EPC技術(shù)原理課件

EPC技術(shù)原理

目錄一EPC基本原理二EPC關(guān)鍵技術(shù)EPC引入背景三2LTELongTermEvolution，長期演進項目EPSEvolvedPacketSystem，演進分組系統(tǒng)EPCEvolvedPacketCore，演進分組核心網(wǎng)SAESystemArchitectureEvolution，系統(tǒng)架構(gòu)演進項目名詞解釋3EPSEnvolvedPacketSystem，演進的分組系統(tǒng)UMTSRAN向LTE演進UMTSCN向EPC（演進的分組域核心網(wǎng)）演進起源2004年12月，3GPP在雅典的第26次會議上啟動了對SAE的研究2007年6月，3GPP在第36次會議上將SAE改名為EPS目標(biāo)制定具有高數(shù)據(jù)率、低延遲、數(shù)據(jù)分組化、支持多種無線接入技術(shù)特征的具有可移植性的3GPP系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)EPC引入背景43GPP標(biāo)準(zhǔn)演進3GPPR8版本在2008年12月凍結(jié)、R9版本在2009年12月凍結(jié)3GPPR10版本在2011年3月凍結(jié)、R11版本在2012年3月凍結(jié)主要標(biāo)準(zhǔn)23.401、23.402、24.301、29.272、29.274、33.102、33.401、32.240、32.251、23.216、23.272、29.118、29.280CCSA完成了基于R8的研究報告，部分EPS相關(guān)課題制定基于R9的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：總體技術(shù)要求、設(shè)備/接口技術(shù)要求、設(shè)備/接口測試方法EPC標(biāo)準(zhǔn)進展5截至2013年1月，全球已有66個國家的145家運營商推出了商用LTE2012年新增了104家運營商承諾投資LTE網(wǎng)絡(luò)部署，使承諾部署的運營商總數(shù)增至104個國家的330家商用EPC的主要運營商：美國Verizon、AT&T日本NTTDoCoMo、SoftBank德國O2、Vodafone、…西班牙Telefonica6EPC商用情況目錄一EPC基本原理二EPC關(guān)鍵技術(shù)EPC引入背景三7目錄二EPC基本原理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)特點基本概念8網(wǎng)元MME：

移動性管理網(wǎng)元S-GW：

服務(wù)網(wǎng)關(guān)P-GW： PDN網(wǎng)關(guān)HSS：

用戶PCRF：

策略與計費規(guī)則S4SGSN：服務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點接口S1-MMES10、S11、S3S1-U、S12S5、S8、S4S6a、Gx、Rx、S9協(xié)議S1-APGTPv2-CGTPv1-UDiameterEPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)9EPC網(wǎng)元功能MME：核心控制網(wǎng)元，類似于傳統(tǒng)SGSN的控制面功能移動性管理會話管理用戶鑒權(quán)和密鑰管理NAS信令加密和完整性保護合法監(jiān)聽TALIST管理P-GW/S-GW選擇承載和控制完全分離S-GW：服務(wù)網(wǎng)關(guān)，類似于傳統(tǒng)SGSN的用戶面功能E-NodeB間切換的本地移動性錨點基于用戶和承載的計費分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能IP頭壓縮合法監(jiān)聽IDLE態(tài)下行數(shù)據(jù)緩存不支持與GGSN之間的連接P-GW：PDN網(wǎng)關(guān)，類似于傳統(tǒng)GGSN的功能IP地址分配，接入外部PDN網(wǎng)絡(luò)計費和QoS策略執(zhí)行分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)合法監(jiān)聽3GPP和非3GPP網(wǎng)絡(luò)間的錨點UE可能對應(yīng)多個P-GW10EPC網(wǎng)元功能HSS：用于存儲用戶簽約信息的數(shù)據(jù)庫，類似HLR的功能用戶標(biāo)識、編號、路由信息用戶安全信息：用戶鑒權(quán)、完整性保護和加密的安全信息用戶位置信息：HSS支持用戶注冊，并存儲系統(tǒng)間的位置信息用戶其他屬性信息支持Diameter協(xié)議S4-SGSN：負責(zé)2G/3G接入，類似Gn/GpSGSN的功能P-GW和S-GW的選擇（選擇方式與MME相同）用于2G/3G和E-UTRAN間移動時與EPC節(jié)點間信令的交互為切換到E-UTRAN3GPP接入網(wǎng)進行MME的選擇支持GTPv2、Diameter協(xié)議、支持ISR等R8特征功能策略和計費控制單元，根據(jù)用戶特點和業(yè)務(wù)需求提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源管控非漫游情況下，在HPLMN中，每個UE的IP-CAN會話只有一個PCRF與其關(guān)聯(lián)漫游情況下，并且業(yè)務(wù)流是本地疏導(dǎo)時，可能會有兩個PCRF跟UE的一個IP-CAN會話相關(guān):H-PCRF（歸屬地PCRF）和V-PCRF（拜訪地PCRF）11非漫游接入控制面GTPv2-CS10S11S3用戶面GTPv1-US1-US12控制面和用戶面GTPv-C、GTPv1-US5S8S4EPC網(wǎng)絡(luò)接口DiameterS6aGxRxS912S1APS1-MME

