【LTE资料】4G核心网介绍-LTE和EPC介绍
4G --LTE知识点
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。
LTEEPC解决方案
LTEEPC解决方案概述LTEEPC（Long Term Evolution Evolved Packet Core）是LTE（Long Term Evolution）网络的核心网部分，它负责处理移动网络中的数据传输和控制。
LTEEPC解决方案是为了满足移动通信运营商对高速、高容量和高可靠性网络的需求而设计的。
本文将详细介绍LTEEPC解决方案的架构、功能和优势。
一、架构LTEEPC解决方案由多个组件组成，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）、PGW（Packet Data Network Gateway）、HSS（Home Subscriber Server）和PCRF（Policy and Charging Rules Function）。
这些组件共同构成了LTEEPC的核心网络。
1. MME：MME是LTEEPC的主要控制节点，负责用户的鉴权、位置管理、移动性管理和安全管理等功能。
它与UE（User Equipment）建立和维护控制信道，为UE提供无缝的移动性支持。
2. SGW：SGW是用户数据的转发节点，负责将用户数据从MME传输到PGW。
它还负责用户数据的分组、分流和路由等功能，确保数据的快速传输和低延迟。
3. PGW：PGW是用户数据的出口节点，负责与外部网络进行连接，并提供数据的转发、路由和策略控制等功能。
它还负责用户数据的计费和质量控制，确保网络的高可靠性和高效性。
4. HSS：HSS是用户信息的存储节点，负责存储用户的身份信息、位置信息和服务信息等。
它与MME和SGW进行交互，为LTEEPC提供用户认证和授权等功能。
5. PCRF：PCRF是策略和计费控制节点，负责为用户提供个性化的服务策略和计费策略。
它根据用户的需求和网络的状态，动态调整服务质量和计费策略，提供更好的用户体验和运营商收益。
二、功能LTEEPC解决方案具有丰富的功能，能够满足移动通信运营商对网络性能和用户体验的要求。
数据网-LTE 核心网(EPC)
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。
4G的核心网。
4G的核心网。
(Evolved Packet Core)，4G的核心网。
一、EPC主要有三部分：
1、MME（Mobility Management Entity：负责信令处理部分）
2、S-GW（Serving Gateway：负责本地网络用户数据处理部
分）
3、P-GW（PDN Gateway：负责用户数据包与其他网络的处理）
接入网由eNodeB构成。
EPC网络的网元示意如下：
二、网络接口
S1接口：eNodeB与EPC
X2接口：eNodeB之间
Uu接口：eNodeB与UE
三、架构4大特点：
1 核心网趋同化,交换功能路由化
2 业务平面与控制平面完全分离
3 网元数目最小化,协议层次最优化
4 网络扁平化,全IP化
标准引入背景与无线技术演进相适应,2004年12月,3GPP在希腊雅典会议启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE(System Architecture Evolution),并在WI阶段更新为EPC(Envoled Packet Core)。
3GPP基于未来移动通信网络向全IP网络演进、接入方式呈现多样化的态势。
[1]
LTE的EPC网络主要包括（SAE_GW,MME）并实现了全IP承载，扁平化网络，控制和承载分离，降低了每比特承载成本并兼容了原有
的多种网络接入模式，为运营商实现面向全业务、大数据和移动互联网时代的智能化网络奠定基础条件。
4GLTE及EPC技术简介
– 3GPP R8版本后将SAE改名为EPS
– EPS = EPC（核心网）＋ LTE无线接入网
LTE/EPC扁平化结构
网络结构扁平化
与传统网络互通
全IP
RNC+NodeB=eNodeB 媒体面控制面分离
E-UTRAN只有一种节点网元—E-Node B
LTE/EPC网络架构的关键特性
EPS 系统特点
LTE核心技术
不同用户使用不同的频率 不同用户使用一个载频上的不同时隙
OFDM
利用正交子载波组来实现并行传输 户，不同时频资源区分不同的用户
所有用户同时使用相同的频率,通过 不同的扩频编码来区分不同的用户
MIMO
OFDMA相对CDMA的优点
OFDMA限制
ICIC
