1、LTELTE网络组织及网元部署分析网络组织及网元部署分析网络监控处网络监控处- 2 - EPC基本知识核心网集中融合组网LTE语音方案码号需求及分配原则2承载方案与路由组织EPSE-UTRANUEEPCEPC: Evolved Packet CoreEPS: Evolved Packet SystemLTE的基本概念p LTE(Long Term Evolution长期演进)与SAE(System Architecture Evolution系统架构演进)是3GPP提出的两大研究计划名称,分别侧重无线接入技术和核心网络架构p 2007年正式启动标准制定阶段,演进网络更名为EPS (Evolve
2、d Packet System),EPS是整个网络体系的全称。由于LTE名称使用起来更简单明了、通俗易懂,更具备可宣传性,目前LTE已成为整个系统对普通公众宣传的名称。 EPS = UE + E-UTRAN + EPCEPC = Evolved Packet Core,是核心网; EPS = Evolved Packet System是整个网络体系的全称3HLRGGSNMSC Server2G/TD核心网PS域MGWDNSCGRRUBBURNCBTSBSCTD无线网2G无线网Iu-PSGbSGSNIu-CSA2G/TD核心网CS域McDGrGnCMNETIur-gGaGaGiHSSLTE/EP
3、C核心网DNSCGMMES1-UCMNETP-GWS11SAE-GWS6aS5/S8S10SGiEPC与2/3G核心网架构比较S4 SGSNS1-MMES4S3RRUBBURNCRRUBBULTE无线网S-GWBTSBSC2G无线网TD无线网GbIu-PSGPRS网络架构E P S网络架构 PS only 全IP化 控制承载分离 多接入 永远在线4EPS系统主要网元(1/2)MMEMME:LTE接入下的控制面网元,负责移动性管理功能S4 SGSNS4 SGSN:2G/3G接入下的控制面网元,相当于接入2G/3G的MME,进行移动性管理和会话管理S-GWS-GW:SAE网络用户面接入服务网关,相
4、当于传统Gn SGSN的用户面功能P-GWP-GW:SAE网络的边界网关,提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能,相当于传统的GGSNHSSHSS:SAE网络用户数据管理网元,提供鉴权和签约等功能PCRFPCRF:策略控制服务器,根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控AFAF:业务策略提供点eNodeBeNodeB:负责无线资源管理,集成了部分类似2G/TD基站和基站控制器的功能5EPS系统主要网元(2/2)LTELTE网元与网元与2/3G2/3G网络中相关网管在功能上的对应关系:网络中相关网管在功能上的对应关系:62/3G网元网元LTE网元网元主要功能主要功能BTS/Node
5、BeNodeB无线资源管理BSC/RNC无SGSNMME负责核心网控制面接入GGSNSAE-GW(S-GW+P-GW)S-GW负责LTE用户面接入P-GW负责连接外部数据网络HLRHSS存储用户开户和签约数据GPRS CGEPC CG生成LTE用户话单GPRS DNSEPC DNS 负责LTE域名解析HSTPDRALTE用户IMSI路由翻译EPS系统主要接口S1S1:EPC与eNB的接口,包括控制面接口S1-MME和用户面接口S1-U(GTPv1)S6aS6a:MME通过S6a接口从HSS获得鉴权和签约信息,协议基于Diameter,传输层基于SCTPS6dS6d:S4-SGSN通过S6d接口
6、从HSS获得鉴权和签约信息,协议类型同S6aS11S11:控制面网元MME和用户面网元S-GW间的信令接口,基于GTPv2S10S10:进行MME间互操作时,MME通过S10接口传递承载上下文信息,基于GTPv2S5S5:S-GW和P-GW间接口,包括控制面(GTPv2)和用户面(GTPv1)S8S8:国际漫游接口,拜访地S-GW接入归属地P-GW,协议同S5S3S3:当2G/TD与LTE互操作时,S4-SGSN与MME间通信的接口,基于GTPv2S4S4:S4 SGSN与S-GW间的接口,包括控制面(GTPv2)和用户面(GTPv1)GxGx:PCRF与PCEF(位于P-GW)间的接口,用户
