TD-LTE核心网EPC组网模式探讨

EPC核心网组网技术研究的论文1.1 EPC系统架构随着用户需求的不断提升和移动通信技术日趋成熟，更多的用户和运营商开始关注宽带无线接入的概念。

同WiMAX和WiFi等无线接入的迅猛开展相比拟，由3GPP所制定的WCDMA、HSUPA、HSDPA虽然在支持QOS和移动性方面有比拟大的优势，但其在传输时延和无线频谱利用率等方面较有劣势。

首先，当前的数据类业务种类多而且数据量巨大，这就对空口的数据传输数率提出了较高的要求；其次，以OFDM技术作为核心的无线接入技术日趋成熟，空口速率的大幅提升可以变为现实。

然而当前由HSDPA提供的14.4 Mbit/s，由WCDMA所提供的2 Mbit/s的峰值速率已满足不了需求。

未解决上述问题，xx年底， 3GPP决定使用现在为3G分配的频段，利用新技术来进行网络演进，并为此制定了长期演进（Evdo packet core，EPC-增强分组核心网）方案LTE。

EPC系统架构如图1所示[1]。

1.2 基于EPC系统架构的用户上网流程用户（手机或上网卡）上网的过程如下：Ue（终端发起附着请求-attach request通过无线网络enodeb（4G无线）给MME（移动性管理实体））；MME通过APN（终端手机/上网卡上设置的接入点名（Aess point name），例如：cm）找到SAE-GW，SAE-GW收到请求后会给出响应给手机分配一个IP地址，手机/上网卡获取地址后与SAE建立连接，默认承载建立完成。

用户手机起上网业务时会发起serverce req（效劳请求），通过SAE-GW到公网inter，公网DNS解析手机发起的URL对应的公网IP地址后，返回新浪效劳器地址，这样手时机和效劳器建立连接，用户上网成功。

1.3 EPC-LTE建网策略EPC-LTE建网遵循“混合组网、同步部署”策略，TDD、FDD共享EPC核心网。

4G核心网要很好地兼容现有CDMA和EVDO网络，并与现有网络具备良好的互操作能力，确保用户在多种接入网络中业务体验的连续性；LTE和CDMA采用统一的PCC（policy control charge，计费控制策略）管控策略，PCRF同时支持DO和LTE两种接入方式进行策略调度、分发和控制，为用户提供统一的策略控制和业务体验。

EPC 架构核心网组网方式探究作者：朱丽霞来源：《中国新通信》 2017年第21期【摘要】在当前这个信息化技术不断完善的大数据时代里，分组域核心网向EPC 架构进行必要的升级和演化是一项极为重要的工作内容。

进行这项技术内容，其主要目的是为了让无线网络能够对所引进的LTE 技术内容进行适应。

在具体使用上，EPC 架构核心网所采用的架构方式，主要为控制和承载相分离的内容，本文通过对EPC 架构核心网的方法展开深入的分析和探究，希望能为相关人员，起到一些积极的参考作用。

【关键词】 EPC 架构核心网组网方式探究根据相关的调查资料显示，移动通信的网络，需要面对的将会是整个IP 网络，在技术进步的过程中，演变进化的接入方法也趋于多样化。

针对这种情况，以EPC 架构的标准，来构建出一个具有高数据吞吐能力，且延迟较低，数据分组化能力较强，可以针对多种无线接入技术来进行工作的系统架构，可以对业务的开展，打下关键的基础。

相比较3G 分组网络，EPC 架构核心网组网方式，具有网络层次扁平化、支持多接入技术和实施业务等方面的优点，所以在应用上，其前景可以说更为广阔。

一、EPC 的技术特征作为一个核心网络架构内容，EPC 和LTE 处于一个相互对立的关系，在对EPC 架构核心网进行组网的目的，主要是为了对运营商和用户的服务质量进行强化，是整个网络的演变和进化，能够得到持续性的加强。

实际的EPC 网络主要具备以下这下特点：首先，可以对Qos 的机制内容，做到端到端的完善，并且对于其需求，能够给予相应的支持；其次，可以放弃对电路域业务的提供服务，真正意义上实现分组接入的内容；然后，可以构成一个对3GPP 和非3GP 网络都能给予支持的中断，并且在使用上，可以根据帮助用户实现自由的切换；最后，可以简化整个网络构架，在进行连接的过程中，缩短延迟的时间。

