基于SAE的核心网演进策略
移动核心网的发展历程和演进趋势
Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 21【关键词】电路域 分组域 TDM 交换 软交换全IP 网 5G 核心网1 前言移动通信从1G 模拟系统到2G 数字、再到3G 、4G 以及正在建设的5G ，经过5代的发展历程，业务从最初的简单通话到高清语音，再到高速数据和5G 时代业务的泛在化，移动通信技术逐渐走向更广泛的应用。
2 我国移动通信发展历史（1）1987年11月18日，第一个模拟蜂窝移动电话系统在广东省邮电局建成并投入商用。
（2）1995年，原邮电局正式开通GSM 网络，2000年中国移动剥离后由中国移动经营。
（3）1995年7月19日，中国联通GSM 数码移动电话网络正式开通。
（4）1998年，CDMA （IS95）网络由中国联通承建，2008年由中国电信经营。
（5）2002年5月17日，中国移动率先在全国范围内正式推出GPRS 业务。
（6）2008年4月， 中国移动3G TD-SCDMA 试商用放号。
（7）2009年5月17日，中国联通3G WCDMA 试商用放号。
（8）2009年3月，中国电信推出CDMA2000网络并投入商用。
（9）2013年7月，中国联通开放4G 网络，2015年12月8日，正式发布4G+网络。
（10）2013年12月18日，中国移动开放4G 网络。
（11）2014年2月3日，电信4G 正式在全国开放运行。
3 2G核心网技术2G （含2.5G ）核心网技术包括GSM 、GPRS 、CDMA （IS95）。
GSM 、CDMA （IS95）技术分别是由欧洲和北美的标准组织提出的，移动核心网的发展历程和演进趋势文/马为贞 董雪娥 邓彩利仅提供语音和短信业务，GPRS 是基于GSM 体系下演进的分组数据承载技术，存在兼容性差、安全性不高、数据速率低等问题。
SAE标准
SAE目录SAE : Society of Automotive EngineersSAE：Sina App EngineSAE：System Architecture EvolutionSociety of Automotive Engineers（美国机动车工程师学会）编辑本段SAE : Society of Automotive EngineersSociety of Automotive Engineers:(美国机动车工程师学会)成立于1905年，是国际上最大的汽车工程学术组织。
研究对象是轿车、载重车及工程车、飞机、发动机、材料及制造等。
SAE所制订的标准具有权威性，广泛地为汽车行业及其他行业所采用，并有相当部分被采用为美国国家标准。
SAE机动车标准是机车行业的技术标准。
美国机动车工程师学会（SAE）的认证：规定了市场上销售的汽车配件（SAE认证）的标准，这些配件不作为供应商的批量销售。
编辑本段SAE：Sina App EngineSina App Engine(SAE)，是由新浪公司开发和运营的开放云计算平台的核心组成部分。
SAE的目标是实现互联网应用在开发运维上的无缝整合，为App开发者提供稳定、快捷、透明、可控的服务化的平台，并且减少开发者的开发和维护成本。
同时通过对消耗资源的量化，反向作用于开发过程，促进新浪公司互联网应用服务的质量提升。
SAE具有以下特点：自动负载均衡- - - - 根据应用压力自动调整服务规模，自动负载均衡自动分布式代码部署- - - - 原子的将开发者代码部署到所有web前端自动健康检查- - - - 所有设备自动健康检查故障系统自恢复- - - - 发现故障服务自动内部无缝切换，故障报警和有限度自行恢复多平台简单SDK操作- - - - 主流OS平台SDK支持，任何一台PC即可享受SDK 快速分布式web应用开发- - - - 提供多种分布式服务，接口友好封装，减少开发者学习使用成本团队开发协作- - - - 开发者可以进行项目团队管理，代码管理、在线沟通方便有效资源自动分配- - - - 符合云计算理念，所有资源在配额内，自动分配所付即所用- - - - 符合云计算理念，最大粒度量化开发者成本，所付即所用，所付仅所用服务高可靠SLA保证- - - - 全架构高冗余实现高可靠性SAE为开发者提供以下服务：PHP5 Runtime运行环境- - - - 基于PHP 5.3.0内核支持读写分离的分布式数据库服务- - - - 基于Mysql数据库分布式文件存储服务- - - - 基于分布式文件系统基于Memcache协议的分布式缓存服务- - - - 基于集群memcache系统URLFetch远程数据抓取服务- - - - 基于分布式proxy服务Cronjob定时任务- - - - 基于分布式定时器服务SPP图片处理服务- - - - 基于分布式高CPU计算服务开发者帐号和服务的申请都可以通过SAE在线管理平台进行。
