4G核心網(wǎng)的介紹-LTE和EPC的介紹課件

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),2020/6/21,#,LTE,和,EPC,介紹,LTE和EPC介紹,1,大綱,1.EPS,概念,2.EPS,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),3.,EPS,網(wǎng)元功能,4.,網(wǎng)元之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,5.,其他,大綱 1.EPS概念,2,EPS,概念,LTE,：,Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn)，是,3GPP,制定的高數(shù)據(jù)率、低延時(shí)、面向分組域優(yōu)化的新一代寬帶移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,3GPP,：,The 3rd Generation Partnership Project,，第三代合作伙伴計(jì)劃,3GPP,的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)由,2G,網(wǎng)絡(luò)到,3G,網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡，保證未來(lái)技術(shù)的后向兼容性，支持輕松建網(wǎng)及系統(tǒng)間的漫游和兼容性。其職能：,3GPP,主要是制訂以,GSM,核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，,UTRA(FDD,為,W-CDMA,技術(shù)，,TDD,為,TD-CDMA,技術(shù),),為無(wú)線接口的第三代技術(shù)規(guī)范,EPS,幾個(gè)名詞,EPS概念LTE：Long Term Evolution長(zhǎng)期,3,EPS,概念,E-UTRA,：,LTE,空中接口,E-UTRAN,：,LTE,接入網(wǎng),=UE+eNB,EPC,：,Evolved Packet Core 4G,核心網(wǎng)，,3GPP,的演進(jìn)分組核心網(wǎng)，由,MME+SGW+PGW,組成,EPS,：,Evolved Packet System,，,3GPP,的演進(jìn)分組系統(tǒng)，由,E-UTRAN+EPC,組成,SAE,：系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)項(xiàng)目,EPS,幾個(gè)名詞,EPS概念E-UTRA：LTE空中接口EPS幾個(gè)名詞,4,EPS,概念,幾個(gè)名詞關(guān)系,EPS概念幾個(gè)名詞關(guān)系,5,EPS,概念,峰值速率：,下行峰值,100Mbps,，上行峰值,50Mbps,時(shí)延：,控制面,IDLE ACTIVE:100ms,用戶面 單向傳輸,:SGW,MME,（,Mobility Management Entity,）功能：,移動(dòng)性管理、會(huì)話管理，用戶接入鑒權(quán)；,S-GW,（,Serving Gateway,）功能：,終結(jié)無(wú)線接入部分的接口,，,E-NodeB,間切換的錨點(diǎn)，基于用戶和承載的計(jì)費(fèi)，服務(wù)網(wǎng)關(guān)，功能類似于,SGSN,。,PDN-GW,（,PDN Gateway),功能：,終結(jié)面向,PDN,的,SGi,的接口,，,3GPP/,非,3GPP,的鉚點(diǎn)，基于業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)，連接外網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，功能類似,GGSN,。,SGSN,GPRS,UMTS,LTE,Non-3GPP,MME,HSS,PCRF,Serving GW,PDN,GW,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S2a,S1-U,S6a,Gx,S5/8,Gb,Iu,S1-MME,S12,S3,S4,S11,SGi,S9,S10,User,plane,Control,plane,BTS,Internet,CorporateInternet,Operator ServiceNetwork,支持多種制式共接入,EPS架構(gòu)概述11真正實(shí)現(xiàn)控制和承載分離，用戶面 