EPC核心网网元和接口
- 格式:docx
- 大小:18.43 KB
- 文档页数:2
1、EPC: Evolved Packet Core ,4G核心网,进化型的分组核心。
(evolve:[i'vɔlv] 演变; 进化)2、BBU: Building Base Band Unit 室内基带处理单元(基带处理单元),使用在分布式基站架构3、RRU:Radio Remote Unit 射频拉远单元,使用在分布式基站架构BBU+RRU架构的技术特点是将基站分成近端机(即无限基带控制Radio Server)和远端机(即射频拉远RRU)两部分,两者之间通过光纤连接,其接口是基于开放式CPRI接口,可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。
一个BBU可以支持多个RRU,采用BBU+RRU多通道方案可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。
通常大型建筑物内部的层间有楼板,房间有墙壁,室内与室内用户之间的空间分割。
BBU集中放置在机房,RRU可安装在楼层,两者之间采用光纤传输,RRU 再通过同轴电缆及功分器(耦合器)等连接至天线,即主干采用光纤,支路采用同轴电缆。
对于下行方向:光纤从BBU连接到RRU,BBU和RRU之间传输的是基带数字信号,这样基站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去,这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。
对于上行方向:用户手机信号被距离最近的通道收到,然后从这个通道经过光纤传到基站,这样可以大大降低不同通道上用户之间的干扰。
4、CPRI: Common Public Radio Interface ,通用公共无线电接口通用公共无线接口(CPRI)联盟是一个工业合作组织,致力于从事无线基站内部无线设备控制中心(简称REC)及无线设备(简称RE)之间主要接口规范的指定。
CPRI:采用数字的方式来传输基带信号,其数字接口用两种,标准的CPRI和OBSAI接口。
接口上包括三种不同的信息流:用户层数据流,控制管理层数据流,同步数据流。
协议包括两层:L1(物理层),L2:数据连接层。
LTE课程1.ofdm/mimo2.EPC:核心网3.CS:电路域4.eNB:无线资源管理(基站)5.x2口:eNB与eNB之间的接口6.PDCCCH:下行控制信道7.传统FDM:为避免载波间干扰,需要在相邻的载波间保留一定保护间隔,大大降低了频谱效率。
8.吞吐量:下载速率9.GP:控制信令10.TD-LTE子帧= 1ms = 30720Ts10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts11.TD-SCDMA时隙= 675usDwPTS = 75us GP = 75us UpPTS = 125us扰码:WCDMA是一种码分多址的扩频通信系统,在上行方向用扰码来区分不同的UE,用正交可变扩频因子(OVSF)的信道化码进行扩频。
在下行方向用扰码来识别不同的小区,用正交可变扩频因子的信道化码进行扩频,并用于分离同一小区内不同的下行信道。
WCDMA系统的扩频和加扰过程如下图所示。
WCDMA下行方向共有8192个扰码,分成512组,每组包含1个主扰码和15个辅扰码,每个小区分配1个唯一的主扰码和对应的辅扰码组。
下行公共信道用主扰码加扰,以识别不同的小区。
WCDMA下行方向用正交可变扩频因子(OVSF)的信道化码对信道进行扩频,并利用不同信道化码的正交性来分离不同的下行信道。
OVSF码可以用码树来表示,码树上的码可以表示为C ch,SF,k,其中SF为扩频因子,k为码号,0 ≤k ≤ SF-1。
OVSF码树上同一SF的码相互正交,不同SF且不同码树分支上的码也相互正交,但同一码树上不同SF的码不正交。
由于下行信道要求相互正交,因此,当一个码被分配以后,其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配,即被阻塞。
由于下行信道化码的这些特性,使得下行信道化码成为一种受限的资源,如果分配不合理,将会降低系统容量,因此下行信道化码的分配和管理是WCDMA系统中码资源管理的核心内容。