LTE-SAE网络结构
LTE/SAE网络结构1简介和以前支持电路交换模式的蜂窝系统不同，LTE被设计成只支持分组交换业务。
LTE的目的是在用户终端（User Equipment，UE）和分组数据网络（Packet Data Network，PDN）之间建立无缝的IP连接（Internet Protocol connectivity），使得终端用户上的应用程序在移动切换时不会中断运行。
虽然确切地说，LTE这个术语包含的是无线接入部分经由E-UTRAN（演进的UTRAN）的演进，它也同时伴随着非无线部分的被称为“系统架构演进（System Architecture Evolution，SAE）”网络演进，包括演进的分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）。
LTE和SAE一起构成了演进的分组系统（Evolved Packet System，EPS）。
EPS用“EPS承载”这个概念来实现将IP流量从PDN中的一个网关路由到用户终端。
一个EPS承载是网关和用户终端之间有明确定义的QoS的IP数据流。
根据应用程序的请求，LTE（E-UTRAN）和EPC一起建立和释放EPS承载。
本文先描述了EPS网络的总体结构，简述了核心网（Core Network，CN）和E-UTRAN的功能。
随后，本文解释了跨越不同接口的协议栈，并且粗略介绍了不同协议层提供的功能。
第4节概述了包括QoS处理的端到端承载路径，并且详细介绍了建立一条承载的典型过程。
本文的其余部分详述了网络接口，重点关注了E-UTRAN接口和跨接口的过程，包括那些支持用户移动性的过程。
支持广播业务的网元和接口不在这里讨论。
2LTE/SAE网络结构概览借助连通PDN的IP连接，LTE/SAE为用户提供互联网接入和诸如VoIP等业务。
一个EPS通常与一个QoS有关联。
可以为一个用户创建多个承载，目的是提供不同的QoS或者指向不同PDN的不同连接。
举个例子，一个用户可以一边忙着打电话（VoIP）一边浏览网页或完成FTP下载。
sae1939协议的架构
sae1939协议的架构SAE1939协议的架构SAE1939协议是一种用于车辆通信的协议，它定义了数据通信的标准，使得各个车辆子系统能够相互交流并实现数据共享。
该协议的架构包含多个重要组件，这些组件协同工作，确保车辆系统的正常运行。
1. J1939物理层J1939物理层是SAE1939协议的基础，它定义了车辆通信所使用的物理介质和电气特性。
这包括了传输介质（如CAN总线）、连接器类型、电压等级等。
J1939物理层的设计能够提供可靠的数据传输，确保车辆系统在复杂环境下的稳定运行。
2. J1939数据链路层J1939数据链路层负责在物理层上建立可靠的数据传输通道。
它使用帧的形式将数据进行分组，并添加CRC校验码以确保数据的完整性。
数据链路层还负责错误检测和纠正，以确保数据的准确传递。
同时，它还定义了数据的优先级和广播的机制，确保各个子系统之间的通信顺畅。
3. J1939网络管理J1939网络管理是协议的核心组件，它负责管理整个车辆网络的拓扑结构和节点之间的通信。
网络管理通过节点地址分配、节点状态管理和错误诊断等功能，确保车辆系统的稳定和可靠运行。
它还支持动态添加和移除节点，以适应车辆系统的扩展和变化。
4. J1939应用层J1939应用层定义了车辆系统中各个子系统之间的数据交换方式和数据格式。
它使用标准的参数组（PGN）和参数（SPN）来描述车辆信息，如发动机转速、车速等。
应用层还提供了一些标准的消息和指令，用于实现车辆系统的功能和控制。
SAE1939协议的架构通过以上组件的协同工作，实现了车辆系统之间的高效通信和数据共享。
这使得不同子系统能够相互协作，实现车辆性能的优化和功能的增强。
