1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedInternal SAE网络概述目录目录 基础知识基础知识 结构功能结构功能 接口协议接口协议 SAE网络相关标识网络相关标识HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 2移动通信技术演进路线l多种制式并存多种制式并存3GPP3GPP2IEEETop运营商其它运营商HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 3LTE/SAE基本概念lLTELong Term Evolutionp
2、LTE是3GPP演进到R8时的网络结构，是HSPA的后续演进目标；pLTE=E-UTRAN（无线接入子系统）SAE（核心网子系统）。lSAESystem Architecture Evolutionp由于LTE架构是完全建立在分组域之上的，LTE的系统也被成为EPS（Evolved Packet Sytem）；pSAE也被称为EPC（Evolved Packet Core）。3GPPR97R99R5R7R8HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 4网络演进对设备的要求设备宽带化设备宽带化每用户要求带宽百倍提升需要设备提供更高的吞
3、吐量网络扁平化后，核心网直接面对大量基站需要设备提供更强的信令处理能力“永远在线”用户比例增加IMS&M2M 业务的引入需要设备支持海量的用户数和更高的可靠性网络逐渐IP化，增强冗余部署需要更为有效的维护手段和故障诊断方法业务实时化业务实时化Voice over PS，以及流媒体业务的需要需要端到端的QoS控制，并提高业务可靠性保障高端用户及优先业务的实时性能需要提供带宽管理，策略控制后向兼容、平滑演进后向兼容、平滑演进支持2G/3G传统业务的接入需要核心网支持多接入，设备提供平滑演进HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 5L
4、TE/SAE网络架构的特点l核心网与接入无关：支持各种接入，包括非3GPP接入方式l全分组域组网，支持IP宽带业务l简化网络结构和协议标准，无线网络扁平化l高数据传送速率l优化信令流程，减少网络时延，缩短接续时间，提升网络性能l针对不同接入技术，提供端到端的QoSl支持不同网络间、不同移动技术间业务的连续性l保护网络升级投资，减少TCO下行速率下行速率100Mbps/20MHz上行速率上行速率50Mbps/20MHz用户面时延用户面时延5ms控制面时延控制面时延50ms dormant active带宽带宽1.25,1.6,2.5,5,10,15,20MHz（上下行）（上下行）移动性移动性最优
5、状态最优状态 0-15 Km/h维持高效维持高效 15-120 Km/h正常工作正常工作 120-350 Km/h容量容量每小区至少支持每小区至少支持200激活用户激活用户/5MHzHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 6不同技术对比（基于10000个基站的网络模型）*数据来源：Analysys Research，2007*数据来源：Unstrung Insider，20073GPP技术对比UMTSHSPA(2x5MHz)LTE(2x5MHz)理论平均速率128-384 k bps1 M bps4 M bps理论最大速率2 M
6、 bps14 M bps20 M bps每月下载流量230 TBytes500 TBytes1800 TBytes每Mbytes成本EUR0.06EUR0.03EUR0.01不同体制技术对比LTEWiMAXUMB市场环境GSM/UMTS运营商首选运营商首选市场推动积极市场推动积极基本无人问津基本无人问津传统网络兼容与与3GPP网络兼容良好网络兼容良好很难兼容很难兼容与与3GPP2网络兼容良好网络兼容良好无线性能性能出色性能出色需要保持对需要保持对3GPP的领先的领先目前性能最为出色目前性能最为出色商用时间2010年年2008年年2009年年IPR分散分散分散分散集中在少数大公司集中在少数大公司
7、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 7部署LTE/SAE网络的推动力l截至到2007年7月，全球共有59个国家的117个运营商部署了HSPA网络；l随着HSPA网络的部署，数据传输速率大大提升。随之而来的是大量革命性的新业务和新应用，于是用户数，特别是网络流量急剧增长；l在给运营商带来收入的同时，使得HSPA网络不堪重负。文字短信（80条）多媒体彩信（15条）网络浏览（30分钟）壁纸下载（10次）音乐下载（5次）通话（300分钟）电视/视频（150分钟）用户每月下载数据流量（用户每月下载数据流量（Mbyte）数据网络商务消息
8、音乐电视游戏个人定制付费信息浏览P2P消息运营商非语音收入（运营商非语音收入（EUR Billion）*数据来源：Analysys Research，2007HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 8l灵活利用频谱：可在不同的带宽，不同的频段下工作l浏览速度：LTE在浏览Internet的速度上，甚至和固网不相上下，同时拥有固网所缺乏的移动性优势l音乐下载：结合iPhone等新型业务模式，发挥速度快，吞吐量大的优势l视频电话：解决了视频电话低刷新率，电池消耗快的问题l吞吐量：总吞吐量远远超出HSPA，克服HSPA网络容量不足的困
