通信设计规范(交换技术)2015年整理版_图文_百度文库
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通信设计规范(交换技术)2015年整理版
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&&通​信​设​计​规​范​,​交​换​技​术​。​分​类​包​涵​三​大​运​营​商​、G​～G​规​范​标​准​。​高​质​量​设​计​必​备​。​更​新​至05​年​最​新​版
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你可能喜欢演进分组系统的几个概念&&EPS/EPC/SAE/LTE/EUTRAN
Evolved Packet System
演进分组系统
包括无线接入网和核心网
Evolved Packet Core
演进分组核心网
仅指核心网
Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
演进通用无线接入网络
仅指无线侧
System Architecture Evolution
系统结构演进
仅指核心网
Long Term Evolution
无线接口长期演进
仅指无线侧
演进分组系统EPS是3GPP标准委员会制定的3G
UMTS最新演进标准，主要包括无线接口长期演进(Long Term Evolution，LTE)和系统结构演进(System
Architecture Evolution，SAE)。
3GPP在2004年底经过认真讨论后决定的在3G频段采用之前为B3G或4G发展的技术，以便于占有宽带无线接入市场，并制订了长期演进计划（LTE）。除了对无线接入网演进的研究，3GPP还要研究系统架构方面的演进，并将其定义为SAE（系统架构演进）。因此整个计划按照结构划分为两个部分：无线侧（即LTE）和网络侧（SAE）。3GPP
LTE在接入网体系结构方面，考虑到最终将要实现所有业务通过分组域传输，如何保证各种分组业务、特别是实时性要求较高的分组业务的服务质量，原有的网络结构已无法满足要求，所以需要进行调整与演进。
无线侧的工作目标主要包括以下几个方面：频谱利用率、用户吞吐量、时延上的性能提高；无线网络简化；对基于分组的业务MBMS及IMS等的有效支持。
网络侧的工作目标主要包括以下几个方面：时延、容量、吞吐量的性能提高；核心网简化；基于IP业务和服务的优化；对非3GPP接入技术的支持和切换的简化。
整个EPS系统由核心网（EPC）、基站（eNode
B）和用户设备（UE）3部分组成。其中，EPC负责核心网部分，EPC的信令处理部分称MME（移动性管理实体）；数据处理部分称为服务网关（S-GW）；eNode
B负责接入网部分，也称E-UTRAN；UE指用户终端设备。EPS系统的接入网络（即LTE系统）
LTE中采用了简化、扁平的结构，也就是说：eNode
B本身就具有独立的资源管理功能，各个eNode
B之间通过直接的互联实现相互的协调与合作。这样简化的结构能有效地提高系统的整体通信效率，为系统新引入的全分组交换的设计理念提供更好的配合。
B与MME/S-GW通过S1接口连接，类似于Iu接口；
eNode B之间通过X2接口连接，类似于Iur接口；
eNode B与UE之间通过Uu接口连接。
和UMTS相比，由于Node B和RNC融合为网元eNode
B，所以LTE系统少了Node B和RNC之间的Iub接口。
LTE系统中，eNode
B的功能包括：RRM（无线资源管理）功能；IP头压缩及用户数据流加密；UE附着时的MME选择；寻呼信息的调度传输；广播信息的调度传输；设置和提供eNode
B的测量等。
MME的功能包括：寻呼消息发送；安全控制；空闲态（Idle）的移动性管理；SAE承载管理；NAS（非接入层）信令的加密及完整性保护等。
S-GW的功能包括：数据的路由和传输，以及用户面数据的加密等。
EPC（SAE）系统
EPS中的核心网由移动性管理实体（MME）、服务网关（S-GW）、PDN网关（P-GW）、服务GPRS支持节点（SGSN）、用于存储用户签约信息的HSS（归属用户服务器）以及策略和计费控制单元（PCRF）等组成。EPC是一个提供全IP连接的承载网络，对所有的基于IP的业务都是开放的，能提供所有基于IP业务的能力集。