同时，该架构还具备可扩展性和灵活性，能够适应不同车辆类型和应用场景的需求。
SAE1939协议的架构为车辆通信提供了一个稳定、可靠的基础。
它通过定义各个组件的功能和交互方式，实现了车辆系统的高效运行和数据交换。
这为车辆制造商和车辆用户提供了更多的选择和灵活性，同时也提升了车辆的安全性和可靠性。
saegw实施方案
saegw实施方案SAEGW实施方案SAEGW（Serving Gateway）是LTE核心网中的重要组件，负责处理用户数据的转发和路由。
SAEGW实施方案是指在LTE网络中建设SAEGW节点的具体方案和步骤。
本文将从SAEGW实施的背景、目的、关键技术和具体步骤等方面进行详细介绍。
一、背景和目的随着LTE网络的快速发展，网络容量需求不断增加，为了满足用户对高速数据业务的需求，运营商需要不断升级和优化网络。
SAEGW 作为LTE核心网的关键节点，其性能和稳定性对整个网络的运行至关重要。
因此，建设高性能、高可靠性的SAEGW节点成为运营商的重要任务。
SAEGW实施的目的是为了提高网络容量、优化用户体验、降低网络延迟和增加网络安全性能。
通过合理规划和实施SAEGW节点，可以有效提升LTE网络的整体性能和竞争力，满足用户对高速数据业务的需求。
二、关键技术1. SAEGW节点选址规划：根据网络负荷、覆盖范围和业务需求等因素，合理选址规划SAEGW节点的位置，以保证网络覆盖和负载均衡。
2. SAEGW节点参数配置：根据网络拓扑结构和业务需求，对SAEGW节点的参数进行合理配置，包括IP地址分配、QoS策略、安全策略等。
3. SAEGW节点硬件选型：根据网络规模和业务需求，选择适合的SAEGW节点硬件设备，保证节点的性能和稳定性。
4. SAEGW节点接口规划：规划SAEGW节点与其他网络设备的接口连接方式和传输容量，保证数据传输的顺畅和可靠性。
三、实施步骤1. 网络规划和设计：根据网络负荷和业务需求，进行SAEGW节点的选址规划和参数配置设计。
2. 硬件采购和部署：根据设计方案，采购合适的SAEGW节点硬件设备，并进行节点的部署和安装。
3. 软件安装和配置：安装SAEGW节点软件，并进行参数配置和接口规划。
4. 联调和测试：对SAEGW节点进行联调和测试，包括与MME、SGW等节点的接口联调和性能测试。
5. 网络优化和调整：根据测试结果，对SAEGW节点进行优化和调整，保证节点的性能和稳定性。
LTE QOS概念解析
导读：LTE/SAE的QoS机制，概念;为了取消UMTS系统复杂的QoS协商机制,放弃了专用信道概念,采用共享信道，1、LTE/SAE的QoS机制，3G-UMTS的R99版本,在对R97/R98版本的QoS参数进一步细化的同时,，总结，LTE/SAE的QoS机制具备更高的数据传输率、更灵活的频谱带宽配置、更小的系统时延、更低的运营成本、更多样化的业务、以及无缝移动性是运营商对下一代移动网络的必然要求LTE/SAE的QoS机制具备更高的数据传输率、更灵活的频谱带宽配置、更小的系统时延、更低的运营成本、更多样化的业务、以及无缝移动性是运营商对下一代移动网络的必然要求。
根据 3GPP R8 版本确定的长期演进( LTE)与系统架构演进( SAE) 两大标准所构建的LTE/ SAE 系统,通过基于全 IP的分组核心网, 扁平化的网络层次架构, 并支持多种接入技术灵活接入的特点满足了以上的要求。
同时, 提供具有严格服务质量( QoS)保证的数据、语音、图像、视频等多媒体业务, 和支持跨不同接入网络的端到端QoS 保证, 成为 LTE/ SAE 系统的研究重点之一。
保证服务质量的目的是向用户提供满意的服务,不同类型的业务对服务质量的要求有所不同,传统的衡量服务质量的参数包括端到端延迟、抖动、分组丢失率、网络吞吐率和数据传输可靠性等。
由于LTE/ SAE 系统在接入网络结构上的优化,接入网结构更加扁平化, 即把通用移动通信系统( UMT S)的无线网络控制器( RNC) 和基站( Node B)两个节点, 简化到只有演进型基站( eNode B)一个节点,从而演进系统的 QoS 结构相比 UMT S 的QoS 进行了简化, 但也做了不少增强和改进。
比如由于希望更好地实现用户的“永远在线”体验, 故引入了默认承载概念; 为了取消 UMTS 系统复杂的QoS 协商机制, 放弃了专用信道概念, 采用共享信道和配备灵活的动态调度机制。
