EPC核心网培训

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,培训目标,了解LTE核心网EPC,课题涉及内容讨论-华为设备,1,目录,3.,EPC,基本原理,2.,1.,技术背景,互通应用场景,2,无线接入技术的带宽的量级从10k100k1M10M100M不断提升,系统容量和分组业务频谱利用率的不断提升使得每bit分组业务承载本钱逐步降低,多种无线接入技术长期共存,IMT,Advance,4G,CDMA2000 Evolution,2001-2005,2006,HSDPA,Phase I,1.8M/3.6Mbps,HSDPA,Phase II,7.2/14.4Mbps,HSUPA,2M/5.76Mbps,LTE,DL:100Mbps,UL:50Mbps,GSM/GPRS,EDGE,171/384kbps,WCDMA,R99/R4,384kbps,WCDMA Evolution,2007,2008,2009,HSPA+,DL 40Mbps,UL 10Mbps,1xEV-DO Rev.0,DL:2.4Mbps,UL:153.6kbps,DO Rev.B,(MC DO),DL,：,46.5Mbps,UL:27Mbps,1xEV-D0 Rev.A,DL:3.1Mbps,UL:1.8Mbps,CDMA 1X,153kbps,2010,2011,IEEE802.16e,70Mbps,IEEE802.16m,DL:100Mbps,UL:50Mbps,WiMAX Evolution,IEEE802.16d,20Mbps,无线接入技术逐步宽带化,3,1,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,SGSN,GGSN,SGSN,2/3G,GERAN,/UTRAN,ATM,/TDM,ATM/,TDM,IP,GGSN,SGSN,GGSN,3G-DTS,IP,UTRAN,SAE-GW,MME,SAE-GW,LTE/EPC,IP,统一核心网,统一,IP,承载方式,统一控制承载别离,统一扁平化的网络,GSM,TDSCDMA,Non-3GPP,LTE,eUTRAN,统一分组核心网的网络结构,4,1,可行性研究阶段,2004年12月正式立项至2006年6月完成。主要是网络结构优化的可行性研究,输出的基准协议是3GPP TR 23.882:3GPP system architecture evolution(SAE):Report on technical options and conclusions,2,Stage1（需求阶段）,定义SAE的需求,2006年12月完成,输出的基准协议是3GPP TS 22.278:Service requirements for evolution of the system architecture:,3,Stage2,（技术实现阶段）,定义,SAE,的网络结构、功能实体及其相互接口。,2008,年,6,月完成,输出的基准协议包括：,3GPP TS 23.401: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 accesses,4,Stage3（协议实现阶段）,定义各接口上的具体协议。200,9,年,3,月完成,当前定义的协议有,：,3GPP TR 24.801:3GPP System Architecture Evolution(SAE);CT WG1 aspects,3GPP TR 29.803:3GPP System Architecture Evolution(SAE):CT WG4 aspects,3GPP TR 29.804:3GPP System Architecture Evolution(SAE):CT WG3 aspects,EPC,的标准化进展,5,3GPP EPS,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,6,概念简介,EUTRAN,Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,仅指无线侧,EPC,Evolved Packet Core,仅指核心网,EPS,LTE,Long Term Evolution=EUTRAN,仅指无线侧,SAE,System Architecture Evolution=EPC,仅指核心网,7,目录,3.,EPC,基本原理,2.,1.,技术背景,互通应用场景,8,目 录,EPC根本原理,EPC系统架构和特点,根本概念,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,9,EPC,标准架构及网元功能,SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet,PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,MME：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网络用户面接入效劳网关,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：策略控制效劳器,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：负责无线资源管理,集成了局部类似2G/TD基站和基站控制器的功能,AF,Rx,10,EPC,标准架构及接口功能,LTE,HSS,eNodeB,S1-U,S6a,S1-MME,S11,SGi,MME,Internet,PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S10,S3：当2G/TD与LTE互操作时,S4-SGSN与MME间通信的接口,基于GTPv2,S4：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,SBC,CM-IMS,用户局域网,CPE,11,接口协议栈,-,控制面（,1/2,）,S5/S8,接口的控制面和,S11,接口使用,GTPv2-C,协议,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。,UDP,L2,L1,IP,L2,L1,IP,UDP,S11,MME,S,-,GW,GTP,-,C,GTP,-,C,12,接口协议栈,-,控制面（,2/2,）,S6a,接口使用,Diameter,协议,13,接口协议栈,-,用户面,用户面,GTP-U,基于,GTPv1,协议,14,EPS,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,控制和承载别离,网络结构扁平化,基于全,IP,架构,eMSC,MGW,CS,MGW,MSCS,PS,SGSN,GGSN,SGSN,SAEPS,MME,SAE-PGW,HSS,2G/TD,网络,SAE,网络,SAE,无,CS,域,控制和承载别离：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,GGSN,BSC,SGSN,MME,eNodeB,SAE GW,NodeB,RNC,BTS,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SCTP,S6a,DRA,DRA,SGSN,HSS,MME,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,15,目 录,EPC根本原理,EPC系统架构和特点,根本概念,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,16,SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet,PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,AF,Rx,EPS,系统,UE,E-UTRAN,EPC,EPS,（,Evolved Packet System,，演进的分组系统）,EPS,由,EPC,、,E-UTRAN,和,UE,三部分组成,EPS,EPC,（,Evolved Packet Core,，演进的分组核心网）,EPC,是,EPS,的核心网部分，取消了,CS,域，仅由纯,PS,域网络实体组成,EPC,由,MME,、,S-GW,、,P-GW,、,SGSN,、,HSS,以及,PCRF,组成,EPC,EPS,17,目 录,EPC根本原理,EPC系统架构和特点,根本概念,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,18,PDN,连接,&,默认,APN,PDN连接,PDN连接指在UE与一个PLMN外局部组数据网络（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UE的IP地址,可以将PDN连接分为以下三类：,IPv4,IPv6,IPv4v6,EPS系统支持一个P-GW接入多个PDN,也支持多个P-GW分别接入多个PDN,Default APN（默认APN）,签约数据中定义的默认APN,在附着和UE请求PDN连接,并且UE未提供APN时使用,19,目 录,EPC根