核心网基本原理及关键技术.ppt

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1、LTE核心网关键技术,苑红2012-3-21,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,LTE核心网(EPC)的架构变化和重要特点,标准LTE网络架构下，所有用户仅接入分组域 未来所有业务都应通过分组域提供；,仅有分组域，无电路域,控制和承载分离，网络结构扁平化,eMSC,MGW,CS,MGW,MSCS,PS,SGSN,GGSN,SGSN,EPC,MME,SAE-PGW,HSS,2G/TD核心网,LTE核心网,EPC无CS域,

2、控制和承载分离：控制面MME，用户面SAE GW；扁平化网络架构：LTE仅有eNodeB，用户面由2G/TD三级转发变为一级转发,GGSN,BSC,SGSN,MME,eNodeB,NodeB,RNC,BTS,核心网控制面协议主要基于GTPCv2和Diameter，用户面主要基于GTPUv1 传输层协议主要基于UDP和SCTP,S6a,DRA,DRA,SGSN,HSS,MME,为了进一步提高用户体验、降低时延，给用户提供差分化的服务，支持多种无线技术的接入，LTE核心网在2G/3G核心网的基础上做了革命性的演进。,基于全IP的架构,SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS,BSC/PCU,N

3、odeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,InternetPS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,MME：LTE接入下的控制面网元，负责移动性管理功能（包含了SGSN和RNC的部分功能）；S4 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-GW：SAE网络用户面接入服务网关，相当于传统Gn SGSN的用户面功能；P-GW：SAE网络的边界网关，提供承载控制、计费、地址分配和非3

4、GPP接入等功能，相当于传统的GGSN。,除了2G/3G/LTE接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式,-HSS：SAE网络用户数据管理网元，提供鉴权和签约等功能，包含HLR功能。-PCRF：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；-AF：业务策略提供点-eNodeB：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；,AF,Rx,EPC标准架构网元功能,控制面,承载面（用户面）,EPC标准架构接口功能,SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,

5、S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,InternetPS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,S1：EPC与eNB的接口(类似IU)，包括控制面接口S1-MME和用户面接口S-U（GTPv1）；S6a：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SCTPS6d：S4-SGSN通过S6d接口从HSS获得鉴权和签约信息，协议类型同S6aS11：控制面网元MME和用户面网元S-GW间的信令接口，基于GTPv2；S10：进行MME间互操作时，MME通过S10接口

6、传递承载上下文信息，基于GTPv2S5：S-GW和P-GW间接口，包括控制面（GTPv2）和用户面（GTPv1）S8：国际漫游接口，拜访地S-GW接入归属地P-GW，协议同S5,-S3：当2G/TD与LTE互操作时，S4-SGSN与MME间通信的接口，基于GTPv2-S4：S4 SGSN与S-GW间的接口，包括控制面（GTPv2）和用户面（GTPv1）-Gx：PCRF与PCEF（位于P-GW）间的接口，用户业务信息上报和策略下发，基于Diameter协议,AF,Rx,-Rx：AF通过Rx接口向PCRF通知业务属性-S9：拜访地PCRF与归属地PCRF互通接口，用户获取归属地策略信息-SGi：分

7、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,融合组网初期（扩大规模试验/试商用）,规模商用,独立组网（规模试验）,LTE核心网(EPC)分阶段部署方案,1、规模试验阶段，单厂家LTE独立组网，验证LTE基本功能；2、扩大规模试验阶段（试商用初期），采用新建EPC融合核心网和现网设备改造相结合的形式，实现互通，最大限度减少对现网的影响；3、试商用后期和大规模商用时，现网GPRS设备演进升级为核心网全融合设备，有效保护已有投资。,2G/TD,SGSN,GGSN,EPC独立组网,TD-LTE,GPRS核心网,DNS,GPRS CG,CS域核心网,HLR,EPC CG,MSC Ser

8、ver,GPRS DNS,SAE GW,MME,HSS,LTE规模试验阶段核心网组网架构,组网,新建HSS/HLR设备，通过S6a/MAP接口和融合MME/SGSN互通，存储LTE单模、LTE多模、LTE Mifi的新号段用户数据。纯2G/TD用户数据仍然存储在老HLR。新建MME设备支持LTE用户接入。新建SAE GW/GGSN设备，作为LTE单模、LTE多模、LTE Mifi的锚定点，纯2G/TD用户仍然要锚定到老GGSN设备。升级SGSN支持LTE终端能力的识别和锚定到SAE GW。新建LTE无线设备，在该区域覆盖LTE信号，可接入LTE单模、LTE多模、LTE Mifi等终端类型业务。

