（推薦課件）EPC培訓(xùn)膠片

EPC基礎(chǔ)培訓(xùn) Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡(jiǎn)介 EPS引入的背景 通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)EPS的需求提供一個(gè)向融合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的平臺(tái) 能夠提供多種無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)和多樣的業(yè)務(wù) 并且能夠支持這些業(yè)務(wù)在這些無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)間移動(dòng)的無(wú)縫切換能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的扁平化和IP化能夠提供高帶寬和低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)性能能夠和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)共存 并支持平滑演進(jìn) 并最終替代現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)其他標(biāo)準(zhǔn)組織的外部競(jìng)爭(zhēng)催生了EPSWimax 3GPP2等其他標(biāo)準(zhǔn)組織都在致力于滿(mǎn)足上述需求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂3GPP為了保證自己在通信標(biāo)準(zhǔn)組織中的領(lǐng)先性 3 EPS網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù) EPS提供永遠(yuǎn)在線(xiàn)的用戶(hù)體驗(yàn) 降低了用戶(hù)接入業(yè)務(wù)的延時(shí)EPS的核心網(wǎng)允許多種無(wú)線(xiàn)技術(shù)的接入 目前支持的接入技術(shù)包括3GPP已經(jīng)定義的UTRAN GERAN LTE 3GPP2定義的 以及IWLAN接入EPS在核心網(wǎng)將用戶(hù)面和控制面進(jìn)行分離 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步扁平化EPS引入了TAIlist和ISR等概念 降低了空口信令負(fù)荷 節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源EPS引入了PCC 對(duì)QoS控制 策略和計(jì)費(fèi)控制集中處理 4 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡(jiǎn)介 EPC的架構(gòu) 非漫游場(chǎng)景 6 EPC的架構(gòu) 漫游場(chǎng)景homerouted方式 7 EPC的架構(gòu) 漫游場(chǎng)景l(fā)ocalbreakout方式 8 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡(jiǎn)介 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)元和功能概述 E UTRAN頭壓縮以及用戶(hù)面加密在初始消息到達(dá)MME的情況下根據(jù)UE提供的信息 或者根據(jù)當(dāng)前pool的負(fù)荷情況選擇MME基于AMBR和MBR的上行承載級(jí)速率執(zhí)行和上下行承載級(jí)準(zhǔn)許控制等MME接入控制 包括鑒權(quán)控制 標(biāo)識(shí) GUTI TAIlist 指配 用戶(hù)標(biāo)識(shí)和設(shè)備標(biāo)識(shí)驗(yàn)證 信令面加密 與eNB之間的一致性保護(hù) 2G 3G與EPS之間安全參數(shù)以及QoS參數(shù)的轉(zhuǎn)換許可控制 決定是否可以獲得請(qǐng)求的資源并預(yù)留這些資源合法監(jiān)聽(tīng)移動(dòng)性管理 實(shí)現(xiàn)了對(duì)UE當(dāng)前位置的跟蹤和記錄會(huì)話(huà)管理 對(duì)EPS承載的相關(guān)操作網(wǎng)元選擇 對(duì)S GW和P GW的選擇 切換時(shí)候目標(biāo)MME S4SGSN的選擇 10 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)元和功能概述 S GW對(duì)EPS承載的存儲(chǔ)路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能Inter eNB間切換的錨點(diǎn)3GPP定義的接入不同接入方式間的錨點(diǎn)計(jì)費(fèi)信息收集P GWIP地址的分配PCRF的選擇對(duì)EPS承載的存儲(chǔ)和管理 基于PCC進(jìn)行QoS處理 作為PCC的策略執(zhí)行點(diǎn)路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能作為UE與外部網(wǎng)絡(luò)通信的錨點(diǎn)計(jì)費(fèi)信息收集 