MME的主要功能是支持NAS（非接入层）信令及其安全、跟踪区域（TA）列表的管理、P-GW和S-GW的选择、跨MME切换时进行MME的选择、在向2G/3G接入系统切换过程中进行SGSN的选择、用户的鉴权、漫游控制以及承载管理、3GPP不同接入网络的核心网络节点之间的移动性管理（终结于S3节点），以及UE在ECM_IDLE状态下可达性管理（包括寻呼重发的控制和执行）。
S-GW是终止于E-UTRAN接口的网关，其主要功能包括：进行eNode
B间切换时，作为本地锚定点，并协助完成eNode
B的重排序功能；在3GPP不同接入系统间切换时，作为移动性锚点（终结在S4接口，在2G/3G系统和P-GW间实现业务路由）；执行合法侦听功能；进行数据包的路由和前转；在上行和下行传输层进行分组标记；用于运营商间的计费等。
P-GW是面向PDN终结于SGi接口的网关，如果UE访问多个PDN，UE将对应一个或多个P-GW。P-GW的主要功能包括基于用户的包过滤功能、合法侦听功能、UE的IP地址分配功能、在上行链路中进行数据包传送级标记、进行上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制、进行基于业务的上下行速率的控制等。
SGSN除了3GPP TS
23.060中定义的功能外，还可以用于2G/3G和E-UTRAN
3GPP接入网间移动时，进行信令交互，包括对P-GW和S-GW的选择，同时为切换到E-UTRAN
3GPP接入网的用户进行MME的选择。
HSS是用于存储用户签约信息的数据库，归属网络中可以包含一个或多个HSS。HSS负责保存跟用户相关的信息，例如用户标识、编号和路由信息、安全信息、位置信息、概要（Profile）信息等。
PCRF（策略和计费规则功能）终结于Rx接口和Gx接口，非漫游场景时，在HPLMN中只有一个PCRF跟UE的一个IP-CAN会话相关；在漫游场景并且业务流是本地疏导时，可能会有两个PCRF跟一个UE的IP-CAN会话相关。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。移动核心网分组域演进策略
移动核心网分组域演进策略
（四川通信科研规划设计有限责任公司，四川 成都 610041）
择要：移动核心网分组域演进是一项涉及面很广的系统工程，需要根据SAE演进目标和网络发展定位，逐步演进移动核心网分组域网络，从而达到预期目标，本文通过研究SAE架构，分析移动网分组域在各个阶段采取的演进策略。
关键词：LTE& SAE& 网络演进&
中图分类号：TN914 文献标识码：A
Mobile core network evolution strategy for packet domain
Communication Research & Planning and Designing Co.Ltd，chengdu&
610041，China）
ABSTRACT：
Evolution of mobile core network packet domain is a systematic project involving a broad
content，SAE objectives need to evolve And network development
orientation，Gradually evolving mobile core
network packet domain network，To
achieve the desired objectives，Analysis
of SAE architecture，Mobile
network and packet analysis at all stages of the evolution of strategies
adopted by。
Key words：Long Term Evolution& System Architecture Evolution& Network Evolution& Network Development
LTE（长期演进）是由3GPP（第三代合作伙伴计划）定义的移动宽带标准的下一个演进目标：“发展一个能提供高数据速率，低延时和面向分组业务的无线接入系统架构”，确定了3GPP接入技术的长期演进计划。LTE采用“扁平”的无线访问网络结构，取消RNC节点，简化网络设计。实现了全IP路由，网络结构趋近于IP宽带网络结构。
