口需要接口需要10GE传传输，则输，则ARBR需改造为（需改造为（10+10）/50%=34个个10GE网络结构网络结构清晰、简单；业务网直接承载在具备清晰、简单；业务网直接承载在具备IP功能的传输网上功能的传输网上跨本地网的业务在业务网与具备跨本地网的业务在业务网与具备IP功能的传输网之间增加了一层功能的传输网之间增加了一层IP路路由。（业务流多经过了由。（业务流多经过了CE、AR、BR的转接，增加了时延）的转接，增加了时延）对对IP承载网承载网“话音话音”业务的业务的影响影响无影响无影响话音业务是话音业务是“固定带宽固定带宽”；LTE主要承载的是主要承载的是“可变速率可变速率”的数据业务；的数据业务；为避免突发的数据业务流量对话音业务资源的挤占，为避免突发的数据业务流量对话音业务资源的挤占，需要需要IP承载网提承载网提供对供对“话音业务话音业务”资源保障功能资源保障功能安全性安全性封闭的网络，安全性较高封闭的网络，安全性较高IP承载网，安全性较高承载网，安全性较高S1/X2接口（无接口（无线线网与核心网之网与核心网之间间）承）承载载方案方案22电路域电路域MGWMSC SERVERGMGWGGSNPDNGMSC SERVER集团客户、家庭用户集团客户、家庭用户BSCRNCSGSN分组域分组域MMES-GWEPC P-GWSAE-GWHSSE-UTRANHLR2G/TD RANIP专网专网SBCIM-MGW其它其它IMS网元网元HSSMGCFSBCASCM-IMSIP专网专网CMNETCMNETWAP等等业务平台业务平台中国移中国移动TD/2GTD/2G核心网的核心网的IPIP承承载网网络现状状 EPC内部及与内部及与TD/2G分分组域域间IP承承载方案方案23SGSNGGSNIP承载网承载网方式一：方式一：BG互通互通SAE GW/GGSNn方案一：方案一：EPCEPC融合融合设备承承载在在IPIP承承载网，网，TD/2GTD/2G核心网分核心网分组域承域承载在在CMNetCMNetCMNETCMNETSGSNGGSNIP承载网承载网方式二：接口互通方式二：接口互通SAE GW/GGSNCMNETCMNET需配置需配置BGBG -BG-BG集中集中设置，路由迂回置，路由迂回严重重 -BG-BG分散分散设置，增加投置，增加投资较多多需通需通过BGBG的的业务包括：包括：-部分部分SGSNSGSN之之间的切的切换（信令、媒体）（信令、媒体）-MME/SGSN-MME/SGSN的的TD/2GTD/2G业务 -部分部分LTELTE终端在端在TD/2GTD/2G无无线网的网的业务 -MME -MME、SGSNSGSN查询融合融合DNSDNS的信令的信令1 1、融合、融合设备的的GnGn接口与接口与S5/S8S5/S8接口需分接口需分别独占物理接口，不能共用独占物理接口，不能共用 接口接口资源源不能共享，降低不能共享，降低设备使用效率使用效率2 2、融合融合DNSDNS位于位于CMNetCMNet，EPCEPC内部通信，仍内部通信，仍需通需通过CMNetCMNet访问DNSDNS3 3、承、承载路由复路由复杂，不便于不便于维护管理管理4 4、融合、融合设备同同时连接接CMNetCMNet和和IPIP承承载网，网，为IPIP承承载网引入安全网引入安全隐患患MME/SGSNMME/SGSNEPC内部及与内部及与TD/2G分分组域域间承承载方案方案BGBG不建不建议采用采用方案一方案一24SGSNGGSN方式一：承载在方式一：承载在IP承载网承载网SAE GW/GGSNCMNETCMNET方式二：承载在方式二：承载在CMNet 需要需要现网网TD/2GTD/2G核心网核心网分分组域域设备完成完成GnGn接口割接接口割接SGSNGGSNSAE GW/GGSNCMNETIP承载网承载网 