网元接口1网元接口IMS 网络拓扑MMTel-AS 补充业务:-OIP, OIR, TIP, TIR -CDIV(CFU, CFNL, CFB, CFNRc, CFNR)-呼叫禁止(ICB, OCB, ICB-R, OCB-IC)-呼叫保持,呼叫等待-MWI-多跳会议•VOLTE 网络分为终端、接入网、承载网、核心网、业务平台,其中较为复杂的是核心网,主要分为分组域(接入核心网)、策略控制单元、信令网、IMS 域、CS 域、用户域。
DNS 域名解析和ENUM (SIP URI /TEL URI / IP 的号码转换)功能三合一HSS (EPC-HSS / IMS-HSS /HLR)IBGFI-BGF 提供与其它IMS 网络互通的媒体通道资源S103S101S102Mw/I2CUPS 后增加Sx网元接口三组“网元三角关系”SBC 和PGW 之间无信令接口VoLTE 流程中PCRF 负责“传话”建专载/更新专载都在SBC触发SBC–Rx PCRF –Gx PGW PCRF 需要对Gx/Rx 做会话绑定Gx/Rx的Diameter信令走DRA 路由两台DRA 之间需要数据同步SBC 是IMS 的安全边界门卫I-CSCF 是个没记性的包打听注册找哪个代理?问I-CSCF 谁是为主叫提供服务的代理?该I-CSCF 是主叫侧网元呼叫找哪个代理?问I-CSCF 谁是为被叫提供服务的代理?该I-CSCF 是被叫侧网元P-CSCF 与SBC 合设,是IMS 入口注意顺序!删除专载-Delete Bearer Command sgw-Delete Bearer Request sgw-Delete Bearer Response sgwUE 上下文释放:EPCCommander CSCF代理的代理代理包打听PCC 门卫策略执行策略控制传话网元接口PCC网元PCC 门卫策略执行策略控制传话PCC =Policy and Charging Control 策略与计费控制主要功能:策略控制、计费控制功能、业务数据流的事件报告-PCRF (Policy and Charging Rule Function 策略和计费规则功能):负责策略控制和基于流计费控制决策的功能。
EPC综合运营支撑系统的设计与实现陆小铭1,邢亮2,曹维华1(1 中国电信股份有限公司广州研究院;2 中国电信集团公司网运部)摘要:在2G/3G时代,国内运营商以省为单位对移动网络进行管理,随着4G网络和业务的发展,运营商纷纷转型以实现集约化管理为目标。
EPC综合运营支撑系统是实现4G网络集约化运营的重要手段,较好解决了涉及多厂家、多网元以及多管理域的EPC核心网的集中运营管理。
本文以某运营商为例,分析了EPC集约化运营支撑系统的设计思路,并对其关键管理功能,如业务运营支撑能力、网络感知能力、网络分析能力等展开详细说明。
关键字:EPC,OSS,MME1、引言随着4G网络的建设和投入运营,运营商对EPC网络提出了集约化运营管理的目标。
目前,国内的4G网络一般采用分省新建的方式,与原有的2G/3G核心网共存。
从运营商角度看,2G/3G网络保持相对的稳定性,能维持现有用户的体验,但也带来了诸多管理上的问题。
1)EPC网络采用分省建设的方案,同时需要与2G/3G网络进行互操作,支撑系统要兼顾考虑,管理的范围广,难度大。
2)EPC网络包含MME、SGW、PGW、HSS等10余种网元,以及EPC的承载网络(如某运营商以L3VPN为承载网),管理的网元类型比较多。
3)目前,国内运营商的EPC网络主要由华为、中兴和爱立信等厂商提供,综合运营需要适配各厂家网元的北向接口,以消除不同厂商的EMS功能的差异性。
2、EPC网络现状及维护管理需求从EPC网络现状看,运营商的EPC网络一般由全国骨干网、省网和国际局组成。
骨干网的网元主要包括根DNS,主要负责国际漫游及省际漫游APN和PGW的解析。
省网的设备包括MME,PGW、SGW、HSGW、HSS、3GPP AAA、PCRF、CG、DRA和DNS等。
国际局(负责LTE国际漫游的相关网元)包括i-DRA、i-PGW/GGSN、i-DNS、i-CG、BG等网元,主要负责LTE用户的漫出和漫入的业务。
