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1、理解核心网如何发展前先理解为什么要这么发展;vvLTELTE与与EVDOEVDO的关系的关系数据互操作数据互操作1X提供语音及低速数据接入,EVDO提供中高速数据接入,LTE提供高速数据接入;LTE主要是热点地区的覆盖,在比较长的时间内,是对EVDO的补充,两者不是对等的,不可能独立发展和建设;vvLTELTE与语音业务的关系与语音业务的关系语音互操作语音互操作鉴于LTE的上述定位,LTE在比较长的时间内将不适合语音业务的承载;第1页/共32页第一页，编辑于星期六：五点 五十一分。内容1核心网网络演进趋势2EPC关键技术介绍3EPC组网策略研究第2页/共32页第二页，编辑于星期六：五点 五十一
2、分。SAE、EPS、EPC基本概念介绍2004年12月，3GPP在希腊雅典会议上启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE（System Architecture Evolution），其核心网也被称为演进的分组核心网EPC（Evolved Packet Core）LTE和SAE均为项目名称LTE（Long Time Evolution）研究的是无线接入网络的长期演进，新的无线接入系统成为演进的UTRAN(E-UTRAN)。SAE研究的是3GPP核心网络的长期演进，这个项目的目的是定义一个新的全IP分组核心网,称为演进的分组核心网EPC。但在实际使用时没有严格的区分。演进的分组域系统EPS
3、（Evolved Packet System）3GPP R8版本后将SAE改名为EPSEPS=EPCLTE接入网第3页/共32页第三页，编辑于星期六：五点 五十一分。3GPP核心网标准演进2000年冻结的R99是第一个3G标准，是个过渡版本，没有商用。2001年冻结的R4是第一个商用3G版本，在核心网电路域引入软交换，实现控制与承载分离。2002年冻结的R5在核心网引入IMS网络，实现核心网的融合发展，但是R5版本还不足以商用，直到2005年R6冻结后，对IMS的功能进行了增强，达到了商用要求。2008年底冻结的R8版本提出EPC，是一个较为完善的版本，也是第一个EPC商用的版本第4页/共32
4、页第四页，编辑于星期六：五点 五十一分。EPC系统架构3GPP23GPPWLAN第5页/共32页第五页，编辑于星期六：五点 五十一分。EPC主要网元功能介绍PCRFeNB之间切换的本地锚定点3GPP之间切换的移动性锚定Idle模式下的DL数据缓存分组路由与转发SGiGERANUTRANS11S3S5eUTRANHSSS4S1-US1-MMES6aSGSNIP NetworkGxX2AF,例如IMSPCRFServingGatewayS12PDNGatewayMMEeNBeNBMME用户移动性管理接入和附着控制寻呼，切换和漫游控制PDN-GW分配UE的IP地址基于每用户的包过滤Bearer层面的
5、IP锚定点连接到外部分组网SGW策略控制决策基于流计费控制的功能向PCEF提供策略第6页/共32页第六页，编辑于星期六：五点 五十一分。核心网架构向EPC演进S-GWMMEeNodeBGGSNSGSNRNCNodeBHAPDSNRNCNodeB电路域电路域语音语音/SMS电路域电路域语音语音/SMSIP多媒体多媒体子系统子系统 互联网互联网互联网互联网GSM/TD-SCDMACDMAEPC分组域的演进分组域的演进P-GW第7页/共32页第七页，编辑于星期六：五点 五十一分。控制平面与用户平面的分离MSCMSC-S控制平面 MGW用户平面R4的CS域SGSNMME控制平面 S-GW用户平面EPC
6、架构拿来主义第8页/共32页第八页，编辑于星期六：五点 五十一分。承载与控制分离给运营商的好处vvMMEMME的集中设置的集中设置,运营商能轻松管理网络运营商能轻松管理网络,提升系统容量及资源利用率。并且由于用户面的直接传输能提升系统容量及资源利用率。并且由于用户面的直接传输能提升用户体验。提升用户体验。vv网络规划将更简单网络规划将更简单,MME,MME的容量可根据用户数量及用户行为来设计，用户平面实体只需根据业务数据流的容量可根据用户数量及用户行为来设计，用户平面实体只需根据业务数据流量来设计即可，可保护运营商的投资。量来设计即可，可保护运营商的投资。UESGWPGW平台/IMSMME1M