二、EPC 的核心网的组网方式分析在对EPC 核心网进行架构的时候，其要求也是十分的严格，需要使用那种承载相分离的交媾，表给由于核心网上，其外部接口和内部接口都是以IP 承载为基础的，所以在理论上，可以构成一个扁平网络。

浅析TD—LTE核心网系统技术应用随着移动通信技术的快速发展，针对用户对业务带宽、传输时延等多方面的需求，新的移动通信系统就必须提供更快的传输速率、更稳定的传输过程和更小的传输时延。

本文基于TD.LTE技术基础，针对组合式核心网在应用中出现的问题与不足，采用虚拟化技术，对组合式核心网进行系统优化。

该系统较组合式核心网具有稳定性好、可靠性高、减少硬件投入及运维方便等特点。

标签：LTE 虚拟化技术VLAN一、LTE技术发展现状随着TD.LTE试验网大规模测试工作的展开，各种相关产品不断涌现。

在LTE 核心网系统设计上，根据不同的设计理念和应用范围出现了两种不同的设计方法，分别为组合式核心网Combo EPC和分布式核心网Distribute EPC。

其中组合式核心网广泛应用于现场测试与LTE系统演示中，是一款模拟的核心网设备。

组合式核心网的这一应用特点就要求其运维方便，能够在不同的测试现场快速的搭建核心网系统环境，并且需要具有操作简单、运行稳定的特点。

与3G网络相比，LTE不论是在系统性能方面，还是在网络部署与网络架构方面，都有明显的提升，其业务支持能力也有了显著的提高。

LTE中关键技术主要包括物理层传输技术和网络结构两部分：1.物理层传输技术OFDM传输，为了充分利用信道资源，我们在同一信道中进行多路传输，称之为共享信道，而在共享信道中需要采用信道复用技术来解决信号干扰。

多路复用和多址技术，是对信道资源的一种分割复用和对接受信号的寻址分离技术，即在通信系统的发送端对信道资源进行划分分割，分配给多路或多用户，在同一信道中进行传输；在接收端，需要把接收到的信号分离开来，恢复出发送端发送的多路或多用户信号。

作为一种频分复用技术，OFDM是基于正交多载波的，其基本设计思路是：高速串行数据流通过进行串/并转换，把其分割成大量的低速数据流，对各路数据分别采用独立的载波调制，叠加后进行发送，接收端再根据正交载波的特性对各路信号进行分离。

数据网—LTE 核心网（EPC）目录第1章EPS网络概述 (3)1.1 EPS网络概述 (3)1.1.1 EPS网络关键概念 (3)1.1.2 EPS网络关键技术 (3)1.2 当前主流技术向LTE的演进 (3)第2章EPC网络架构 (5)2.1 LTE-EPC目标网络架构 (5)2.2 EPC重要网元 (5)2.2.1 GW (5)2.2.2 MME (6)2.2.3 HSS (6)2.2.4 PCRF (7)2.3 EPC重要接口 (7)第3章EPC基本流程 (9)3.1 Attach (9)3.2 TAU (9)3.3 Service Request (10)3.4 S1- Release (11)3.5 Detach (12)3.6 承载创建/修改/删除 (13)3.7 切换 (14)3.8 PDN连接或者去连接 (17)第1章EPS网络概述1.1EPS网络概述1.1.1EPS网络关键概念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。

E-UTRA：LTE空中接口E-UTRAN：LTE接入网=UE+eNBEPC：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1.1.2EPS网络关键技术EPS网络关键技术：➢EPS提供永远在线的用户体验，降低了用户接入业务的延时➢EPS的核心网允许多种无线技术的接入，目前支持的接入技术包括3GPP已经定义的UTRAN/GERAN，LTE，3GPP2定义的，以及IWLAN接入➢EPS在核心网将用户面和控制面进行分离，实现了网络的进一步扁平化➢EPS引入了TAI list和ISR等概念，降低了空口信令负荷，节约了网络资源➢EPS引入了PCC，对QoS控制、策略和计费控制集中处理1.2当前主流技术向LTE的演进关于2G/3G/4G 的争论已经结束, 所有移动技术都朝着满足未来业务需求的方向发展，并且逐渐趋于一致。

