EPC核心网范文

EPC核心网范文（精选5篇）

EPC核心网 第1篇

关键词：EPC核心网,接口协议,封装效率,带宽计算

一、EPC核心网网络架构

EPC核心网主要由移动性管理设备 (MME) 、服务网关 (S-GW) 、分组数据网关 (P-GW) 、存储用户签约信息的HSS和策略计费控制单元 (PCRF) 等组成。对比2G/3G网络, 在EPC核心网中, MME和SGW一起实现了SGSN功能, PGW实现了GGSN功能。

MME是EPC核心网唯一的控制面设备, 它的主要功能是负责信令处理。S-GW位于用户平面, 主要功能是负责数据转发。HSS负责保存跟用户相关的信息。PCRF主要负责计费、策略控制。EPC核心网的接口均基于IP承载, 网络架构和接口如图1所示。

可以看出, EPC主要的接口包括S1-MME接口, S1-U接口, S6a接口, S10/S11接口, S5/S8接口, SGi接口、Gx接口等。下面就上述接口带宽流量进行分析与研究。

二、EPC核心网接口协议分析

EPC核心网接口协议分为控制面和用户面。图2是控制面协议栈, 图3是用户面协议栈。控制平面实现信令传输, 包括S1-AP信令、NAS (非接入层) 信令、GTP-C信令以及Diameter信令。S1-AP支持e Node B和MME间的一系列信令功能和过程;NAS信令包括会话管理、用户管理、安全管理和计费;Diameter信令是MME和HSS之间的消息, 类似于MAP功能;GTP-C主要用于核心网承载的建立维护以及核心网节点之间的其它信息交互。用户平面最重要的协议是GTP-U, 用来在核心网节点之间传输用户数据。

EPC的主要接口和协议栈如表1所示。

各层协议头部开销如下:

以太网帧头和帧尾开销合计26字节, IP报文头部开销20字节, UDP报文头部为8字节, GTP头部为8字节, SCTP头部为28字节, S1-AP头部为8字节, Diameter协议头部为4字节。

注:上表中 () 内数值为本文假定的话务模型参数。

三、EPC网络接口带宽设计

3.1带宽计算基本概念

(1) 协议封装效率。协议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。协议封装效率只应用于用户面带宽计算。本文假定用户平均包长为500字节, 那么S1-U接口的协议封装效率为500÷ (500+62) =0.89, S5/S8接口与S1-U接口一样, SGi接口的协议封装效率为500÷ (500+26) =0.95。

(2) 峰均比。峰均比等于峰值/均值, 峰值定义为保证98%的流量能够正常通过的带宽取值, 均值为流量的算术平均值。在实际网络部署中, 应根据Qo S要求及网络成本综合考虑峰均比取值, 一般取定为2即可满足要求。

(3) 物理带宽利用率。物理带宽利用率=1 (1-控制协议开销) (1-物理层传输开销) , 其中以太网接口的控制协议开销约为5%, 物理层传输开销约为10%。以太网接口的物理带宽利用率为0.86。

3.2用户面带宽计算

用户面S1-U/S5/S8/SGi接口带宽计算方法如下:

首先根据话务模型及用户数计算得到平均净荷流量, 然后平均净荷流量÷协议封装效率得到接口平均流量, 乘以峰均比得到接口带宽需求。

以1万用户为例, 同时使用业务用户比例取定10%, 用户平均单向最大流量取定为500kbps, 可以按照上面方法计算得出S1-U接口带宽需求为1124Mbps, SGi接口带宽需求为1053Mbps, S5/S8接口带宽需求用户面与S1-U带宽大致相等。

3.3信令面带宽计算

S1-MME接口流量包括MME与e Node B之间的S1-AP信令消息及UE与MME之间的NAS信令消息, 信令流程及消息长度如表2所示。

注:上表中 () 内数值为本文假定的话务模型参数。

按照上表可以计算得出, 各个流程的信令总字节数为2528.1, S1-MME接口流量=用户数2528.18/3600kbps。1万用户在S1-MME接口的信令消息流量为56.18kbps。可见, 与S1-U接口流量相比, S1-MME接口流量很小。