7、ME2MME3MME池第9页/共32页第九页，编辑于星期六：五点 五十一分。内容1核心网网络演进趋势2EPC关键技术介绍3EPC组网策略研究第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LTE无线接入网无线接入网UE2G/3G无线接入网无线接入网MME2）网络重选至2G CS提供话音MSC Server2G/3G核心网核心网SAESGs1）呼叫请求e1xCSFB：终端驻留在LTE，呼叫建立前先重选回cdma IX，CS提供语音l应用场景：多模终端的Single Radio场景（Single Radio是指LTE/2/3G多模终端在某一时刻只能在一
8、个模的频率上收发数据）,LTE建网初期，网络覆盖不连续。l业务提供：LTE网络提供PS域数据业务,语音和短消息业务由CS网络提供l基本原理l语音呼叫建立：终端在LTE上进行数据业务时，如果发起语音呼叫或者有语音呼叫进入，首先从LTE上重选到CS域，再发起或者接听语音呼叫。语音业务结束后；UE重选回E-UTRAN；l语音连续性：不会发生LTE和2G/3G之间的切换处理l短信收发：短消息利用SGs接口，通过LTE无线信道传递给UE，UE不需要重选至2GIWS第11页/共32页第十一页，编辑于星期六：五点 五十一分。语音互操作技术（2）SRVCC介绍IMS网络提供网络提供VoIP和多媒体业务，和多媒
9、体业务，CS域提供语域提供语音业务音业务通过通过SRVCC提供提供LTE到到CS网络的语音业务网络的语音业务连续性连续性IMS网络提供即时消息业务，网络提供即时消息业务，CS域提供短消息业域提供短消息业务，务，IMS网络提供消息业务互通网络提供消息业务互通SRVCC（Single Radio Voice Call Continuity）多模终端的Single Radio场景LTE覆盖面较大，核心网部署IMS网络应用场景EPC2G/TDCSSCC ASIMSLTE远端远端IMSIMS终端终端切换前呼叫切换前呼叫切换后呼叫切换后呼叫MSCS基本原理在在LTE覆盖范围内通过覆盖范围内通过IMS提供提
10、供VoIP语音，语音，IMS提供呼叫控制及后续的切换控制提供呼叫控制及后续的切换控制在用户通话过程中移出在用户通话过程中移出LTE覆盖范围时，覆盖范围时，IMS SRVCC作为控制点与作为控制点与CS域交互，将原有通话切换到域交互，将原有通话切换到CS域，保证语音业务连续性域，保证语音业务连续性业务提供策略 SRVCC是为了保证语音呼叫连续性，而提出的在LTE的覆盖边界处，将锚定在IMS域（VCC AS）的语音呼叫从LTE切换到 CS域的一种切换技术。第12页/共32页第十二页，编辑于星期六：五点 五十一分。语音互操作技术（3）SVLTE介绍LTE无线接入网无线接入网UE2G/3G无线接入网无
11、线接入网MMEMSC Server2G/3G核心网核心网SAE1）呼叫请求SVLTE：终端是双收双发双待，同时支持CS提供语音业务，LTE提供数据业务l应用场景：LTE与语音网同步支持(Simultaneous Voice and LTE),不需要对现有网络做改造。l业务提供：LTE网络提供PS域数据业务，语音和短消息业务由CS网络提供l基本原理:两张网络叠加，通过终端实现两张网络同时注册，不需要网络之间的交互。第13页/共32页第十三页，编辑于星期六：五点 五十一分。语音互操作技术（3）技术方案比较对比维度SVLTEe1xCSFBSRVCC终端要求多模双待多模单待多模单待网络要求无引入1X
12、CS IWS网元，IWS和MME支持S102接口，IWS和MSC之间存在A1信令接口。新增部署IMS网络、引入1X CS IWS网元（要求同CSFB）用户体验同1X RTT客户体验差，呼叫接续时间变长(正常增加4-5s)切换时延控制在300ms，VoIMS保证语音质量和中断时延用户驻留驻留LTE网络，同时利用一个接收机定期跳到1X接收寻呼驻留LTE网络，UE通过S102隧道在1x CS MSC进行注册驻留LTE网络主流运营商部署初期主要运营商采用KDDI与Sprint预计2013年部署Verizon预计2014年推出建议：建议：建网初期为快提供业务，优先采用建网初期为快提供业务，优先采用SVL
13、TE，考虑到国际漫入的终端有可能只支持，考虑到国际漫入的终端有可能只支持CSFB，网络，网络侧可以考虑同时支持侧可以考虑同时支持CSFB的技术。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。数据互操作技术eHRPD网络引入支持LTE数据业务向CDMA的切换，HRPD网络需要升级为eHRPD；无线网由HRPD网络升级，核心网与EPC共用，便于维护管理。互操作互操作统一核心网统一核心网LTE/EPCeHRPDHRPD升级第15页/共32页第十五页，编辑于星期六：五点 五十一分。数据互操作方案非优化切换流程：优化切换流程：InternetBTSeNodeBeAN/ePCF3GPP