通过子载波交叠，提升频谱效率 非常容易与MIMO技术相结合 频域可以分为多个相互正交的子载波，支持频域维度的链路自适应和多 用户调度，有效避免干扰
在线直播/视频通信 DL 6-8Mbps/UL 2Mbps
实时同步
DL/UL 1-2Mbps
在线游戏 <50 ms Latency
物联网/P2P连接 DL/UL 1-2Mbps
LTE的优势
LTE相对3G的性能大幅提升
更宽的频谱
2*1.25 MHz 2*20 MHz 带宽增益：16倍
LTE：1.25MHz20MHz
HSS
Gxa
SWx
AAA
S6a Gx
STa
Gxc – PMIP S5 Only
S6b
PDN GW
S5/S8
S2a
S-GW
– – – – – 漫游时分组业务核心网接入点 LTE/3GPP内部移动性管理锚点 IDLE模式下的DL数据缓存，发起网络侧触发的服务请求 计费(用于漫游场景) 合法监听
核心网coreEPC,LTE
TD-LTE和FDD-LTE的问题昨天国家终于发了4G拍照，三大运营商都是TD-LTE,怎么评价这个结果呢？移动获得的是最好的频段，看样子，CMCC是要在4G上大干一场了。
对于普通的大众来讲，TD 这个名词伴随了我们有10年了吧？什么通信技术自主创新，TD是中国的创新的希望，李进良，李世鹤，陈卫，信威通信，大唐移动，TD-SCDMA产业联盟，电信研究院，展讯，联芯科技，重邮信科，xxxx...............等等词汇，铺天盖地，如雷贯耳............对于普通大众来说，什么是2G，什么是3G，什么是4G.....想必这些专家又要大谈民族通信，空口技术，香农定理......最后大家又是云里雾里。
其实2G,3G,4G的区别是什么，有一个比较经典的比喻：2G时代，我们可以看苍老师.txt；3G时代，我们可以看苍老师.jpg；4G时代，我们可以看苍老师.avi..............而至于5G时代，则是无论何时，无论何地，4k版的苍老师都将与大家同在（无处不在的网络覆盖，无处不在的一致性用户体验，没有断线，没有卡顿，没有延迟，4k版的苍老师随时在你身边）。
LTE系统同时也是一个TDD与FDD高度融合的系统，这一点上与3G时代的情形大不相同（WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000三个系统互不兼容）。
从整个端到端来看，终端方面目前TDD与FDD是共芯片的。
从基站设备看，TDD与FDD共平台，70%的软件共享，100%的基带硬件重用，80%的RF硬件重用。
从标准协议来看仅存在约10%的差异。
从核心网来看，TDD与FDD是融合的核心网。
下图给出了TDD/FDD-LTE之间的差异，从图中我们可以直观地看到，主要差异在物理层（L1），对于核心网来说，TDD和FDD的核心网完全一致。
至于TDD的核心技术是不是在中国？TDD的主要专利集中在谁手上？网上铺天盖地的宣传，爱立信，高通，大唐，CMCC,三星，NSN,北电，阿朗，interdigital，华为，中兴.............? 谁是真正的TD-LTE king？大家所看到的，听到的，其实都不是真相。
LTE知识点梳理(一)：网络架构及协议修改版
L T E知识点梳理(一)：网络架构及协议修改版本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March目录LTE知识点梳理（一）：LTE网络架构及协议 (3)1.1 移动通信系统的发展 (3)1.2 LTE概述 (4)1.2.1 LTE的主要技术特点 (4)1.2.2 LTE设计目标 (5)1.3 LTE网络架构 (5)1.3.1 E-UTRAN（接入网） (5)1.3.2 EPC核心网 (7)1.3.3 LTE网络特点 (8)1.4 LTE无线接口协议栈 (8)1.4.1 LTE协议栈的三层 (9)1.4.2 LTE协议栈的两个面： (9)1.4.3 协议栈架构 (10)1.5网络接口 (11)LTE知识点梳理（一）：LTE网络架构及协议1.1 移动通信系统的发展在学习LTE技术之前，我们需要简单了解一下移动通信系统的发展过程，第一代移动通信技术（1G）是指采用蜂窝技术组网、仅支持模拟语音通信的移动电话标准，其制定于上世纪 80 年代，主要采用的是模拟技术和频分多址技术。
第二代移动通信技术（2G）区别于第一代，使用了数字传输取代模拟传输，根据其特点主要分为两大类，分别是起源于欧洲基于TDMA的GSM系统和起源于美国基于CDMA技术的IS95系统。
在技术的不断推进下，又出现了以GPRS、CDMA20001X为特征的2G升级版2.5G，它的业务包括了语音业务、低速数据业务。
