核心网基本原理及关键技术.ppt

1、LTE核心网关键技术，袁弘2012-3-21，概要，2。代号，5。用户数据管理，6。服务质量，7。策略控制，8。IPv6过渡方案，4。直径信号路由，9。长期演进基本通信服务网络方案。计费长期演进核心网的架构变化和重要特征。在标准的长期演进网络架构下，所有用户只能访问分组域。未来的所有服务都应该通过分组域来提供；只有分组域，没有电路域，控制和承载分离，网络结构扁平化，emsc，mgw，CS，mgw，MSCS，PS，SGSN，ggsn，SGSN，EPC，MME，SAE-pgw，HSS，2g/TD核心网，LTE核心网，EPC无CS域，控制和承载分离：扁平化网络架构：LTE只有eNodeB，用户平面从

2、2G/TD三级转发改为一级转发。ggsn、BSC、SGSN、Mme、enodeb、RNC、BTS、核心网控制平面协议主要基于GTPCv2和Diameter。用户平面主要基于GTPUv1传输层协议，该协议主要基于UDP和SCTP、s6a、DRA、DRA、SGSN、HSS和Mme，为了进一步改善用户体验、减少延迟、为用户提供差异化服务、支持多种无线技术接入，LTE核心网在2G/3G核心网的基础上进行了革命性的演进。基于所有的IP架构、SGSN、2g、TD、LTE、HSS、BTS、BSC/PCU、nodeb、RNC、enodeb、S1-u、s6a、GX、GB、iu、S1-Mme、S11、SGI、Mm

3、e等Pdn GW、S5/8、SAE GW、s6d、S10、boss、CG、S4、S3、Mme:LTE接入下的控制平面网元，负责移动性管理功能(包括SGSN和RNC的部分功能)；S4 SGSN:2G/3G接入下的控制平面网元，相当于接入2g/3g MME进行移动性管理和会话管理；S-GW: SAE网络用户平面接入服务网关，相当于传统Gn SGSN的用户平面功能；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，EPC还支持无线局域网/WiMax/码分多址接入模式。-HSS: SAE网络用户数据管理网元，提供认证和

4、订阅功能，包括HLR功能。-PCRF:策略控制服务器，根据用户特征和服务需求提供数据服务资源管理和控制；-AF:服务策略提供点-eNodeB:负责无线资源管理，集成一些类似2G/TD基站和基站控制器的功能；af、rx、EPC标准架构的网元功能、控制平面、承载平面(用户平面)、EPC标准架构的接口功能、SGSN、2g、TD、LTE、HSS、BTS、BSC/PCU、nodeb、RNC、enodeb、S1-u、s6a、互联网PS服务、服务GW、PDN GW、S5/8、SAE GW、S6D、S10、BOSS、CG、S4、S3、S1:EPC和eNB之间的接口(类似于IU)，包括控制平面接口S1-MME和

5、用户平面接口S-1s6a:移动管理实体通过S6a接口从HSS获取认证和订阅信息，协议基于Diameter，传输层基于SCTP S6d；S4-SGSN通过s6d接口从HSS获取认证和签约信息，协议类型与s6s11相同：控制平面网元Mme和用户平面网元S-GW之间的信令接口，基于GTPv2；S10:MME间互操作时，MME通过S10接口传输承载上下文信息，S10接口基于GTPV2 S5:S-GW与P-GW之间的接口，包括控制平面(GTPv2)和用户平面(GTPv1) S8:国际漫游接口，拜访地S-GW接入家乡P-GW，协议同S5，-S3:2G/TD与LTE互操作时，S4-SGSN与MME之间的通信

6、接口基于GTPV2-S4:SGSN与S-GW之间的接口， 包括控制平面(gtpv2)和用户平面(GTP v1)-GX:pcrf和PCEF(位于P-GW)之间的接口，用户服务信息报告和策略发布，基于Diameter协议，AF，Rx，-Rx: af通过Rx接口通知pcrf服务属性-S9:访问PCRF和家乡PCRF之间的互通接口，用户获得家乡策略信息-SGi:分组域数据接入外部服务平台的接口，类似于GPRS网络中的Gi接口，融合网络的初始阶段(扩大测试/试验商业)，扩大商业规模，独立网络(规模扩大规模测试阶段(商业试运行初期)，采用新建EPC融合核心网与改造现有网络设备相结合的形式，实现互操作性，尽