LTE核心网基本原理及关键技术
TAI/TA list
RAI
位置标识
EPC网元域名标识（FQDN）
SGSN Number、HLR Number
网元标识
新引入码号：GUTI 全球唯一临时标识（Globally Unique Temporary UE Identity），类似RAI+P-TMSI
<GUTI> = <MCC><MNC><MME Group ID><MME Code><M-TMSI>, 2G/3G与LTE进行互操作时，GUTI与RAI+P-TMSI需进行映射 新引入码号：TAI 追踪区标识（Tracking Area Identity），表示用户位置信息，类似2G/3G位置区LAI或路由区RAI
PCRF
的信令接口，基于GTPv2； -S10：进行MME间互操作时，MME通过S10
S9 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
Rx （GTPv2）和用户面（GTPv1）
Gx
AF -S8：国际漫游接口，拜访地S-GW接入归属地
P-GW，协议同S5
SGi Internet PS Service
码号分配
需要全网规划的EPC号码涉及TAC及MME GI，原有2G/3G网络中的码号规 划保持不变。
TAC的分配
- TAC：用16进制表示为x1 x2 x3 x4 - 域名为：tac-lb<x3x4>.tac-hb<x1x2>.tac.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC> - 为保证省间互通丌冲突，可参照LAC的分配方式统一规划， x1x2的取值各省应丌同，x3x4
LTE名词解释
LTE:LTE是英文Long Term Evolution的缩写。
LTE也被通俗的称为 3.9G，具有100Mbps的数据下载能力，被视作从3G向4G演进的主流技术。
2006年9月，3GPP最终确定了LTE（长期演进）：也称之为演进的UTRA和UTRAN（Evolved UTRA and UTRAN）的研究项目。
该项研究的目标是确定3GPP接入技术的长期演进计划，使其可以在遥远的将来保持竞争优势，相应的工作项目计划在2007年下半年完成。
SAE:3GPP还开展了一项平行研究：即系统架构演进（SAE System Architecture Evolution)(System Architecture Evolution ），来展示核心网络的演进要点。
这是一个基于IP的扁平网络体系结构，旨于简化网络操作，确保平稳、有效地部署网络。
EPC:分组核心演进(EPC)方案是一套全IP产品系列，旨在帮助运营商通过采用无线长期演进（LTE）技术来提供先进的移动宽带服务。
组核心演进解决方案由四个基础组件构成，包括负责动态移动性和策略的移动性管理模块（MME）和动态业务控制器（DSC）以及业务网关（SGW）和分组数据网络（PDN）网关。
LTE中核心网演进方向为EPC（Evolved Packet Core），包含MME （Mobility Management Entity）和S-GW（Serving Gateway），无线接入网UTRAN（Universal Terrestrial Radio Access Network）演进方向为EUTRAN（Evolved UTRAN）。
EPS:EPC和EUTRAN合称EPS（Evolved Packet System）。
3GPPLTE_SAE网络体系结构和标准化进展
图1 3GPP LTE总体发展时间表2 3GPP LTE核心技术及标准化进展2.1 LTE目前的标准化进展第一阶段(SI阶段)延长到2006年9月份才结束，截止到9月已完成包括物理层接入方案、信道结构的研究、RAN-CN功能调整和优化、无线接口协议的体系结构、信令的流程与终端移动性、演进的MIMO机制、宏分集与射频部分、状态与状态转移问题等方面的研究，形成3GPP LTE的可行性研究报告。
图2 R6版本的网络结构版本中。
基站为终端进行空中接口（如信道编解码、速率匹配，扩频等），同时负责网络流量的控制与管理和无线资源管理（如功率控制）。
无线(RNC)则负责对拥有和控制他辖域内的无线资源，包括管理所属小区的负荷控制和拥塞控制，这些小区中待建的新的无线连接进行接纳控制和码字分配，执行系统信息广播与系统接入控制功能，以及切换等移动性管理，宏分集合并等无线资源管理和控制功能。