9、2G/TD无线信号全覆盖，实现纯2G/TD终端业务的连续性。,LTE单模终端：只在LTE覆盖区域接入互联网。LTE双模终端：在试验区域内的23G覆盖区和LTE覆盖区实现简单互操作。LTE MIFI：只在LTE覆盖区接入Mifi业务。,业务体验,实验室测试已基本结束，外场试验正在开展,LTE扩大规模试验(试商用)阶段核心网组网架构,组网,新建HSS/HLR设备，通过S6a/MAP接口和融合MME/SGSN互通，存储LTE单模、LTE多模、LTE Mifi的新号段用户数据。纯2G/TD用户数据仍然存储在老HLR。新建MME/SGSN设备区分2G/TD/LTE终端类型，实现不同的数据面锚定点的选择。

10、新建SAE GW/GGSN设备，作为LTE用户的锚定点，纯2G/TD用户仍然要锚定到老GGSN设备。升级SGSN支持LTE终端能力的识别和锚定到SAE GW。新建DRA实现省间漫游。新建LTE无线设备，在该区域覆盖LTE信号，可接入LTE单模、LTE多模、LTE Mifi等终端类型业务。2G/TD无线信号全覆盖，实现纯2G/TD终端业务的连续性。,2G/TD终端：在LTE试点区域和非试点区域，2G/TD终端体验一致。LTE单模终端：只在LTE覆盖区域接入互联网及短信业务。LTE双模终端：试点区域内或纯2G/TD网络中都能接入业务。LTE MIFI：只在LTE覆盖区接入Mifi业务。,业务体验,

11、业务平台,业务平台,Internet,Internet,2G/TD,SGSN,GGSN,2G/TD,新建核心网,HSS/HLR,TD,-,LTE,MME/SGSN,SAE GW,/GGSN,PCRF,用户面,控制面,现网设备,HLR,SGSN升级支持识别LTE终端能力,MSCServer,DRA,省间漫游,实验室测试华为、诺西、爱立信已结束，阿朗和中兴正在测试，外场试验正在计划,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,新引入

12、码号（1/3）,新引入码号（2/3）,新引入码号（3/3）,新引入码号：EPC网元域名标识（FQDN）,包括MME、SGSN、HSS、S-GW、P-GW标识MME的域名标识为：mmec.mmegi.mme.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org其它网元标识构造时，其后缀遵循标准构造方式：node.epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org，node必须保留，其前可跟随gw、hss等；后缀之前可以按需求扩展，比如可为：gw10.guangzhou.guangdong.nodeS-GW与P-GW合设时域名构造S-GW与P-GW域名字段数需保持一致，以便于网元选择时使用就

13、近原则合设的S-GW与P-GW域名需保持一致，以便于网元选择时优先发现合设的节点,MMEGI问题的产生背景,为什么要对LAC和MMEGI做区分？MMEGI和LAC共享16位的码号空间；LTE终端如果从LTE移动到2G/TD，用户进行路由更新，SGSN选择MME时需区分LAC和MMEGI的取值,MMEGI和LAC共享16位的码号空间，因此要求MMEGI与LAC取值不同，否则无法锚定到相应网元获取用户上下文信息，需进行MMEGI码号规划。,Gn SGSN判断用户源接入方式Gn SGSN查找MME和查找其它Gn SGSN的构造方式相同，只能构造为rac.lac.mnc.mcc.gprs若用户从LTE

14、移动到2G/TD网络，LAC是从MMEGI映射而来，且MMEGI和LAC共享16位的码号空间，因此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。,现有LAC划分情况,高四位为0000的区段，共有连续值4096个，还未使用,表中已分配的区段为现有LAC划分，每个区段内连续LAC值为256个,MMEGI的分配方案，待决策,MMEGI码号规划要求：与LAC取值不同为保证省间互通不冲突，应保证各省MMEGI取值不同MMEGI分配方案：MMEGI为16bit，L1L2L3L4,方法一：采用高四位L1为0000的区段，划分一个特殊连

15、续区段，用作各省MMEGI的划分,方法二：在非连续的未使用LAC区段中划分LAC值作为各省MMEGI使用,15-12bit高四位（L1）取0000；11-5bit表示全国所有省，有26=64个取值4-0bit用来表示省内的pool信息，有25=32个取值；,15-8bit高八位（L1L2）表示mmegi的type，选取表中未分配的区段；7-5bit表示省信息，有23=8个取值，表示8个省；4-0bit用来表示省内的pool信息，有25=32个取值；因此一个L1L2区段可以满足8个省的mmegi分配，为了满足全国所有的省，至少需要6个L1L2区段（eg:L1L2=12、13、14、15、16、1