3GPP还开展了一项平行研究：即系统架构演进（SAE），来展示核心网络的演进内容，SAE架构的目标与LTE完全相同。SAE采用全承载，控制面与用户面分离的扁平架构并支持各种网络共接入的特点，实现核心网的融合，使得网络结构更加简单，降低了网络运营成本。同时支持各种接入方式之间的无缝移动性，提供更高的用户数据速率覆盖率；此外SAE架构优化了IP传输网络。
LTE致力于无线接入网的演进（ E-UTRAN ），系统架构演进（SAE）则致力于移动核心网分组域的演进（演进型分组核心网EPC）。LTE和SAE共同组成演进型分组系统（EPS）。
2 SAE系统架构
SAE系统架构采用两层扁平网络结构，主要网元包括移动管理实体（MME）和服务网关（Serving
Gateway）、演进型分组数据网关(evolved Packet Data Gateway，ePDG)、策略和计费规则功能（PCRF）、归属用户服务器（HSS）等。实现了移动核心网分组域的控制平面和用户平面相分离，由MME负责控制平面的处理。3GPP原有网络（例如2G、3G、LTE等）和非3GPP网络（例如WiFi），分别通过服务网关（Serving
Gateway）、演进型分组数据网关实现接入SAE系统。
图1&& SAE系统架构示意图
&3、移动核心网分组域面向SAE的演进策略
3.1 移动核心网分组域网络融合思路
这里讲的网络融合是指通过设备的共用综合实现2G、3G、WLAN、LTE等接入网业务的网络方案，也就是说相同的核心网既为3GPP网络用户服务，又为非3GPP网络用户服务。很显然，这种网络融合是以设备的共性为基础实现的。
通过核心网分组域设备的融合组网，不同的接入网之间能够动态共享有限的核心网分组域设备的处理能力，在不同接入网用户迁移过程中能降低核心网建设的成本。网元种类的减少，运营商也有利于减少维护成本，同时提高了网络处理能力，提升了用户漫游和网络切换的性能。
&&&&& SAE架构的提出，为运营商核心网的演进指明了方向和目标。运营商可以根据网络现状及网络发展定位，建设基于LTE的SAE架构的试验网，逐步推进3G核心网分组域的扁平化，实现SAE架构和原有2G/3G架构的融合，形成2G/3G/LTE融合的统一核心网，最后在SAE架构的基础上，融合WiFi等其它接入技术，全面实现核心网融合目标。
3.2 移动核心网分组域的演进阶段
根据核心网分组域网络融合思路，运营商可以分以下几个阶段逐步实现核心网分组域面向SAE架构的演进部署，最终实现2G、3G、WLAN、LTE等接入网的核心网全面融合。
4G技术3G化的引入策略
在目前阶段，对数据业务流量较大的区域进行现有网元面向LTE/SAE的改造，构建扁平化网络，使得网络具备接入LTE用户的能力。网络扁平化后，可以节省3G网络的高数据流量带来的用户面投资。引入无线LTE需要符合国家政策，核心网可提前准备向SAE演进，引入LTE时SGSN核心网元只需增加MME功能的License。
引入场景：数据业务热点地区，如省会城市或热点城市
&引入时机：年建设SAE试验网，年建设SAE商用网络
&网络改造：SGSN升级支持S4接口，可选支持MME功能；GGSN升级为SAE GW
图2 SAE系统图（现网准备阶段）
3.2.2 分组网络完全融合前SAE与现网互通方案
原2G/3G核心网分组域经过改造后，其SGSN和GGSN分别能够具备MME和SAE
GW（Serving Gateway）的功能，原2G/3G网络的HLR也能够实现HSS的功能，存储LTE用户的数据。这样在LTE商用阶段，2G、3G、LTE的基站能够直接接入现有核心网，形成融合网络。
MME 支持基于GTP v1 的Gn接口，与2G/3G的GnGp SGSN互通，适合2G/3G分组网与SAE完全融合前，现网不需要改造，保护投资；S4
SGSN与MME融合方式部署，避免现网多次改造，增加投资。
图3 SAE系统图（商用阶段）
3.2.3 业务连续性需要考虑网关的正确选择
如果用户从S4 SGSN/MME附着，网络选择SAE GW提供业务，业务能够保证连续性；如果Gn
SGSN需要软件升级后，用户从Gn SGSN附着，网络需要根据用户属性及终端能力选择GGSN或者SAE GW。
图4 用户选择Gn SGSN或S4
SGSN/MME附着示意图
图5 用户切换到LTE网络示意图
4 移动核心网分组域网元部署策略
MME集中部署降低维护成本
控制和承载分离的网络是MME的集中部署成为可能，MME作为一个纯粹的控制面节点,集中部署不会给骨干网引入过多的流量，还得到更低的建设和维护成本，更少的机房资源，更少的节点数量有利于降低维护成本，更好的网络性能。