UDP

L2

L1

IP

L2

L1

IP

UDP

CNNode

GTP-C

GTP-C

CNNode

UDP

L2

L1

IP

L2

L1

IP

UDP

CNNode

GTP-U

GTP-U

CN/無線

NodeGTP控制面GTP用戶面S1-AP協(xié)議：S1-MME接口傳遞控制信令Diameter協(xié)議：S6a、Gx和Rx接口傳遞控制信令GTPv2-C協(xié)議：S5/S8、S10、S11等接口的控制面協(xié)議EPC接口協(xié)議13GTPv1-U協(xié)議：S5/S8、S1-U與Gn/Gp接口使用的用戶面協(xié)議相同EPC網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議類型協(xié)議名稱位置功能控制面S1APS1-MMEeNodeB–MME用于傳送會話管理(SM)和移動性管理(MM)等控制面信息GTPv2-CS3MME–SGSN采用GTP協(xié)議，在MME和SGSN設(shè)備間建立隧道，傳送信令S10MME–MME采用GTP協(xié)議，在MME設(shè)備間建立隧道，傳送信令S11MME–S-GW采用GTP協(xié)議，在MME和GW設(shè)備間建立隧道，傳送信令DiameterS6aMME–HSS用于完成用戶位置信息的交換和用戶簽約信息的管理GxP-GW–PCRF提供QoS策略和計費準(zhǔn)則的傳遞RxAF–PCRF用于AF傳遞應(yīng)用層會話信息給PCRF用戶面GTPv1-US1-UeNodeB–S-GW在GW與eNodeB設(shè)備間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)包S12S-GW–UTRAN在UTRAN與GW之間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)控制面+用戶面GTPv2-CGTPv1-US4S-GW–SGSN采用GTP協(xié)議，在S-GW和SGSN設(shè)備間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)和信令S5/S8S-GW–P-GW采用GTP協(xié)議，在S-GW和P-GW設(shè)備間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)和信令14與2G/3G分組域的網(wǎng)元和接口映射EPC2G/3G分組核心網(wǎng)設(shè)備MMESGSN的控制面S-GWSGSN的用戶面P-GWGGSNHSSHLR接口及協(xié)議S1-MME（S1-AP）Gb/Iu-PS（BSSAP、RANAP）S5/S10/S11（GTPv2-C、GTPv1-U）Gn（GTPv1-C、GTPv1-U）S6a（Diameter）Gr（MAP）S1-U、S12（GTPv1-U）RNC與GGSN之間接口（GTPv1-U）SGiGi2G/3G網(wǎng)絡(luò)LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)15與2G/3G分組域的網(wǎng)元和接口映射EPC2G/3G分組核心網(wǎng)設(shè)備MMESGSN的控制面S-GWSGSN的用戶面P-GWGGSNHSSHLR接口及協(xié)議S1-MME（S1-AP）Gb/Iu-PS（BSSAP、RANAP）S5/S10/S11（GTPv2-C、GTPv1-U）Gn（GTPv1-C、GTPv1-U）S6a（Diameter）Gr（MAP）S1-U、S12（GTPv1-U）RNC與GGSN之間接口（GTPv1-U）SGiGi2G/3G網(wǎng)絡(luò)LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)16EPC與2G/3G分組核心網(wǎng)的比較EPC2G/3G分組核心網(wǎng)相同點相似的體系結(jié)構(gòu)與接口（網(wǎng)元和接口存在映射關(guān)系）承載的體系結(jié)構(gòu)類似（EPS承載、PDPContext）基本的移動性管理與會話管理的流程一致不同點網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)控制平面與用戶平面分離，更小的時延，更強的信令處理能力控制平面與用戶平面未分離用戶狀態(tài)支持真正的用戶永遠在線不能提供真正的用戶永遠在線QoS由于單業(yè)務(wù)對應(yīng)單承載，支持單業(yè)務(wù)的端到端的QoS保證多業(yè)務(wù)并發(fā)時，不能提供單業(yè)務(wù)的端到端的QoS保證多接入EPC系統(tǒng)支持非3GPP接入GPRS不支持非3GPP接入?yún)f(xié)議以GTPv2和Diameter協(xié)議為主以GTPv1和MAP協(xié)議為主容災(zāi)容災(zāi)機制更加完善：MME天然組Pool，過載控制機制等SGSN的容災(zāi)機制有Iu-Flex方案安全安全性能更好：采用雙層加密安全體制，四元組鑒權(quán)單層加密安全體制，五元組（三元組）鑒權(quán)相似性：體系結(jié)構(gòu)與接口、承載結(jié)構(gòu)、基本流程等方面差異性：具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、接口協(xié)議、主要特點、關(guān)鍵技術(shù)等方面17用戶面回歸屬接入用戶面本地接入，AF拜訪地提供用戶面本地接入，AF歸屬地提供EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)18目錄二EPC基本原理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)特點基本概念19