7、业务信息上报和策略下发,基于Diameter协议RxRx:AF通过Rx接口向PCRF通知业务属性S9S9:拜访地PCRF与归属地PCRF互通接口,用户获取归属地策略信息SGiSGi:分组域数据访问外部业务平台的接口,类似GPRS网络中的Gi接口7接口协议变化p 控制面接口协议栈主要变化:p GTPv2-C协议:p 由于Qos机制等发生较大变化,S5/S8、S10、S11等接口控制面协议使用GTPv2-C,与现网Gn/Gp接口使用的GTPv1-C有较大区别,且相互之间不能直接兼容。p Diameter协议p MME/S4 SGSN与HSS之间的S6a、S6d接口采用Diameter协议(SGSN
8、与HLR之间Gr接口采用MAP协议)。p PCC相关的Gx接口(PCRF与P-GW间)、Gy接口(PCRF与AF)采用Diameter协议。p SAE-GW与OCS之间的Gy接口采用Diameter协议。p 用户面接口协议栈与现网相比,均基于GTPV1-u,总体变化不大。8鉴权与加密RAND:随机数,网络生产并下发UESRES/RES:用于网络对UE鉴权Kc:三元组加密密钥,用于空口加密IK:完整性密钥,用于完整性保护CK:五元组加密密钥,用于空口加密AUTN:用于UE对网络鉴权Kasme:产生其他低层密钥,实现NAS、RRC层加密、完整性保护及空口用户面加密KiRANDSRESKcKRAND
9、RESIKAUTNKRANDRESKasmeAUTNCKGSM AKAUMTS AKAEPS AKASIMUSIMUSIM无 国际规范要求LTE采用USIM卡,采用全新的安全向量:KASME 、AUTN、RAND、XRES。不支持后向兼容SIM卡。p UMTS AKA五元组和EPS AKA四元组鉴权核心算法相同(Millenage),K值均为128位,只是在核心网接口中传递向量不同,五元组可以转化为四元组。p 标准TD-LTE手机仅支持USIM卡,支持5元组及5-4元组转换,不支持SIM卡,无法实现3-5-4元组转换p LTE采用层次化的密钥管理机制。p 对于空口加密算法,工信部正积极推进自主
10、知识产权的祖冲之算法(已纳入国际标准)。密钥分发机制三元组五元组四元组9跟踪区及跟踪区列表LTEMMETAITAITAITATATATAITAITATA 跟踪区(TA,Tracking Area)是EPS系统引入的新概念,用于用户的移动性管理 与LA(Location Area,位置区)和RA(Routing Area,路由区)类似跟踪区 跟踪区类似于2/3G网络中的LA、RA,是用户移动性管理及寻呼的最基本单位。 在CSFB等方案中,要求TA与LA有一定对应关系,以便用户回落到2G网络发起呼叫TA List1跟踪区列表(TA List,Tracking Area List),由几个 TA 组
11、成,在一个TA list中UE的移动不会触发TAU过程网络对用户的寻呼会在TA list中的所有TA进行,对于UE所注册的跟踪区,若处于同一个TA List ,则由同一个MME为其提供服务,以减少位置更新信令合理的TA List分配方式和设计方法可以有效地减少TAU发生概率,提高资源利用率LTE中TA List粒度是逐用户而且动态生成,附着、TAU或GUTI重分配过程中由MME分配给UE。单个用户TA List计算与规划较复杂也较关键(国际规范并未明确方法),目前此功能暂未启用跟踪区列表动态动态 暂未暂未启用启用10PDN连接 & 默认 APNpPDN连接 PDN连接指EPS系统为UE与一个外
12、部分组数据网络(PDN)之间建立的IP连接。 PDN连接中,UE由IP地址(一个IPv4地址和/或一个IPv6地址前缀)标识,PDN由APN标识。 一个PDN连接可包含多个EPS承载,包括一个默认承载和多个专有承载。pDefault APN(默认APN) 签约数据中定义的默认APN 在附着、UE请求PDN连接但未提供APN时使用,通过默认APN,网络在UE未发起业务时即建立起PDN连接,达到用户开机即“永远在线”目标,以便用户快速接入网络提供业务。11承载管理(1/2) 类似于2G/3G网络中的PDP上下文 EPS Bearer :在UE到P-GW之间建立,由无线承载 + S1承载+ S5/S
13、8承载共同组成。 网络通过Bearer ID唯一地标识一个承载, Bearer ID由MME分配。EPS 承载(Bearer)基本概念eNodeBTerminal网关(策略)业务1(如Internet)业务2(如P2P文件共享)业务3(如IMS语音)默认承载(类似基本默认承载(类似基本PDP上下文)上下文)专用承载(类似第二专用承载(类似第二PDP 上下文)上下文)IP 地址业务数据流 (SDF) 在新PDN连接建立时创建,用户附着时默认承载会随之建立。存活于PDN 连接整个生命周期,提供基本的连接服务,为PDN连接提供永远在线。 默认承载属 Non-GBR 类型,其QoS参数由MME根据HS