通过POOL组网能够进一步提升MME的业务范围，降低MME间位置更新和切换的频率，提升网络的性能和网络扩展能力。通过部署大容量、高性能的MME，可以提升网络的扩展能力，实现网络的快速扩容。
图6 MME的集中部署示意图
4.2 业务驱动SAE网关层次化部署
分布式的网关部署将会成为未来网关的主要部署形势，这是因为：
（1） 网关随互联网IDC逐步下移，并且本地业务的本地交换也需要网关下移，从而提升承载网效率和用户的业务感知度。
（2） 集中式的网关在未来网络部署中依然需要，LTE部署初期，继承现有集中部署的模式，维护现有的运维体制。
图7 SAE网关层次化部署示意图
LTE引入初期采用新号段HSS独立部署
（1） LTE引入初期只提供数据卡业务，用户采用独立号段，部署独立的HSS设备，如果考虑用户在不同网间切换，可以部署独立的HSS/HLR融合设备。
（2） HSS独立部署可以减少对现网HLR的影响及其周边网元的配合，便于业务的迅速开展。
图8 S独立部署HSS/HLR示意图
4.5 现网用户向LTE迁移阶段的HLR与HSS融合部署
图9 S 现网HLR升级为HSS示意图
（1） 现网用户向LTE迁移阶段，LTE网络规模部署用户扩展到普通移动终端。现网HLR为升级支持HSS，实现用户不换卡不换号平滑向LTE迁移。
（2） 在网络全面融合阶段，SGSN与MME融合、GGSN与SAE
GW（Serving Gateway）的融合、HLR与HSS的融合。实现统一用户面、统一控制面、统一用户数据、便于业务的统一发放与管理，能够接入2G、3G、LTE、WiFi等网络。实现核心网资源的有效共享，降低网络运营成本，方便迁移用户到不同的网络，提升用户体验业务的感知度。
5、中国移动的2G、3G、WLAN、LTE发展定位策略
GSM、TD-SCDMA、WLAN和LTE等4种网络具备不同的无线覆盖能力和业务承载能力，在中国移动未来网络发展中将长期共存、互为补充，因此四网融合协调发展战略是目前中国移动网络发展的重要考虑：
GSM网络是中国移动赖以生存的盈利基础，将长期运营，主要承载话音、短信业务和窄带数据业务(&500kbps)等基础业务。TD-SCDMA网络是向TD-LTE平滑演进的网络基础。建设、运营好TD-SCDMA是中国移动责无旁贷的历史使命和社会责任，目前受终端、网络、业务等多种因素制约，TD-SCDMA网络将主要承载手机终端的移动数据业务，并同时承载部分话音业务。WLAN网络是中国移动蜂窝网的重要补充，也是中国移动进入宽带市场的有效手段，将主要承载PC、手机及第三方WLAN终端的互联网数据业务，将随市场、终端和网络策略的实施。TD-LTE是中国移动的未来发展方向，坚持TDD/FDD融合的发展方向，将主要承载高速数据业务，并具备承载话音业务功能。
廖& 明（1969-），男（汉族），四川成都人，毕业于四川大学，工程硕士，高级通信工程师，主要从事电话交换网的核心网工程设计。公开征集对《演进的移动分组核心网络(EPC)总体技术要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》等19项通信行业标准计划项目的意见
公开征集对《演进的移动分组核心网络(EPC)总体技术要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》等19项通信行业标准计划项目的意见
　　根据我部标准化工作总体安排，现将申请立项的《演进的移动分组核心网络(EPC)总体技术要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》等19项通信行业标准计划项目予以公示（见附件1），截止日期为1月28日。如对拟立项行业标准项目有不同意见，请在公示期间填写意见表（见附件2）并反馈至我司，电子邮件发送至biaozhungongshi@（邮件主题注明：《演进的移动分组核心网络(EPC)总体技术要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》等19项通信行业标准立项公示反馈）。
　　联系电话：010-
　　附件：
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　&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　&&&& 工业和信息化部科技司
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