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1、.,LTE核心网关键技术,苑红 2012-3-21,.,提纲,2. 码号,5. 用户数据管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6过渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1. 网络架构及分阶段部署方案,3. 互通和国际漫游,.,LTE核心网(EPC)的架构变化和重要特点,标准LTE网络架构下，所有用户仅接入分组域 未来所有业务都应通过分组域提供；,仅有分组域，无电路域,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,
2、LTE核心网,EPC无CS域,控制和承载分离：控制面MME，用户面SAE GW； 扁平化网络架构：LTE仅有eNodeB，用户面由2G/TD三级转发变为一级转发,GGSN,BSC,SGSN,MME,eNodeB,NodeB,RNC,BTS,核心网控制面协议主要基于GTPCv2和Diameter，用户面主要基于GTPUv1 传输层协议主要基于UDP和SCTP,S6a,DRA,DRA,SGSN,HSS,MME,为了进一步提高用户体验、降低时延，给用户提供差分化的服务，支持多种无线技术的接入，LTE核心网在2G/3G核心网的基础上做了革命性的演进。,基于全IP的架构,.,SGSN,2G,TD,LTE
3、,HSS,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,MME：LTE接入下的控制面网元，负责移动性管理功能（包含了SGSN和RNC的部分功能）； S4 SGSN：2G/3G接入下的控制面网元，相当于接入2G/3G的MME，进行移动性管理和会话管理； S-GW：SAE网络用户面接入服务网关，相当于传统Gn SGSN的用户面功能； P-GW：SAE网络的
4、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接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式,-HSS：SAE网络用户数据管理网元，提供鉴权和签约等功能，包含HLR功能。 -PCRF：策略控制服务器，根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控； -AF：业务策略提供点 -eNodeB：负责无线资源管理，集成了部分类似2G/TD基站和基站控制器的功能；,AF,Rx,EPC标准架构网元功能,控制面,承载面（用户面）,.,EPC标准架构接口功能,SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS,BSC/PCU,NodeB,RN
5、C,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,S1：EPC与eNB的接口(类似IU) ，包括控制面接口S1-MME和用户面接口S-U（GTPv1）； S6a：MME通过S6a接口从HSS获得鉴权和签约信息，协议基于Diameter，传输层基于SCTP S6d：S4-SGSN通过S6d接口从HSS获得鉴权和签约信息，协议类型同S6a S11：控制面网元MME和用户面网元S-GW间的信令接口，基
6、于GTPv2； S10：进行MME间互操作时，MME通过S10接口传递承载上下文信息，基于GTPv2 S5：S-GW和P-GW间接口，包括控制面（GTPv2）和用户面（GTPv1） S8：国际漫游接口，拜访地S-GW接入归属地P-GW，协议同S5,-S3：当2G/TD与LTE互操作时，S4-SGSN与MME间通信的接口，基于GTPv2 -S4：S4 SGSN与S-GW间的接口，包括控制面（GTPv2）和用户面（GTPv1） -Gx：PCRF与PCEF（位于P-GW）间的接口，用户业务信息上报和策略下发，基于Diameter协议,AF,Rx,-Rx：AF通过Rx接口向PCRF通知业务属性 -S9
7、：拜访地PCRF与归属地PCRF互通接口，用户获取归属地策略信息 -SGi：分组域数据访问外部业务平台的接口，类似GPRS网络中的Gi接口,.,融合组网初期（扩大规模试验/试商用）,规模商用,独立组网（规模试验）,LTE核心网(EPC)分阶段部署方案,1、规模试验阶段，单厂家LTE独立组网，验证LTE基本功能； 2、扩大规模试验阶段（试商用初期），采用新建EPC融合核心网和现网设备改造相结合的形式，实现互通，最大限度减少对现网的影响； 3、试商用后期和大规模商用时，现网GPRS设备演进升级为核心网全融合设备，有效保护已有投资。,2G/TD,SGSN,GGSN,EPC独立组网,TD-LTE,GP
8、RS核心网,DNS,GPRS CG,CS域核心网,HLR,EPC CG,MSC Server,GPRS DNS,SAE GW,MME,HSS,.,LTE规模试验阶段核心网组网架构,组网,新建HSS/HLR设备，通过S6a/MAP接口和融合MME/SGSN互通，存储LTE单模、LTE多模、LTE Mifi的新号段用户数据。纯2G/TD用户数据仍然存储在老HLR。 新建MME设备支持LTE用户接入。新建SAE GW/GGSN设备，作为LTE单模、LTE多模、LTE Mifi的锚定点，纯2G/TD用户仍然要锚定到老GGSN设备。升级SGSN支持LTE终端能力的识别和锚定到SAE GW。 新建LTE无