14、S签约参数分配,P-GW可根据PCRF信息修改该参数。默认承载(Default Bearer) 当要为某用户接入相同PDN的不同数据流提供不同QoS服务时,需建立专用承载。 每个专用承载的QoS都不同,专用承载可以是Non-GBR 或 GBR类型 专用承载的创建或修改只能由网络侧P-GW发起,且QoS参数值总由分组核心网来分配专用承载( Dedicated Bearer )12承载管理(2/2) 存活期间网络为存活期间网络为之之分配分配并保持并保持专用资源专用资源 GBR Bearer用于承载需要带宽保证的业务用于承载需要带宽保证的业务 GBR 业务的业务的优先级通常高于优先级通常高于Non-
15、GBR业务业务保证带宽承载(GBR Bearer) Non-GBR Bearer的资源是按需分配的的资源是按需分配的 Non-GBR Bearer用于承载无用于承载无稳定带宽资源稳定带宽资源要求的业务要求的业务不保证带宽承载(Non-GBR Bearer)专用承载专用承载默认承载默认承载非非GBR承载承载GBR承载承载QCIARPQCIARPAMBRGBRMBRp 实现永远在线的关键概念p 在附着时缺省承载建立p Default QoSQoS 等级标识最大聚合带宽13EPS QoS参数 QCI: 描述不同业务的QoS要求网络中只传递QCI标号,具体参数(资源类型、优先级、时延、抖动等)与QCI
16、的对应关系在各网元中配置,以标准取值为基准,以保证不同厂家间互通的QoS一致性 (减少传递信息量,简化协商流程、提高效率) QCI参数可由运营商扩展,如为物联网的应用定义单独的参数QCI参数主要用于承载建立后的资源调度控制,用于端到端的保证各种业务的QoS需求GBR类型只能由专有承载使用序号资源类型优先级时延预算丢包率业务举例1GBR(Guaranteed Bit Rate)2100 ms1e-2LTE话音2350 ms1e-3实时游戏34150 ms1e-3视频会议、视频通话:如新闻采编播45300 ms1e-6视频5Non-GBR1100 ms1e-6IMS 信令66300 ms1e-6V
17、ideo (Buffered Streaming)TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)77100 ms1e-3话音、视频(在线流媒体) 交互类游戏 88300 ms1e-6Video (Buffered Streaming), TCP-based (e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file 99 - -sharing, progressive video, etc.14- 15 - EPC基本知识核心网集中融合组网LTE语音方案码
18、号需求及分配原则15承载方案与路由组织 运营商通过采用集中化部署和大容量设备,运维模式向集中化转变,大幅缩减运营成本,LTE目前处于建网初期,中国移动可以此为契机实现集中化部署p 印尼某运营商从2010年开始实施软交换集中化改造, 其Jabodetabek大区计划率先于2012年全部完成MSC-S的大容量集中化,将由4个MSC-S BC(每个BC带9刀片)代替原有16个MSC-S ,实现每用户OPEX(主要是O&M)降低5060%。p 澳大利亚Telstra在2008年启动Next G计划,拟降低网络OPEXp Next G第一期采用爱立信CP-60,并集中部署在5个中心,节省OPEX约50%
19、p Next G第二期采用爱立信BC,集中部署在两个中心,进一步节省OPEX约60%1、集中化:网络集中化发展趋势1、集中化:LTE网元集中化设置 SAE-GWSAE-GWMME MMEHSS基地MME:MME设备采用以省为单位集中方式,省内设置多台MME时部署MME Pool。(分省集中)SAE-GW:由于内容源下移趋势不明显,且本地交换类业务流量占比不高,初期建议采用SAE-GW省中心部署方式。 (分省集中)DRA:全国集中为主,适当增加大区中心或者少部分大业务量省独立设置,对信令网一个平面的DRA进行分散,保证信令网络安全冗余。(7+2、分平面、网状网模式)HLR/HSS:对于“不换号”