標(biāo)準(zhǔn)LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，所有用戶僅接入分組域未來所有業(yè)務(wù)都應(yīng)通過分組域提供僅有分組域，無電路域控制和承載分離，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化GMSCSGMGWCSMGWMSCSPSSGSNGGSNSGSNEPCMMEEPC-GWHSS2G/3G網(wǎng)絡(luò)EPC網(wǎng)絡(luò)EPC無CS域

控制和承載分離：控制面MME，用戶面EPC-GW扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：LTE僅有eNodeB，用戶面由2G/3G三級轉(zhuǎn)發(fā)變?yōu)橐患夀D(zhuǎn)發(fā)GGSNBSCSGSNMMEeNodeBEPC-GWNodeBRNCBTS核心網(wǎng)控制面協(xié)議主要基于GTPv2-C和Diameter，用戶面主要基于GTPv1-U

傳輸層協(xié)議主要基于UDP和SCTPS6aDRADRASGSNHSSMMEEPC系統(tǒng)特點基于全IP架構(gòu)20EPC支持3GPP和非3GPP接入，EPC支持和現(xiàn)有3GPP系統(tǒng)的互通EPC支持用戶在3GPP網(wǎng)絡(luò)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的漫游和切換GGSNBSCSGSNMMEeNodeBEPC-GWNodeBRNCBTS用戶上線后，EPC為用戶的每個PDN連接創(chuàng)建一個默認承載，提供基本的連接服務(wù)默認承載為PDN連接提供“永遠在線”服務(wù)，存活于PDN連接的整個生命周期EPC系統(tǒng)特點Non-3GPPAccess永遠在線支持多接入21目錄二EPC基本原理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)系統(tǒng)特點基本概念22EPC標(biāo)識EPC引入了一些新的標(biāo)識，同時又繼承了原有2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識EPC標(biāo)示對應(yīng)的2G/3G標(biāo)示備注IMSIEPC與2G/3G碼號機制相同MSISDNEPC與2G/3G碼號機制相同IMEI（SV）EPC與2G/3G碼號機制相同GUTI-MMEGI、MMECP-TMSI臨時用戶標(biāo)識TAI/TAlistRAI位置標(biāo)識EPC網(wǎng)元域名標(biāo)識（FQDN）SGSNNumber、HLRNumber網(wǎng)元標(biāo)識，用戶APN解析、網(wǎng)絡(luò)尋址23EPC標(biāo)識-GUTI全球唯一臨時標(biāo)識（GloballyUniqueTemporaryUEIdentity），類似RAI+P-TMSI在EPS中提供一個唯一的UE標(biāo)識，用來保護用戶或者用戶的永久標(biāo)識<GUTI>=<GUMMEI><M-TMSI>=<MCC><MNC><MMEGroupID><MMECode><M-TMSI>GUMMEI標(biāo)識分配GUTI的MME，M-TMSI用于唯一標(biāo)識該MME中的UEGUTI長度為<MCC><MNC>+56bit2