注:上表中 () 内数值为本文假定的话务模型参数。

S6a接口流量主要包括鉴权、位置更新、插入/删除用户数据等信令消息, 信令流程及消息长度如表3所示。

注:上表中 () 内数值为本文假定的话务模型参数。

按照上表可以计算得出, S6a接口各个流程的信令总字节数为1109.7, 接口流量=用户数1109.78/3600kbps。1万用户在S6a接口的信令消息流量为24.66kbps。

S10/S11接口采用GTP-C协议, 信令流量包括会话控制消息和承载控制消息。计算方法与S1-MME/S6a一致。S5/S8接口控制面带宽需求与S11接口带宽大致相等。在实际工程中, 一般按照S5/S8接口用户面流量的1%~3%估算S5/S8接口信令面流量即可满足需求。

四、结束语

核心网开展QC小组活动的原因 第2篇

QC小组活动在xx分公司交换数据班开展已有8年的历史。目前己成为交换数据班质量管理活动中不可缺少的重要组成部分。自2004年，交换数据班相继开展了“提高核心网局数据准确率”、“降低高校区域WLAN投诉占比”、“研究核心网快速容灾的新方法”等课题。为了使QC小组活动在交换数据班能够得到长足的发展，落地生根，使QC小组成果见到实效，就关于为何要在核心网领域开展QC小组活动，谈几个观点：

一、核心网发展趋势要求必须开展QC小组活动

众所周知，中国移动通信发展迅猛。从数字通信到模拟通信经历了近半个世纪，从2G通信到3G用了十几年。3G时代的到来，标准着核心网发展达到一个快速的历史时期。中国移动作为全球最大的移动通信运营商，就如何解决3G网络质量，如何提升用户的上网速率，如何做好2G用户到3G网络的迁移，如何做好IMS快速部署，都面临着的巨大压力。要保证移动用户数不断增长，运营成本更高效实际，就必须不断提高的网络质量和服务质量。交换数据班作为网络提升的核心班组，理所当然，要为整个网络的质量出谋划策。QC小组是实现班组成员参与质量改进的有效形式。作为中国移动的最基层的一集体，开展QC活动势在必行，开展QC活动作为企业取得成功的关键要素来抓。

二、开展QC活动是提升班组文化的具体行动

中国移动通信企业文化的核心内涵是“责任”和“卓越”，即要

以“正身之德”而“厚民之生”，做兼济天下、善尽责任、不断进步的优秀企业公民。“正德厚生 臻于至善”既体现了中国移动独有的特质，又阐释了中国移动历来的信仰。“正德厚生 臻于至善”就是要求我们以人为本打造以“正身之德”承担责任的团队，就是要求我们成为以“厚民之生”兼济天下、承担社会责任的优秀企业公民，就是要求我们培养精益求精、不断进取的气质，锻造勇于挑战自我，敢于超越自我的精神。开展QC小组活动遵循其内部特有的高度民主性和广泛群众性原则，基层班组文化建设要做到就是与集团公司文化保持高度统一，全面创新，求真务实，以人为本，实现全员参加企业的质量管理，以服务质量赶超企业文化，将个人、团队的价值取向与企业的整体价值导向融为一体，用持续改进的QC成果诠释中国移动企业文化的内涵和精髓。

三、核心网设备更新换代迅速，必须提升学习能力

以XX移动为例，核心网设备厂家众多，而且更新换代速度较快。交换数据班必须以QC小组活动为契机，依托QC活动的开展，提升班组成员的学习能力，提高维护员的维护技能。QC小组活动采取PDCA模式，就要求班组成员不断从日常维护中发现问题，从实际工作出发，解决日常维护中的问题，培养不断思考学习的能力。把不断学习提升与日常工作结合起来，以近期开展的QC小组活动为例，2010年是安徽移动大规模建设WLAN的关键一年，维护员面临着WLAN热点连续开通的困难，又面临现网用户投诉数量不断增加的压力，经过班组成员讨论，实时提出就如何降低WLAN用户的投诉占比的课题。及时发现

