廣東聯(lián)通LTE-EPC交流

廣東聯(lián)通LTE/EPC交流3EPC與現(xiàn)網(wǎng)PS分組網(wǎng)絡(luò)主要區(qū)別介紹2LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡介1EPC建網(wǎng)關(guān)鍵考慮中國聯(lián)通移動分組域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖SGSNGSMUMTSLTEMMEHSSPCRFServingGWPDN

GWePDGBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10用戶面eNodeB

EPC-GW信令面eNodeBMME互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)行業(yè)業(yè)務(wù)自有業(yè)務(wù)EPCWLANAPS2bACCGBillingOCSGaGy3GPP系統(tǒng)演進(jìn)3GPPGSM/GPRSLTE/EPC:R81.分組域主要支撐非實(shí)時業(yè)務(wù)；2.語音業(yè)務(wù)依賴電路域；3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多，影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率；4.支持GSM/GPRS/UMTS接入技術(shù)1.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)全面分組化：只保留分組域，語音業(yè)務(wù)由分組域配合IMS域提供；2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡化，提高轉(zhuǎn)發(fā)效率；3.支持3GPP/非3GPP網(wǎng)絡(luò)接入、漫游和切換；4.高速率：下行100Mbps，上行50Mbps；UMTS:R99/R4/R5/R6/R7端到端的LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)簡圖3GPPRel7/HSPADirecttunnelInternetNodeBRNCSGSNGGSNInternetDirecttunneleNodeBSAEGatewayInternet3GPPRel8/LTE/SAEMME3GPPRel6/HSPAEPC基本功能網(wǎng)管功能網(wǎng)絡(luò)接入控制功能分組包路由及傳送功能移動性管理功能安全功能EPC基本功能無線資源管理功能LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)EPC:EvolvedPackedCore，又叫SAE（SystemArchitectureEvolution）EPC是3GPPR8定義的向未來演進(jìn)的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它支持LTE（LongTermEvolution）的無線接入，同時也支持其它無線制式的接入，包括3GPP2GGPRS、3GUMTS、非3GPP接入如CDMA/WiFiEPC基本網(wǎng)元實(shí)體功能MMEServingGatewayPDNGateway移動性管理會話管理用戶鑒權(quán)和密鑰管理合法監(jiān)聽[控制面部分]NAS層信令的加密和完整性保護(hù)TALIST管理P-GW/S-GW選擇分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能IP頭壓縮合法監(jiān)聽[用戶面部分]IDLE態(tài)終結(jié)點(diǎn)，下行數(shù)據(jù)緩存E-NodeB間切換的錨點(diǎn)基于用戶和承載的計(jì)費(fèi)路由優(yōu)化和用戶漫游時QoS和計(jì)費(fèi)策略實(shí)現(xiàn)功能S5/S8支持MIP接口時需要實(shí)現(xiàn)PCEF功能分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)3GPP和非3GPP網(wǎng)絡(luò)間的Anchor功能[HA功能]UEIP地址分配，接入外部PDN的網(wǎng)關(guān)功能計(jì)費(fèi)和QoS策略執(zhí)行功能合法監(jiān)聽DPI功能基于業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)HSSPCRF用戶簽約數(shù)據(jù)儲存用戶的QoS,

APNPDN類型(IPv4/v6/DS)鑒權(quán)參數(shù)融合的策略服務(wù)器服務(wù)于移動和固定網(wǎng)絡(luò)

設(shè)定策略規(guī)則跟蹤配額QoS參數(shù)管理觸發(fā)策略修改實(shí)現(xiàn)VoLTE及IMS解決方案SAE-GWEPC邏輯網(wǎng)元功能基于業(yè)界主流ATCA平臺滿配1柜3框MME：1600萬SAU/3200萬Bearer大規(guī)模成熟商用設(shè)備簡化主要業(yè)務(wù)單板只有ESU支持多接入，E1/STM-1/FE/GEATCA平臺在40多個國家成功商用在中國移動已經(jīng)應(yīng)用超過1億線，中國聯(lián)通已經(jīng)使用6000萬線單柜1600萬用戶，占地0.48M2