图3 LTE(R7版本)中的网络结构2006年3月的会议上，3GPP确定接入网结构[4，5]主要由演进型eNodeB(eNodeB)和接入网关(AGW)构成。
eNodeB由R6阶段的NodeB、RNC、SGSN、GGSN四个主要网元演进而来，eNodeB之间通过X2接口采用网格（mesh）方式互连,同时还建议当eNodeB需要同其它eNodeB通信时这个接口总是存在的，例如对支持对处于LTE_ACTIVE状态下手机的切换。
同时E-Node B与AGW之间的接口称为S1接口。
eNodeB通过S1接口与EPC(Evolved Packet Core)连接。
S1接口支持多对多的AGWs图4 E-UTRAN的架构图6 控制平面控制平面负责用户无线资源的管理，无线连接的建立，业务的QoS保证和最终的资源释放，主要有上层的RRC层和非接入子层（NAS）实现。
这种结构简化了控制平面从睡眠状态到激活状态的过程，使得迁移时问相应减少。
其中NAS功能是SAE 承载管理；鉴权；AGW和UE间信令加密控制；用户面信令加密控制；移动性管理；LTE_IDLE时的寻呼发起。
面向云原生的5G核心网云化架构和演进策略
——————————收稿日期：2021-01-050引言互联网业务和IT 技术的快速发展，正改变消费者的理念和行为，并推动所有行业与企业的数字化进程，实时、按需提供、永远在线、自助服务等已逐渐成为数字时代新的用户体验标准［1］。
运营商作为通信服务提供的主体，其业务内容和服务对象也发生了深刻变化，构建以DC 为核心的全云化网络以满足未来业务的发展诉求，已成为业界的广泛共识。
5G 标准的完善和商用的加速推进，对网络提出了更高的要求。
一方面，5G 业务包含高速率、大连接和低时延等场景，将使移动通信深入到行业领域，业务的不确定性要求网络架构具备差异化服务和灵活的资源调度能力；另一方面，IT 技术的快速迭代驱动网络不断变革，5G 系统架构借鉴IT 领域“微服务”的设计理念，采用服务化架构（SBA ）将网络功能拆解为独立的NF （Network Function ），对外提供自包含、自管理、可重用的网络功能服务［2］，服务间在业务功能上解耦，并通过统一类型的服务化接口实现调用，使网络具备敏捷部署、弹性伸缩和灵活编排能力。
运营商正在进行5G 网络建设，构筑敏捷、开放、弹性、灵活的全云化网络是运营成功的基础。
云原生（Cloud Native ）技术作为云计算的最新成果，必然成为网络云化过程中的核心理念。
结合电信业务需求和面向云原生的5G 核心网云化架构和演进策略5G Core Network Cloudification Architectureand Evolution Strategy Based on Cloud-native关键词：云原生；微服务；容器；网络云化；5G 核心网doi ：10.12045/j.issn.1007-3043.2021.03.003文章编号：1007-3043（2021）03-0012-04中图分类号：TN915文献标识码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：摘要：云原生技术在云计算领域的应用日益广泛，并加速推动企业上云进程。
LTE核心网EPC专题学习
行注册
KDDI与Sprint预计2013年部
初期主要运营商采用
署
驻留LTE网络 Verizon预计2014年推出
• 建议：
建网初期为快提供业务，优先采用SVLTE，考虑到国际漫入的终端有可能只支持CSFB，网络 侧可以考虑同时支持CSFB的技术。
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第十四页，编辑于星期六：五点 五十一分。
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第十页，编辑于星期六：五点 五十一分。
语音互操作技术（1）——e1xCSFB介绍
• e1xCSFB：终端驻留在LTE，呼叫建立前先重选回cdma IX，CS提供语音 1）呼叫请求
LTE
SAE
MME
UE
无线接入网
SGs
IWS
2）网络重选至
2G CS提供话音
2G/3G 无线接入网
2G/3G
灵活多样的计费策略