9、线设备，在该区域覆盖LTE信号，可接入LTE单模、LTE多模、LTE Mifi等终端类型业务。2G/TD无线信号全覆盖，实现纯2G/TD终端业务的连续性。,LTE单模终端：只在LTE覆盖区域接入互联网。 LTE双模终端：在试验区域内的23G覆盖区和LTE覆盖区实现简单互操作。 LTE MIFI：只在LTE覆盖区接入Mifi业务。,业务体验,实验室测试已基本结束，外场试验正在开展,.,LTE扩大规模试验(试商用)阶段核心网组网架构,组网,新建HSS/HLR设备，通过S6a/MAP接口和融合MME/SGSN互通，存储LTE单模、LTE多模、LTE Mifi的新号段用户数据。纯2G/TD用户数据仍然
10、存储在老HLR。 新建MME/SGSN设备区分2G/TD/LTE终端类型，实现不同的数据面锚定点的选择。新建SAE GW/GGSN设备，作为LTE用户的锚定点，纯2G/TD用户仍然要锚定到老GGSN设备。升级SGSN支持LTE终端能力的识别和锚定到SAE GW。新建DRA实现省间漫游。 新建LTE无线设备，在该区域覆盖LTE信号，可接入LTE单模、LTE多模、LTE Mifi等终端类型业务。2G/TD无线信号全覆盖，实现纯2G/TD终端业务的连续性。,2G/TD终端：在LTE试点区域和非试点区域， 2G/TD终端体验一致。 LTE单模终端：只在LTE覆盖区域接入互联网及短信业务。 LTE双模终
11、端：试点区域内或纯2G/TD网络中都能接入业务。 LTE MIFI：只在LTE覆盖区接入Mifi业务。,业务体验,业务平台,业务平台,Internet,Internet,2G/TD,SGSN,GGSN,2G/TD,新建核心网,HSS/HLR,TD,-,LTE,MME/SGSN,SAE GW,/GGSN,PCRF,用户面,控制面,现网设备,HLR,SGSN升级支持识别LTE终端能力,MSCServer,DRA,省间漫游,实验室测试华为、诺西、爱立信已结束，阿朗和中兴正在测试，外场试验正在计划,.,提纲,2. 码号,5. 用户数据管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6过渡方案,4. D
12、iameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1. 网络架构及分阶段部署方案,3. 互通和国际漫游,.,新引入码号（1/3）,.,新引入码号（2/3）,.,新引入码号（3/3）,新引入码号：EPC网元域名标识（FQDN）,包括MME、SGSN、HSS、S-GW、P-GW标识 MME的域名标识为： mmec.mmegi.mme.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org 其它网元标识构造时，其后缀遵循标准构造方式：node.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org，node必须保留，其前可跟随gw、hss等； 后缀之前可以按需求扩展，比如可为
13、：gw10.guangzhou.guangdong.node.epc.mnc000.mcc46.3gppnetwork.org S-GW与P-GW合设时域名构造 S-GW与P-GW域名字段数需保持一致，以便于网元选择时使用就近原则 合设的S-GW与P-GW域名需保持一致，以便于网元选择时优先发现合设的节点,.,MMEGI问题的产生背景,为什么要对LAC和MMEGI做区分？ MMEGI和LAC共享16位的码号空间； LTE终端如果从LTE移动到2G/TD，用户进行路由更新，SGSN选择MME时需区分LAC和MMEGI的取值,MMEGI和LAC共享16位的码号空间，因此要求MMEGI与LAC取值不
14、同，否则无法锚定到相应网元获取用户上下文信息，需进行MMEGI码号规划。,Gn SGSN判断用户源接入方式 Gn SGSN查找MME和查找其它Gn SGSN的构造方式相同，只能构造为rac.lac. mnc. mcc.gprs 若用户从LTE移动到2G/TD网络，LAC是从MMEGI映射而来，且MMEGI和LAC共享16位的码号空间，因此MMEGI与LAC取值必须不同，否则Gn SGSN可能找多个具有相同域名的节点，无法锚定到相应的网元获取用户上下文信息。,.,现有LAC划分情况,高四位为0000的区段，共有连续值4096个，还未使用,表中已分配的区段为现有LAC划分，每个区段内连续LAC值为
15、256个,.,MMEGI的分配方案，待决策,MMEGI码号规划要求： 与LAC取值不同 为保证省间互通不冲突，应保证各省MMEGI取值不同 MMEGI分配方案：MMEGI为16bit，L1L2L3L4,方法一：采用高四位L1为0000的区段，划分一个特殊连续区段，用作各省MMEGI的划分,方法二：在非连续的未使用LAC区段中划分LAC值作为各省MMEGI使用,15-12bit高四位（L1）取0000； 11-5bit表示全国所有省，有26=64个取值 4-0bit用来表示省内的pool信息，有25=32个取值；,15-8bit高八位（L1L2）表示mmegi的type，选取表中未分配的区段；
16、7-5bit表示省信息，有23=8个取值，表示8个省； 4-0bit用来表示省内的pool信息，有25=32个取值； 因此一个L1L2区段可以满足8个省的mmegi分配，为了满足全国所有的省，至少需要6个L1L2区段（eg: L1L2=12、13、14、15、16、17）,.,NRI和MMEC的映射，待决策,问题描述： MMEC与NRI存在映射关系，标准定义MMEC应为8bits，现网定义NRI为7bits 在异系统附着、切换、RAU/TAU过程中要保证NRI和MMEC之间的相互映射 解决方案： 方案一：两个MMEC映射到一个NRI，即每个MME/SGSN节点配置两个MMEC和一个NRI 特点：较易实