11 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)元和功能概述 HSS用戶(hù)簽約數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)用戶(hù)位置信息的存儲(chǔ)保存UE接入了PGW的地址信息 為了后續(xù)支持切換到non 3GPP網(wǎng)絡(luò)S4SGSN 與GPRS網(wǎng)絡(luò)的Gn GpSGSN相比的新增功能 新增與MME S GW之間的接口支持P GW和S GW的選擇 以及MME的選擇當(dāng)UE切換到E UTRAN網(wǎng)絡(luò)時(shí) 切換時(shí)候目標(biāo)MME S4SGSN的選擇EPS和2G 3G之間安全參數(shù)以及QoS參數(shù)的轉(zhuǎn)換 12 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要接口 S1 MME E UTRAN和MME間控制平面協(xié)議參考點(diǎn)S1 U E UTRAN和S GW間每個(gè)承載的用戶(hù)平面隧道參考點(diǎn)S3 S4SGSN和MME之間的接口 能夠使用戶(hù)和承載信息在idle和active狀態(tài) 實(shí)現(xiàn)3GPP網(wǎng)間交互S4 提供S4SGSN和S GW之間的相關(guān)控制和移動(dòng)性管理S5 提供S GW和P GW之間用戶(hù)平面隧道效應(yīng)和隧道管理 只用于S GW和P GW屬于同一個(gè)PLMNS6a 為鑒別確認(rèn)用戶(hù)接入EPS系統(tǒng) 在MME和HSS之間傳輸簽約數(shù)據(jù) Gx 為PCRF和P GW中的PCEF PolicyandChargingEnforcementFunction 提供QoS準(zhǔn)則和計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的傳輸 13 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要接口 S8 提供S GW和P GW之間的用戶(hù)平面和控制平面的傳輸 只用于S GW和P GW不屬于同一個(gè)PLMNS9 為支持當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)關(guān)功能 S9提供歸屬PCRF和拜訪(fǎng)區(qū)域PCRF之間傳輸QoS和計(jì)費(fèi)控制信息 S10 MME間的接口 為MME和MME之間信息的傳輸 S11 提供MME和S GW之間的相關(guān)控制和移動(dòng)性管理S12 當(dāng)直連隧道建立后 UTRAN和S GW之間的用戶(hù)面接口 與GPRS網(wǎng)絡(luò)的UTRAN和GGSN之間接口類(lèi)似SGi P GW和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的接口 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)可以是外部公共或私人數(shù)據(jù)網(wǎng) 也可以是內(nèi)部分組數(shù)據(jù)網(wǎng) 例如為IMS提供服務(wù) Rx節(jié)點(diǎn)位于AF和PCRF之間 具體PCC部分描述 14 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要標(biāo)識(shí) EPSBearerID用于唯一標(biāo)識(shí)UE接入E UTRAN的一個(gè)EPS承載 在UE MME S4SGSN S GW P GW中保存 由MME分配GUTI在EUTRAN接入時(shí)提供一個(gè)UE臨時(shí)全球唯一標(biāo)識(shí) 在大多數(shù)UE和MME的交互信令中標(biāo)識(shí)UE 由MME分配TAI和TAIlistTAI用于標(biāo)識(shí)跟蹤區(qū)域 TAIlist由MME分配 UE在TAIlist中的TA間移動(dòng)的時(shí)候 不需要發(fā)起TAUIMSI用戶(hù)的永久用戶(hù)標(biāo)識(shí) 能夠唯一標(biāo)識(shí)UE 一般不再UE和MME之間直接交互 而是用GTUI代替 IMSI由運(yùn)營(yíng)商分配 15 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡(jiǎn)介 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 Attach Attach發(fā)生的不同場(chǎng)景UE初始接入網(wǎng)絡(luò) 此時(shí)接入的MME沒(méi)有任何UE的上下文數(shù)據(jù)UE之前非法關(guān)機(jī)或者某些錯(cuò)誤 此時(shí)UE有有效的臨時(shí)用戶(hù)標(biāo)識(shí) GUTI P TMSI 網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)管理實(shí)體 MME SGSN 有UE的上下文 當(dāng)前接入的MME需要去之前的移動(dòng)管理實(shí)體獲取上下文 