和计费模式
1）对有QoS要求的业务进行业 务带宽和时延等的保障； 2）对P2P等消耗大量带宽的低价 值业务进行限流管控。
3）对损害运营商利益的业务进行阻
断
4）对不同等级的客户提供差 异化的服务
1）根据网络忙闲状态对用
户或者业务实施不同的 策略
2）FUP，基于用户的套餐
； 对其用量进行监控，并在到达门 限后实施一定的管控策略
EPC系统架构
3GPP2
3GPP
第5页/共32页
WLAN
第五页，编辑于星期六：五点 五十一分。
EPC主要网元功能介绍
HSS
MME
▪用户移动性管理
▪接入和附着控制 ▪寻呼，切换和漫游控制
S6a UTRAN
GERAN
SGSN
S3
LTE-SAE体系结构及性能剖析(上)
也信技 求
ＬＴ Ｅ—ＳＡ 体 系 结 构 Ｅ 及性能割析 ｌ ） 【 ＝ 上
爱 立 信 （中 国 ）有 限 公 司
１ 引 言
ＬＴＥ （长 期 演 进 ）是 由 ３ ＧＰＰ （第
２ 演 进 目 标 ： 统 一 标 准 的 高 性 能 移 动 宽 带
Ｗ ＣＤＭ Ａ／ Ｓ Ｈ ＰＡ 和 Ｌ ＴＥ 技 术 的 通 用 分组 核 心 网 。
ＬＴＥ 采 用 Ｏ ＦＤＭ （正 交 频 分 复 用 ） 无 线 接 入 技 术 和 先 进 的 天 线技 术 。 除 了 Ｌ Ｅ 之 外 ， ３ Ｐ还 定 义 Ｔ ＧＰ 了 一 个 基 于 Ｉ 的 扁 平 网 络 体 系 结 Ｐ
过 ＨＳＰ （高 速 分 组 接 入 ）／ Ａ ＬＴＥ 网 络 获
频 谱 和 非 成 对 频 谱 上 的 运 行 ， 可 实 现 对 现 有 和 未 来 的 无 线 频 带 的 高 效 利 用 ， 还
支 持 １ ４ ２０ ． ～ Ｍ ＨＺ的 信 道 带 宽 。 业 界 对 ＬＴＥ 的 广 泛 支 持 确 保 了 ＬＴＥ 拥 有 规 模 经 济 效 益 ， 因 此 是 一 种 非 常 经 济 高 效 的 解 决 方 案 。 ２０ ０ ６年 ９月 ， ３ Ｐ 最 终 确 定 了 ＬＴ ＧＰ Ｅ
ＬＴＥ 则 能 够 提 供 更 为 出 色 的 用 户 体 验 。 该 技 术 将 大 大 改 善 移 动 视 频 、 博 客 、 高 端 游 戏 、 丰 富 的 多 媒 体 电 话 和 专 业 服 务 等 要 求 更 为 严 苛 的 应 用 ， 还 能 与 现
有 蜂 窝 系 统 进 行 互 操 作 ， 因 此 ，在
解 决 方 案 ， 因 为 用 于 策 略 控 制 和 计 费 的 现 有 网 络 信 令 是 基 于
浅谈无线通信技术的安全性
浅谈无线通信技术的安全性摘要：近年来,无线通信技术飞速发展,各种无线技术的应用已经融入我们的生活,给我们生活带来许多的便捷。
但它也面临着一些不可避免的安全威胁。
本文从分析无线通信网络的安全威胁出发，讨论了无线通信网络的几种安全保密技术，可以更好的保证用户和网络的安全性。
关键词：无线通信；安全性；LTE 安全技术Abstract: In recent years, the rapid development of wireless communication technology, wireless technology has come into our life, brings a lot of convenience to our life. But it also faces some inevitable security threats. Based on the analysis of wireless communication network security threat sets out, discussed several kinds of wireless communication network security technology, can better guarantee the safety of users and network.Key words: wireless communication; security; LTE security technology引言随着我国经济社会的飞速发展和科技上的进步。
在无线通讯技术的方面也得到了一个飞速的发展,已经进入了全新的一个时代。
随着当代互联网技术方面不断的发展,无线的网络通讯的技术也是在不断得到升级和换代。
满足了现在人们对工作和生活的需求。