16、7）,NRI和MMEC的映射，待决策,问题描述：MMEC与NRI存在映射关系，标准定义MMEC应为8bits，现网定义NRI为7bits在异系统附着、切换、RAU/TAU过程中要保证NRI和MMEC之间的相互映射解决方案：方案一：两个MMEC映射到一个NRI，即每个MME/SGSN节点配置两个MMEC和一个NRI特点：较易实现，但是无法充分利用MMEC的8bits字符空间方案二：推动NRI支持8btis特点：较难推动，多数厂家分配P-TMSI时对NRI位数有不同程度的占用，如果NRI支持8bits，会影响SGSN分配用户数有影响,S6a接口域标识规划建议遵循国际标准,S6a接口的Diamete

17、r信令存在省际漫游场景，需进行省间路由，有以下两种路由方式基于域（realm）路由：需进行域标识规划基于网元标识（host）路由：沿用标准定义，没有特殊域规划要求两种路由方式对域标识规划的需求不同。,基于网元标识路由改造网元少，域名及网元标识遵循国际标准，且针对国内和国际DRA的路由要求一致，建议采用基于网元标识路由，域标识遵循国际标准。,推荐方案,S6a接口网元标识扩展方式分析,S6a接口网元标识具有两种扩展方式根据省扩展：eg:网元标识=hss1.省名优点：后续DRA从大区组网过渡到分省组网，码号不用改变缺点：大区组网时，DRA上需配置各省域标识的局数据，数据配置较为复杂根据大区扩展：有两

18、种方式：一级扩展方式：网元标识=hss1.大区名二级扩展方式：网元标识=hss1.省名.大区名优点：DRA可以仅需要配置大区的局数据缺点：后续DRA从大区组网过渡到分省组网，全网码号都需要改变,建议S6a接口网元标识按省规划,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,LTE规模试验阶段分组核心网互通要求,Gn,Gn,GSM/GPRS/EDGE（+）,TD-SCDMA/HSPA,TD-LTE,SGSN,SAE GW,MME,业务

19、平台,HSS/HLR,GGSN,EPC核心网,PCRF,HLR,2G/TDPS域核心网,P-GW/GGSN,S-GW,Gr,现有2G/TD终端,LTE多模终端,DNS,SAE DNS,S5/S8,S11,S1-MME,S1-U,S6a,Gx,CG,LTE与2G/TD分组网络基于Gn/Gr接口进行互通，尽量降低对现有分组域的影响,MME：支持Gn接口，以及承载上下文与PDP上下文的映射；P-GW：包含GGSN完整功能HSS：包含HLR功能，支持Gr接口，支持2G/TD/LTE的鉴权及用户数据管理Gn SGSN：支持USIM鉴权,2G/TD用户仍然通过现有分组网络访问数据业务LTE多模终端从2G/

20、TD接入后，通过P-GW（GGSN）访问数据业务,SGi,路由问题：基于目前的网络接口设计，LTE多模终端从2G/TD网络接入时如果锚定到Gn GGSN，则无法平滑移动到LTE网络。解决方法：SGSN需能识别LTE用户，并将将LTE多模终端路由到P-GW（GGSN）。,LTE规模试验阶段分组核心网互通方法,规模试验阶段，多模终端,S1,MME,Iu,S11,PDN-GW/GGSN,S5/S8,Gb,Gn,Gn GGSN,Gn,Gn,Serving-GW,S10,Gn SGSN,GERAN,UTRAN,EUTRAN,Gn SGSN要求：升级支持终端携带的MS Network Capability

21、中的EPC Capability字段，并根据EPC capability字段将用户请求路由到P-GW支持EPC DNS地址解析，对于LTE多模终端接入，SGSN通过EPC DNS解析得到P-GW地址；对2G/TD终端，SGSN仍然使用GPRS DNS解析GGSN地址为了保证LTE多模终端在任何2G/TD覆盖区域接入后，都能连续移动到LTE网络，理论上现网全网SGSN需升级，但考虑初期主要是数据卡终端，移动性较低，只改造和LTE覆盖区域相邻的SGSN即可,EPC引入新的域名体系和域名解析流程,S9,新域名体系：GPRS分组域顶级域名为.gprs EPC顶级域名为.3gppnetwork.org;

22、epc.mnc.mcc.3gppnetwork.org新解析流程：S-NAPTR解析流程GPRS中通过A或AAAA记录查询方式，DNS解析后直接得到网元IP地址；SAE中通过NAPTR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。根据域名查询NAPTR记录，获得替换字段（可能是主机名）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，获得权重高的主机名（可选）通过主机名查询A或AAAA记录，获得IP地址需要新建DNS服务器；或软件升级现有GPRS DNS以支持SAE域名解析功能，同时需要增加新域名数据；,外部数据网络互通要

