4G核心网的介绍-LTE和EPC的介绍

规模部署阶段目标： 全网G/T/L融合组网 用户数据全面融合 部署方案： SGSN/GGSN全部升级为MME及S-GW/P-GW，多种制式共接入，简化网络结构 2/3G用户逐渐向4G用户迁移； MME及S-GW/P-GW组POOL，提升网络安全并实现设备间的负载均衡
LTE引入模式 • 模式一：小范围引入，孤岛式组网，进行技术试验 此模式适用于当前阶段，主要由于LTE网络设备和终端推出时间较短，技术成熟 度低，需要通过试验来验证产品、业务、组网、计费等个环节的成熟度。可选择少量城 市进行小范围的现场试验，EPC核心网与LTE无线网自成系统，与现网不互联。组网架构 如图：
PCRF及无线eNB布点，与现网无对接
引入新号段，供LTE试点用户使用，应该是183
建议试点阶段维护、计费与现网独立
目前浙江独立布网，只有宏站
EPS热点区域部署
S4 SGSN
Gb
GPRS
BTS
Iu
BSC/PCU
S3
S6a
S4
S10
S6a
TD
NodeB RNC
S1-MME
MME
S12 S11
LTE
• MME（Mobility Management Entity）功能：移动性管理、会话管理，用户接入鉴权；
• S-GW（Serving Gateway）功能：终结无线接入部分的接口，E-NodeB间切换的锚点，
基于用户和承载的计费，服务网关，功能类似于SGSN。
• PDN-GW（PDN Gateway)功能：终结面向PDN的SGi的接口，3GPP/非3GPP的铆点，基
EPS概念 EPS几个名词
❖ E-UTRA：LTE空中接口 ❖ E-UTRAN：LTE接入网=UE+eNB ❖ EPC：Evolved Packet Core 4G核心网，3GPP的演进分组核心网，由
MME+SGW+PGW组成 ❖ EPS： Evolved Packet System ，3GPP的演进分组系统，由E-UTRAN+EPC组成 ❖ SAE：系统架构演进项目
S1
S1
S1
S1
UTRAN
X2
E-UTRAN
eNB
eNB
X2
X2
eNB
❖ 网络架构更趋扁平化和简单化 ❖ 减少网络节点，降低系统复杂度以及传输和无线接入时延 ❖ 减小网络部署和维护成本
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EPS网络架构 LTE关键技术扁平网络：
❖ 取消RNC，大部分功能下放到eNB,少部 分上升到EPC
❖ 取消CS域，纯PS域 ❖ 用户面和信令面分离，SGW（服务网
MME通过S11接口发送默认承载的消息给SGW
SGW通过APN在DNS解析出所承载的PGW
SGW通过S5接口把消息发送给PGW
P-GW通过Gx接口与PCRFi连接，对用户请求进行授权，策略分配、QOS的保证
用户面通过S1-U接口与SGW相连，
PGW通过SGI接口接入运营商网络
新建EPC网络MME、SGW、PGW、HSS、
于业务的计费，连接外网的网关，功能类似GGSN。
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EPS新部署
HSS
S6a
PCRF
UE
eNodeB
S1-MME
MME
S11 S1-U
Βιβλιοθήκη Baidu
Gx S5
S-GW
P-GW
Control plane User plane
SGi
Internet
UE通过eNB连接到EPC核心网，
信令面通过S1-MME接口与MME相连，进行用户注册、鉴权，在HSS判断用户合法性；
LTE和EPC介绍
大纲
1. EPS概念 2. EPS网络架构 3. EPS网元功能 4. 网元之间的关联关系 5. 其他
EPS概念 EPS几个名词
• LTE：Long Term Evolution长期演进，是3GPP制定的高数据率、低延时、面向分组域 优化的新一代宽带移动通信标准项目
• 3GPP： The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划3GPP的目标是 实现由2G网络到3G网络的平滑过渡，保证未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及 系统间的漫游和兼容性。 其职能： 3GPP主要是制订以GSM核心网为基础， UTRA(FDD为W-CDMA技术，TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范
Control plane User plane Internet
EPS规模部署
Gb
GPRS
BTS
Iu
BSC/PCU
MME POOL
TD
NodeB RNC
LTE
eNodeB
S1-MME
S12 S11 S1-U
S6a
HSS
PCRF
S9
Gx
SGi
S-GW/P-GW POOL
Control plane User plane Internet
S1-U
eNodeB
HSS S-GW
PCRF
S9
Gx
S5/8
SGi
P-GW
热点商用部署阶段目标： 实现核心网2G/TD/LTE融合组网 验证核心网统一计费，统一运维 部署方案： 部署Diameter信令网；引入新号段，用于发展LTE用户 现网SGSN升级为SGSN/MME，GGSN升级为S-GW/P-GW 统一进行网管部署 与计费平台对接
关）和MME（移动性管理） ❖ LTE与EPC多对多连接 9
2G/3G网络架构与LTE/EPC架构 的映射关系
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EPS架构概述
SGSN
Gb
GPRS
BTS
Iu
BSC/PCU
S3
S4
HSS
PCRF
Control plane User plane
UMTS
S10
S6a
NodeB RNC
S1-MME
MME
S12 S11
LTE
S1-U
S9 Gx
Operator Service Network
S5/8
SGi
Internet
eNodeB
Serving GW
PDN GW
Non-3GPP
S2a
BTS
支持多种制式共接
入
• 真正实现控制和承载分离，用户面 eNodeB ->SGW
Corporate Internet
• 带宽从1.4MHz~20MHz（1.4、3、5、10、15、20） • 支持全球2G/3G主流频段，同时支持一些新增频段
大纲
1. EPS概念 2. EPS网络架构 3. EPS网元功能 4. 网元之间的关联关系 5. 其他
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EPS网络架构 LTE/EPC总体架构：
MME / S-GW
MME / S-GW
EPS概念 几个名词关系
EPS概念 LTE主要设计目标 • 峰值速率： • 下行峰值100Mbps，上行峰值50Mbps • 时延： • 控制面 IDLE —〉ACTIVE: < 100ms • 用户面 单向传输: < 5ms • 移动性：350 km/h（在某些频段甚至支持500km/h）
• 频谱灵活性：