在无线通讯技术飞速发展的今天, 也面临着一些不可避免的安全威胁。
1 无线通信技术发展过程中面临的安全威胁无线通信技术的出现使得通信技术出现了一次飞跃，使人类的通信摆脱了时间、地点和对象的束缚，极大地改善了人类的生活质量，加快了社会发展的进程。
接口协议_3GPP系统架构演进（SAE）原理与设计（第2版）_[共6页]
![接口协议_3GPP系统架构演进（SAE）原理与设计（第2版）_[共6页]](https://img.taocdn.com/s3/m/43b53dd516fc700aba68fc62.png)
第3章 SAE 网络架构与特性45④ 代理指示IP-CAN 会话的建立和终止。
⑤ 代理提供策略控制和计费规则消息。
⑥ 代理请求策略和计费规则消息。
（9）业务优先级化与冲突处理功能当一个用户订阅多个IP-CAN 会话，连续建立多个IP-CAN 会话时，多个PCC 规则累积的带宽超过用户签约的保证带宽，需要对其IP-CAN 会话进行服务优先级冲突处理。
PCRF 利用签约数据中业务抢占优先级，并结合AF 提供的服务优先级指示，去激活优先级低的PCC 规则，保留或者激活高优先级的PCC 规则，使之总和不能超过签约的带宽，以解决服务优先级冲突问题。
（10）QoSPCRF 不仅需要支持EPS 系统的QoS 机制，还需要支持UMTS 系统的QoS 机制。
在指定IP-CAN 会话的QCI 时，需要考虑到其UE 使用的RAT 类型。
3.2.3 接口协议（1）S1-MME 接口S1-MME 接口是eNB 和MME 之间的控制平面接口，用于控制UE 和网络间的E-RAB 和连接以及NAS 消息的透明传送。
该接口采用S1AP ，S1AP 提供的E-UTRAN 和EPC 间的信令业务，包括与UE 无关的业务以及与UE 相关的业务，前者跟单个UE 的业务是无关的，与eNB 和MME 间的整个S1接口的信令连接相关；后者则仅与单个UE 的信令连接相关。
S1AP 能够提供以下功能。
① E-RAB 管理功能：用于建立、修改和释放E-RAB ，由MME 触发，当然E-RAB 的释放也可以由eNB 触发。
② 初始上下文传送功能：用于在eNB 中建立一个S1 UE 上下文，建立默认的IP 连接，建立一个或多个E-RAB ，把跟NAS 信令相关的信息传给eNB 。
③ UE 能力指示功能：用于当从UE 收到UE 的能力信息时，把该信息提供给MME 。
④ 给LTE_ACTIVE 状态的UE 提供移动性功能：包括EPS 内的eNB 改变（即MME/S-GW 间的切换）以及不同RAT 间的RAN 节点改变（即3GPP RAT 间的切换）。
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之 间的接 口 ， 类似 于 传统 ３ 中的 Ｓ Ｎ之 间 的 Ｇ Ｇ ＧＳ ｎ
接 口。
ｄ ￥ ／２接 口： Ｓ Ｎ 与 服务 网关 间 的接 口 ， ）４１ 是 ＧＳ 类似 于传统 ３ 中 Ｓ Ｎ与 Ｇ Ｎ 间 的 Ｇ Ｇ ＧＳ ＧＳ ｎ接 口。 ｅＳ ） ５接 口 ： 是服 务 网关 与公 共数 据 网关 之 间的 接 口。Ｓ ５接 口采用 Ｇ Ｐ协议 。 Ｔ ｆＳ ａ 口 ： Ｓ与 ＭＭＥ之 间 的接 口，完 成用 ）６ 接 ＨＳ 户 接 人认 证 、 入 用 户 签 约数 据 、 用 户 接 人 Ｐ Ｎ 插 对 Ｄ 进行 授权 、与非 ３ Ｐ Ｇ Ｐ系统互 联 时对 用户 的移 动性 管理 消息 的认证 等功能 。
Ｓ 接 口前终 结 。 Ｇｉ
１ Ｓ Ｅ 与 当前 网 络 架 构 的 比较 ． ４ Ａ
公共 数据 网关是 数据 承载 的锚定 点 ，主要 负 责
数 据包 的转发 、 解析 、 合法监 听 、 于业 务 的计 费 、 基 业
务 Ｑ Ｓ控制 ． 负责与非 ３ Ｐ网络 的互 联 。 ｏ 还 ＧＰ
ａＳ 接 １ ） １ ５：位 于 Ｌ Ｅ基站 与 ＭＭＥ／ 务 网关 Ｔ 服 之 间 。Ｓ 接 口将 Ｌ Ｅ系 统划 分为 无 线接 入 网 和核 １ Ｔ 心 网。Ｓ 接 口分 为 控 制平 面接 口 Ｓ ． １ １ ＭＭＥ 和用 户 平 面接 口 Ｓ 一 两类 ， １ Ｕ 实现 了承 载与控 制 的分 离 。其
ｈ Ｓ １ 口： 于 ＭＭＥ与服务 网关 之 间。该 接 ）１ 接 位
