EPC原理与实践----2023/3/20

EPC原理与实践----2023/3/20

SAE----系统架构演进

EPC----演进分组核心

EPS----演进分组交换系统

运营商的业务网络及收入来源由2部分组成-----

   --------电路域CS------为终端用户提供语音及短消息服务

   -------分组域PS------为终端用户提供数据上网服务----数据转发过程中网元独自完成IP报文的封装与转发

SGSN-----SGW-----服务网关

GGSN----PGW------分组数据网络网关

移动通信系统组成------E-UTRAN网元+EPC网元+PDN网关------全IP网络，支持不同无线接入网络融合

eNodeB=NodeB+RNC------E-UTRAN网元

SAE-GW(系统架构演进网关)=SGW+PGW-----EPC网元

EPC用IMS网络系统传输语音业务  

EPC系统引入PCC（策略计费控制）架构---在TS23.203中定义----

    ------在PCC中再次引入PCRF（策略及计费规则功能）----集中控制节点

    ------计费控制----OFCS（离线计费系统）

          ------OCS（在线计费系统）----实时计费

      PCC功能----计费机制---基于流量，时间，事件

          ----基于业务的控制-----调整P2P下载速率---减少资源占用

          -----业务授权-----拒绝用户访问，调整到充值或资费页面

          -----QoS控制-----

          ------保证用户的公平使用-----SLA---服务等级协议

第二章，EPS提供的业务----

      语音------VoLTE

      短消息-----SMS---电路域提供服务----基于IP的应用

      数据上网-----

  CSFB----电路域回落----iPhone5s-----上网时候遇到来电，4G网络会断开----适合在LTE网络覆盖范围小，2G，3G早期部署

     VoLTE方案网络架构

第三章，EPS网络中的网元与接口

    eNodeB----无线接入----基站---RRU+BBU

    MME----LTE接入网络控制的主要节点

    SGW-----服务网关---用户平面

    PGW----提供到外部PDN的连接，为UE的数据报文提供路由转发

    HSS----用的的集中签约数据库---UE登记，鉴权

    PCRF----策略和计费控制----引入PCC

第四章，EPC网络的重要概念和特性

    用户标识GUTI----保护UE永久性身份识别IMSI不在空中接口传播时候被窃听

    跟踪区TA-----UE在不同路由区移动，重新进行位置及注册登记

    PDN连接与EPS承载-------PDN分组数据网络

    QoS与PCC--------根据用户的消费水平定义不同的用户类别---提供不同的客户质量

    MME池组-------

    节点选择功能------采用DNS来完成对网元的选择和寻址

          A记录--------NAPTR记录------FQDN完全合格域名------

第五章，EPC网络协议-----全IP网络----ATM和SS7协议族（7号信令协议）不复存在

     GTP-------GPRS隧道协议----负责EPS系统承载建立和维护---用户面和控制面协议栈完全一样，通过UDP端口号进行区分----GTPv2端口号2123，GTPv1用户面使用端口号2152

     GTPv1协议包头----用户层面协议

   

        字段的意义---第一部分                      字段的意义---第二部分

                                        

  GTPv2协议-----控制层面协议----建立和维护信令----移动性管理，隧道管理，路径管理                                               协议字段的意义

     Diameter---最早用于AAA用途，RADIUS的演进---提供认证，鉴权，计费

         Diameter协议接口协议栈

     NAS------UE和MME之间通过空中接口的高层控制平面信令消息--移动性和会话管理流程

      EMM------EPS移动性管理

      ECM-------EPS连接性管理

      ESM--------EPS会话管理

     SCTP------与TCP,UDP处于同层，传输层

     SIAP-------使S1-MME接口所使用的信令协议，提供E-UTRAN网络网元eNodeB和EPC网络网元MME之间的信令交互----3GPP TS36.413中定义

 

 

第六章，EPC网络的典型信令流程

      初始附着流程----

EPS初始附着及默认承载建立示意图

      专有承载建立流程-----

      专有承载去激活流程-----

      S1连接释放流程------

      业务请求释放流程------

      跨MME的跟踪区更新流程------

      去附着------

      LTE网络内部切换流程-------