G/3G與LTE進行互操作時，GUTI與RAI+P-TMSI需進行映射GUTIGUTIRAI/P-TMSIGUTIRAI/P-TMSI24TAList用于標(biāo)識用戶當(dāng)前所在的位置TAI=MCC+MNC+TACTAC長度為16bitTA與LA（位置區(qū)）和RA（路由區(qū)）類似eNodeB下的小區(qū)可以屬于不同跟蹤區(qū)，跟蹤區(qū)也可包含多個eNodeB的小區(qū)TAILTEMMETAITAITAITAITAITAITAITAITAITAITAListTrackingArea跟蹤區(qū)列表（TAList，TrackingAreaList），由幾個TA組成在一個TAlist中UE的移動不會觸發(fā)TAU（跟蹤區(qū)更新）過程網(wǎng)絡(luò)對用戶的尋呼會在TAlist中的所有TA進行TAListEPC標(biāo)識-TAI&TAList25EPC域名體系新域名體系：GPRS分組域頂級域名為.gprsEPC頂級域名為.3

epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3新解析流程：S-NAPTR解析流程GPRS中通過A或AAAA記錄查詢方式，DNS解析后直接得到網(wǎng)元IP地址EPC中通過NAPTR多級查詢方式，可以根據(jù)DNS返回的參數(shù)(支持的接口，權(quán)重，優(yōu)先級等)進行多次查詢，選擇合適的網(wǎng)元根據(jù)域名查詢NAPTR記錄，獲得替換字段（可能是主機名）如NAPTR記錄標(biāo)識指明需要獲取權(quán)重信息，通過替換字段查詢SRV記錄，獲得權(quán)重高的主機名（可選）通過主機名查詢A或AAAA記錄，獲得IP地址EPC引入了新的域名體系和域名解析流程DNSeNodeBS1-UGxS1-MMES11SGiMMEPCRFS9ServingGWPDNGWS5/8EPCGWE-UTRANEPC標(biāo)識-FQDN設(shè)備FQDNMME、S-GW、P-GW、HSS、PCRFMME：mmec<MMEC>.mmegi<MMEGI>.mme.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3

如：mmec<01>.mmegi<33000>.mme.epc.mnc<001>.mcc<460>.3S-GW：tac-lb<TAC-low-byte>.tac-hb<TAC-high-byte>.tac.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC> .3P-GW：<APN-NI>.apn.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3HSS：<hostname>.node.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3PCRF：<hostname>.node.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3APNFQDNEPCAPN-NI與APN-OI編碼方式與2G/3G相同APN-OI格式：mnc<MNC>.mcc<MCC>.3

如：mnc<001>.mcc<460>.3APN的域名格式：<APN-NI>.apn.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3