14、2 AAASGWPGWMMEHSSeHRPDLTE终端非优化切换方案：无需改造现网，切换时延约2-8秒优化切换方案：利用与现网间的新增接口，提供无损数据业务切换，并把切换时延减少到1秒以内1.终端在LTE网络附着。2.终端利用S101接口完成eHRPD预注册。3.终端通过S101接口发起切换流程，同时在切换过程中通过S103传输下行数据。4.切换完成，LTE资源释放。HSGW3GPP AAAS103S103S101S1011.终端在LTE网络接入进行数据传输。2.终端检测到LTE信号弱而eHRPD信号良好，将中断LTE连接，并接入eHRPD继续数据业务。eHRPD预注册切换请求 下行数据 目前
15、支持优化切换功能终端与网络设备尚不成熟，因此现阶段主要验证非优化切换功能，第一阶段选择非优化方案，第二阶段选择优化方案16第16页/共32页第十六页，编辑于星期六：五点 五十一分。PCC技术（1）技术发展PCC（策略和计费控制）架构支持基于用户和业务的QoS控制和计费控制，是差异化运营的关键技术。PCRF根据用户的签约和套餐信息确定不同的QoS策略，下发给PCEF执行。PCRF根据用户访问的业务不同 实施不同的QoS策略，保障用户 的体验。PCEF根据PCRF的定制要求上报时间信息：例如接入方式改变、位置改变、业务信息改变等。AF：应用功能。vvR7R7版本：基本框架和功能版本：基本框架和功能
16、。vvR8R8版本：增加了漫游场景，版本：增加了漫游场景，V-PCRFV-PCRF和和H-PCRFH-PCRF之间的交互。之间的交互。vvR9R9版本：增加用量监控，可以基于此功能做版本：增加用量监控，可以基于此功能做FUPFUP。vvR10R10版本：增加基于非版本：增加基于非IMSIMS业务的业务的QoSQoS控制。控制。第17页/共32页第十七页，编辑于星期六：五点 五十一分。18广东省电信规划设计院有限公司广东省电信规划设计院有限公司23l流量l时长l流量时长组合l事件或内容l不计费l在线计费l离线计费计费l门控/阻断l用量监控lQoS保障和控制l业务数据流的优先级排序和冲突处理策略控
17、制PCC技术（2）主要功能 PCC是基于用户、业务、时间、位置、网络状态等实施多维度的策略、管控和计费，是实现移动网智能管道的标准架构。第18页/共32页第十八页，编辑于星期六：五点 五十一分。19广东省电信规划设计院有限公司广东省电信规划设计院有限公司；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3）业务数据流的优先级和冲突处理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）基于流量
18、、流量+时长、的计费策略2）基于事件等多种灵活计费策略3）基于业务流的计费4）适应移动互联网的发展，开展和第三方合作分成的后付费模式 用PCC打造智能管道PCC技术（3）是智能管控的重要手段保障重点业务和重点客户对部分业务限流甚至阻断实施多维度的组合策略灵活多样的计费策略和计费模式第19页/共32页第十九页，编辑于星期六：五点 五十一分。POOL技术（1）qqMME POOLMME POOLMME POOLMME POOL组网优势组网优势组网优势组网优势负载均衡优化负载均衡优化:MME:MME将负载反馈动态给将负载反馈动态给eNodeBeNodeB，eNodeBeNodeB可以实时调整负荷分发
19、算法可以实时调整负荷分发算法;过载控制优化过载控制优化:MME:MME将过载信息通告给将过载信息通告给eNodeBeNodeB和和SGWSGW，通过，通过eNodeBeNodeB和和SGWSGW限制部分用户接入和寻呼，限制部分用户接入和寻呼，避免设备过载避免设备过载;SAE POOL部署2第20页/共32页第二十页，编辑于星期六：五点 五十一分。21广东省电信规划设计院有限公司广东省电信规划设计院有限公司POOL组网带来的好处网络资源共享网络级可靠性网络性能提升p减少了跨设备的切换，提高了网络效率和服务质量；p减少了相关接口信令流量，节省了传输开销。p设备间资源共享，提高整体利用率，降低投资成