并且刪除之前的無(wú)效承載和HSS的位置信息UE從非3GPP網(wǎng)絡(luò)切換到3GPP網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行的預(yù)注冊(cè)過(guò)程 如果UE連接的PDNid發(fā)生變化 則MME需要將UE連接APN和PDNid對(duì)應(yīng)關(guān)系通知給HSS特殊的 對(duì)于前兩種情況 如果UE的簽約允許切換到非3GPP網(wǎng)絡(luò) 則MME總是需要將UE連接的APN和PDNid對(duì)應(yīng)關(guān)系通知給HSS 17 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 Attach 18 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 Attach 關(guān)鍵問(wèn)題如果MME無(wú)法識(shí)別或者使用UE提供的臨時(shí)標(biāo)識(shí) 則MME需要向UE獲取UE的IMSIUE通過(guò)設(shè)置TIN TemporaryIdentityusedinNextupdate 來(lái)確定如何在Attachrequest中如何填充臨時(shí)用戶(hù)標(biāo)識(shí)如果網(wǎng)絡(luò)中 源MME SGSN或者當(dāng)前MME 還有保留UE有效上下文信息 則需要被刪除 并且之前建立的承載也要?jiǎng)h除Attach流程中要?jiǎng)?chuàng)建默認(rèn)承載 默認(rèn)承載的建立可以由網(wǎng)絡(luò)決定 也可以根據(jù)UE提供的APN建立默認(rèn)承載建立請(qǐng)求在attachaccept消息中一起下發(fā) UE收到后分別向網(wǎng)絡(luò)返回attachcomplete和默認(rèn)承載建立響應(yīng)消息MME在收到attachcomplete消息之后 將eNB的用戶(hù)面TEID通知給S GW 之后如果有下行數(shù)據(jù) 則S GW可以將其下發(fā)如果UE有上行數(shù)據(jù) 則在UE發(fā)送attachcomplete之后就可以發(fā)送 19 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 TAU TAU的觸發(fā)條件UE從UTRAN GERAN網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到EUTRAN網(wǎng)絡(luò) 并且沒(méi)有激活I(lǐng)SRUE在發(fā)現(xiàn)進(jìn)入一個(gè)新的TA 其id不在TAIlist中周期性跟蹤區(qū)更新定時(shí)器超時(shí)RRC連接釋放消息中原因值為 loadre balancingTAUrequired UE的核心網(wǎng)能力發(fā)生變化UE設(shè)定的DRXParametersinformation發(fā)生了變化UE手動(dòng)選擇接入一個(gè)HeNB處于連接態(tài)的UE 無(wú)線(xiàn)連接發(fā)生了錯(cuò)誤 如果UE重新連接到了EUTRAN 并且沒(méi)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送 NASRecovery 20 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 TAU 21 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 TAU 關(guān)鍵問(wèn)題對(duì)于雙模終端 如果有兩個(gè)有效的臨時(shí)用戶(hù)標(biāo)識(shí) 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)臨時(shí)用戶(hù)標(biāo)識(shí)獲取用戶(hù)上下文失敗的時(shí)候 可以使用第二個(gè)獲取用戶(hù)上下文UE通過(guò)設(shè)置TIN TemporaryIdentityusedinNextupdate 來(lái)確定如何在TAUrequest中填充臨時(shí)用戶(hù)標(biāo)識(shí) TIN還用于指示在UE端ISR功能是否激活如果S GW變化 則目標(biāo)MME需要發(fā)送CreateBearerRequest給S GW 建立新的GTP隧道 源MME SGSN和源S GW之間的GTP隧道會(huì)被釋放如果S GW沒(méi)有變化 則目標(biāo)MME需要發(fā)送UpdateBearerRequest給S GW 復(fù)用之前的GTP隧道如果TAU過(guò)程中如果分配了新的GUTI和TAIlist 則UE需要向MME返回TAUcomplete消息 22 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 ServiceRequest 網(wǎng)絡(luò)由下行數(shù)據(jù)或者信令 但是UE處于Idle狀態(tài) 網(wǎng)絡(luò)尋呼到UE之后觸發(fā)SR流程UE有上行數(shù)據(jù)發(fā)送處于連接態(tài)的UE 無(wú)線(xiàn)連接發(fā)生了錯(cuò)誤 如果UE重新連接到了EUTRAN 