如：Uniwap.apn.epc.mnc<001>.mcc<460>.32728移動性管理UE的EMM狀態(tài)轉(zhuǎn)化MME的EMM狀態(tài)轉(zhuǎn)化UE的ECM狀態(tài)轉(zhuǎn)化MME的ECM狀態(tài)轉(zhuǎn)化EMM狀態(tài)機和ECM狀態(tài)機，兩者互相獨立EMM狀態(tài)機EMM-REGISTERED和EMM-DEREGISTERED，主要描述UE在網(wǎng)絡(luò)的注冊狀態(tài)ECM狀態(tài)機ECM-IDLE和ECM-CONNECTED，主要描述UE和EPC之間的信令連接狀態(tài)PDN連接&EPS承載PDN連接指在UE與一個PLMN外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（PDN）之間，EPS系統(tǒng)提供的IP連接PDN連接中，UE由IP地址（一個IPv4地址和/或一個IPv6地址前綴）標(biāo)識，PDN連接由APN標(biāo)識一個PDN連接可包含多個EPS承載，包括一個默認承載和多個專有承載PDN連接EPS承載類似于2G/3G網(wǎng)絡(luò)中的PDP上下文，用來承載PDN連接中的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流根據(jù)承載建立的先后，EPS承載又分為默認承載和專有承載默認承載：在新PDN連接建立時創(chuàng)建，每個PDN連接有一個DefaultBearer，提供基本的連接服務(wù)，為PDN連接提供“永遠在線”服務(wù)專有承載：當(dāng)需要為同一用戶接入相同PDN網(wǎng)絡(luò)的不同數(shù)據(jù)流提供不同的QoS服務(wù)保證時，需要建立DedicatedBearer來承載不同的數(shù)據(jù)流根據(jù)承載業(yè)務(wù)的不同，EPS承載又分為GBR承載和Non-GBR承載GBR承載：存活期間網(wǎng)絡(luò)為之分配并保持專用資源，用于承載需要帶寬保證的業(yè)務(wù)，GBR業(yè)務(wù)的優(yōu)先級通常高于Non-GBR業(yè)務(wù)Non-GBR承載：用于承載無穩(wěn)定帶寬資源要求的業(yè)務(wù)，承載的資源按需分配EPS承載29EPS承載-DefaultBearer&DedicatedBearerTransportRANTerminalGateway

(BearerPolicy

Enforcer)Service1

(e.g.Internet)Service2

(e.g.P2PFileSharing)Service3

(e.g.IMS-VoiceorMTV)DefaultBearerDedicatedBearerIPAddressServiceDataFlow(SDF)DefaultBearer在新PDN連接建立時創(chuàng)建，用戶attach時默認承載會隨之建立每個PDN連接有一個DefaultBearer，提供基本的連接服務(wù)DefaultBearer為PDN連接提供“永遠在線”服務(wù)，存活于PDN連接的整個生命周期DefaultBearer是Non-GBR類型的承載DefaultBearer（默認承載）當(dāng)需要為同一用戶接入相同PDN網(wǎng)絡(luò)的不同數(shù)據(jù)流提供不同的QoS服務(wù)保證時，需要建立DedicatedBearer來承載不同的數(shù)據(jù)流DedicatedBearer可以是Non-GBR或GBR類型的承載DedicatedBearer（專有承載）30EPS承載-GBRBearer&non-GBRBearerTimeTotalEdge-to-Edge(UEs

GW)TransmissionCapacity(asafunctionofallresourcesandallactiveusers'location)ServedTrafficGBR

AdmissionThresholdGBRTrafficNon-GBRTrafficReservedbutUnusedGBRCapacity

isAvailabletoNon-GBRTraffic在GBRBearer存活期間網(wǎng)絡(luò)為之分配并保持專用資源GBRBearer用于承載需要帶寬保證的業(yè)務(wù)GBR業(yè)務(wù)的優(yōu)先級通常高于Non-GBR業(yè)務(wù)GBRBearer（GuaranteedBitRateBearer，