20、本；p网络扩容、升级等简单高效，降低了OPEX。p峰值话务为多个设备分担，避免了对网络的冲击；p设备级的网络容灾和备份，提高了网络可靠性。POOL技术（2）对网络的影响第21页/共32页第二十一页，编辑于星期六：五点 五十一分。内容1核心网网络演进趋势2EPC关键技术介绍3EPC组网策略研究第22页/共32页第二十二页，编辑于星期六：五点 五十一分。业界CDMA-LTE互操作基本需求LTE网络的建设是一个逐步发展的过程，为保证用户的业务体验，CDMA与LTE语音互操作和数据互操作的实现是C网运营商向LTE演进的关键为保证数据业务的连续性，必须提供LTE与HPRD的切换功能。LTECDMA 1X
21、/EVDO第23页/共32页第二十三页，编辑于星期六：五点 五十一分。eHRPD网络的引入必要性主要体现在以下三个方面：支持与LTE数据业务的互操作（切换）；与LTE使用同一个核心网络，便于维护管理；引入新特性，提升网络能力和客户体验。加强鉴权能力EAP AKA鉴权支持多PDN支持多种承载类型和承载复用能力支持网络侧发起QoS第24页/共32页第二十四页，编辑于星期六：五点 五十一分。eHRPD引入时间可选策略可选策略一：LTE牌照发放之前，提前升级部署eHRPD网络，发展eHRPD用户，同时LTE服务推出后初期即支持业务连续性。前提：LTE发放牌照之前，eHRPD设备具备商用条件，先部署eH
22、RPD，为引入LTE 赢得时间。可选策略二：LTE牌照发放后，待LTE与eHRPD同步完成部署再推出LTE服务，支持业务连续性。前提：LTE服务策略是LTE服务推出初期即要求支持在LTE与CDMA网络数据业务的连续性，以保证LTE客户体验。LTE牌照发放时间确定后再升级HRPD现网，避免对现网业务影响和频繁升级获得LTE牌照之前，LTE、eHRPD以及两者之间的互操作进行了充分地验证，设备已达商用程度。从LTE牌照发放、网络部署、LTE服务市场竞争的时间维度综合考虑，eHRPD演进时间有以下两种可选策略：25从LTE用户体验角度出发，优选策略1 第25页/共32页第二十五页，编辑于星期六：五点
23、 五十一分。PDSNHSGWLTEeHRPDHRPDAN/PCFeAN/ePCFLTE业务平台SGWMMEPGWLTE/eHRPD终端HRPD终端eHRPDEPCHRPDAAAHSS/AAALTE部署初期，eHRPD和HRPD网络关系示意图HAInternetEVDO业务平台LTE&EVDO业务平台LTE局部部署、eHRPD无线网络全网升级eHRPD网络为有业务连续性需求的LTE用户提供服务LTE和eHRPD核心网可访问LTE业务平台eHRPD无线网络兼容HRPD老终端接入第26页/共32页第二十六页，编辑于星期六：五点 五十一分。LTE与CDMA协同发展策略1X承载语音/短信，语音互操作方案
24、建议初期选择SVLTELTE/eHRPD承载数据业务能平滑承载的业务（不需改动现网，也不对LTE网络提出额外需求）基于IP的通用数据业务;WAP/彩信业务承接;不能平滑承载的业务（需改动现网，或对LTE网络有额外需求）厂商私有业务;LTE相关业务：这类业务与LTE技术紧密相关，如广播多播业务;数据互操作方案建议初期选择非优化方案27LTE与CDMA一段时期内共存互为补充第27页/共32页第二十七页，编辑于星期六：五点 五十一分。eHPRD核心网部署PGW、HSGW新建PGW，与HSGW配套的PGW省集中单独设置HSGW可以新建或由PDSN升级如新建，可考虑利用扩容PDSN的时机直接新建HSGW
25、，兼做PDSN如现网PDSN容量有空余，且支持软件升级，采用升级方式，即可建设节约成本，又可提高网络资源利用率HSS、3GPP/3GPP2 AAA proxyeHRPD网络的核心网元除了HSGW之外，还需要新建PGW、HSS、3GPP AAA等网元。第28页/共32页第二十八页，编辑于星期六：五点 五十一分。引入PCC技术，网络改造策略（1）PDSN现网设备升级支持Gx接口（PDSN和PCRF之间），使之能支持QoS控制策略新建PCRF/SPR升级数据采集设备新建网络状态分析系统第29页/共32页第二十九页，编辑于星期六：五点 五十一分。引入PCC技术，网络改造策略（2）推动移动网智能管道的发展，提高移动网络的资源利用效率以及用户的业务体验 从现有的静态策略控制提升为动态闭环的策略控制PCRFPCRF第30页/共32页第三十页，编辑于星期六：五点 五十一分。第31页/共32页第三十一页，编辑于星期六：五点 五十一分。感谢您的观看。第32页/共32页第三十二页，编辑于星期六：五点 五十一分。