20、业务(手机用户),建议以省为单位集中;对于“换号”业务(数据卡),如启用全新号段,可采用全网基地集中设置。(分省集中)DRAMMESAE-GW省中心地市eNodeBeNodeBeNodeBHSSeNodeB:不涉及集中化,根据业务需求设置在地市。已决策已决策DRA:全网集中为主,增加少部分大业务量省独立设置的方式为辅进行部署HSS:采用不换号用户策略时,基地集中需要按LTE业务发展地区,跨省搬迁用户数据、调整信令网规划、BOSS开通流程复杂。将按照以省为单位集中设置MME:全网集中部署方式涉及省部级局数据配置、调整工作量巨大,直接影响业务响应效率,将采用以省为单位集中设置SAE-GW:初期内容
21、源及互联网出口位置高,本地业务流量占比不高,将采用以省为单位集中设置;后期可随内容源下沉、VoLTE语音需求酌情考虑下沉到地市2、核心网融合组网:可行性分析18 LTE扩大试验网阶段,为避免对现网的影响,并充分验证LTE各方面的功能与性能,主要采取独立建网的方式。 在全网正式商用阶段,LTE与2/3G核心网是否可融合组网 ?网间切换信令在融合设备内实现网间切换信令在融合设备内实现提升网间切换质量,降低信令负荷2G/TD/LTE网络共享容量与资源,避免设备投资浪费,保护现有投资简化网络组织架构,降低维护成本设备数量减少设备数量减少统一控制面统一控制面统一数据面统一数据面2G/TD/LTE2G/T
22、D/LTE共共核心网核心网融合组网时处理能力在融合组网时处理能力在2G/TD/LTE2G/TD/LTE间动态共享,随用间动态共享,随用户逐渐向户逐渐向LTELTE迁移,实现资源平滑迁移,保护网络投资迁移,实现资源平滑迁移,保护网络投资2G/TD/LTE2G/TD/LTE用户信息共享资源用户信息共享资源实现核心网设备用户公共信息的资源共享实现核心网设备用户公共信息的资源共享利于引入统一的容灾和备份机制利于引入统一的容灾和备份机制有融合必有融合必要要p 新建MME具备扩展SGSN能力、SAE-GW、HSS设备已经具备现网GGSN、HLR设备能力p 对于现网HLR、SGSN、GGSN等设备,总体近8
23、0%具备升级支持LTE相关功能网元的能力2.12.1、HSSHSS与HLRHLR融合方式(1/21/2)升级或替升级或替换现网换现网HLRHSS/HLRTD-LTEMME/SGSNMMETD/2GMSCSGSN方案一:直接升级或替换方案 优点:HSS/HLR共享资源,一点开通,数据一致性及用户感受最佳 缺点:初期改造工程量较大TD/2GHSS/HLRTD-LTEMME/SGSN现网HLRSGSNMSCFNR全部2G/TD/LTE用户BOSSTD/2GHSS/HLRTD-LTEMME/SGSN现网HLRMSCSGSNAUTN1AUTN2BOSSLTE用户方案二:FNR方案方案三:HSS、HLR分
24、设方案 优点:初期网络改造工程量较小 缺点: 多点开通;现网HLR增加FNR功能;后期涉及HSS、HLR用户数据合并;不满足“两不一快” 优点:初期HLR不改造 缺点:多点开通;鉴权重同步问题;后期涉及HSS、HLR用户数据合并;不满足“两不一快” n 方案一:为融合方案,网络结构简单清晰、业务质量最佳、不涉及多点开通,是HSS/HLR融合的主要方案。n 方案二、方案三:难以满足“两不一快”的市场策略2.12.1、HSSHSS与HLRHLR融合方式(2/22/2)第第 20 页页厂家厂家硬件型号硬件型号软件版本软件版本是否支持是否支持HSS/HLR融合融合支持方式支持方式设备数量(个)设备数量
25、(个)硬件硬件软件软件爱立信CP33/CP40R12否否193CP50/CP60R12是,涉及用户数据割接是,涉及用户数据割接新增BE,将用户数据全部割接至新增的BE升级237HLR BC(注1)R14是改造无7诺西DX200 M11M14M14是改造升级337OPEN ATCA(注1)M16是无打开功能9华为OSTA1.0小型机V6R3否否72OSTA1.0+OSTA2.0V9R3是将前台OSTA1.0替换为2.0升级32OSTA2.0(注1)V9R6是无升级137阿郎A1430标准版R3/R4否否无升级84A1430增强版R3/R4是无升级3中兴V3V3.07是无需额外新型硬件升级261、