第三代移动通信技术（3G）的最大特点是在数据传输中使用分组交取代了电路交换，电路交换使手机与手机之间进行语音等数据传输，而分组交换则将语音等转换为数字格式并通过互联网进行包括语音、视频和其他多媒体内容在内的数据包传输。
高度数据业务则是3G的主要特征，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
LTE架构及EPC主要流程介绍
基于流量和时间综合方式的计费规那么；
基于事情的计费规那么；
战无略计控费制规功那用么；
E- UTRAN
门控 事情触发及报告
向PQCoESF控提制供初始默许计费方法
其他主要网元
HSS
HSS是用于存储用户签约信息的数据库。该设备的 主要功用包括：存储用户签约信息、用户鉴权、 位置信息管理等
用户数据包括：
UE
eNodeB
MME
Serving GW
PDN GW
PCRF
HSS
Attach Request
Attach Request
Authentication Information Request
Authentication / Security
Authentication Information Answer
BS：对计费数据中止处置，发作最终计费账单
目录
1、 TD-LTE演进路途 2、EPS网络架构及各网元功用引见
3、 EPS系统接口/协议栈
4、主要流程引见
--控制面接口及协议 --S6A --GX --业务面接口及协议
eNodeB
Relay RRC S1-AP PDCP SCTP RLC IP MAC L2
而网络侧那么主要包括MME、SGW、PGW三类网元。 MME和SGW之间经过S11接口衔接，同时多个MME间由S10接 口衔接。SGW和PGW经过S5/8接口相连。
依据切换进程中控制面信令处置进程的实施者的不同， 可以分为以下两种基本切换类型：
首先，ENB作为切换进程的控制面实体时，那么信令交互 是经过X2接口的控制面协议即X2AP完成的，称之为X2切换；
Diameter SCTP IP L2 L1
LTEEPC解决方案
LTEEPC解决方案LTEEPC（Long-Term Evolution Evolved Packet Core）是一种用于LTE（Long-Term Evolution）网络的核心网解决方案。
它提供了LTE网络中的核心功能，包括移动性管理、会话管理、策略和计费控制等。
本文将详细介绍LTEEPC解决方案的标准格式。
一、引言在LTE网络中，LTEEPC解决方案是确保网络正常运行的关键部分。
它负责处理用户数据的传输和管理，同时提供了多种功能，以满足不同的网络需求。
本文将详细介绍LTEEPC解决方案的各个方面。
二、LTEEPC解决方案的组成部分1. MME（Mobility Management Entity）：MME是LTE网络中的移动性管理实体，负责处理用户的鉴权、位置跟踪和移动性管理等功能。
2. HSS（Home Subscriber Server）：HSS是LTE网络中的用户数据库，存储了用户的订阅信息、鉴权数据和策略信息等。
3. SGW（Serving Gateway）：SGW是LTE网络中的服务网关，负责处理用户数据的传输和路由。
4. PGW（Packet Data Network Gateway）：PGW是LTE网络中的数据网络网关，负责连接LTE网络和外部数据网络，并提供策略和计费控制等功能。
5. PCRF（Policy and Charging Rules Function）：PCRF是LTE网络中的策略和计费控制实体，负责根据网络策略和用户需求，对用户的数据传输进行控制和计费。
6. MME与SGW之间的接口：这个接口用于传输用户数据和控制信息。
7. SGW与PGW之间的接口：这个接口用于传输用户数据和策略信息。
8. PCRF与PGW之间的接口：这个接口用于传输策略和计费信息。
三、LTEEPC解决方案的功能1. 移动性管理：LTEEPC解决方案通过MME实现用户的鉴权、位置跟踪和移动性管理等功能，确保用户在网络中的无缝漫游和切换。
LTE和EPC
PDN Gateway
PGW位于用户面，是面向PDN终 结与SGi接口网关，功能有： 1. IP地址分配：用户UE的IP地 址是由PGW 来分配的，静态 和动态。 2. 会话管理：支持EPS承载管理 功能，建立、修改、释放，能 根据APN进行域名解析并寻 址到外网。 3. PCRF选择 4. 路由选择数据转发 5. QoS控制 6. 计费 7. 策略和计费执行
部署方案：
©2009 BOCO Inter-Telecom Co. All rights reserved.