判断1、X2接口是E-NodeB之间的接口(对)2、一个时隙中,频域上连续的宽度为150kHz的物理资源称为一个资源块(错)3、对于每一个天线端口,一个OFDM或者SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元(对)4、LTE的天线端口与实际的物理天线端口一一对应(错)5、LTE系统中在4天线端口发送情况下的传输分集技术采用SFBC与FSTD结合的方式(对)6、小区之间可以在S1接口上交换过载指示信息(OI:Overload Indicator),用来进行小区间的上行功率控制(错)7、LTE小区搜索基于主同步信号和辅同步信号(对)8、LTE特性和算法对链路预算有重要的影响,因此在链路预算过程中需要体现此影响。
(对)9、如果采用TD-LTE系统组网,必须采用8天线规模建网,2天线不能独立建网。
(错)10、采用空分复用可以提高用户的峰值速率。
(对)11、从3G系统看,一般城市密集区,比如CBD区域,对室内业务要求较高。
(对)12、室分系统建设中应尽量避免室内用户切换到室外(对)13、缩小宏站的覆盖距离,不一定能提升覆盖性能。
(对)14、链路预算的覆盖半径是由中心用户速率要求确定的。
(错)15、之所以进行容量估算,是为了保证业务的QOS要求。
(错)选择1、关于LTE需求下列说法中正确的是(D)AA、下行峰值数据速率100Mbps(20MHz,2天线接收)B、U-plane时延为5msC、不支持离散的频谱分配D、支持不同大小的频段分配2、关于LTE网络整体结构,哪些说法是正确的(ABC)A、E-UTRAN用E-NodeB替代原有的RNC-NodeB结构B、各网络节点之间的接口使用IP传输C、通过IMS承载综合业务D、E-NodeB间的接口为S1接口3、关于LTE TDD帧结构,哪些说法是正确的(ABC)EA、一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成B、常规子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成,长度为1msC、支持5ms和10ms DL?UL切换点周期D、UpPTS以及UpPTS之后的第一个子帧永远为上行E、子帧0,子帧5以及DwPTS永远是下行4、与CDMA相比,OFDM有哪些优势(ABCDF)A、频谱效率高B、带宽扩展性强C、抗多径衰落D、频域调度及自适应E、抗多普勒频移F、实现MIMO技术较简单5、下列哪个网元属于E-UTRAN(B)A、S-GWB、E-NodeBC、MMED、EPC6、SC-FDMA与OFDM相比,__ D __A、能够提高频谱效率B、能够简化系统实现C、没区别D、能够降低峰均比7、LTE下行没有采用哪项多天线技术?(D)A、SFBCB、FSTDC、波束赋形D、TSTD8、下列选项中哪个不属于网络规划:(D)A、链路预算B、PCI规划C、容量估算D、选址9、容量估算与_____互相影响:(A)A.链路预算B.PCI规划C.建网成本D.网络优化10、LTE支持灵活的系统带宽配置,以下哪种带宽是LTE协议不支持的:(D)A.5MB.10MC.20MD.40M11、LTE为了解决深度覆盖的问题,以下哪些措施是不可取的:(A)A.增加LTE系统带宽;B.降低LTE工作频点,采用低频段组网;C.采用分层组网;D.采用家庭基站等新型设备;12、以下说法哪个是正确的:(D)A.LTE支持多种时隙配置,但目前只能采用2:2和3:1;B.LTE适合高速数据业务,不能支持VOIP业务;C.LTE 在2.6GHz的路损与TD-SCDMA 2GHz的路损相比要低,因此LTE更适合高频段组网;D.TD-LTE和TD-SCDMA共存不一定是共站址;13、空分复用的优点:(ABC)A.不改变现有的分布式天线结构,仅在信号源接入方式发生变化;B.施工方便;C.系统容量可以提升;D.用户峰值速率可以得到提升14、TD-LTE室内覆盖面临的挑战 (ABCD)A.覆盖场景复杂多样B.信号频段较高,覆盖能力差C.双流模式对室分系统工程改造要求较高D.与WLAN系统存在复杂的互干扰问题15、LTE组网,可以采用同频也可以采用异频,以下哪项说法是错误的?(B)A.10M同频组网相对于3*10M异频组网可以更有效的利用资源,提升频谱效率;B.10M同频组网相对于3*10M异频组网可以提升边缘用户速率;C.10M同频组网相对于3*10M异频组网,小区间干扰更明显;D.10M同频组网相对于3*10M异频组网,算法复杂度要高;一、简答题(共计40分,每题8分)1、LTE有哪些关键技术,请列举简要说明OFDM:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。