26、华为OSTA1.0、爱立信CP33/40、上海贝尔A1430标准版不支持融合,需替换(约349,占比30.7%)2、爱立信CP50/60、华为“OSTA1.0+2.0”平台HLR硬件改造工作量较大,尤其爱立信涉及用户数据搬迁n 对于现网对于现网HLR是否升级为融合是否升级为融合HSS/HLR设备,应同时重点考虑以下设备,应同时重点考虑以下4大因素:大因素:设备具备软件升级支持的能力设备处理能力尚可,满足LTE大数据的用户行为特征需要设备设置在省会或者区域中心:现网有467台HLR设置在非省会或者区域中心设备入网小于7年:现网共有249台超过7年的HLR设备n 现网现网HLR (共(共1137台
27、)硬件平台升级为台)硬件平台升级为HSS/HLR支持情况支持情况注1:与扩大规模试验网新建设备同平台硬件平台。上海贝尔HSS设备基于A1430增强版,中兴HSS设备基于V4硬件平台 现网HLR设备融合升级建议为实现“不换号”目标,现网HLR改造为融合HSS/HLR是网络部署的关键环节,请各省尽早启动现网HLR设备能力评估,确定改造方案、改造计划建议建议l 方案选择建议同时考虑以下5大因素:设备具备软件升级支持的能力设备处理能力尚可,满足LTE大数据的用户行为特征需要,部分老旧平台设备,例如华为PGP-8硬件平台(85台)、中兴V3硬件平台(8台)、爱立信M120硬件平台(138台)不建议升级。
28、容量利用率低于50%的设备,仍有余量处理LTE业务设备设置在省会或者区域中心(山东、福建、河北有部分设备设置在地市)设备入网小于7年2.22.2、 MME MME、SAE GWSAE GW建设方案(1/21/2)方案一:现网改造方案一:现网改造,即改造现网SGSN、GGSN分别支持MME、SAE-GW方案二:新建融合设备方案二:新建融合设备,即新建SGSN/MME、GGSN/SAE-GW设备,接入2G、TD和LTE无线网方案三:新建独立设备方案三:新建独立设备,即新建设备仅具备MME、SAE-GW能力,接入LTE无线网,后续再考虑接入2G、TD无线网方案比较方案比较方案一方案一方案二方案二方案
29、三方案三LTE用户体验有利于LTE与2G/TD互操作相对略差对现网的影响直接改造现网设备,影响较大需接2G/TD无线网,影响略小无影响网络演进符合符合符合维护管理简单新增节点,可能引入新厂家,相对复杂建设周期考虑安全性,建设进度相对略慢相对较快相对最快存在的问题尚未完成现网设备融合改造试点(包括现网2G/TD设备改造接入LTE无线网和新建设备同时接入2G/TD/LTE无线网)暂时未实现融合,仍独立组网2.22.2、 MME MME、SAE GWSAE GW建设方案(2/22/2)现网SGSN支持MME/SGSN融合的比例约为75.4%,诺西DX200、爱立信MkIV等不支持。现网GGSN支持S
30、AE GW/GGSN融合的比例为78.2%,诺西FlexiISN、摩托不支持。注1:与扩大规模试验网新建设备同平台硬件平台。表中红色字体涉及的平台平台老旧性能低,不建议进行升级改造SGSN硬件型号硬件型号现网现网软件软件版本版本是否支持是否支持MME/SGSN融合融合支持方式支持方式设备数量设备数量(个)(个)备注(备注(是否是否RIM流程)流程)硬件改造硬件改造软件改造软件改造爱立信MkIVR8否否12MkVIR8是无额外新型硬件R8/11B229是MkVI+R8是是诺西DX200 SG5SG7否否144是DX200 SG6SG7否否是DX200 SG7SG7否否是Flexi NS(注1)S
31、G8是无额外新型硬件NS3.024是华为CPCI 750BV8R9是同上V8R12(2013Q4)108是CPCI 750CV8R9是同上是OSTA 2.0(注1)V9R10是同上V9R11147是中兴V3V3.07是同上V3.0710否否厂家厂家硬件型号硬件型号现网现网软件软件版本版本是否支持是否支持SAE GW/GGSN融合融合支持方式支持方式设备设备数量数量(个)(个)硬件改造硬件改造软件改造软件改造爱立信M120M120E(注1)R5/10B是按容量增加接口板等硬件,无需额外新型硬件R5/12A173诺西FlexiISNFI3.2、FI4否否114FlexiNG(注1)NG10是同上N
32、G3.027华为PGP-8、PGP-8BV9R7、V9R8是同上V9R9198中兴V3V3.07是同上V3.078V4(注1)V4.10是同上V4.105鉴于分组域业务目前尚处于增长期,应优先保障现网业务需求,各省应综合考虑对现网设备进行评估,对于能力欠缺的省份,建议初期直接新建MME、SAE-GW设备建议建议- 23 - EPC基本知识核心网集中融合组网LTE语音方案码号需求及分配原则23承载方案与路由组织码号概述EPS码号码号2G/3G码号码号备注备注IMSIEPS与2G/3G码号机制相同MSISDNEPS与2G/3G码号机制相同IMEI(SV)EPS与2G/3G码号机制相同APN后缀3g