EPS规模部署
Gb
MME POOL
S6a
GPRS
HSS PCRF
S9
BTS
BSC/PCU
Iu
Control plane User plane
TD
NodeB
RNC
S12
S1-MME
X2
S1
S1
X2
S1
E-UTRAN
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
关）和MME（移动性管理）
LTE与EPC多对多连接
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S11
Gx
LTE
S1-U
SGi
Internet
eNodeB S-GW/P-GW POOL
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 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
4G EPC简介
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。
4G核心网介绍-LTE和EPC介绍
于业务的计费，连接外网的网关，功能类似GGSN。
11
EPS新部署
HSS
S6a
PCRF
UE
eNodeB
S1-MME
MME
S11 S1-U
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
模式二要求EPC网络除具备模式一的功能外,还要求不同省SGW间通过S5 接口进行通信，全网MME与HSS间需全互联，需确定Diameter IP信令网组网方 式。
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LTE引入模式 • 模式三:全网引入,与现有的2G/3G网络混合组网，只提供数据业务 此模式适用于LTE及EPC网络设备已成熟的阶段，具备商用条件，可与现网互联、 互操作，实现LTE用户在LTE网及现有2G/3G网中均可使用业务。该模式要求LTE用户使用 LTE/2G/3G多模终端，由于手机终端的成熟时间相对网络设备较晚，所以只提供数据业 务，组网架构如图：
LTE核心网应知应会
1.什么是LTE？LTE的全称是Long Term Evolution（长期演进）2.EPC的全称是什么：Evolved Packet Core （演进的分组核心网）3.目前中国电信LTE的主要规范《关于印发LTE（混合组网）网络技术体制（试行）及系列技术规范（试行）的通知》（中国电信〔2013〕448号）《关于印发中国电信LTE相关规范和指导意见的通知》（中国电信网发〔2013〕31号）4.LTE EPC系统的网络架构EPC中的核心网络设备包括移动性管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、PDN网关（P-GW）以及用于存储用户签约信息的HSS和用于计费和策略控制的单元（PCRF）等组成，同时EPC网络还要支持CDMA eHRPD的接入。
5.MME（Mobility Management Entity，移动性管理实体）主要功能是什么？主要功能是处理NAS信令及接入安全验证，跟踪区域（Tracking Area）列表的管理，移动性管理，会话管理（对EPS承载的激活、修改和释放，以及接入网侧承载的释放和建立），PGW和Serving GW的选择，跨MME切换时对于MME的选择，鉴权，漫游控制及IP地址分配，以及UE在ECM-IDLE状态下可达性管理（包括寻呼重发的控制和执行）。
6.S-GW（Serving Gateway，服务网关）主要功能是什么?是面向eNodeB终结SI-U接口的网关。
S-GW对基于GTP的S5/S8接口可以提供的主要功能有当eNodeB间切换时作为本地锚定点并协助完成eNodeB的重排序功能，合法监听以及数据包的路由和前传，根据每个UE ，PDN和QCI的上行链路和下行链路的相关计费等。
7.P-GW（PDN Gateway，PDN网关）主要功能是什么？是面向PDN终结于Sgi接口的网关。
如果UE访问多个PDN，UE将对应一个或者多个PDN GW。
PDN-GW对基于GTP的S5/S8提供的主要功能有基于用户的包过滤，合法监听，UE 的IP地址分配，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，和基于业务的上下行速率的控制。
LTE核心网简介
话音业务是“固定带宽”；LTE主要承载的是“可变速率”的数据业务 ；为避免突发的数据业务流量对话音业务资源的挤占，需要IP承载网 提供对“话音业务”资源保障功能
IP承载网，安全性较高
EPC MME
IP网络
S-GW
P-GW
SAE-Gateway
IMS 核心网
其它数据 业务网
17
一、LTE核心网网络架构及网元功能 二、LTE业务实现方案及基本流程 三、EPC网络组织 四、EPC带宽计算
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eNodeB与MME之间的网络组织
方案一：为每个eNodeB固定配 置其所归属的一个MME
1、2、3：正常的短信业务流程， 短信中心将“短信”发送至MSC-S
4：MSC-S通过SGs接口将“短信” 发送至MME
5
E-UTRAN
IP网络
5：MME将“短信”通过LTE网络 发送至用户
eNodeB
S-GW SAE-GWP-GW
14
Page14
LTE语音业务方案-双待终端
双待终端：始终由电路域提供话音业务
TD-LTE网络结构
整个TD-LTE系统由3部分组成
2G Gb
BTS
Iu BSC/PCU
TD
负责无线资源
管理 NodeB
RNC
S10
LTE S1-MME
S1-U
用户 eNodeB
设备
接入网
(UUE E) (E-EUT-RUANTRAN)
SGSN
根据用户特点和业务需
求提供数据业务资源管
负责移动性管理 提供鉴权和签约控
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。
第14页/共32页
第十四页，编辑于星期六：五点 五十一分。
第10页/共32页
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
4G移动通信与技术-EPC网络原理概述
IMSI MSISDN GUTI=GUMMEI+M-TMSI
=MCC+MNC+MMEI+M-TMSI
位置信息存储
HSS
MME IP address
MME1
MME2
Tracking Area list Tracking Area ID E-UTRAN Cell Global Identity
EPC中的标识
n 永久用户标识
IMSI (International Mobile Subscriber Identity)
MCC (Mobile Country Code) MNC (Mobile Network Code) MSIN (Mobile Subscriber Identity)
Page35
1.1 PDN 连接服务 1.2 IP 地址和分配 1.3 EPS 承载 1.4 移动性原理 1.5 EPC中的标识
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IP 地址和分配
n IP地址分配时机
n 在附着(attach)流程期间分配（HSS签约静态分配或PGW动态分配） n 在附着成功后由DHCP来分配 n 在认证期间由AAA服务器分配
PDN
internet Internet
IMS
Number of PDN Connection 1
2
Page23
PDN 连接
n UE 可以同时有多个PDN连接.