TD—LTE核心网EPC组网模式探讨【摘要】本文通过对LTE/EPC核心网网络结构分析、与3G核心网的对比，提出中国移动EPC核心网演进组网思路，并对不同时期的建网策略进行了探讨，为后续TD-LTE核心网融合组网提出演进建议。

【关键词】TD-LTE;EPC;核心网;扁平化1.引言LTE中核心网演进方向为EPC（Evolved Packet Core），包含MME和S-GW2两个网元，无线接入网UTRAN演进方向为EUTRAN。

EPC和EUTRAN合称EPS[1]。

目前工业和信息化部已经向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照，中国移动获得TD-LTE牌照，中国移动LTE网络也从LTE 网络实验网建设转为正式大规模商用网络建设的。

LTE的核心网向EPC的演进显得至关重要，本文重点探讨中国移动核心网由2G/3G核心网向EPC核心网演进的组网模式及部署策略。

2.LTE/EPC网络结构2.1 3G核心网与LTE/EPC组网区别图2.1-1 3G核心网与LTE/EPC组网原理简图E-UTRAN与UTRAN相比，去掉了RNC，而只是由若干个eNodeB组成。

LTE核心网中采用了扁平化架构，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。

能有效地提高系统效率。

与传统3G网络核心网比较，LTE的网络是全IP承载，网络结构更加简单扁平，组网成本更低，组网灵活性提高，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。

可实现LTE网络提出的更高的接入带宽，更快的接入速度，无缝移动性以及更低成本的各项要求。

2.2 LTE/EPC组网及网元功能EPC网元从功能角度可以分为控制面网元、用户面网元、用户数据管理网元、策略和计费控制网元等。

图2.2-1 3GPP EPC组网图（1）控制面网元为MME（Mobility Manage-ment Entity，移动性管理设备），主要用于用户接入控制和移动性管理。

西安欧亚学院信息工程学院课题研究浅析LTE核心网EPC发展方向专业班级移动1201班组号 6 组姓名摘要：本文简介了LTE核心网EPC的演变历程，以及运营商推广时面临的问题，从EPC 的实用的角度浅析了其发展方向。

【关键词】：EPC、核心网、发展方向一、前言LTE网络的号角在我国吹响，运营商竭尽全力推广最新一代移动通信技术，移动数据进入宽带时代，在这个过程中，起着举足轻重的核心网也不断演进，其演进技术陈“演进的分组核心网”EPC，实现了用户面和控制面的分离以及用户面的扁平化，以应对应对数据流量剧增和用户数据巨大的吞吐量，其全IP 简化了整个网络结构，降低的运营商方面的成本，提升了效率。

在演变的过程中任然会面临多种接入方式的融合等问题、为了解决这些问题，需要引入软交换概念，优化IP数据封装、提高多种网络接入的开放度等。

二、EPC 的前世今生随着无线技术的发展，移动通信向IP方向发展以及接入方式呈现多极态势，3GPP于2005年提出EPC标准的目标市构建一个高数据吞吐、数据延迟低、数据分组化、支持多种系统接入的无线技术系统构架，更好的支持实时业务和非实时业务。

当LTE无线技术引入到移动通信网络后，2/3G分组域向EPC 演进，并推动移动通信向IP网络演进。

其统一的分组核心网网络结构发展如下图1、2、3所示：图1:普通2/3G核心网图2 :3G DTS核心网图3:EPC 核心网其核心网从用户面两级结构到扁平化结构，从控制面用户面合一到控制承载分离，从ATM 链路到IP承载。

三、EPC的美中不足根据图3可知，EPC主要是疏通用户的高速数据业务，其语音业务任由普通的的核心网电路域（2/3G）提供，一般采用两种模式：CSFB方式，即当终端位于TD-SCDMA或2G网，由电路域提供业务；当终端位于LTE 网，用户做主叫时终端切换至TD-SCDMA或2G网络，由电路域提供业务，用户做被叫时终端通过LTE得到来话通知后切换至TD-SCDMA或2G网，通过电路域接收呼叫。