33、ppnetwork.orgIP地址IPV4/IPV6,使用机制与2G/3G相同EPC网元域名标识(网元域名标识(FQDN)SGSN Number、HLR Number网元标识GUTIP-TMSI临时用户标识TAI/TA listRAI位置标识ECGIBTS标识、NodeB标识EPS继承继承2/3G网络中网络中IMSI、MSISDN等码号,并引入等码号,并引入GUTI、FQDN等等新码号新码号新码号1:FQDN(EPS网元域名标识)n FQDN(Fully Qualified Domain Name )是)是EPS新的域名系统,用于核心网网元新的域名系统,用于核心网网元之间路由:之间路由:n 与
34、GPRS域名构成不同:2G/3G分组域顶级域名后缀为gprs,EPS顶级域名后缀为3gppnetwork.orgn MME域名标识:mmec.mmegi.mme.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org,其中 与 是MMEC及MMEGI的十六进制字符串。使用场景:MME FQDN主要用于由GUTI选择MME。n HSS、DRA、S-GW、P-GW等网元标识:后缀遵循标准构造方式: node.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org,node必须保留后缀之前按需求扩展,规则需遵循网络部统一发布的规范要求。n TAI 域名标识:tac-lb.tac-hb.tac.epc
35、.mnc.mcc.3gppnetwork.org使用场景:TAI FQDN主要用于在Handover时选择MME;Attach、切换时MME使用TAI信息选择S-GW。n S-GW与P-GW合设时,域名保持一致,以便于网元选择时优先发现合设节点。新码号2: GUTI(1/3)GUTIRAI/P-TMSIGUTIRAI/P-TMSI新引入码号新引入码号1:GUTIn 全球唯一临时标识(Globally Unique Temporary UE Identity),用途类似TMSI/P-TMSIu = 。GUMMEI是全球唯一MME标识符,由运营商确定;M-TMSI 由MME生成。u = ,u =
36、n 2G/3G与LTE进行互操作时,GUTI与RAI+P-TMSI需进行映射n GUTI在切换、与2/3G互操作、MME Pool实施中起重要作用。n GUTI中的MMEGI字段与LAC存在映射关系,MMEGI的取值需与LAC取值分离,即MMEGI的取值只能使用LAC未使用的值,否则SGSN可能找多个具有相同域名的节点。n 为保证省间互通不冲突,应保证各省MMEGI应取值不同。26GUTI中中MMEGI字段使用规划需与现网字段使用规划需与现网LAC分配统一规划,全网唯一。分配统一规划,全网唯一。n 问题一:问题一:MSB(Most significant bit ,已明确方案),已明确方案)n
37、 出现场景:多模终端从2G/3G网络移动至LTE网络,MME根据MMEGI首位判断用户是从SGSN移动而来,还是从其它MME移动而来,进而从不同网元获取上下文信息;n 标准方案: R8标准定义通过LAC/MMEGI最高位进行选择,规定MMEGI最高位必须为1,LAC最高位必须为0,以区分用户来自MME(1),还是SGSN(0);n 问题描述:包括中国移动在内的多家运营商的LAC最高位都已经使用,无法使用标准方案n 解决建议:n R10终端通过NAS信令通知MME该GUTI是映射而来,还是在LTE网络里产生;n R8/R9终端支持R10标准前,可采用Additional GUTI方案:MME根据
38、TAU或Attach消息中是否存在Additional GUTI,从来判断该用户来自MME还是SGSN。n 问题二:问题二:MMEGI与与LAC规划规划n 出现场景:多模终端从LTE网络移动至2G/3G网络;n 标准方案: Gn SGSN查找MME和查找其它Gn SGSN的方式相同,构造rac.lac. mnc. mcc.gprs ,n 问题描述:MMEGI与LAC取值必须不同,否则Gn SGSN可能找多个具有相同域名的节点,无法锚定到相应的网元获取用户上下文信息新码号2: GUTI(2/3)nMMEGI分配方案:MMEGI为16bit,L1L2L3L4,全网分配原则:n根据现网LAC分配情况