影响用户投诉的要因，对工程施工质量提出了严要求，对后期网络优化采取了针对性措施，迅速降低WLAN投诉数量。经过QC小组活动的开展，提升大家的日常维护技能，班组成员在安徽省技能竞赛中捷报连连，现班组成员拥有集团技术专家2名，省技术专家3名。

四、QC小组活动可以提升班组成员创新性思维

EPC核心网 第3篇

1 EPC核心网基本原理

EPC中的核心网设备包括: (1) MME (Mobility Management Entity, 移动性管理实体) 。MME的主要功能是处理NAS信令、接入安全验证、TA (Tracking Area, 跟踪区域) 列表的管理、移动性管理和会话管理。 (2) S-GW (Serving Gateway, 服务网关) 。S-GW是面向e Node B终结S1-U接口的网关。 (3) P-GW (PDN Gateway, PDN网关) 。PDN是终结于SGi接口的网关, 如果UE访问多个PDN, 则UE会对应一个或多个PDN-GW。PDN-GW对GTP的S5/S8接口的主要功能有用户的包过滤、合法监听和UE的IP地址分配。 (4) HSS (Home Subscriber Server, 归属签约用户服务器) 。HSS是用于存储用户EPC签约信息的数据库, 其在归属网络中可以包含一个或多个HSS。HSS负责保存与用户相关的信息, 还负责与不同区域内的子系统的呼叫控制和会话管理实体进行联系。 (5) CG (Charging Gateway, 计费网关) 。通过Ga接口与PGW、SGW等核心网络中的计费实体通信, 用于收集各网元发送的计费数据记录。 (6) PCRF (Policy and Charging Rule Function, 策略和计费规则服务器) 。PCRF具有策略控制决策和基于流计费控制的功能, 并向PCEF提供关于业务数据的流检测、门控及基于Qo S和流计费 (除信用控制外) 的网络控制功能。

2 CDMA核心网现状

CDMA系统的核心网由电路域和分组域两大部分组成。电路域负责完成对语音、短信等电路域业务的承载和控制;分组域则负责完成网页浏览、下载、视频和彩信等分组域业务的承载和控制。

电路域主要网元:MSCe/VLR、MGW和HLR/AC。

分组域主要网元:PDSN、AAA和AN-AAA。

3 CDMA核心网向EPC演进的策略和步骤

CDMA核心网向EPC演进的策略有: (1) 引入LTE/EPC, 并主要以业务需求为驱动, 兼顾网络演进。业务需求主要是移动互联网业务和物联网业务等一些需要高带宽、移动接入和有一定Qo S保障的业务。 (2) 尽量利旧原网络, 通过升级改造保持新老网络兼容性, 保护原有投资。 (3) 核心网一步到位, 无线网和业务系统则按需逐步完善。

网络演进预计可以分为以下四个阶段。

3.1 小规模试点阶段

由于LTE无线网则只是小范围试点覆盖, 不向公众开放业务, 只进行业务测试, 所以需要新建EPC核心网。在小规模试点阶段内, 网电路域、分组域的网元不受影响, LTE与现网不存在切换关系。此阶段的网络架构如图1所示。

3.2 试商用阶段

对城市热点区域进行LTE覆盖, 并正式对公众开放业务, 部分HRPD网络升级为e HRPD, 实现LTE与CDMA之间的切换。当LTE/e HRPD双模用户漫出LTE的覆盖区域时, 可以切换到e HRPD网络, IP地址不变, 服务不会中断。此阶段的网络架构如图2所示。

由于此阶段LTE覆盖范围较小, 用户切换的概率较大, 因此需要考虑LTE和C网之间的业务互操作问题。在语音和数据业务方面, 可以使用以下几个方法。

3.2.1 语音业务

3.2.1. 1 CSFall Back

语音业务回落到CS域承载, 终端提前在CS域注册, Pagein LTE和Callin CS数据业务在LTE覆盖区域内承载。此方式需要在CS与EPC之间增加互操作网元IWS, 要求用户在LTE和CS域同时放号, 且手机应是支持LTE和C网的多模手机。

3.2.1. 2 SVLTE

由于SVLTE也是由CS域承载语音, LTE承载数据, 且终端要双收双发、双网双待, 因此该方式对终端的要求较高, 比较耗电, 且双收双发不可避免地会存在射频干扰的问题。但此方式不需要对CS进行任何改造, 且语音呼叫建立时间与现网1X用户一致, 没有额外延时。