9、难l跨网业务：跨不同接入技术的业务平滑性，给移动网络带来更多的业务LTE/SAE 解决运营之道带宽资源缺乏，频谱利用率低带宽资源缺乏，频谱利用率低网络容量紧张，建设费用昂贵网络容量紧张，建设费用昂贵业务开展困难，用户满意度差业务开展困难，用户满意度差无法跨网运营，技术兼容性差无法跨网运营，技术兼容性差解解 决决 方方 案案HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 9目录目录l基础知识基础知识l结构功能结构功能l接口协议接口协议l编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confident
10、ial Page 10PS核心网网络演进HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 11EPS网络架构HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 12EPS网络功能lEPS网络实现以下逻辑功能：网络实现以下逻辑功能：p网络接入控制功能p数据路由和转发功能p移动性管理功能p安全功能p无线资源管理功能p网络管理功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 13SAE架构分析n控制面和用户面分离，MME单独为一个节
11、点，GW划分为一个Serving GW，一个PDN GW，作为一种优化架构，两个GW可以合一部署。nS1接口用户面采用GTP-U，QoS架构保持不变，即不同承载使用不同的隧道。nSM位于MME，MME和Serving GW的接口标准化，并且MME和Serving GW可以在实现中，部署于同一个物理节点或者分开的物理节点中。nS5存在GTP和PMIP协议两种可能选择。nS3、S4、S11接口明确采用GTPHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 14SAE网络架构-Gateway合设n作为一种优化架构，Serving Gateway
12、 和 PDN Gateway可以合一部署。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 15SAE网络架构Home Routed的漫游方式nS5和S8接口存在GTP和PMIP协议两种可能选择。nS5和S8a/b接口不需要级联（chaining），即漫游Home Routed Traffic场景只需要S8a/b漫游接口，不需要S5接口同时存在。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 16SAE网络架构Local Breakout的漫游方式HUAWEI TECHNOLOGI
13、ES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 17SAE NON-3GPP网络架构 SGi PCRF Gx HSS S2b SWn Operators IP Services (e.g.IMS,PSS etc.)SWm SWx Untrusted Non-3GPP IP Access SWa HPLMN Non-3GPP Networks S6b Rx PDN Gateway ePDG 3GPP AAA Server Gxb S2a Gxa Trusted Non-3GPP IP Access STa Gxc S5 S6a 3GPP Access Serving Ga
14、teway UE SWu HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 18SAE网络架构特征控制和承载的分离，分成控制面节点控制和承载的分离，分成控制面节点MME和用户面节点和用户面节点.架构扁平化，架构扁平化，BS+AGW的的Flat架构，架构，BS对对MME/Serving SAE GW可见可见全面分组化，下一代核心网将全部基于分组域，不再全面分组化，下一代核心网将全部基于分组域，不再有电路域有电路域.分离分离分组化分组化扁平化扁平化HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential
15、Page 19SAE网络架构特征支持多接入技术，支持和现有支持多接入技术，支持和现有3GPP系统的互通，同时支系统的互通，同时支持非持非3GPP网络网络(eg.WLAN、WiMAX)的接入，支持用户的接入，支持用户在在3GPP网络和非网络和非3GPP网络之间的漫游和切换网络之间的漫游和切换.支持端到端的支持端到端的QoS保证保证.增加对实时业务的支持，简化业务连接建立的时延，增加对实时业务的支持，简化业务连接建立的时延，连接建立的时间要求小于连接建立的时间要求小于200ms.多接入多接入实时业实时业务务QOSHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confiden
16、tial Page 20SAE各网元功能实体简介p移动性管理p会话管理p用户鉴权及密钥管理p合法监听(控制面部分)pNAS层信令的加密和完整性保护pTA List管理pP-GW及S-GW节点的选择p主要负责UE用户平面的数据传送、转发以及路由切换等p合法监听(用户面)p基于用户和承载的计费p路由优化和用户漫游时QoS和计费策略实现功能p基于用户的包过滤p合法监听pUE的IP地址分配，接入外部PDN的网关功能p上下行传输层数据包标记p上下行业务级计费、网关控制与速率执行p移动性管理p用户鉴权及密钥管理p3GPP用户签约数据管理p非3GPP用户签约数据管理MMEPDNGWHSSServingGWH