GBR承載）Non-GBRBearer的資源是按需分配的Non-GBRBearer用于承載無穩(wěn)定帶寬資源要求的業(yè)務(wù)Non-GBRBearer（Non-GuaranteedBitRateBearer，Non-GBR承載）3132EPS承載目錄一EPC基本原理二EPC關(guān)鍵技術(shù)EPC引入背景三33目錄三EPC關(guān)鍵技術(shù)QoS和策略控制互操作語音計費容災(zāi)34EPS系統(tǒng)提供一套端到端的QoS控制機制，由LTE終端、eNodeB、EPC設(shè)備共同實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的QoS接納控制相比2G/3GQoS控制由UE側(cè)發(fā)起，EPS承載的QoS控制策略的決策和下發(fā)由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定，減少Q(mào)oS協(xié)商步驟，避免網(wǎng)絡(luò)資源的浪費，有效提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。簡化QoS控制參數(shù)將QoS控制參數(shù)簡化為4個：QCI、ARP、GBR、MBR，有利于業(yè)務(wù)QoS策略的制定和下發(fā)。提高資源復(fù)用能力引入聚合最大帶寬概念，對資源進行統(tǒng)籌管理，避免承載空閑態(tài)的預(yù)留資源浪費，提高承載的統(tǒng)計復(fù)用能力，提高無線資源的使用效率。多級QoS控制粒度給出基于承載級、APN級、用戶級三種粒度的QoS控制機制，為運營商制定更靈活的業(yè)務(wù)策略提供QoS保證。EPC的QoS特性35EPCQoS參數(shù)QCI：描述了不同業(yè)務(wù)的QoS要求，主要用于承載建立后的資源調(diào)度控制，用于端到端的保證各種業(yè)務(wù)的QoS需求ARP：每個EPS承載有一個對應(yīng)的ARP值，ARP只在資源受限時使用，用來表示承載建立和保持的優(yōu)先級APN-AMBR：每個APN對應(yīng)的PDP連接有一個AMBR，該APN中的所有PDN連接的所有非Non-GBR承載共享該值UE-AMBR：每個UE有一個AMBR，該UE下的所有非GBR承載共享該AMBR值標(biāo)準(zhǔn)QCI屬性QCI資源類型優(yōu)先級時延預(yù)算丟包率業(yè)務(wù)舉例1GBR(GuaranteedBitRate)2100

ms1e-2LTE話音2350

ms1e-3實時游戲34150

ms1e-3視頻會議、視頻通話：如新聞采編播45300

ms1e-6視頻5Non-GBR1100

ms1e-6IMS信令66300

ms1e-6Video(BufferedStreaming)

TCP-based(e.g.,www,e-mail,chat,ftp,p2pfilesharing,progressivevideo,etc.)77100

ms1e-3話音、視頻(在線流媒體)交互類游戲88300

ms1e-6Video(BufferedStreaming),TCP-based(e.g.,www,e-mail,chat,ftp,p2pfile99

-

-sharing,progressivevideo,etc.EPC的QoS參數(shù)描述36EPC的默認承載QoS控制過程用戶附著即建立默認承載，QoS參數(shù)由HSS簽約提供，PCRF可以對其進行修改用戶附著MME獲取HSS簽約QoS參數(shù)，包括默認承載QCI、ARP、UE-AMBR、APN-AMBRMME請求SAEGW建立默認承載，并攜帶簽約QCI、ARP、APN-AMBREPCGW與PCRF交互，并攜帶獲取的QoS參數(shù)，PCRF可根據(jù)策略修改該參數(shù)EPCGW回復(fù)建立承載請求，并將PCRF下發(fā)的QoS參數(shù)返回給MMEMME根據(jù)從EPCGW處獲取的APN-AMBR和簽約UE-AMBR，計算用戶的UE-AMBR，將UE-AMBR、QCI、ARP發(fā)給eNodeB建立無線承載，將APN-AMBR、QCI發(fā)給UE完成端到端的QoS控制1支持標(biāo)準(zhǔn)Rx接口MMEBackbonePCRFAFEPCGWUEeNodeBHSS2345637EPC的專有承載QoS控制過程有差異化QoS需求的業(yè)務(wù)通過專有承載提供，QoS參數(shù)由P-GW或PCRF決定，MME、EUTRAN不能修改網(wǎng)絡(luò)決定的QoS參數(shù)與Pre-R8不同，EPC不允許QoS協(xié)商在資源不允許時，MME和E-UTRAN可以拒絕承載的建立或修改DLPFRANbearer,QoS=X(default)PCRFAF