PDN # 1 internet
PDN # 2 IMS
PDN GW
PDN GW
Evolved Packet Core
PDN # 3 Corporate Network
基于每用户的包过滤
基于业务流的上下行速率执行
LTEEPC解决方案
LTEEPC解决方案LTEEPC（Long Term Evolution Evolved Packet Core）是LTE（Long Term Evolution）网络中的核心网，它负责处理挪移网络中的数据传输和控制信令。
LTEEPC解决方案是为了满足不同运营商和企业的需求，提供高效、稳定和安全的LTE核心网解决方案。
一、LTEEPC解决方案概述LTEEPC解决方案由以下几个主要组件组成：1. MME（Mobility Management Entity）：负责挪移性管理，包括用户鉴权、位置管理和挪移性控制等功能。
2. SGW（Serving Gateway）：作为用户数据的入口，负责用户数据的路由和转发。
3. PGW（Packet Data Network Gateway）：作为用户数据的出口，负责用户数据的路由和转发。
4. HSS（Home Subscriber Server）：存储用户的个人信息和鉴权数据。
5. PCRF（Policy and Charging Rules Function）：负责策略控制和计费功能。
6. AAA（Authentication, Authorization and Accounting）服务器：负责用户的身份认证、授权和计费。
二、LTEEPC解决方案的特点1. 高性能：LTEEPC解决方案采用高性能的硬件和软件平台，能够支持高速数据传输和处理，满足大规模用户同时接入的需求。
2. 高可靠性：LTEEPC解决方案采用冗余设计和故障切换机制，保证网络的高可靠性和稳定性。
3. 安全性：LTEEPC解决方案采用多层次的安全机制，包括用户身份认证、数据加密和防火墙等，保护用户数据的安全。
4. 灵便性：LTEEPC解决方案支持灵便的部署方式，可以根据运营商或者企业的需求进行定制化配置。
5. 可扩展性：LTEEPC解决方案支持水平扩展和垂直扩展，能够满足不断增长的用户和流量需求。
LTE EPC网络介绍
网络虚拟化技术的发展：LTE EPC网络将更加灵活和弹性，能够更好地应对各种网络变化和 挑战。
网络安全技术的发展：LTE EPC网络将更加注重网络安全，提供更高级别的数据保护和隐私 保护。
汇报人：XX
OFDM：正交频分多址接入，提高频谱利用率 单击此处输入你的智能图形项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点
SC-FDM：单载波频分多址接入，降低峰均比 单击此处输入你的智能图形项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点 MIMO：多输入多输出技术，提高传输速率和可靠性 ***P：协同多点传输，提 高网络覆盖和容量 ***P：协同多点传输，提高网络覆盖和容量
调度技术：采用动 态调度算法，实现 资源的高效利用
传输技术：采用 OFDM技术，提 高数据传输速率
网络架构：采用扁 平化网络架构，降 低网络延迟
传输协议：采用 IPv6协议，提高网 络容量和灵活性
移动性管理：确保用户在移动过程 中网络连接的连续性
认证和授权：确保只有授权用户才 能访问网络资源
添加标题
Prt Five
OFDM：正交频分多址接入，提高频谱利用率 单击此处输入你的智能图形项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点
SC-FDM：单载波频分多址接入，降低峰均比 单击此处输入你的智能图形项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点
MIMO：多输入多输出技术，提高传输速率和可靠性 4.多址接入技术 4.多址接入技术
Prt Four
MME（Mobility Mngement Entity）：负责管理UE的连 接和移动性
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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
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
于业务的计费，连接外网的网关，功能类似GGSN。
11
EPS新部署
HSS
S6a
PCRF
UE
eNodeB
S1-MME
MME
S11 S1-U
Gx S5
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、
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
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
7
EPS网络架构 LTE/EPC总体架构：
MME / S-GW
MME / S-GW
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
8
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
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
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
• 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，
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；
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
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
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
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
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
•
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，
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： • 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
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
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