现网网TD/2GTD/2G核心网分核心网分组域域设备改造改造为融合融合设备，工程，工程实施施较为简单SGSN/MMESGSN/MMEEPC内部及与内部及与TD/2G分分组域域间IP承承载方案方案n方案二：方案二：EPCEPC融合融合设备与与TD/2GTD/2G核心网分核心网分组域承域承载在同一在同一张IPIP承承载网网(CMNet(CMNet或或IPIP承承载网网)25方案二方案二方式一：承载在方式一：承载在IPIP承载网承载网方式二：承载在方式二：承载在CMNetCMNet业务业务质量质量现网业务现网业务影响影响话音业务是话音业务是“固定带宽固定带宽”；LTE主要承载的主要承载的是是“可变速率可变速率”的数据业务；为避免突发的的数据业务；为避免突发的数据业务流量对话音业务资源的挤占，数据业务流量对话音业务资源的挤占，需要需要IP承载网提供对承载网提供对“话音业务话音业务”资源保障功能资源保障功能根据业务量对根据业务量对CMnetCMnet适当扩容，适当扩容，对分组域业务质量无影响对分组域业务质量无影响LTELTE业务业务影响影响1 1、目前，、目前，IPIP承载网承载容量较低，为保证承载网承载容量较低，为保证LTELTE业务质量，业务质量，IPIP承载网需规模扩容（取决承载网需规模扩容（取决于跨于跨S-GWS-GW、P-GWP-GW的业务量，目前尚难预测）的业务量，目前尚难预测）2 2、后续、后续LTE VoIMSLTE VoIMS业务，仍需涉及话音业务业务，仍需涉及话音业务质量保障的问题质量保障的问题1 1、对于数据业务，、对于数据业务，CMNetCMNet的承载的承载容量较大，可视业务发展扩容容量较大，可视业务发展扩容2 2、后续、后续LTE VoIMSLTE VoIMS业务，仍需涉业务，仍需涉及话音业务质量保障的问题及话音业务质量保障的问题安全安全性性现网设备的影响现网设备的影响不引入新的风险不引入新的风险同现网同现网EPCEPC核心网安全性核心网安全性EPCEPC网元承载在网元承载在IPIP承载网上，安全性较好承载网上，安全性较好同现网同现网工程实施工程实施需要现网设备割接至需要现网设备割接至IPIP承载网承载网便于初期的融合组网便于初期的融合组网EPC内部及与内部及与TD/2G分分组域域间IP承承载方案方案n方案二中两种承方案二中两种承载方式的比方式的比较鉴于如下原因：于如下原因：n 目前，目前，LTE以承以承载高速数据高速数据业务为主主n EPC采用与采用与TD/2G分分组域融合域融合组网模式网模式n LTE VoIMS方案尚不成熟方案尚不成熟建建议：n宜采用方式二，宜采用方式二，CMNet承承载n目前目前VoLTE承承载仍采用仍采用CMNet承承载）Page26一、一、LTE核心网网核心网网络架构及网元功能架构及网元功能二、二、LTE业务实现方案及基本流程方案及基本流程三、三、EPC网络组织网络组织四四、EPC带宽计算算27网络设计带宽计算的基本概念网络设计带宽计算的基本概念l话务模型l峰均比 l协议封装效率(协议扩展因子）l物理带宽利用率l装载率28基本概念基本概念-话务模型话务模型典型话务模型参数示例29网络设计带宽计算的基本概念网络设计带宽计算的基本概念l话务模型l峰均比 l协议封装效率(协议扩展因子）l物理带宽利用率l装载率30基本概念基本概念-峰均比峰均比峰值峰值：保证98%的流量（折线下的面积）能够正常通过的取值均值均值：所有测量点的算术平均值峰均比：峰值峰均比：峰值/均值均值均值均值峰值峰值最大最大值l峰值不是单纯意义上的最大值喔！31峰均比峰均比WWW业务仿真情况业务仿真情况对于WWW业务，几个典型值如下（此处u为平均流量）：系统吞吐量小于1.5，能够保证90.52%的用户数据流量正常通过吞吐量小于2，能够保证概率为99.66%的用户数据流量正常通过吞吐量小于3，能够保证概率接近为100%的用户数据流量正常通过从上述可见，2倍均值的吞吐量已经接近累计概率1，因此在满足一定的QOS要求条件下，WWW业务网络节点峰均比取2已经能满足要求。均值均值=1.51.52 23 332峰均比现网局点流量统计结果峰均比现网局点流量统计结果峰均比基本都在1.5以下，高于1.5的局点都是极小流量的局点；流量越大越能反映实际的峰均比。PSPS网络规划推荐的峰均比：网络规划推荐的峰均比：1.5:11.5:1如果客户有更高QOS 需求，可以使用2:1 均峰比。33网络设计带宽计算的基本概念网络设计带宽计算的基本概念l话务模型l峰均比 l协议封装效率(协议扩展因子）l物理带宽利用率l装载率34核心网相关接口协议核心网相关接口协议EPC核心网控制面协议栈示意图35核心网相关接口协议核心网相关接口协议EPC核心网用户面协议栈示意图36常见协议封装格式常见协议封装格式-以太帧以太帧Ethernet II 帧格式格式在帧头有7个字节的前同步码，一个字节的定界符，在帧尾还有4个字节的帧校验序列。