eNode,11,EPS,新,部署,新建,EPC,網(wǎng)絡(luò),MME,、,SGW,、,PGW,、,HSS,、,PCRF,及無(wú)線,eNB,布點(diǎn)，與現(xiàn)網(wǎng)無(wú)對(duì)接,引入新號(hào)段，供,LTE,試點(diǎn)用戶使用，應(yīng)該是,183,建議試點(diǎn)階段維護(hù)、計(jì)費(fèi)與現(xiàn)網(wǎng)獨(dú)立,目前浙江獨(dú)立布網(wǎng)，只有宏站,eNodeB,MME,HSS,PCRF,S-GW,P-GW,S1-U,S6a,Gx,S5,S1-MME,S11,SGi,User,plane,Control,plane,Internet,UE,通過(guò),eNB,連接到,EPC,核心網(wǎng)，,信令面通過(guò),S1-MME,接口與,MME,相連，進(jìn)行用戶注冊(cè)、鑒權(quán)，在,HSS,判斷用戶合法性；,MME,通過(guò),S11,接口發(fā)送默認(rèn)承載的消息給,SGW,SGW,通過(guò),APN,在,DNS,解析出所承載的,PGW,SGW,通過(guò),S5,接口把消息發(fā)送給,PGW,P-GW,通過(guò),Gx,接口與,PCRFi,連接，對(duì)用戶請(qǐng)求進(jìn)行授權(quán)，策略分配、,QOS,的保證,用戶面通過(guò),S1-U,接口與,SGW,相連，,PGW,通過(guò),SGI,接口接入運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò),UE,EPS新部署新建EPC網(wǎng)絡(luò)MME、SGW、PGW、HSS、e,12,EPS,熱點(diǎn)區(qū)域部署,S4 SGSN,GPRS,TD,LTE,MME,HSS,PCRF,S-GW,P-GW,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,S5/8,Gb,Iu,S1-MME,S12,S3,S4,S11,SGi,S9,S10,User,plane,Control,plane,Internet,S6a,熱點(diǎn)商用部署階段目標(biāo)：,實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng),2G/TD/LTE,融合組網(wǎng),驗(yàn)證核心網(wǎng)統(tǒng)一計(jì)費(fèi)，統(tǒng)一運(yùn)維,部署方案：,部署,Diameter,信令網(wǎng)；引入新號(hào)段，用于發(fā)展,LTE,用戶,現(xiàn)網(wǎng),SGSN,升級(jí)為,SGSN/MME,，,GGSN,升級(jí)為,S-GW/P-GW,統(tǒng)一進(jìn)行網(wǎng)管部署,與計(jì)費(fèi)平臺(tái)對(duì)接,EPS熱點(diǎn)區(qū)域部署S4 SGSNGPRSTDLTEMMEHS,13,EPS,規(guī)模部署,MME POOL,GPRS,TD,LTE,HSS,PCRF,S-GW/P-GW POOL,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S12,S11,SGi,S9,User,plane,Control,plane,Internet,S6a,規(guī)模部署階段目標(biāo)：,全網(wǎng),G/T/L,融合組網(wǎng),用戶數(shù)據(jù)全面融合,部署方案：,SGSN/GGSN,全部升級(jí)為,MME,及,S-GW/P-GW,，多種制式共接入，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),2/3G,用戶逐漸向,4G,用戶遷移；,MME,及,S-GW/P-GW,組,POOL,，提升網(wǎng)絡(luò)安全并實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的負(fù)載均衡,EPS規(guī)模部署MME POOLGPRSTDLTEHSSPCR,14,LTE,引入模式,模式一：小范圍引入，孤島式組網(wǎng)，進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn),此模式適用于當(dāng)前階段，主要由于,LTE,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端推出時(shí)間較短，技術(shù)成熟度低，需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品、業(yè)務(wù)、組網(wǎng)、計(jì)費(fèi)等個(gè)環(huán)節(jié)的成熟度?？蛇x擇少量城市進(jìn)行小范圍的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，,EPC,核心網(wǎng)與,LTE,無(wú)線網(wǎng)自成系統(tǒng)，與現(xiàn)網(wǎng)不互聯(lián)。