并且有數(shù)據(jù)需要發(fā)送 NASRecovery 23 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 S1 Release 由eNB發(fā)起 例如網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤 或者用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間處于未激活狀態(tài)MME發(fā)起 例如鑒權(quán)錯(cuò)誤 注銷(xiāo) 24 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 Detach 觸發(fā)類(lèi)型UE發(fā)起 顯式通知網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起 可以顯式detach也可以隱式detach顯式detach指的是 需要通過(guò)detachrequest通知給UE 即使UE處于idle狀態(tài)也需要先尋呼到UE 再將消息下發(fā)給UE隱式detach指的是 如果UE處于idle狀態(tài) 則無(wú)需尋呼UE 直接將UE的相關(guān)上下文和承載刪除網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的detach 可以有MME觸發(fā) 例如MME的設(shè)定的定時(shí)器超時(shí) 也可以由HSS觸發(fā) 例如簽約數(shù)據(jù)變化導(dǎo)致 關(guān)鍵問(wèn)題如果UE激活了了ISR 則收到UE發(fā)送的detach請(qǐng)求或者主動(dòng)發(fā)起detach的移動(dòng)管理實(shí)體 需要通知另一移動(dòng)管理實(shí)體 并指示detach類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的detach 可以通過(guò)指示不同的注銷(xiāo)類(lèi)型和原因 UE據(jù)此采取相關(guān)操作 例如重新attach 或者重選小區(qū) 25 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 ServiceRequest 26 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 Detach 觸發(fā)類(lèi)型UE發(fā)起 顯式通知網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起 可以顯式detach也可以隱式detach顯式detach指的是 需要通過(guò)detachrequest通知給UE 即使UE處于idle狀態(tài)也需要先尋呼到UE 再將消息下發(fā)給UE隱式detach指的是 如果UE處于idle狀態(tài) 則無(wú)需尋呼UE 直接將UE的相關(guān)上下文和承載刪除網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的detach 可以有MME觸發(fā) 例如MME的設(shè)定的定時(shí)器超時(shí) 也可以由HSS觸發(fā) 例如簽約數(shù)據(jù)變化導(dǎo)致 關(guān)鍵問(wèn)題如果UE激活了了ISR 則收到UE發(fā)送的detach請(qǐng)求或者主動(dòng)發(fā)起detach的移動(dòng)管理實(shí)體 需要通知另一移動(dòng)管理實(shí)體 并指示detach類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的detach 可以通過(guò)指示不同的注銷(xiāo)類(lèi)型和原因 UE據(jù)此采取相關(guān)操作 例如重新attach 或者重選小區(qū) 27 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 Detach 28 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 承載創(chuàng)建 修改 刪除 EPS網(wǎng)絡(luò)的QoS都由網(wǎng)絡(luò)決定 因此承載的創(chuàng)建 修改 刪除都是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定UE可以發(fā)起對(duì)某一或者某些資源的請(qǐng)求 修改或者釋放 來(lái)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起承載的創(chuàng)建 修改 刪除HSS存儲(chǔ)的簽約數(shù)據(jù)發(fā)生變化 可以向MME插入簽約數(shù)據(jù) 如果QoS變化則可能觸發(fā)MME請(qǐng)求修改承載 從而觸發(fā)P GW決定修改或者刪除承載如果無(wú)線(xiàn)承載被釋放 eNB可以觸發(fā)MME發(fā)起承載去活MME發(fā)起的承載去活流程 只能夠請(qǐng)求去活專(zhuān)用承載 如果需要去活默認(rèn)承載使用PDNdisconnection流程P GW發(fā)起的承載修改 可以改變QoS 也可以不修改QoS只更新TFT 29 