MAC帧总共花费的字节数是：7 71 16 66 62 24=26 bytes 4=26 bytes 37常常见协议封装格式封装格式-IP 报文文IP头部字节数是：20 bytes 20 bytes（固定长度）（固定长度）38常常见协议封装格式封装格式-UDP 报文文UDP头部字节数是：8 bytes 8 bytes 39常常见协议封装格式封装格式-GTP报文文(V1)GTP头部字节数：8 bytes 8 bytes 8 字节Page40常常见协议封装格式封装格式-SIGTRANSIGTRAN各层网络开销封装开销长度SCCP头长度20bytesM3UA头长度16bytesSCTP/UDP28bytes/8 bytesIPIPV4/IPV620bytes/40bytes41协议封装效率（扩展因子）协议封装效率（扩展因子）协议栈封装效率协议栈封装效率：指的是业务净荷与所需物理层带宽的比值。与采用的协议封装格式以及业务净荷长度相关。扩展因子扩展因子=1/协议栈封装效率 S1-UProtocol Header(Bytes)PDUXGTP-U8UDP8IP20Ethernet26Total62S1-US1-U的封装效率的封装效率 =X/(X+62=X/(X+62)Note:1、62 协议及IP包头长度2、X,GTP净荷的长度，话务模型平均包长l示例：S1-U 协议栈1）协议封装效率协议封装效率是可变可变的，取决于协议栈和平均包长！42协议栈封装效率协议栈封装效率S1-MMEProtocol Header(Bytes)S1-AP8SCTP28IP20Ethernet26Total82封装效率封装效率=X/(X+82)Note:1.1.X,GTPX,GTP净荷的长度净荷的长度S1-APEthernetPHYService Bit RateBit Rate under EthSCTPIP43协议栈封装效率协议栈封装效率S6aProtocol Header(Bytes)Diameter4SCTP28IP20Ethernet26Total78封装效率封装效率=X/(X+78)Note:1.1.X,GTPX,GTP净荷的长度净荷的长度DiameterEthernetPHYService Bit RateBit Rate under EthSCTPIP44协议栈封装效率协议栈封装效率S1-UProtocol Header(Bytes)GTP-U8UDP8IP20Ethernet26Total62封装效率封装效率=X/(X+62)Note:1.1.X,GTPX,GTP净荷的长度净荷的长度GTP-UEthernetPHYService Bit RateBit Rate under EthUDPIP45协议栈封装效率协议栈封装效率S10/S11PDUL2PHYIPService Bit RateBit Rate under IPGTP-CUDPProtocol Header(Bytes)GTP4(V2)UDP8IP20Ethernet26Total58(V2)封装效率封装效率(V1)=X/(X+58)Note:1.1.X,X,数据报平均长度，单位数据报平均长度，单位bytebyte46协议栈封装效率协议栈封装效率S5/S8PDUL2PHYIPService Bit RateBit Rate under IPGTP-UUDPProtocol Header(Bytes)GTP8(V1)UDP8IP20Ethernet26Total62(V1)封装效率封装效率(V1)=X/(X+62)Note:1.1.X,X,数据报平均长度，单位数据报平均长度，单位bytebyte47协议栈封装效率协议栈封装效率SGiL2PHYIPService Bit RateBit Rate Under IPUDP/TCPProtocol