3.2.1. 3 SRVCC

语音由LTE+IMS实现, 即采用Vo IP方式, 不通过1X网络接入。但该方法要求终端支持SRVCC方式, 并要求LTE实现连续覆盖。

3.2.2 数据业务

3.2.2. 1 非优化切换

当用户将LTE网络切换到e HRPD网络时, UE才向目标网络进行附着, 且只选择同一个P-GW接入, 以保持业务的连续性。该方式比较成熟, 且现网设备无需再增加与EPC之间的接口, 但切换时间较长, 一般为2~8 s, 且切换过程中可能会发生数据丢失的现象。

3.2.2. 2 优化切换

此方式需新增MME与e AN间的S101信令接口和SGW与HSGW间的S103数据接口。用户在LTE网络附着时会在e HRPD网络进行预注册, 终端再通过S101接口时发起切换流程, 同时在切换过程中通过S103传输下行数据, 实现无损切换。

3.3 规模商用阶段

在规模商用阶段内, 要实现城市、景区和机场等业务重点区域的连续覆盖, 现网HRPD要全部升级为e HRPD, C网高端客户要逐步向LTE转移。此阶段的网络变化情况如下:

无线网:AN全网升级为e AN, 即所有RNC升级为e RNC, 所有的PCF升级为e PCF。

核心网:用户数据逐渐向HSS和3GPPAAA转移, 但仍保留AN-AAA和3GPP2AAA;PCC演进为R8架构;策略执行点BBERF由HSGW实现。

3.4 实现LTE的全覆盖

LTE逐步取代CDMA网络成为主要移动网。此阶段网络变化情况如下:

无线网:继续扩容e Node B, 实现LTE全覆盖;现网e AN可继续服务或视设备情况逐步退网。

核心网:SGW, PGW和HSGW等网元可逐步融合;HSS、3GPPAAA和IMS的HSS可逐步融合;3GPP2AAA、HLR等随着CDMA网络的退网而退网。

4 引入EPC的难点问题分析

在CDMA核心网向EPC演进的过程中, 存在以下几个难点问题。

4.1 现网PDSN和AN的升级

在网络演进过程中, 存在HRPD、e HRPD、LTE三网并存的过渡期, 需要新建HSGW、升级PDSN和无线侧AN等, 并要求HSGW与PDSN兼容, e AN与AN兼容, 即要求HSGW与AN, PDSN与e AN和HSGW与PGW之间的互通。由于现网设备较多, 因此部分厂家设备不一定立刻能按标准进行升级。

4.2 LTE和C网之间的互操作问题

在并存阶段, 由于LTE覆盖不连续, 其语音、数据业务需要C网电路域和分组域的补充才能实现业务的连续性, 因此LTE与C网之间存在互操作问题。尽管有CSFB和非优化切换等互操作方式, 但这对网络指标和用户感知还是会有一定的影响。另外, LTE和C网之间的互操作要求用户终端必须是双模双待, 并具备较大的电池容量, 这可能会增加终端的成本。

由于LTE在初期主要覆盖城区和大的风景区, 因此可重点提供数据业务, 语音采用SVLTE方式由1X网络提供, 可加快网络部署并减少对现有网络的改造。

4.3 用户数据的融合

在网络并存阶段, 涉及到用户数据存放和认证计费的网元有EPC-HSS、3GPPAAA、3GPP2AAA、AN-AAA、IMS-HSS、C-HLR等。随着网络的发展, 企业必然要将这些用户数据进行融合, 但如何融合却是一个复杂的问题。目前比较可行的思路是将EPC-HSS、3GPPAAA和IMS-HSS融合成一个通用的数据中心, 而3GPP2AAA、HLR则随着2G/3G网络退出而退网。

4.4 统一的策略控制

传统CDMA网络的策略控制大多采用AAA结合手工方式进行, 在LTE阶段采用PCC架构的策略控制可实现LTE与C网的统一。该方法要求DPI和分析系统同时采集、分析两网数据, 并由PCRF统一制订策略。现有的PDSN需要经过升级, 才能支持PCEF完成策略执行。