23、求,透明接入方式：EPC网络为用户提供Internet接入服务，P-GW的SGi接口直接接入CMnet省网节点非透明接入方式：EPC网络与其他ISP或企业内部网连接，P-GW应支持具有接入RADIUS服务器实现用户认证的功能。地址分配：用户的IP地址可以由P-GW本地配置，也可以作为DHCP客户端或者Radius/Diameter客户端从外部的DHCP服务器或者Radius/Diameter服务器获取IP地址和参数。,EPC网络通过P-GW的SGi接口以透明/非透明方式与外部数据网互连，连接方式与2G/3G分组域网络相同,国内漫游,LTE网络中，用户漫游信令采用Diameter，省际层面信令通

24、过新建DRA信令转接点路由，省内层面信令通过直连方式路由,S6a,MME,广州,HSS,S6a,MME,深圳,HSS,广东,省际区内漫游,省内漫游,省际区间漫游,省际DRA设备全连接,DRA,DRA,DRA,DRA,省际漫游：区内漫游：MME省际DRAHSS；区间漫游：MME省际DRA省际DRAHSS；省内漫游：MMEHSS,Diameter信令路由,省际层面：分区设置2对DRA划分为2个大区，大区1包括广州、深圳、厦门，大区2包括上海、南京、杭州。分区部署2对DRA节点，每对负荷分担，互为备份，负责转接区内和区间省际漫游Diameter信令。各试点城市的MME/HSS与所在大区1对DRA全互

25、联省内层面：省内漫游Diameter信令通过直连方式疏通，省内MME与HSS直连。,主侧设备：DRA，HSS，MME配合设备：eNB，SAE-GW,Diameter信令组网,国际漫游,LTE网络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。鉴权消息：MME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。地址解析消息：MME针对漫游用户的APN发起解析查询，通过根DNS解析出归属网络P-GW地址。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。EPC网络需建I-DRA、根DNS、根P-GW、BG设备。,Diamet

26、er信令消息,DNS查询信令消息,媒体流,MME,根DNS,I-DRA,HSS,DNS,I-DRA,中国移动EPC网络,合作伙伴EPC网络,鉴权消息,地址解析,业务数据,IP专网或专线,Internet,根P-GW,漫出用户,用户漫游入,用户漫游出,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,Diameter信令组网需求,省间漫游：S6a，S6d，S9（或Gx，Rx）,省内：S6a，S6d,Gx,Rx,国际漫游：S6a，S6d,

27、S9,LTE网络需要一张更通用、更简单、易扩展的信令网。,相对于2G/3G的7号信令网，EPC/PCC信令网需要连接更多类型的网元、承载更多类型的信令，需要一张更通用的基础信令网。用户处于漫游状态时，需从归属地的HSS获取用户信息、从H-PCRF获取用户策略，全网大量网元之间不可能全连接，需要提供信令中继、汇聚设备，组建信令网，提供信令路由。Diameter信令网数据配置更简化、可扩展性更强、基于IP传输。,Diameter信令网组网方案,全网部署一对国际侧DRA节点（I-DRA），负责中继/代理国际漫游Diameter信令。省际层面：分大区/省部署一对DRA节点，负责中继/代理省际漫游Dia

28、meter信令。省内层面：商用初期，可考虑采用静态直连方式路由。待LTE网络达到一定规模或有会话绑定需求时，再通过DRA中继。,不同场景下信令路由需求,分层组建Diameter信令转接网省内漫游，在商用初期通过静态配置直连，中后期通过DRA中继路由大区/省际、国际漫游通过DRA中继路由,DRA组网建议,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,HLR和HSS融合，为用户提供多接入服务,MME,Gr,SGSN,2G/3G,SAE

29、-HSS,S6a,现网HLR/AuC,LTE,MSS,C/D,SQNMS,SQN,SQN,SEQMS(0),SEQMS(1),SEQMS(31),终端比较SEQMS和网络下发的SQN，用户在域间漫游时SQN不匹配，鉴权失败，用户登网时延增加要求按域区分SQN的IND，要求现网HLR改造,（48bit）=SEQ|IND（43bit+5bit）,HLR和EPC-HSS重合的数据占比达64%，若不融合，存在重复投资鉴权功能要求按域配置鉴权参数，若不融合，现网HLR需改造若不融合，BOSS业务开通流程复杂效率低，存在双营帐问题，可能导致严重的数据不一致,鉴权重同步的原因和解决方案,HLR和SAE-HS