單承載功耗低于0.3毫瓦業(yè)界主流平臺多進(jìn)程多核處理機(jī)制雙星形結(jié)構(gòu),冗余設(shè)計(jì)主流平臺TelenorTelefonicaTeliaSoneraATCASGSNO2CMCCTeliaSonera高集成度ATCAMME引領(lǐng)新寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺HuaweiUSN9810采用業(yè)界主流處理呼叫控制的ATCA平臺，可滿足LTE網(wǎng)絡(luò)MME覆蓋大量eNodeB基站場景由于MME直接面對大量的eNodeB，導(dǎo)致EPC面臨大量信令沖擊，需要選擇處理大量信令的平臺T級網(wǎng)關(guān)平臺續(xù)鑄新寬帶智能網(wǎng)絡(luò)基于PGP路由器平臺滿配1柜1框豐富完整的分組產(chǎn)品族，構(gòu)筑端到端的分組網(wǎng)寬帶解決方案設(shè)備性能業(yè)界領(lǐng)先，滿足移動寬帶高速增長需求全球已大規(guī)模成熟商用，支持2G/3G/WiFi/LTE融合HuaweiUGW9811GGSN/EPC-GW：2400萬

PDP300Gbps（DPI）大規(guī)模成熟商用路由器平臺PDGEPC-GWPDSNGGSNUGW自研統(tǒng)一路由器平臺1+1/N+1單板備份方式智能分組網(wǎng)關(guān)DPI采用高性能、獨(dú)立引擎有效、精準(zhǔn)的帶寬資源管理和控制在線計(jì)費(fèi)，控制欠費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)UGWDPIDPI服務(wù)全球T0P30運(yùn)營商中的26家設(shè)備簡化主要業(yè)務(wù)單板SPU支持GGSN/EPC-GW/PDSN/PDG共平臺，簡化網(wǎng)絡(luò)基于業(yè)界主流ATCA統(tǒng)一平臺單套10000CDR/S的處理速度

存儲容量：12TB高集成度：1個機(jī)柜可以配置3套CG（含磁盤陣列）ATCACG高性能可靠計(jì)費(fèi)平臺大規(guī)模成熟商用可靠性達(dá)到99.999%主流平臺

華為ATCA平臺不僅符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，更具有增強(qiáng)的電信特性節(jié)能減排與傳統(tǒng)CG相比，ATCACG功耗有很大降低，占地面積小，滿足節(jié)能減排的要求。擴(kuò)容更方便可靠性高已經(jīng)應(yīng)用于移動31個省份系統(tǒng)級別，模塊級別，芯片級別的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測故障自動隔離，診斷和恢復(fù)HuaweiCG9812采用統(tǒng)一ATCA平臺，相比服務(wù)器平臺，集成度大幅提升，節(jié)能環(huán)保，提供電信級可靠性BTS3900DBS3900室內(nèi)宏基站BTS3900分布式基站DBS3900基站類型RRU3929LTE-FDDFAN設(shè)備空間BBU3900RFURRUBBU歸一化模塊GSMWCDMALTECDMA通用平臺FDD-LTE基站類型介紹RFURFURFURFURFURFU1、基站邏輯上分為射頻單元（RRU/RFU）；基帶單元（BBU）；2、基站類型上分為BTS3900宏基站；DBS3900分布式基站；新建LTE

onlyDBS3900分布式方案(S111)FANUEIUUPEULBBPUMPTBBU3900使用3個RRU3929，3*20M2T2R組網(wǎng)模式；BBU配置1塊LBBPd和1塊UMPT；每個RRU3929配發(fā)2個4.9G的光模塊和光纖，長度根據(jù)工勘確定；每站直流BBU場景配置一個DCDU-12B；每交流BBU場景配置一個ETP48100RRU3929新建LTE

onlyDBS3900室分方案(S1,每CPRI拉遠(yuǎn)1個RRU

)FANUEIU

UPEULBBPUMPTBBU3900每扇區(qū)2個RRU3929，采用RRU級聯(lián)方式，支持2個RRU合并成一個小區(qū)；BBU配置1塊LBBPd和1塊UMPT每個RRU3929配發(fā)2個4.9G的單模光模塊和相應(yīng)光跳線；每交流RRU3929配置一個MPW800AC/DC電源模塊。S111則三個CPRI連接RRU，并且支持每RRU再級聯(lián)一級。RRU3929主要模塊介紹