GWTerminalApp1Rx:Service

sessioninfoGx:Policyrules.Service

PoliciesSubscriber

dataApp2Sessionsignaling

(RTSP,SIP,SDP)Sessionsignaling

(RTSP,SIP,SDP)bearer,QoS=YServiceData

FlowsApp1App2ULPF目錄三EPC關(guān)鍵技術(shù)QoS和策略控制互操作語音計費容災(zāi)39EPC與2G/3G互操作場景LTE到3G3G到LTELTE到2G2G到LTE空閑態(tài)AttachRAUAttachTAUAttachRAUAttachTAU數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)HandoverHandoverHandoverHandoverRAUTAURAUTAU語音業(yè)務(wù)HandoverHandoverHandoverHandoverRAUTAURAUTAU從無線角度，分別采用重選、切換、重定向及增強、CCO及增強等方式從核心網(wǎng)角度4041UE進行EPC

核心網(wǎng)標(biāo)識的映射從LTE移動到2G/3G，UE需要將GUTI映射為一個RAI和一個P-TMSI和一個P-TMSI簽名從2G/3G移動到LTE，UE需要將RAI和P-TMSI映射為一個GUTIMME進行用戶上下文信息轉(zhuǎn)換GUTI與RAI+P-TMSI的雙向轉(zhuǎn)換用戶安全上下文信息的雙向轉(zhuǎn)換：鑒權(quán)向量、安全數(shù)據(jù)EPCQoS與Relaese99QoS的雙向轉(zhuǎn)換映射PGW進行QoS、承載信息映射EPC的QoS與UMTS的QoS承載上下文與PDP上下文EPC與2G/3G互操作架構(gòu)41MMEGroupIDMNCMCCMMEcode31-30bit29-24bit23-16bitLAC(16bits)MNCMCCRAC31-30bit29-24bit23-16bitNRI(8bits)15-0bit15-0bit8bits23-16bit15-0bitM-TMSIGUMMEIP-TMSIP-TMSISignature最高bit=1UE從LTE移動到2G/3G，GUTI到P-TMSI和RAI的映射42MMEGroupIDMNCMCCMMEcode31-30bit29-24bit23-16bitLAC(16bits)MNCMCCRAC31-30bit29-24bit23-16bitNRI(8bits)15-0bit15-0bit23-16bit15-0bit最高bit=0M-TMSIGUMMEIP-TMSIP-TMSISignatureUE從2G/3G移動到LTE，P-TMSI和RAI到GUTI的映射互操作標(biāo)示映射4343P-GW/GGSN選擇SGSN和MME根據(jù)互操作時攜帶的P-GW/GGSN的IP地址選擇P-GW/GGSN節(jié)點SGSN選擇MME通過DNS查詢SGSN模式一：PUSH模式源MME查詢目標(biāo)SGSN在Handover時使用模式二：PULL模式目標(biāo)MME查詢源SGSN在TAU時使用MME選擇SGSN通過DNS查詢MME模式一：PUSH模式源SGSN查詢目標(biāo)MME在Handover時使用模式二：PULL模式目標(biāo)SGSN查詢源MME在RAU時使用互操作網(wǎng)元選擇目錄44三EPC關(guān)鍵技術(shù)QoS和策略控制互操作語音計費容災(zāi)現(xiàn)有的2G/3G網(wǎng)絡(luò)分為CS域和PS域2個部分CS域主要提供語音及短信業(yè)務(wù)PS域提供數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)EPC語音業(yè)務(wù)特點EPC本身不具備語音能力，需借助其他方案EPC網(wǎng)絡(luò)的一個顯著特點，即全分組域架構(gòu)，電路域消失目前電路域語音及短信業(yè)務(wù)收入仍是運營商的主要收入來源從長期的演進來看，電路域語音和短信業(yè)務(wù)有向EPC網(wǎng)絡(luò)遷移的趨勢EPC網(wǎng)絡(luò)