7、量减少对现有网络的影响；3.在试商业化和大规模商业化的后期，将现有网络中的GPRS设备升级为核心网络中的完全集成设备，有效保护了现有投资。2g/TD、SGSN、ggsn、EPC独立组网、TD-LTE、GPRS核心网、DNS、GPRS CG、CS域核心网、HLR、EPC CG、MSC服务器、GPRS DNS、SAE GW、MME、HSS、LTE规模测试阶段核心网架构、组网、新HSS通过S6a/MAP接口与融合的MME/SGSN通信，并将LTE单模、LTE多模和LTE Mifi的用户数据存储在新的号码段。纯2G/TD用户数据仍存储在老HLR。新建的移动管理设备支持长期演进用户接入。SAE GW/G

8、GSN设备是作为LTE单模、LTE多模和LTE Mifi的锚点而新建的，纯2G/TD用户仍需锚定到旧的GGSN设备。升级后的SGSN支持对长期演进终端能力的识别和锚定。新的长期演进无线设备被构建，覆盖该区域的长期演进信号，并且可以接入终端服务，例如长期演进单模式、长期演进多模式和长期演进Mifi。2G/TD无线信号被完全覆盖，实现了纯2G/TD终端业务的连续性。LTE单模终端：仅在LTE覆盖区域内接入互联网。LTE双模终端：在测试区域实现23G覆盖区域和LTE覆盖区域之间的简单互通。长期演进MIFI:仅在长期演进覆盖区域接入Mifi服务。业务经验，实验室测试已经基本结束，现场测试正在进行。在L

9、TE升级测试阶段(试商用)，核心网络架构、组网、新的HSS/HLR设备、通过S6a/MAP接口与融合的MME/SGSN互通、存储新的LTE单模、LTE多模和LTE Mifi的号码段用户数据。纯2G/TD用户数据仍存储在老HLR。新建的移动管理实体/SGSN设备区分2G/TD/LTE终端的类型，实现不同数据平面锚点的选择。SAE GW/GGSN设备是作为LTE用户的锚点而新建的，纯2G/TD用户仍然需要锚定到旧的GGSN设备上。升级后的SGSN支持对长期演进终端能力的识别和锚定。创建DRA2G/TD终端：2G/TD终端在LTE导频区和非导频区的体验是一致的。LTE单模终端：仅在LTE覆盖区域内接

10、入互联网和短信服务。长期演进双模终端：该业务可以在导频区或纯2G/TD网络中接入。长期演进MIFI:仅在长期演进覆盖区域接入Mifi服务。服务体验、服务平台、服务平台、互联网、2g/TD、SGSN、ggsn、2g/TD、新核心网、HSS/HLR、TD、LTE、Mme/SGSN、SAE GW、/ggsn。用户平面、控制平面、现有网络设备、HLR、SGSN升级支持LTE终端识别能力、MSCServer、DRA、省际漫游、华为、诺基亚西门子通信和爱立信实验室测试已于6日结束。服务质量，7。策略控制，8。IPv6过渡方案，4。直径信号路由，9。LTE基本通信服务网络方案，10。充电和安全，1。网络架构

11、和分阶段部署方案。互操作性和国际漫游，新代码号(1/3)，新代码号(1/3)新引入的代码号：EPC网元域名标识(FQDN)，包括MME、SGSN、hss、S-gw、P-GW标识。移动管理实体的域名标识是：在构建其他网元标识时，其后缀遵循标准的构建模式：，必须由节点预留，其次是网关、HSS等。在后缀之前，可以根据需要进行扩展，如gw10 . gauguang . gauguang . node . EPC . MNC 000 . MCC 46.3 G