5 结束语

综上所述, CDMA核心网只有向EPC不断地演进, 才能更好地满足今后移动互联网的发展需求, 为用户提供更好、更稳定的服务。在向EPC演进的过程中, 需要及时解决出现的难点问题, 掌握演进策略, 并对系统和业务不断进行完善, 为企业创造更好的经济和社会效益打好基础。

参考文献

EPC核心网 第4篇

1.1 EPC技术特征

演进分组核心网 (EPC, Evolveb Packet Core) 是LTE对应的核心网架构, 旨在满足3GPP提出的网络持续演进和增强要求, 为运营商、用户提供满意的服务。EPC的目标, 是制定一个高数据率、低延迟、数据分组化、支持多种无线接入技术、具有可移植性的3GPP系统框架结构。

EPC网络的主要特征包括:

(1) Qo S机制进一步完善, 能够支持端到端的Qo S保证;

(2) 全面分组化, 提供真正意义上的纯分组接入, 不再提供电路域业务;

(3) 支持多接入技术, 既支持与现有3GPP系统的互通, 也支持非3GPP网络 (如WLAN、Wi MAX) 的接入, 并且支持用户在3GPP网络和非3GPP网络之间的漫游、切换;

(4) 增加对实时业务的支持。简化网络架构, 简化用户业务连接建立信令流程, 缩短业务连接时延;

(5) 网络层次扁平化。用户面节点尽量压缩, 接入网取消RNC, 核心网用户面节点在非漫游时合并为一个。

1.2 EPC网络架构

EPC网络主要网元包括移动性管理设备MME、服务网关S-GW、分组数据网关P-GW、存储用户签约信息的HSS和策略控制单元PCRF, 系统结构如图1所示。实际使用中, S-GW和P-GW可以合设。MME位于控制平面, 负责控制会话的建立;S-GW是连接E-UTRAN的分组数据接口的终点, 当终端在E-U-TRAN中的不同e Node B间移动时, S-GW作为本地的移动锚点;P-GW是连接分组数据网络的分组数据接口的终点, 作为连接外部分组数据网络的锚点, P-GW还支持策略增强功能以及分组过滤和增强的计费功能;HSS的功能跟HLR的功能基本相似, 用于用户数据管理;PCRF主要负责Qos策略下发。新增接口中S11接口明确采用GTP协议, S6a接口采用Diameter协议。

2 EPC与GPRS系统比较

目前, 国内移动运营商2G/3G融合的分组域结构一般采用图2中的第一种方式, 即SGSN同时具有控制和承载功能, 用户面数据经过SGSN转发。为了在3G数据业务流量大时节约SGSN用户面容量, 3GPP在其R7版本中引入了Direct Tunnel (简称DT) 方案, 即图2中的第二种方式, DT将3G用户面双隧道改为RNC与GGSN的直达隧道, 以减少数据传输延迟, 降低SGSN对用户面的能力要求, 在一定程度上实现了控制承载分离架构, 但无法使SGSN完全去除用户面功能。DT架构并不是分组域向EPC演进的必经阶段, 且国内运营商暂没有引入需求。

EPC架构完全实现了控制承载分离架构, 较之GPRS结构, 有许多相似点, 也有许多新特点。

(1) 两者的相似点

1) 相似的体系结构与接口:比如, MME相当于SGSN的控制平面, S-GW相当于SGSN的用户平面, P-GW则相当于GGSN, HSS实现的是HLR功能。

2) 相似的承载体系结构:EPS承载其实就是GPRS中PDP Context的概念;EPS中的缺省承载和专用承载与GPRS中的Primary PDP Context和Secondary PDP Context相对应。

3) 相似的承载创建方式:在GPRS中, Primary PDP Context只能由UE来创建;在EPC中, Default Bearer也只能由UE来创建。

4) 基本移动性管理与会话管理的流程一致:如附着、TAU (对应于RAU) 、去附着、业务请求、承载的激活/修改/删除等。

(2) EPC系统的主要特点

1) 系统架构不同:在GPRS系统中, 控制平面与用户平面没有分离;而在EPC系统中, 控制平面与用户平面分离, MME单独为一个节点, GW划分为一个Serving GW、一个PDN GW, 作为一种优化架构, 两个GW可以合一部署。这也是软交换技术在EPC架构中的应用, 这样的网络结构缩短了用户的数据传送时延, 操作维护也更加简单。