中国电信CDMA分组核心网络向LTE／EPC 网络演进技术分析及策略探讨向LTE/4G 技术演进，网络体系架构演进主要是基于3GPP 的演进分组系统EPS（包括E-UTRAN 和EPC）。

其中EPC 为演进的分组核心网，作为统一的分组核心网，EPC 支持多种不同接入技术．对于CDMA 运营商中国电信来说，未来引入EPS 网络，分组核心网向EPC 演进，需要考虑E-UTRAN 和CDMA 分组域和电路域的业务互操作问题。

网络演进和互操作架构如下图所示。

以下是针对中国电信网络演进的技术和演进思路分析：依据3GPP2 的演进规范，现有网络HRPD 升级到EHRPD 方面, 类似于CDMA2000 1X 网络升级到CDMA2000 1X/DOA, 主要是在A 接口进行增强和补充，保障对1X/DOA 的向前兼容能力．同时EHRPD 面向EPS 系统支持后向兼容，如支持多PDN 能力．在EHRPD 演进中，要求PDSN 升级支持HSGW 功能，可由HA 将升级支持PGW，从而与EPC 的网络架构上保持一致．建议HSGW/PGW 分别同时保留PDSN 和HA 能力，以便该网元能够同时提供1X/DOA/EHRPD 接入共存．在终端方面，建议初期部署时，EHRPD 终端需同时支持1X/DOA 能力，从而在非EHRPD覆盖区域，可以由传统的1X/DOA 网络和PDSN/HA 功能实体提供服务．关于传统1X/DOA 与EHRPD 之间的切换问题，包括网络侧HSGW(PDSN)/PGW(HA)对切换的支持等，目前国际规范提及不多，需要进一步研究．支持EHRPD 部署需保障现有业务连续性和平滑过渡，现有业务如（SIP, MIP）基本数据业务，增值业务如PSVT, QCHAT 等不受影响．EHRPD 部署需保障现有网络方案和能力的影响最小，如CCG 能力, 支持C+W 网络方案等。

EHRPD 的演进支持统一认证，实现3GPP UIM 卡的认证能力，HSGW 能够接到3GPP AAA Sever在HSS 进行鉴权和用户管理。

• 73•EPC架构核心网组网方式探讨中国电信股份有限公司恩施分公司 杨妮娜本文在研究中以EPC 架构为核心，分析EPC 标准架构，明确EPC 技术特征，提出EPC 架构核心网组网方式，形成多元无线接入技术的系统框架，提高网络层次性，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

移动通信网络面临着整个IP 网络，特别是在当前的技术现状下，演变进化接入方式逐渐多样化发展，并以EPC 架构为主要标准，构建具备高数据吞吐能力的系统架构，延迟率低，具有极强的数据分组化能力，支持多种无线接入技术的连接，为各种网络业务的开展创造所需环境。

相比于传统3G/4G 分组网络，EPC 结构核心网组网方式更有利于业务的开展，强化网络层次的扁平化处理，应用范围广阔。

对此，本文深入分析EPC 架构核心网组网方式，明确EPC 标准框架，以IP 协议为基础，加强移动通信网络的技术演进，为5G 技术的应用打下基础，进而保证网络的层次性和业务开展的便利性。

在这样的环境背景下，探究EPC 架构核心网组网方式探讨具有非常重要的现实意义。

一、EPC核心网标准架构分析如图1所示，为EPC 核心网标准架构，EPC 核心网包括移动性管理设备（MME ）、服务网关（S-GW ）、分组数据网关（P-GW ）及存储用户签约信息（HSS ）、策略控制单元（PCRF ）等元件系统构成，而服务网关与分组数据网关可以基于逻辑分设和基于物理合设，分离3G/4G 分组域SGSN 自身的移动性管理功能、信令控制功能、媒体转发功能，由不同网元进行操作，MME 以移动性管理和信令处理功能为主，而S-GW 以媒体流处理功能与转发功能为主，P-GW 还保持原有的GGSN 职能。

不同的是，HSS 职能与HLR 职能相同，但功能不断加强，增设PCRF 组件实施计费和QOS 策略，而EPC 架构中主要以IP 协议进行各个功能实体的连接，一些接口协议从2G/3G 分组域标准进行演进升级形成，而另一些接口协议为新增协议，包括MME 和HSS 之间的S6接口协议。