12、PP network . org，当联合建立域名结构s-GW和P-GW时，S-GW和P-GW的域名字段数应该一致。从而在选择网元时，根据邻近原则联合建立的S-GW和P-GW的域名应该一致，这样在选择网元时，就可以先找到联合建立的节点。移动地理信息系统问题的背景，为什么要区分移动地理信息系统和移动地理信息系统？MMEGI和LAC共享一个16位代码空间；如果长期演进终端从长期演进移动到2G/TD，用户更新路由，SGSN在选择移动管理实体时需要区分移动管理实体和移动管理实体的值，移动管理实体和移动管理实体共享一个16位的码号空间，因此移动管理实体和移动管理实体需要有不同的值。否则，不可能锚定到相应的

13、网络单元以获得用户上下文信息，并且需要MMEGI码号规划。Gn SGSN判断用户源接入模式Gn SGSN搜索MME的结构与其他Gn SGSn相同，只能构造为rac.LAC. mnc。如果用户从LTE移动到2G/TD网络，lac从MMEGI映射，MMEGI和LAC共享16位代码空间，因此MMEGI和LAC必须具有不同的值，否则gnsgsn可能会发现多个节点具有相同的域名，无法锚定它们。，在现有的LAC划分情况下，上面的四位是0000个扇区，总共有4096个连续值，这些都没有被使用。表中分配的部门是现有的拉丁美洲和加勒比司，每个部门有256个连续的拉丁美洲和加勒比值。MMEGI的分配方案待定。MM

14、EGI编码的规划要求：与LAC值不同，为保证省际互通不冲突，应保证不同省份的MMEGI值不同。MMEGI分配方案：MMEGI为16位，L1L2L3L4。方法1:用一个特殊的连续截面来划分不同省份的移动平均线。方法2: LAC值在不连续的未使用的LAC部分被划分为不同省份的MMEGI，15-12位的高4位(L1)被视为000。11-5位代表中国所有省份，26=64个值，4-0位代表该省的池信息，25=32个值；15-8位的高8位(L1L2)表示mmegi的类型，并选择表中未分配的部分；7-5位表示省信息，23=8个值，表示8个省；4-0位用于表示该省的池信息，25=32个值；因此，一个L1L2区

15、段可以满足8个省的mmegi分配。为了满足中国所有省份的需求，至少需要六个L1L2路段(eg: L1L2=12、13、14、15、16、17)，NRI和MMEC之间的地图有待确定。问题描述：MMEC和nre之间存在映射关系，MMEC的标准定义应该是8位。现有网络将NRI定义为7位。在不同系统的连接、移交和RAU/TAU过程中，有必要确保NRI和MMEC之间的相互映射。解决方案1:两个MMEC映射到一个NRI，即每个移动管理实体/SGSN节点配置两个MMEC和一个NRI。然而，不可能充分利用MMEC的8位字符空间。方案二：推广NRI支持8btis功能：推广难度大，大多数厂商在分配P-TMSI时都

16、不同程度地占用了NRI位数。如果NRI支持8位，将会影响SGSN分配的用户数量。S6a接口域标识的规划建议遵循国际标准，S6a接口的Diameter信令中有一个省际漫游场景。需要跨省路由。有两种路由方法：基于领域的路由；域识别规划需要基于主机的路由；遵循标准定义，没有特殊的领域规划要求。这两种路由方法对域识别规划有不同的要求。基于网元标识的路由重构的网元很少。域名和网元标识遵循国际标准，国内和国际DRA的路由要求一致。建议采用基于网元标识的路由，域标识遵循国际标准。推荐方案，分析S6a接口网元标识的扩展模式，S6a接口网元标识根据省份有两种扩展模式：eg:网元标识=hss1。省名。优势：随后的DRA将从区域网络过渡到省级网络，代码无需更改。缺点：DRA需要配置各省的办公数据标识，数据配置复杂。根据区域有两种扩展方式：一级扩展模式：网元标识=hss1。区域名称，hss.epc.mnc.mcc.3gppnetworks二级扩展模式：网元标识=hss1。省名、地区名、hss.epc.mnc.3GPP网络优势：DRA只需配置地区办公室数据。缺点：DRA从区域联网过渡到省级联网后，整个网络的编码需要改变。建议S6a接口网元的识