39、,高四位为0000的区段,共有连续值4096个还未使用。全网统一规划在此段划分一个特殊连续区段,用作各省MMEGI使用。 15-12bit高四位(L1)取0000; 11-4bit(L2L3)用于表示全国所有省,有28=256个取值,总部统一分配 3-0bit(L4)用来表示省内的pool信息,有24=16个取值,各省自行分配新码号2: GUTI(3/3)L3L1 L20123456789ABCDEF0001北京 河北 山西内蒙天津浙江福建02辽宁吉林黑龙江上海江苏安徽江西03山东湖北湖南广东广西重庆海南04河南四川云南陕西青海新疆宁夏05贵州西藏甘肃060708090A0B0C0D0E0FL
40、1L2为00的区段作为预留区段L1L2为0F的区段作为预留区段已分配每个区段内连续MMEGI值16个,每省预留1个区段新码号3: TAInTAI表示用户位置信息,类似2G/3G位置区LAI或路由区RAI,一个跟踪区可由一个或多个小区构成。nTAI组成:n MCC(移动国家码),MNC(移动网号) 与IMSI中的MCC、MNC相同。n TAC-跟踪区码,2字节,用16进制表示为x1 x2 x3 x4,用于标识一个跟踪区。nTAI全网分配原则:1.保证省间互通不冲突,各省TAC区段划分重用LAC区段划分方案,优先使用GSM区段。2.X1x2总部统一分配,x3x4由各省自行分配。MCCMNCTACT
41、AI组成及分配原则组成及分配原则X2 X10123456789ABCDEF01北京北京北京上海江西2天津广东广东广东广东广东河南3河北河北河北重庆山西山西河南河南河南4辽宁辽宁吉林黑龙江黑龙江内蒙河南5江苏江苏江苏山东山东安徽安徽浙江浙江福建6福建福建江苏山东山东安徽浙江浙江浙江江西7湖北湖北湖北湖南湖南海南广西广西江西8四川四川四川四川贵州贵州云南云南云南西藏9陕西陕西甘肃甘肃宁夏青海新疆A北京重庆广东广东上海天津B河北吉林山西河南陕西甘肃C辽宁黑龙江内蒙古D江苏江苏山东山东安徽浙江福建宁夏青海E湖北湖南海南广西江西F四川贵州云南西藏新建高四位为0000区段保留表中每个区段内连续TAC值为2
42、56个GSM使用TD使用新码号4: ECGI(1/2)PLMNPLMNMCCMNCECI(Cell ID)ECGIECGIeNB IDSector IDPLMNPLMNMCCMNCLACCell IDRNCCell IDGSMGSM:CGICGI(全球小区识别码(全球小区识别码) )TD-SCDMATD-SCDMA:CGICGI(全球小区识别码)(全球小区识别码)12bit16bit28bitLTELTE:ECGIECGI20bit8bit3位数字2位数字2G、3G、LTE中的中的Cell ID定义:定义:2G/3G2G/3G中全网统一分配中全网统一分配LACLAC、RNC IDRNC ID,
43、LTELTE中由于扁平中由于扁平化原因,化原因,BSC/RNCBSC/RNC取消,需要全网统一分配取消,需要全网统一分配eNBeNB ID ID标识,以便唯一识别小区。标识,以便唯一识别小区。16bit16bitGSM/TDSLTE全局全局ID名称名称CGI (Cell Global ID) ECGI (E-UTRAN Cell Global ID) 组成组成PLMN + LAC/RNC + Cell IDPLMN + Cell ID终端获取终端获取Cell ID方式方式读取空口广播(SIB3)读取空口广播(SIB1)新码号4: ECGI(2/2)nECI=eNodeB-ID(20bit)+C
44、ell-ID(8bit)。neNodeB-ID定义为X1X2X3X4X5(X1、X2、X3、X4、X5均为4bit长),取值范围为0 x00000 0 xFFFFF,全部为0的编码不用,其分配原则如下:nX1和X2由集团统一分配,建议参考RNC-Id分配方式。nX3、X4、X5由省里自行分配。nCell-ID由省里自行分配。n由于LTE全覆盖情况下eNodeB数量预期较多,ECI需合理规划使用与管理,避免资源浪费。X2X10123456789ABCDEF01北京北京北京上海上海上海2天津天津重庆重庆广东广东广东广东3河北河北山西山西河南河南4辽宁辽宁吉林吉林黑龙江黑龙江内蒙内蒙5江苏江苏江苏山