2) 接入类型不同:GPRS系统不能与非3GPP接入系统进行互操作, 不能保持业务的连续性;而EPC系统可以与非3GPP接入系统进行互操作, 并保持业务的连续性。EPC系统同时支持接入很多非3GPP接入技术。

3) 协议不同:GPRS系统只使用GTP协议, 而EPC系统除支持GTP-V2协议外, 还支持PMIPv6、DSMIPv6和MIPv4-COAFA协议。HSS和MME间使用的是基于Diameter的协议, 不同于HSS和SGSN间的MAP协议。

此外, 其他如EPC用户标识、Qo S控制方式、承载管理、安全性能、ISR的信令优化均较GPRS系统有所变化, 不再详述。

综上, EPC系统是以GPRS系统为基础演进发展而来的。EPC系统一方面继承了GPRS系统中的很多技术特征, 同时其架构和、制也发生了一些改变。

3 EPC组网方式分析

EPC核心网采用控制承载相分离架构, 核心网内及其与无线网间的接口均基于IP承载。在EPC引入初期, 为减少对运营商现有商用网络的影响, 建议采用新建方式增加EPC网元, 并独立组网, 为用户提供高速数据业务, 而不要将现网SGSN改造为S4 SGSN (图3) 。

3.1 网元设置方式

EPC新建网元建议集中放置, 首选省会城市, 其次可选热点城市, 且尽量在现有GPRS设备的集中放置地点中选择。

MME网元独立设置, 后续多个MME可组成MME Pool;

S-GW与P-GW合设, P-GW包含GGSN功能;

HSS包含HLR功能, 独立设置, 存放新号段用户数据;

PCRF独立设置, 可同时针对LTE网络及现有2G/TD进行策略控制;

EPC CG独立设置, 仅收集、处理SGW-CDR和PGW-CDR;

EPC DNS独立设置, 支持EPC网元间的路由;

改造LTE覆盖区域相邻的Gn SGSN, 使其支持USIM鉴权, 支持EPC DNS地址解析。

初期不引入S4 SGSN, 以避免对2G/3G分组域核心网的影响过大。

3.2 核心网内组网方式

EPC引入后, 分组域核心网内各网元应通过运营商统一建设的IP承载网完成组网, 如图4所示, 具体各网元之间的互通方式如下。

(1) MME间及MME与S-GW/P-GW间的互通:LTE用户附着时, EPC网络需为LTE用户建立LTE用户e Node BS-GWP-GW的默认承载, MME需为LTE用户选择P-GW和S-GW。MME收到用户附着请求或PDN连接请求消息后, MME从该用户在HSS中的签约信息里获取APN, 向DNS获取该APN对应的S-GW和P-GW地址列表, 再根据配置策略, 选择最优的S-GW和P-GW组合, 为用户建立默认承载。从上述过程看, MME选择S/P-GW需根据DNS解析结果来实现, 同样, MME间的选择也需通过DNS。因此, 在实际组网时不需要特别规划其间的组网方式, 只需在MME、DNS等节点配置相关数据, 网元间经IP承载网直接互连。

(2) MME与HSS间互通:EPC核心网中MME与HSS间采用Diameter协议互通, 完成用户接入认证、插入用户签约数据、对用户接入PDN进行授权等功能。初期建设网元数量较少, MME与HSS间可采用静态配置数据方式, 即信令点间网状组网, 直接经IP承载网互连。后续大规模建设EPC网络时, Diameter信令应采用汇接方式, 组建Diameter信令网, 网中设置DRA设备负责转接Diameter信令, 借鉴七号信令网的组网模式, 省际采用双平面组网方式。