頻段：

UL：1710-1785M；DL1805-1875

IBW：40M輸出功率：2T2R:2x60W體積重量：24L,23.5Kg功耗：典型355W，最大：465W

GL載波數(shù)量：G6+L1

用于DBS分布式基站RRU3929

頻段：

UL：1710-1785M；DL1805-1875

IBW：40M輸出功率：2T2R:2x80W功耗：典型499W，最大：720W

GL載波數(shù)量：G6+L1

用于BTS3900宏基站MRFUdLTE/EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征控制和承載的分離，分成控制面節(jié)點(diǎn)MME和用戶面節(jié)點(diǎn).架構(gòu)扁平化，BS+AGW的Flat架構(gòu)，BS對MME/ServingEPCGW可見全面分組化，下一代核心網(wǎng)將全部基于分組域，不再有電路域.分離分組化扁平化LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征支持多接入技術(shù)，支持和現(xiàn)有3GPP系統(tǒng)的互通，同時支持非3GPP網(wǎng)絡(luò)(eg.WLAN、WiMAX)的接入，支持用戶在3GPP網(wǎng)絡(luò)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的漫游和切換.支持端到端的QoS保證.增加對實(shí)時業(yè)務(wù)的支持，簡化業(yè)務(wù)連接建立的時延，連接建立的時間要求小于200ms.多接入實(shí)時業(yè)務(wù)QOSLTE/EPC網(wǎng)絡(luò)主要接口S5SGW和PGW之間的接口，GTPS6aMME和HSS之間的接口，基于DiameterS8S-GW（漫游地）和P-GW（歸屬地）之間的接口，類似于Gp接口.S1-MMEEUTRAN和MME之間的接口，S1AP/SCTP.S1-UEUTRAN和S-GW之間的接口，GTPU.S10

MME間接口，GTPS11MME和S-GW之間的接口，GTPSGiP-GW和外部PDN網(wǎng)絡(luò)的接口，類似于原來的Gi接口LTEMMEHSSPCRFServingGWPDN

GWeNodeBS1-US6aGxS5/8S1-MMES11SGiS9S10互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)行業(yè)業(yè)務(wù)自有業(yè)務(wù)EPCS1接口eNodeBMMES1-MMES-GWS1-US6a接口Page20eNodeBMMES1-MMEHSSS6aS10接口Page21eNodeBMMES1-MMEHSSS6aMMES10S11接口eNodeBMMES1-MMEHSSS6aMMES10S-GWS11S5/S8接口eNodeBS-GWS1-UMMES11P-GWS5P-GWS8PLMN1PLMN2S5/S8接口3GPP23.401(3gppaccess)：定義S5/S8接口基于GTP協(xié)議?？刂泼媸褂肎TPv2協(xié)議，用戶面使用GTPv1協(xié)議ControlplaneUserplaneGx/Gxc接口S-GWP-GWGxcPCRFGxP-GW/S-GWGx/GxcSGi接口P-GWAAAServerWebServerSGiPDN3EPC與現(xiàn)網(wǎng)PS分組網(wǎng)絡(luò)主要區(qū)別介紹2LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡介1EPC建網(wǎng)關(guān)鍵考慮eNodeB主要功能無線資源管理：無線承載控制、無線許可控制和連接移動性控制、上下行鏈路上UE的動態(tài)資源分配（調(diào)度）；執(zhí)行MME發(fā)起的尋呼消息和廣播信息的調(diào)度和發(fā)送；完成有關(guān)移動性配置和調(diào)度的測量和測量報(bào)告。小區(qū)配置管理、無線鏈路管理等功能。MME的主要功能NAS（Non-AccessStratum）非接入層信令的加密和完整性保護(hù)；AS（AccessStratum）接入層安全控制、空閑狀態(tài)移動性控制；EPS（EvolvedPacketSystem）承載控制；支持尋呼、切換、漫游、鑒權(quán)。LTE時代，無線基站和核心網(wǎng)主要網(wǎng)元功能遷移情況簡介RNCeNodeB大部分功能下移SGSNMME(控制面)2G/3G接入LTE接入S-GW(用戶面)GGSNP-GW平滑演進(jìn)2G/3G接入LTE接入LTEMMEHSSPCRFServingGWPDN

GWeNodeBS1-US6aGxS5/8S1-MMES11SGiS9S10互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)行業(yè)業(yè)務(wù)自有業(yè)務(wù)EPC注：藍(lán)色標(biāo)注的功能為原ＲＮＣ實(shí)現(xiàn)功能。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)扁平化，RNC大部分功能下移到基站eNodeB，無線網(wǎng)絡(luò)更加靈活，無線側(cè)網(wǎng)優(yōu)不會影響到核心網(wǎng)移動性管理主要標(biāo)識分析