45、东山东安徽安徽6浙江浙江浙江福建福建湖北湖北7湖南湖南海南海南广西广西江西江西8四川四川贵州贵州云南云南西藏西藏9陕西陕西甘肃甘肃宁夏宁夏 青海青海新疆新疆ABCDEFECGI分配原则分配原则MCCMNCECI高四位为0000区段保留表中每个区段内连续eNodeB-ID值为4096个- 32 - EPC基本知识核心网集中融合组网LTE语音方案码号需求及分配原则32承载方案与路由组织LTE承载方案第 33 页E-UTRANMMES-GWP-GWSAE-GW/GGSNeNodeBHSS/HLRDNSCMNet等等外部数据网外部数据网S1-MMES1-US11S5/S8SGSNGGSNGnGnGrS
46、6aGnS10GnGiSGiIP承载网承载网TDM电路电路CMNetIP承载方式:S6a:IP承载网(IP信令网VPN) SGs:IP承载网(软交换信令VPN)Gx:IP承载网(PCC VPN)Rs、Ud:IP承载网(HSS VPN)MSC ServerSGsPTNPCRFGxGxBOSS OCSBOSS开户开户实时计费实时计费MSC ServerSGs现网设备现网设备新增新增EPC设备设备PTNCMNET承载:S11、S10、S5/S8、Gn、SGi、DNS查询接口。PTN承载:S1-MMES1-UX2路由组织承载方案域名解析域名体系和域名解析流程变化 新域名体系新域名体系: GPRS分组域
47、顶级域名为.gprs EPC顶级域名为.3gppnetwork.org epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org 新解析流程:新解析流程:S-NAPTR解析流程解析流程GPRS中通过A或或AAAA记录查询记录查询方式,DNS解析后直接得到网元IP地址LTE中SAE通过多级查询方式,可以根据DNS返回的参数(支持的接口,权重,优先级等)进行多次查询,选择合适的网元u 根据域名查询NAPTR记录,获得替换字段(可能是主机名)u 如NAPTR记录标识指明需要获取权重信息,通过替换字段查询SRV记录记录,获得权重高的主机名(可选)u 通过主机名查询A或AAAA记录,获得IP地址 需要新建
48、或软件升级现有需要新建或软件升级现有GPRS DNS以支持以支持SAE域名解析功能,同时需要增加新域名解析功能,同时需要增加新域名数据。域名数据。路由组织承载方案域名解析34S-GW、P-GW网元解析S-GW选择用户建立PDN连接时MME选择S-GW 根据TAI信息信息通过DNS进行选择tac-lb.tac-hb.tac.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org 如果S-GW和P-GW合设,根据DNS返回列表优先选择和P-GW合设的S-GWDNSeNodeBS1-US1-MMES11SGiOld MMEServing GWPDN GWS5/8SAE GWDNSeNodeBS1-U
49、S1-MMES11SGiMMEServing GWPDN GWS5/8SAE GWGn SGSNRNC/BSCP-GW选择用户建立PDN连接时,MME选择P-GW 根据APN信息信息通过DNS进行选择:.apn.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org LTE多模终端从Gn SGSN接入时,SGSN选择P-GW(GGSN) 根据APN信息信息通过DNS进行选择:.apn.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org 路由组织码号路由组织承载方案域名解析35国际漫游业务路由vLTE用户实现国际漫游业务需实现鉴权消息、地址解析消息、业务数据的互通。v鉴权消息鉴权消息:MME
50、发送至I-DRA(国际DRA)设备,通过I-DRA转接至用户归属网络HSS进行鉴权,并取用户签约数据。v地址解析消息地址解析消息:MME针对漫游用户APN发起解析查询,通过根DNS解析出归属网络P-GW地址。v业务数据业务数据:根据解析出的P-GW地址,S-GW将业务数据送至归属网络的P-GW。vEPC网络需建I-DRA、根DNS、根P-GW、BG设备。Diameter信令消息信令消息DNS查询信令消息查询信令消息媒体流媒体流BGP-GWSAE-GWS-GWMME根DNS省DNSI-DRAHSS根DNSI-DRAS-GWSAE-GWP-GWBG漫游漫游EPC网络网络鉴权消息鉴权消息地址解析地址
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