口基 于 Ｇ Ｇ ＰＣ（ＧＳ ＧＧＳ ， 时增 加 了 额 ｎ／ Ｔ ． Ｓ Ｎ． Ｎ） 同
外功 能 ， 如寻 呼协助 等 。Ｓ １ 口是一 对 多接 口。 １接 ｉＳ 接 口 ：Ｇ 接 口类 似 于 Ｇｉ 口 ． ）Ｇｉ Ｓｉ 接 是外 部分 组数据 网的接 口． 是终 端 Ｉ 址 在外部 数据 网络 也 Ｐ地 的呈 现点 。所 有 ３ Ｐ Ｇ Ｐ范畴 的终 端移 动性 能处 理在
３ 所 有接 口基 于 Ｉ ） Ｐ Ｓ Ｅ架构 中所 有 的接 口均 支持 基于 Ｉ Ａ Ｐ的协议 、 业务 和语 言 ， 于 Ｉ 基 Ｐ的数 据连 接 为运 营商节 约成 本 提供 了可 能。Ｓ ＡＥ支 持不 同 的 Ｐ连接 的终 端 的 Ｉ Ｐ地
ｃＳ ） ３接 口 ：是 ＭＭＥ 与原 有 ３ Ｐ网络 Ｓ Ｓ ＧＰ Ｇ Ｎ
在 原来 的 ３ Ｐ Ｇ Ｐ网络 中 ，数据 传输 需要 经 过基 站 （ ｏ ｅＢ） 基 站 控 制 器 （ ＮＣ）Ｓ Ｓ ＧＧ Ｎ 才 Ｎ ｄ 、 Ｒ 、 Ｇ Ｎ、 Ｓ 能 到达 业务 网络 ， 在 Ｓ Ｅ 架构 中 。 除 了基站 控 而 Ａ 去 制器节 点 。 其功 能分 配到核 心 网和基站 处理 。 将 数据
４Ｐ Ｒ ）Ｃ Ｆ
Ｐ Ｉ 根据 用 户使 用 的业务 信 息 和用户 签 约 的 Ｃ 策 略信息进 行决 策 ， 确定用 户业务 使用 和计 费策 略 ， 并 下发 给网关 中的策 略执行 实体 。
５１ Ｓ ＨＳ
与 当前 ３ Ｐ网络 架 构 相 比 。Ａ 架 构 具有 四 ＧＰ ＳＥ
２１ ０ ０年 第 ３期
业 务承 载控 制 、 呼 、 寻 切换 控制 等控制 信令 的处 理 。 ２ 服务 网关 ） 服 务 网关 作为 本 地基 站 间切 换 时 的锚 定 点 ， 主
ｇ Ｓ ０接 口 ：是 ＭＭＥ之 间 的 接 口 。在 Ｇ ）１ ｎ／ Ｇ Ｐ Ｃ（ ＧＳ Ｓ Ｎ） 口基 础 上增 加 了 额 外 的功 Ｔ ． Ｓ Ｎ—ＧＳ 接
在 Ｓ ＡＥ架 构 中 ， 制平 面与 用户平 面 是完全 分 控
离 的 ，由 ＭＭＥ负责 控 制平 面 的处理 。在 这种架 构 下 ，运 营商可 以更加 灵活 地根 据用 户数和 业务量 的
发展 情况 ， 选择 扩展 控制 平面还 是扩 展用户 平面 ， 从
Ｓ Ｅ的主要 接 口包 括 ： Ａ
中 Ｓ． １ＭＭＥ接 口位 于 ＭＭＥ与 Ｌ Ｅ基站 之 间 ， 现 Ｔ 实
而提 高 网络资 源 的利 用率 ， 降低 建设 成本 。 用户平 面 设 备 可 以 通 过适 当 的合 并 和 归 一 化 来 减 少 网络层
次 ， 升 网络性 能 。 过将用 户平 面设备 下移 至 网络 提 通
能 。Ｓ ０接 Ｖ是 多 对 多接 口 ， 用 Ｇ Ｐ协议 ， 于 １ Ｉ 采 Ｔ 用
ＭＭＥ之 间 的切换 。
要 负 责基 站与 公共 数 据 网关 之 间数 据 信息 的传输 、
转 发 和路 由 ． 为下行 数据包 提供 缓存 ， 实现基 于 用户 的计费 。
３ 公 共数 据 网关 ）
点优势 。
１ ）用 户平 面 与 控制 平 面完 全 分离 ，组 网灵 活
性 强
ＨＳ Ｓ用 于存 储用 户 签 约信 息 ， 储 的信 息包 括 存 用 户标识 信 息 、 用户 安全 控 制信 息 、 户位 置 信 息 、 用 用户 策略控 制信息 等 。
１３ Ｓ ． ＡＥ 的 主 要 接 口
传 输 从 原 来 经 过 四个 节 点 （ ｄ Ｒ Ｎｏ ｅＢ、 ＮＣ、 Ｇ Ｎ、 ＳＳ
Ｇ Ｎ） 少 到 只 经 过 两 个 节 点 （ ． ｄ 网关 ） ＧＳ 减 Ｅ Ｎｏ ｅＢ、 。
这 种架 构不但 避免 了对 中间节 点 的投 资 ，而且减 少 了数 据传 输 的路径 ， 降低 了传输 时延 ， 为吞 吐能力 的
边缘 ， 节省 回程传 输资 源 ， 降低运 维成本 。
２ 网络 结构 扁平化 ， 少 了网络层 次 ） 减
Ｓ １接 口的无 线接 入 承 载 控制 和 接 口专用 的操 作维 护 功能 。Ｓ ． １ Ｕ将 Ｌ Ｅ基站 和服务 网关 相连 ， Ｔ 用于传 送 用户数 据 和相 关 的用户平 面控 制帧 。 ｂＳ ） ２接 口： 是非 ３ Ｐ网络 与公 共 数据 网关之 ＧＰ 间的接 １ ， 于 Ｉ Ｔ ５基 １ Ｅ Ｆ协议 。 当用户 在 ３ Ｐ Ｇ Ｐ网络 和 非３ Ｐ Ｇ Ｐ网络间 漫游 时使用该 接 口。