Header(Bytes)Ethernet26Total26封装效率封装效率=X/(X+26)Note:1.1.X,X,数据报平均长度，单位数据报平均长度，单位bytebyte48主要接口协议主要接口协议栈开销汇总栈开销汇总接口连接网元协议栈协议栈开销S1-MMEeNodeBMMES1-AP/SCTP/IP/L2/L182字节S1-UeNodeBSGWGTP-U/UDP/IP/L2/L162字节S5SGWPGWGTP-U/UDP/IP/L2/L1(用户面)GTP-C/UDP/IP/L2/L1(控制面)62字节S8SGWPGW(其它PLMN)跟S5一样62字节S6aHSSMMEDiameter/SCTP/IP/L2/L178字节GxPGWPCRFDiameter/SCTP/IP/L2/L178字节S10MME-MMEGTP-C/UDP/IP/L2/L162字节S11MME-SGWGTP-C/UDP/IP/L2/L162字节SGiPGW外部数据网应用/IP/L2/L126字节49平均包长X500接口类型(用户面)协议栈封装效率协议栈封装长度封装效率S1-UX/(X+62)620.890 S5/S8（GTPv1）X/(X+62)620.890 SGiX/(X+26)260.951 协议栈封装效率实例协议栈封装效率实例50网络设计带宽计算的基本概念网络设计带宽计算的基本概念l话务模型l峰均比 l协议封装效率(扩展因子）l物理带宽利用率l装载率51网络设计带宽计算的基本概念网络设计带宽计算的基本概念-物理带物理带宽利用率宽利用率控制协议开销物理层传输开销物理带宽利用率以太网接口0.05 0.10 0.86 控制协议开销：比如以太网广播消息、ARP消息等物理层传输开销：帧间隙等物理带宽利用率物理带宽利用率 =1*(1-=1*(1-控制协议开销控制协议开销)*(1-)*(1-物理层传输开销物理层传输开销)l物理带宽利用率是不变不变的，表征物理接口实际可以使用的带宽，与物理承载相关。52网络设计带宽计算的基本概念网络设计带宽计算的基本概念l话务模型l峰均比 l协议封装效率(扩展因子）l物理带宽利用率l装载率53物理带宽传输信令峰值净荷流量平均净荷流量装载率定义装载率定义物理带宽平均净荷流量乘峰均比，乘峰均比，计算出峰算出峰值流量流量峰值净荷流量添加添加协议栈封装封装峰值净荷流量装入装入根据根据话务模模型型计算流量算流量等等传输信令装载率装载率 峰值净荷流量话务模型54装载率的计算方法装载率的计算方法装载率峰均比协议栈封装效率物理带宽利用率装装载率率 (1/(1/峰均比峰均比)11协议栈封装效率封装效率 物理物理带宽利用率利用率平时峰均比节假日峰均比S1-U接口封装效率S5/S8接口封装效率SGi接口封装效率物理层传输开销其它控制协议开销55装载率推荐值（假设平均包长装载率推荐值（假设平均包长420）装载率装载率 =规格规格（1/1/峰均比）峰均比）封装效率封装效率物料带宽利物料带宽利用率用率接口类型规格峰均比封装效率物理带宽利用率装载率S6a1.00 2.00 1.00 0.86 0.49 S1-U1.00 1.50 0.881 0.86 0.53 S5/S8（GTPv1）1.00 1.50 0.888 0.86 0.51 SGi1.00 1.50 0.947 0.86 0.54 单板转发能力1.00 1.50 1.00 1.00 0.67 系统容量1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 CG硬盘容量1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 系统内单板CPU0.70 1.50 1.00 1.00 0.50 56带宽计算方法带宽计算方法(用户面用户面 S1-U/S5/S8/Gi)平均净荷流量协议扩展因子展因子平均净荷流量峰均比峰均比输出出根据根据话务模型模型计算流算流量等量等话务模型接口峰值流量接口平均流量接口峰值流量端口个数需端口个数需求求=（物理端口（物理端口带宽理理论值 物理物理带宽利用率）利用率）接口接口带宽需求需求接口接口带宽需求需求57平均净荷流量话务模型话务模型?带宽计算方法（用户面）带宽计算方法（用户面）-平均净荷流量平均净荷流量忙时每SAE签约用户平均吞吐量 忙时SAE签约用户数忙时每SAE附着用户平均吞吐量 忙时SAE附着用户数忙时每Bearer平均吞吐量 忙时Bearer数=58汇报结束谢谢大家!请各位批评指正