EPC概论【文章简介】EPC网络是4G移动通信网络的核心网。
它属于核心网范畴,具备用户签约数据存储,移动性管理和数据交换等移动网络的传统能力。
除此之外,它还增加了符合4G高速数据传输的扁平化网络模型,满足高速的数据报文交换。
一、业务场景小时候在香港黑帮电影中,看到黑帮老大拿着大哥大大声骂人,叼根雪茄,走路晃来晃去的。
这个大哥大还得有个专人的小弟来提着。
上初中的时候,传呼机开始流行起来。
高中的时候,身边越来越多的人开始使用了2G功能机,2007年乔帮主搞出了Iphone颠覆性的智能手机。
从大哥大到智能机,随着终端不断发展,从语音需求不断转化到互联网业务上,与之相对应的基站以及核心网不断往高速化发展。
为了适应高速化的网络需求,整个网络趋向扁平化,达到用户快速接入和报文快速转发。
对于用户来讲,对2G、3G和4G网络的感受是2G用来打电话,3G上网速度变快了,打开新浪网页,不用等着慢慢加载,用户进行电影下载不用像之前等那么久了。
使用电脑的用户想要上网了,直接插上数据卡就可以直接上网了,手机上网的用户直接打开手机浏览器即可自动连接网络。
对用户而言,网络需要提供高速的网上冲浪体验,用户不关心网络侧提供的信令和用户业务报文转发过程。
二、网络模型图一网络模型上图的网络模型引用了3GPP TS 22.278协议。
从网络模型图中,每种颜色代表一种子网络,粉色表示E-UTRAN 4G基站网络,黄色表示Non 3GPP接入的Wimax或CDMA基站网络,浅紫色表示为4G核心网EPC网络,白色表示Intenet网络。
子网络之间可以根据业务场景进行内部实体的互通,例如E-UTRAN之间可以通过X2接口互相通信。
每个网络之间可以通过协议互相连通,从而让各种无线接入技术都能使用EPC核心网的网络进行互通,从而为各种用户提供4G业务。
当前的3G技术是CDMA2000,TD-SCDMA和WCDMA。
CDMA2000属于美国主导的技术,由3GPP2来制定各个协议标准,演进到FDD-LTE网络中,通过图中的黄色接入到EPC网络中。
1.1 主要网元功能
MME:主要负责信令处理及移动性管理,功能包括:NAS信令及其安全;跟踪区域(Tracking
Area)列表的管理;P-GW 和 S-GW 的选择;跨 MME 切换时对于MME的选择;在向 2G/3G
接入系统切换过程中 SGSN 的选择;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);信令面的合法监听等。
SAE-GW:包括 S-GW和 P-GW,S-GW作为面向 eNodeB终结 S1-U接口的网关,负责数据
处理;P-GW 与分组数据网(PDN)连接;S-GW 和 P-GW 接受 MME的控制,承载用户面数
据。S-GW 的主要功能包括:当 eNodeB 间切换时作为本地锚定点并协助完成 eNodeB 的
重排序功能;在 3GPP 不同接入系统间切换时的移动性锚点(终结在 S4 接口,在 2G/3G 系
统和 P-GW 间实现业务路由);合法侦听以及数据包的路由和前转;根据每个 UE、,PDN 和
QCI 的上行链路和下行链路的相关计费等。P-GW 的主要功能有:分组数据包路由和转发;
3GPP 和非 3GPP 网络间的 Anchor 功能;UE IP地址分配,接入外部 PDN的网关功能;基
于用户的包过滤;合法侦听;计费和 QoS 策略执行功能;DIP 功能;基于业务的计费功能;
在上行链路中进行数据包传送级标记;上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制;基于
业务的上下行速率的控制等。
HSS:用于存储用户签约信息的数据库。主要功能包括:存储用户相关的信息;签约数据管
理和鉴权,如用户接入网络类型限制、用户 APN信息、计费信息管理;支持多种卡类和多
种方式的鉴权;与不同域和子系统中的呼叫控制和会话管理实体互通等。
PCRF:策略和计费控制单元,主要功能包括:用户的签约数据管理功能;用户、计费策略控
制功能;事件触发条件定制功能;业务优先级化与冲突处理功能;QOS功能,网络安全性功