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 承載創(chuàng)建 修改 刪除 30 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 切換 X2切換該切換使用eNB之間的X2接口 并且MME不會(huì)發(fā)生變化 但是S GW可能發(fā)生變化源和目標(biāo)eNB之間完成資源預(yù)留之后 通知MME切換S1切換如果eNB之間沒(méi)有X2接口 則使用S1切換MME和S GW都可能發(fā)生變化 目標(biāo)MME決定是否重選S GWIRAT切換在UTRAN GERAN和EUTRAN之間發(fā)生的切換該切換中可能有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)是否經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)分為間接轉(zhuǎn)發(fā)和直接轉(zhuǎn)發(fā)間接轉(zhuǎn)發(fā)的隧道在切換完成后 目標(biāo)側(cè)MME SGSN會(huì)釋放UTRAN GERAN連接的S GW是否在轉(zhuǎn)發(fā)路徑上由SGSN決定切換總是由源端的eNB或者RNC觸發(fā) 31 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 X2切換 32 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 S1切換 33 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 IRAT切換準(zhǔn)備階段 34 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 IRAT切換執(zhí)行階段 35 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 PDN連接或者去連接 UE通過(guò)PDNconnection流程對(duì)已有的一個(gè)PDN連接 請(qǐng)求不同類(lèi)型地址UE通過(guò)PDNconnection流程請(qǐng)求建立一個(gè)新的PDN連接 該流程會(huì)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的默認(rèn)承載的建立PDNdisconnection可以由UE或者M(jìn)ME發(fā)起如果UE或者M(jìn)ME希望發(fā)起對(duì)最后一個(gè)PDN去連接 不能使用該流程 需要發(fā)起detach流程 36 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 PDN連接 37 EPS網(wǎng)絡(luò)的主要流程 PDN去連接 38 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡(jiǎn)介 基本概念 ISR IdlemodeSignalingReduction EPS早期部署的時(shí)候 LTE的接入點(diǎn)比較少 并且和UTRAN GERAN接入長(zhǎng)期共存 UE會(huì)在兩種接入網(wǎng)絡(luò)中頻繁移動(dòng) 由此會(huì)帶來(lái)巨大的信令開(kāi)銷(xiāo)ISR功能能夠減少處于空閑態(tài)的UE 在EUTRAN和UTRAN GERAN兩種接入網(wǎng)絡(luò)之間移動(dòng)的TAU RAU信令負(fù)荷激活了ISR功能的UE同時(shí)在EUTRAN和UTRAN GERAN兩種接入保持注冊(cè)狀態(tài) 40 ISR激活 空閑態(tài) UE首先從EUTRAN接入 UE移動(dòng)到UTRAN GERAN 41 ISR激活 連接態(tài) UE首先從EUTRAN接入 UE移動(dòng)到UTRAN GERAN 42 ISR對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)元的影響 對(duì)UE的影響ISR功能對(duì)于UE來(lái)說(shuō)是必選功能UE在MME和SGSN分別保持注冊(cè)狀態(tài)空閑模式下的UE在E UTRAN和GERAN UTRAN 已經(jīng)注冊(cè)過(guò)的TA和RA 間移動(dòng)時(shí)不需要發(fā)起TAU或者RAUUE通過(guò)TAU或者RAU獲知ISR功能是否被激活UE保存有效的MM上下文 分別從MME和SGSN獲得 和承載上下文UE會(huì)開(kāi)啟兩個(gè)周期性定時(shí)器 分別監(jiān)控何時(shí)發(fā)起TAU和RAU如果一個(gè)RAT下的承載發(fā)生變化 則UE本地去活I(lǐng)SR功能 以保證UE回到另外一個(gè)RAT會(huì)發(fā)起TAU或者RAU來(lái)同步承載狀態(tài)如果UE長(zhǎng)時(shí)間只接入一個(gè)RAT 定時(shí)器超時(shí)后ISR會(huì)被去活 43 ISR對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)元的影響 對(duì)SGSN和MME的影響ISR功能對(duì)于核心網(wǎng)網(wǎng)元 MME和SGSN 是可選 因此MME和SGSN能夠通知彼此是否支