中，需要承載語音及短信等電路域業(yè)務(wù)EPC語音業(yè)務(wù)特點網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀45EPC語音實現(xiàn)方案多模多待語音方案描述：通過一張USIM卡同時駐留在LTE和2/3G網(wǎng)絡(luò)，提供語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)短信方案描述：通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)提供短信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)要求：對網(wǎng)絡(luò)沒有改造要求終端要求：要求終端支持多模多待CSFB語音方案描述：CSFB是3GPPR8TS23.272提出的功能，用于LTE部署時，為保護2G/3G電路域投資，將LTE語音回落到2G/3G電路域核心網(wǎng)提供語音業(yè)務(wù)的一種解決方案。短信方案描述：不通過回落方式，通過MME和MSC之間的接口直接傳遞短信，實現(xiàn)短信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)要求：eNodeB,MME以及MSS需要升級支持基于SGs接口，支持CSFB功能；HLR支持MTRR功能終端要求：LTE終端需要支持多模單待，支持基于CSFB功能VoLTE語音方案描述：VoLTE目前采用GSMA認可的OneVoiceProfile方案，即將IMS作為全IP網(wǎng)絡(luò)的核心控制，將LTE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)作為IP承載層，提供VoIP服務(wù)；該方案需要通過SRVCC技術(shù)保證語音業(yè)務(wù)連續(xù)性關(guān)鍵技術(shù)SRVCC：SRVCC是3GPPR8TS23.216提出的功能，是針對部分區(qū)域部署IMS且由IMS提供語音業(yè)務(wù)時，當(dāng)用戶切換到非IMS區(qū)域時，用于保證語音業(yè)務(wù)連續(xù)性的一種解決方案短信方案描述：采用IMS短信方案VoLTE網(wǎng)絡(luò)要求：PGW支持P-CSCF發(fā)現(xiàn)功能，同時LTE網(wǎng)絡(luò)支持與IMS網(wǎng)絡(luò)的計費信息傳遞SRVCC網(wǎng)絡(luò)要求：eNodeB、MME、HSS、MSS、SGSN支持SRVCC相關(guān)功能，需要支持Sv接口終端要求：雙模單待，支持IMS語音，若需要SRVCC功能，則終端還需支持SRVCC46全球運營商EPC語音解決方案目前全球大部分WCDMA運營商均選擇CSFB作為短期LTE語音解決方案，VoLTE作為長期解決方案全球大部分CDMA2000運營商均選擇CDMA語音作為短期LTE語音解決方案；發(fā)展雙模終端，同時積極的開展VoLTE工作LTE聯(lián)盟成員均選擇CSFB作為短期LTE語音解決方案AT&T宣稱其將僅與支持CSFB的運營商網(wǎng)絡(luò)簽署LTE漫游協(xié)議Telefonica在德國由于其3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題而優(yōu)先選擇回落到2GDocomo的LTECSFB優(yōu)先選擇回落到3G網(wǎng)絡(luò)全球LTE語音發(fā)展情況LTE運營商語音解決方案呼叫建立時延AT&TCSFB語音CSFB

3G的呼叫建立時間為6sTelefonicaCSFB語音德國優(yōu)先選擇CSFB

2G，呼叫建立時間5.9sDocomoCSFB語音優(yōu)先選擇CSFB

3G，呼叫建立時間7.24sT-MobileCSFB語音/VodafoneCSFB語音/SKTCSFB語音/SBMCSFB語音/VerizonCDMA語音/KDDICDMA語音/全球運營商LTE語音現(xiàn)狀目錄48三EPC關(guān)鍵技術(shù)QoS和策略控制互操作語音計費容災(zāi)GnGnGSM/GPRSWCDMALTESGSNSAEGWMME業(yè)