能;IP-CAN 承载与 IP-CAN 会话相关联策略信息的管理功能等。PCRF还可用于:对无限量
包月的滥用者限制带宽;保证高端用户的流量带宽;保证高质量业务的服务质量;动态配置
计费策略,完成内容计费。
CG:3GPP R8 版本 EPC 架构中计费节点为 S-GW 和 P-GW,S-GW产生的计费信息类似于
SGSN;P-GW 产生的计费信息类似于 GGSN。计费点将计费话单送至计费网关 CG,由 CG 完
成计费话单的检错、纠错和话单的合并,并完成话单格式的转换,然后将计费话单以标准格
式送至运营公司的计费系统。
DNS:为 EPC核心网网元和终端提供域名解析功能。
1.2 接口与协议
EPC 核心网基于 2G/3G 分组域架构演进而来,采用了控制与承载相分离的架构,新增了一
些接口,且这些接口均基于IP协议,具体如下:
S1-MME 接口:eNodeB 和 MME 之间的接口,用于传送用户数据和相应的用户平面控制帧。
该接口底层采用 SCTP协议,应用层采用 S1-AP协议。
S1-U 接口:eNodeB 和 S-GW 之间的接口,用于承载用户面隧道和切换时eNodeB之间的
路径交换。采用 GTP-U协议,下层为 UDP,其中 GTP-U协议用来在 eNodeB和 S-GW之间
进行用户数据的隧道传输,UDP协议封装用户数据。
S3 接口:SGSN和 MME之间的接口,类似于 3G系统中 SGSN间的 Gn 接口,实现 3GPP 网
间进行交互,采用 GTP-C协议,下层为 UDP。
S4 接口:SGSN 与 S-GW 之间的接口,类似于 3G 系统中 SGSN 与 GGSN 间的 Gn 接口。
提供 GPRS网和S-GW之间的相关控制和移动性管理。S4 接口既可以只有信令面接口(GTP-C),
也可以包括用户面的接口(GTP-U)。S4 接口如果只作为信令面的接口,其采用GTPv2-C 协议,
GTPv2-C协议用来在 GSN和 S-GW之间传输信令消息。
S5/S8 接口:S-GW 和 P-GW 之间的接口,可以分为控制平面和用户平面。S5
接口是网络内部 S-GW 和 P-GW 间接口。该接口应能在 S-GW 和 P-GW 分设情况
下,提供用户移动过程中的 S-GW重定位的功能。 S8 是跨 PLMN 的 S-GW和P-GW
之间的接口,应具备漫游情况下的 S5 接口功能。该接口采用 GTP 协议,下层为
UDP。
S6a 接口:HSS与MME的接口,完成用户接入认证、插入用户签约数据、对
用户接入 PDN 进行授权,与非 3GPP 系统互联时对用户的移动性管理消息的认证
等功能。该接口下层采用 SCTP,应用层为 Diameter 协议。
S10 接口:MME 之间的控制面接口,为 MME 再分布和 MME 之间信息的传
输。采用 GTPv2 协议,下层为 UDP。
S11 接口:MME和 S-GW之间的接口,用于传输承载控制与会话控制等信息。
采用 GTPv2 的控制面协议 GTPv2-C,下层为 UDP,其中 GTP-C 用于对 MME 和
S-GW间的信令消息进行隧道化封装。 UDP用于传送MME和S-GW间的信令消息。
Gn/Gp 接口:MME和 3GPP Pre R8版本的 SGSN之间的接口,用于传输会话
控制等信息。也是2G/3G SGSN 与 P-GW之间的接口,分为控制平面和用户平面,
基于 GTP v1。在非漫游情况下,Gn 提供同一 PLMN 内 2G/3G SGSN 与P-GW之
间的用户面和控制面接口功能,P-GW 提供 2G/3G GGSN 功能。在漫游情况下,
Gp提供跨PLMN的2G/3G SGSN与P-GW之间的用户面和控制面接口功能, P-GW
提供 2G/3G GGSN 功能。
S12 接口:UTRAN 与 S-GW 之间的用户面的接口(GTP-U)。当直接传输隧道
建立后,S12 成为 UTRAN 和 S-GW间用户平面隧道的接口点。S12 接口的用户面
采用 GTPv1 协议。
Gx 接口:PCRF 与 PCEF 间的接口,其中 PCEF 位于 P-GW 中,提供 QoS 准
则和计费标准的传输。
SGi 接口:P-GW和分组数据网络之间的接口,包括 IMS核心网、外部公共或
私人数据网,类似于 Gi 接口。
Rx 接口:PCRF与AF 间的接口,AF功能位于业务平台。