17、UAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 21目录目录l基础知识基础知识l结构功能结构功能l接口协议接口协议l编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 22SAE接口协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 23控制面协议栈NASRRCPDCPRLCMACL1NASS1-APSCTPIPL2L1RRCS1-APPDCPSCTPRLCIPMACL2L1L1HUAWEI TECHNOLOGI
18、ES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 24用户面协议栈HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 25S1接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 26S6a接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 27S10接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 28S11接口HUAWEI TECHNOLOGI
19、ES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 29S5/S8接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 30S5/S8接口:3gpp 23401l3GPP 23.401(3gpp access)：定义：定义S5/S8接口基于接口基于GTP协议。控制面使用协议。控制面使用GTPv2协议，用户面使用协议，用户面使用GTPv1协议协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 31Gx/Gxc接口P-GW/S-GWGx/GxcHUAWEI TECH
20、NOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 32SGi接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 33目录目录l基础知识基础知识l结构功能结构功能l接口协议接口协议l编号计划编号计划HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 34SAE网络标识HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 35EPS系统中的标识lGUTI（Globally Unique Temporar
21、y ID，GUTI)pGUTI=GUMMEI+M-TMSIpGUMMEI=MCC+MNC+MMEIpMMEI=MMEGI+MMECpM-TMSI类似UMTS系统的TMSI和P-TMSI两个参数PS域相关标识域相关标识MMCMNCM-TMSIMMECMMECI16bit8bit8bit16bit32bitHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 36EPS系统中的标识lTAI（Tracking Area ID，TAI)pTAI=MCC+MNC+TACpRNTI(Radio Network Temporary Identifer，RN
22、TI)pE-UTRAN新增了以下两种新的新增了以下两种新的RNTIpA.C-RNTI 在小区级识别RRC连接时，C-RNTI提供唯一的UE识别号。pB.RA-RNTI 在一些顺势状态时，避免冲突使用的。PS域相关标识域相关标识HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 37lAPN（接入点名，（接入点名，Access Point Name）l结构：结构：NI+OI .mnc.mcc.gprsAPNNetwork IDAPNOperator IDOperator ID:固定扩展，必须以“.gprs”结束Network ID 不能以“.
23、gprs”结束EPS系统中的标识HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 38APNMSMMEPGWPGWPGWDNSAPN1APN2APN3APN1=PGW1 IPAPN2=PGW2 IPAPN3=PGW3 IPAPNAPNPGW IPAPN1APN2APN3HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 39APN MME MS MME MSinternet PGW PGWRoamingAPN:CMNET区域1l通用通用 APN区域2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential Page 40APN MME MS MME MS PGW PGWRoamingAPN:test.xy VPN tunnell区域区域 APN区域1区域2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedInternal Thank YouHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.All rights reservedInternal 演讲完毕，谢谢观看！