組網(wǎng)架構(gòu)如圖：,15,由于支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)的,LTE,手機(jī)終端推出進(jìn)程慢于數(shù)據(jù)卡類業(yè)務(wù)終端，因此該模式只為試驗(yàn)用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，只能在本地,LTE,實(shí)驗(yàn)網(wǎng)內(nèi)漫游，不提供至,2G/3G,網(wǎng)絡(luò)的漫游和切換,LTE引入模式模式一：小范圍引入，孤島式組網(wǎng)，進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)1,15,LTE,引入模式,模式二：全網(wǎng)引入并獨(dú)立組網(wǎng)，不與現(xiàn)有的,2G/3G,網(wǎng)絡(luò)互連，只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),此模式適用于,LTE,及,EPC,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較成熟的階段，具備全網(wǎng)部署的條件，并可聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn),LTE,用戶在網(wǎng)內(nèi)的漫游，由于,LTE,手機(jī)終端成熟較晚，且,VOIP,業(yè)務(wù)的支持程度較弱，因此只為用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，考慮到該階段,LTE,網(wǎng)絡(luò)仍需進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證大范圍組網(wǎng)特性，避免對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改造和影響，也是單獨(dú)組網(wǎng)，架構(gòu)如圖：,16,模式二要求,EPC,網(wǎng)絡(luò)除具備模式一的功能外，還要求不同省,SGW,間通過(guò),S5,接口進(jìn)行通信，全網(wǎng),MME,與,HSS,間需全互聯(lián)，需確定,Diameter IP,信令網(wǎng)組網(wǎng)方式。,LTE引入模式模式二：全網(wǎng)引入并獨(dú)立組網(wǎng)，不與現(xiàn)有的2G/3,16,LTE,引入模式,模式三：全網(wǎng)引入，與現(xiàn)有的,2G/3G,網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)，只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),此模式適用于,LTE,及,EPC,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已成熟的階段，具備商用條件，可與現(xiàn)網(wǎng)互聯(lián)、互操作，實(shí)現(xiàn),LTE,用戶在,LTE,網(wǎng)及現(xiàn)有,2G/3G,網(wǎng)中均可使用業(yè)務(wù)。該模式要求,LTE,用戶使用,LTE/2G/3G,多模終端，由于手機(jī)終端的成熟時(shí)間相對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較晚，所以只提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，組網(wǎng)架構(gòu)如圖：,17,LTE引入模式模式三：全網(wǎng)引入，與現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)混合組,17,大綱,18,1.EPS,概念,2.EPS,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),3.,EPS,網(wǎng)元功能,4.,網(wǎng)元之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,5.,其他,大綱18 1.EPS概念,18,EPS,網(wǎng)元功能,MME,E-UTRAN,MME,是核心網(wǎng)唯一控制平面的設(shè)備，主要功能有：,移動(dòng)性管理,接入控制,會(huì)話管理,網(wǎng)元,SGW/PGW,選擇,存儲(chǔ)用戶信息,業(yè)務(wù)連續(xù)性,E-UTRAN,的實(shí)體,eNode,：,無(wú)線資源管理,無(wú)線承載控制、無(wú)線許可控制，上行和下行資源動(dòng)態(tài)分配,/,調(diào)度,頭壓縮及用戶面加密,UE,附著時(shí)的,MME,選擇,根據(jù)用戶,QoS,簽約信息，進(jìn)行上行和下行的承載級(jí)別的速率調(diào)整，對(duì)承載級(jí)別的準(zhǔn)入控制。