EPCGUTI（GloballyUniqueTemporaryUEIdentity）

MME分配，全局唯一，包含兩個部分：一個是MME的唯一標(biāo)識（GUMMEI），一個是UE在分配GUTI的MME內(nèi)的唯一標(biāo)識（M－TMSI），由此組成全局唯一的標(biāo)識。GUMMEI

由MCC/MNC/MMEGI/MMEC組成，MMEGI為GroupID（類似于POOL標(biāo)識），MMEC在一個MMEPool內(nèi)是唯一的。TAI（TrackingAreaIdentity)

跟蹤區(qū)標(biāo)識，由MCC/MNC/TAC組成TAlistTAList1將若干跟蹤區(qū)TA組合為一個TAList，移動終端在此TAList包含的所有TA區(qū)中移動時候，不再需要發(fā)起TA更新。網(wǎng)絡(luò)尋呼用戶時，在整個TAList包含的所有TA區(qū)中尋呼用戶。MME在AttachAccept，TAUAccept或者GUTIReallocationCommand（類似于P-TMSI重分配）將TAList下發(fā)給UE。移動性管理主要改動點(diǎn)（相比2G/3G）在Attach流程中建立缺省PDN連接及這個PDN連接的缺省承載E-UTRAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)引入“TAList”，UE在“TAList”內(nèi)的TA移動時不觸發(fā)更新區(qū)更新流程安全機(jī)制加強(qiáng)，UE和MME執(zhí)行NAS信令的加密/完整性保護(hù)，UE和eNB之間執(zhí)行AS信令的加密/完整性保護(hù)和UP的加密簡化Service流程，MME收到ServiceRequest消息后通知eNB重建所有無線承載Flex機(jī)制的增強(qiáng)E-UTRANInitialAttach

UE在AttachRequest消息中攜帶AttachType，指示Initialattach或者HandoverAttach（UE從non-3GPP網(wǎng)絡(luò)切換到3GPP網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的Attach流程）。在Attach流程中建立缺省PDN連接及這個PDN連接的缺省承載。MME將缺省PDN連接使用的信息注冊到HSS。安全架構(gòu)MME和UE執(zhí)行NAS信令的加密/完整性保護(hù)eNB和UE執(zhí)行AS信令的加密/完整性保護(hù)，UP的加密UEeNBMMEAS安全（加密/完整性）UP安全（加密）NAS信令安全（加密/完整性）密鑰處理需要多組密鑰對用戶數(shù)據(jù)和信令進(jìn)行安全保護(hù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)執(zhí)行安全操作的實(shí)體不只一個（MME和eNB）認(rèn)證過程生成KASME；每次idle-active轉(zhuǎn)換生成新的KeNB；Idle態(tài)下移動時，如果選擇了新的算法，需要生成新的KNAS.enc和KNAS.int算法協(xié)商MME選擇NAS算法,eNB選擇AS/UP算法；MME和eNB分別向UE確認(rèn)NAS算法和AS算法MME選擇NAS算法是根據(jù)：UE支持的NAS安全能力，MME支持的NAS安全能力，系統(tǒng)允許(配置)的NAS安全能力eNB選擇AS/UP算法是根據(jù)：UE支持的AS/UP安全能力(通過S1)、eNB支持的AS/UP安全能力ServiceRequest刪除Signalling和Data的ServiceType，MME在收到ServiceRequest消息后通知eNodeB將所有的Radio和S1承載重建。增強(qiáng)的Flex機(jī)制每個MME有權(quán)重因子（WeightFactor），MME在自配置的流程（S1Setup）中將自己的權(quán)重因子通知給eNB。eNB根據(jù)MME的權(quán)重因子來選擇MME。會話管理主要改動點(diǎn)（相比2G/3G）專有承載激活、修改、去激活流程全部由PDNGW發(fā)起，刪除UE發(fā)起的承載激活、修改、去激活流程。單個承載中可以使用雙棧，即一個IPv4地址和一個IPv6地址。UE在請求承載資源分配時發(fā)起”UErequestedbearerresourceallocation“流程，這個流程允許UE對一個新的特定QoS需求的業(yè)務(wù)流請求分配承載資源。PDNGW對這個資源分配請求決定發(fā)起承載激活流程還是承載修改流程。UE在請求承載資源釋放時發(fā)起”UErequestedbearerresourcerelease“流程，這個流程允許UE請求釋放一個業(yè)務(wù)流。PDNGW對這個資源釋放請求決定發(fā)起承載去激活流程還是承載修改流程。在Attach流程中建立缺省PDN連接及這個PDN連接的缺省承載，UE通過“UErequestedPDNconnectivity”流程建立其它的PDN連接及這個PDN連接的缺省承載。UE通過“UErequestedPDNdisconnection”流程釋放PDN連接及這個連接中的所有承載。QOS主要改動點(diǎn)（相比2G/3G）承載分為缺省承載和專有承載，缺省承載在PDN連接的生命周期內(nèi)不允許釋放。承載分為GBR承載和non-GBR承載。Non-GBR承載中沒有單個的MBR參數(shù)控制，APN中的所有non-GBR承載共享APN-AMBR參數(shù)，UE中的所有non-GBR承載共享UE-AMBR參數(shù)。