(3) EPC与GPRS网间互通:运营商现有GPRS网络省内与省际数据若承载于同一张IP承载网上, 则不需进行网络调整;若省内GPRS网络建有GPRS设备专用的Gn/Ga接口承载网络, 省内和省际GPRS设备数据通过不同网络传递, 则应考虑省内GPRS专网扩展的局限性和Qo S机制的不完善。建议在EPC部署前, 完成省内GPRS系统Gn等接口向IP承载网的割接, 从而实现新建MME/S-GW、升级支持LTE的GSN、现网其他GGSN和SGSN均连接到同一张IP承载网上, 共用IP承载网设置的Iu-PS媒体VPN。S6a接口建议通过新建VPN承载, 且应考虑与后续7号信令网IP化改造使用同一个VPN。

Gn SGSN与HSS (HLR) 之间的连接, 可通过改造SGSN支持IP信令方式实现;如不支持, 则需要引入的HSS同时支持Diameter/MAP信令, 通过现有7号信令网实现。

3.3 核心网与无线侧组网方式

LTE系统中e Node B与核心网直接通过IP连接, 不再有RNC设备, 如图5所示。

(1) e Node B与MME连接:e Node B与MME间采用S1接口, 主要互通控制信令信息。初期如建设多个MME, 则多个MME组成MME POOL, POOL内e Node B与MME实现全互联的组网方式, 便于实现负载均衡与容灾。不建议e Node B与MME配置一对一归属关系。

(2) e Node B与S-GW连接:e Node B与S-GW间采用S1-U接口, 主要传送用户媒体流及用户发生跨e Node B切换时的信息。初期如建设多个S-GW, 则e Node B分别与MME、S-GW全互联, MME与S-GW全互联。此种方式下, 用户在POOL覆盖区内移动时, MME和S-GW都不会改变, 切换信令降低。不建议本地e NB只与本地S-GW相连, 一方面是MME上TAI List的分配受限, TAI List的分配只能限制在每个S-GW范围内;另一方面, 用户在POOL内移动时, 需进行S-GW间的位置更新或切换, 增加了信令开销。

e Node B与MME及S-GW通过PTN网络实现连接。目前有核心层PTN新增L3功能实现S1 flex和X2承载、PTN+新增CE承载LTE两种方式。具体实施时, 可视省内PTN建设情况确定。

3.4 核心网与其他网络连接方式

如图6所示EPC核心网需与IMS核心网及其它外部数据网互连, 以便为LTE用户提供IMS业务和其它数据业务, P-GW经SGi通过CMNET与其他外部网络实现互连, 并与现有GPRS网络保持一致。

4 结束语

EPC核心网网络架构与现有GPRS系统不同, 组网方式也有所变化。本文根据EPC的技术特点和国内运营商的GPRS网络现状, 对EPC引入初期分组域核心网网元设置方式、组网方式进行了简要分析, 提出了相应组网建议。EPC后续大规模商用及融合组网有待进一步研究。

参考文献

[1]TS23.002.3GPP.Network Architecture (Release9)

EPC核心网 第5篇

关键词：LTE核心网,EPC语音,解决方案

网络应用技术的成熟以及移动数据业务需求的不断增长推动了4GLTE的发展进程, LTE部署已经进入探索关键期, 以GPRS架构为基础的LTE/EPC语音的快速演进, 在一定程度上证明了用户对语音通信业务的刚性需求, 当前各大运营商正在根据用户长期养成的使用习惯在部署LTE/EPC, 进而实现对传统语音业务的继承。

一、LTE核心网EPC语音解决方案

LTE核心网EPC语音解决方案包括SVLTE、CSFB、Vo IMS和0TT四种, SVLTE是初期独立建网普遍采用的一种解决方案, 该方法对数据业务的部署, 语音仍由传统电路交换网络提供, 数据业务优先使用LTE业务, 语音业务使用2G/3G网络;CSFB是一种驻扎在LTE终端中的“单待”语音业务解决方案, 基于3GPP标准下的SGs接口来执行位置更换和两盒鉴权操作, 需要2G/3G网络全覆盖, 并对与LTE有关的MSC Server进行整体升级改造;Vo IMS也是一种3GPP定义的LTE终端中的“单待”语音业务解决方案, 该方案是实现富通信业务的基础, 允许语音呼叫切换;0TT是以LTE网络为载体来构建框架, 具有完全开放性的特点, 这一方案对传统语音业务的冲击最大, 而且价格较低, 更能够吸引用户使用[1]。