,EPC,網(wǎng)元實(shí)體功能：,移動(dòng)性管理：,附著,/,去附著、跟蹤區(qū)更新、,切換和尋呼,接入控制：,MME,通過(guò)鑒權(quán)功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和,用戶之間的相互鑒權(quán)和密鑰,協(xié)商，確保用戶請(qǐng)求的業(yè)務(wù),在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用。,會(huì)話管理：,對(duì)建立會(huì)話所必須的承載的管,理，默認(rèn)承載和專用承載。,網(wǎng)元選擇：,PGW,和,SGW,的選擇。,信息存儲(chǔ)：,MME,要保存用戶的狀態(tài)，,MM,上下文和,EPS,承載上下文信,息。包括，用戶標(biāo)識(shí)、跟蹤,區(qū)信息、鑒權(quán)信息、安全算,法、網(wǎng)元地址、,QOS,參數(shù)。,業(yè)務(wù)連續(xù)性：,MME,還能支持,EPS,與,2G/3G,建的業(yè)務(wù)互通。,EPS網(wǎng)元功能MMEE-UTRANMME是核心網(wǎng)唯一控制平面,19,EPS,網(wǎng)元功能,Serving Gateway,PDN Gateway,SGW,位于用戶面，對(duì)每個(gè)接入,LTE,的,UE,，一次只能有一個(gè),SGW,為之服務(wù)，功能有：,會(huì)話管理,:,SGW,能對(duì)承載進(jìn)行建立、修改和釋放，能存儲(chǔ),EPS,承載上下文,路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),:,eNodeB,間切換時(shí)，,SGW,做為本地錨定點(diǎn)在路徑轉(zhuǎn)發(fā)后，像源,eNodeB,發(fā)送結(jié)束標(biāo)記，從新排序功能。,3.QoS,控制：,支持,EPS,主要承載的主要,QoS,參數(shù),.,4.,計(jì)費(fèi),5.,存儲(chǔ)信息,PGW,位于用戶面，是面向,PDN,終結(jié)與,SGi,接口網(wǎng)關(guān)，功能有：,IP,地址分配：,用戶,UE,的,IP,地址是由,PGW,來(lái)分配的，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)。,會(huì)話管理：,支持,EPS,承載管理功能，建立、修改、釋放，能根據(jù),APN,進(jìn)行域名解析并尋址到外網(wǎng)。,PCRF,選擇,路由選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),QoS,控制,計(jì)費(fèi),策略和計(jì)費(fèi)執(zhí)行,EPC,網(wǎng)元實(shí)體功能：,EPS網(wǎng)元功能Serving GatewayPDN Gate,20,EPS,網(wǎng)元功能,PCRF,HSS,Policy and Charging Function,策略計(jì)費(fèi)控制功能，功能有：,策略控制決策。,對(duì)用戶請(qǐng)求的業(yè)務(wù)授權(quán)、策略分配。,基于流計(jì)費(fèi)控制功能,反饋網(wǎng)絡(luò)堵塞的情況,獲取計(jì)費(fèi)系統(tǒng)信息，反饋話費(fèi)使用情況等。,Home Subscriber Servers,是存儲(chǔ)用戶簽約信息數(shù)據(jù)庫(kù)，與,2G/3G,中的,HLR,類似功能有：,用戶標(biāo)識(shí)、編號(hào)和路由信息,用戶安全信息，用于鑒權(quán)和授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)接入控制信息,用戶位置信息,HSS,用于鑒權(quán)、完整性保護(hù)和加密的用戶安全信息,HSS,負(fù)責(zé)與不同域和子系統(tǒng)的呼叫控制和會(huì)話掛你藍(lán)實(shí)體進(jìn)行聯(lián)系。,EPC,網(wǎng)元實(shí)體功能：,EPS網(wǎng)元功能PCRFHSSPolicy and Charg,21,大綱,22,1.EPS,概念,2.EPS,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),3.,EPS,網(wǎng)元功能,4.,網(wǎng)元之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,5.,其他,大綱22 1.EPS概念,22,網(wǎng)絡(luò)主要接口,S1-MME,eNB,和,MME,之間的接口，,S1-AP/SCTP/IP,S1-U,eNB,和,S-GW,之間的接口，,GTPv1-U.,S3,MME,和,R8 SGSN,之間的接口（或者,R8 SGSN,之間的接口），,GTPv2-C.,S4,R8 SGSN,和,S-GW,之間的接口，控制面,GTPv2-C,，用戶面,GTPv1-U.,S5,Serving GW,和,PD