HSS中只有APN級別的EPS簽約的QoS參數(shù)（QCI、ARP、APN-AMBR）。GBR承載使用的GBR、MBR參數(shù)由PCRF通知給PDNGW。簡化QoS參數(shù)，只有QCI、APR、GBR、MBR、APN-AMBR、UE-AMBR參數(shù)。EPSBearer承載的類型：DefaultBearer/DedicatedBearer；non-GBRBearer/GBRBearer缺省承載（DefaultBearer）：在UE連接到一個PDN時建立的承載，這個承載在這個PDN連接的生命周期內(nèi)不釋放。專有承載（DedicatedBearer）：PDN連接中的非DefaultBearer的所有承載。Non-GBRBearer：共享帶寬資源的承載。GBRBearer：獨(dú)占帶寬資源的承載。EPSQoS參數(shù)

QCI（QoSClassIdentifier）：控制承載級別的包轉(zhuǎn)發(fā)處理（如，schedulingweights,admissionthresholds,queuemanagementthresholds）的參數(shù)。不同的QCI的業(yè)務(wù)流需使用不同的承載。QCI的特性以及QCI與pre-Rel-8的QoS參數(shù)之間的映射標(biāo)準(zhǔn)化。

ARP（AllocationandRetentionPriority）：承載建立/修改請求的優(yōu)先級，當(dāng)資源限制時根據(jù)這個參數(shù)決定承載建立/修改請求是接受還是拒絕。不同的ARP的業(yè)務(wù)流需使用不同的承載。GBR(GuaranteedBitRate)：GBR承載的保證比特率。MBR（MaximumBitRate）：GBR承載的最大比特率。APN-AMBR(perAPNAggregateMaximumBitRate):HSS中的簽約參數(shù)。APN中的所有PDN連接中的所有non-GBR承載的聚合的最大比特率。上行的APN-AMBR處理在UE上執(zhí)行，下行的APN-AMBR處理在PDNGW上執(zhí)行。UE-AMBR（perUEAggregateMaximumBitRate）：UE中的所有non－GBR承載的聚合最大比特率。上下行的UE-AMBR處理在eNB上執(zhí)行。HLRPCRFGxGiS9UserplaneControlplane增值業(yè)務(wù)平臺IMS互聯(lián)網(wǎng)2G3GBTSPCUNodeBRNCGbIuSGSNGGSNGn/GpGrGn/GpHLR/HSSPCRFGxSGiS9UserplaneControlplane增值業(yè)務(wù)平臺IMS互聯(lián)網(wǎng)2G3GBTSPCUNodeBRNCGbIuSGSN/MMEGn/GpLTEServingGWPDNGWeNodeBS1-UGr/S6aS5/8S1-MMES11S10GGSN/SAE-GW現(xiàn)網(wǎng)升級現(xiàn)網(wǎng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)2G/3G/LTE融合網(wǎng)絡(luò)EPC是PS演進(jìn)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)EPCEPC(EvolvedPacketCore)是3GPP定義的PS未來目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，支持2G/3G/LTE/WLAN融合接入統(tǒng)一用戶面：GGSN與EPC-GW融合統(tǒng)一控制面：SGSN與MME融合統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)中心：HLR與EPCHSS融合統(tǒng)一策略控制：2G/3G的PCRF與LTE的PCRF融合GGSNP-GW平滑演進(jìn)2G/3G接入LTE接入SGSNMME(控制面)2G/3G接入LTE接入S-GW(用戶面)功能演變3EPC與現(xiàn)網(wǎng)PS分組網(wǎng)絡(luò)主要區(qū)別介紹2LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡介1EPC建網(wǎng)關(guān)鍵考慮新業(yè)務(wù)面臨新挑戰(zhàn)2007-2011年，全球平均每用戶信令增加5倍，智能終端產(chǎn)生的信令高達(dá)傳統(tǒng)終端的18倍由于L