二、LTE语音部署策略及SRVCC解决方案

1、LTE语音部署策略。

LTE/EPC的部署除了要受到技术因素影响外, 资本投入、终端产业链支持状况、网络发展战略定位等因素的影响也不容忽视, 该语音解决方案在业务体验、产业情况适用场景等方面均存在很大差异。在多模双待、CSFB和SRVCC的业务体验中, 其语音和承载业务均能够并发;而在产业情况中, 多模双待并无明确标准;对网络改造的要求存在较大的差异, 多模双待对现有2G网络改造较小, CSFB需要LTE覆盖区MSC升级来支持SGs接口, SRVCC则需要部分MSC升级来支持统LTE的切换;在适应场景中, 多模双待更适用于LTE/EPC建网初期, 以便快速推出语音业务, CSFB可适用于建网的初期和中期, 实现的是小范围覆盖, SRVCC可在商用阶段铺设, 实现LTE大面积的连续覆盖;三者也都存在着一定的问题, 多模双待的终端待机时间短、营销成本高且用户感知差, 最主要的问题是不利于网络演进, CSFB也没有从根本上解决LTE业务的问题, 会影响到用户的体验并难以通过常规的网络优化来改善, 目前前景较好的部署策略是SRVCC, 但是也要面临IMS网络部署、现网升级改造等问题, 解决方案存在一定的压力, 而且自身性能需要进一步的验证[2]。

2、SRVCC解决方案。

SRVCC技术的实现需对网络结构中的网元进行升级改造, 其具体流程为: (1) 基于GTPv2协议, 2G/3G新增e MSC与MME之间要增设Sv接口和IWE网元, 并基于UDP/IP协议引入S102接口, 用于发送2G/3G与LTE切换时的鉴权信息, 完成确认等流程; (2) EPC核心网中MME升级支持S102接口向IWS发起SRVCC切换请求, 完成SRVCC与PS切换; (3) IMS核心网新增SCC AS作为信令锚点协助完成2G/3G到LTE语音的切换; (4) HSS新增用于SRVCC的参数及C-MSISDN。SRVCC业务流程为: (1) 在LTE发起IMS注册时, SCC AS可分配STN-SR, 同时更新到IMS-HSS上, 再通过IMS-HSS传递给EPC-HSS, 最后更新到已注册的MME; (2) 在终端通话过程中, 根据网络状况, E-UTRAN可指示MME执行SRVCC切换, 然后在根据当前承载业务的实际状况决定是否对数据业务和语音业务进行切换, SRVCC在切换过程中要转发相关参数给e MSC; (3) e MSC向IMS域发起SIP会话切换, 并完成向CS域发起无线侧承载的切换流程; (4) 待完成CS域承载资源准备后, 通过Sv接口向携带CS切换命令信息的MMS发出通知, 指示UE开始切换[3]。在整个业务流程中, IMS侧切换与无线侧切换部分并发, 保证了SRVCC的切换成功率, 但是该解决方案仍然会影响到用户的感知, 因此还需要对这一方案进行优化, 通过增加媒体锚定, 形成e SRVCC方案, 即在原方案网络架构基础上增加媒体锚定/信令锚定网元, 该方案增强了SCC AS的功能, 但是MME、e MSC和UE的功能并未受到影响, 方案从整体上得到了优化。

结论:LTE/EPC是由2G/3G核心网演变而来, 就其本质而言, 是对传统业务的继承, 并非是技术革命, 但是需要考虑到如何继承传统业务、如何对现有网络进行保护以及用户粘度等问题, 因影响因素较多, 技术的选择策略也会不同, 多种解决方案并存的现状仍然会继续存在, 可以预见, 通过网络的互通和融合, 随着解决方案的不断优化, 全IP网络下的Vo IP终将成为现实。

参考文献

[1]徐菲, 杨红梅, 许慕鸿, 等.LTE语音三步走CSFB技术凸显便捷性[J].通信世界, 2013, 15 (7) :46-47.

[2]刘荷莉.基于环境感知的LTE语音业务切换方案研究[D].北京邮电大学, 2013.