30、S重合数据,HLR/HSS融合阶段,SAE,PS,SAE-HSS（HLR）,CS,IMS,HLRSAE-HSSIMS-HSS,双模单待单卡终端,LTE数据卡终端双模双待双卡终端,总体目标：以LTE发展为驱动，通过HLR/HSS数据融合实现已有2G/TD用户号段升级LTE业务,PS/SAE,新建融合HLR/SAE-HSS的功能,1.USIM卡鉴权2.C/D/Gr/S6a接口功能3.HLR功能4.SAE-HSS功能,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部

31、署方案,3.互通和国际漫游,高清视频会议,IP专网,CE,蜂窝网QoS+IP承载网QoS组成端到端QoS机制,同时保证蜂窝网及IP承载网的QoS，才能实现LTE业务的端到端QoS,蜂窝网QoS,IP承载网QoS,蜂窝网的QoS与IP承载网的QoS存在映射关系，可由边界网元打标签实现，但现网未实现IMS类业务承载在IP专网，但IP专网只能区分CS语音信令/媒体、PS信令、IMS信令/媒体，粒度较粗，目前仅针对CS语音信令/媒体标记为高优先级，建议IP专网轻载保障所有业务QoSCMNET目前未实现区分业务优先级的QoS，无法保障在CMNET上承载的自有业务的QoS,CE,CMNET,第三方数据业务

32、,建议轻载以保证QoS,端到端的QoS需蜂窝网与IP承载网协同进行Qos保障，蜂窝网的QoS可以通过PCC架构实现区分业务优先级的 差异化QoS，IP承载网QoS可以采用IP报文的随路标签（DSCP值）实现差异化QoS，但目前仅针对语音实现端到端的QoS保障,自有业务平台,现网有能力但未实现,LTE QoS直接由网络侧决定，更简单高效,网络侧决定QoS,LTE QoS流程,2/3G系统，终端可以发起PDP的QoS修改流程，并通过终端、无线与网络之间的协商机制来决定QoSLTE系统，默认承载的QoS是由网络侧决定的，终端无权协商默认承载的QoS，若终端需要高于默认承载的QoS承载，只能通过专有承

33、载完成,Qos参数映射,EPS 网络定义了一套QoS参数，PCRF是QoS的主要决策点,EPS定义了承载级、APN级、UE级三个粒度的QoS参数HSS仅签约与默认承载相关的QoS参数，PCRF决定默认承载与专有承载QoS参数,业务需求与网络QoS的映射关系是3GPP定义的，与业务相关的网络QoS参数有QCI,ARP,GBR,业务需求,带宽，丢包率，时延等,3GPP定义,网络QoS,QCI,ARP,GBR,QCI:承载级报文处理优先级(如调度权重,接入控制,排队管理),决定报文的丢包率、时延,ARP:仅在承载建立及修改时参与资源分配优先级决策，承载建立后即失效，由QCI，GBR等决定,GBR:专

34、有承载的保证带宽,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,PCC是无线资源管控的主要手段,PCC已被公认为移动运营商无线资源管控的主要手段。PCC架构定义了从终端、核心网、业务平台到无线设备的端到端联动机制，能下发数据业务流的策略控制规则和计费规则，实现数据业务的差异化、精细化管控。相比2G/3G系统，LTE PCC架构强化了网络侧控制能力：2G/3G系统通过终端、无线与网络之间的协商机制决定QoS，网络侧控制能力弱LTE系

35、统由网络侧PCRF决定Qos，终端无权发起修改中国移动在PCC标准的基础上进行功能增强(ePCC)，包括四个方面：扩展GGSN功能区分业务的流量管理、增补SPR用户策略、增补策略管理功能、增补与BOSS接口,PCC架构由PCRF，PCEF，AF三个部分组成,Backbone,UE,PCRF/SPR,AF,BOSS,策略执行单元(PCEF)，进行控制策略的执行,应用服务器AF，位于业务平台上，支持业务信息的转发,策略控制服务器(PCRF/SPR)，支持策略控制决策和下发，用户签约数据管理,PCEF,PCC架构实现端到端Qos控制,2G/3G/LTE QoS及管控机制差异,3GPP为GPRS/SA

36、E系统定义一套端到端QoS控制机制，但SAE架构强化了网络侧QoS控制能力2G/3G系统通过终端、无线与网络之间协商机制决定QoS，终端能够发起QoS控制请求，接入侧可参与QoS协商SAE中QoS控制直接由网络侧决定，终端不再发起QoS控制请求，接入侧不再参与QoS协商,2G/3G和LTE QoS机制差异,2G/3G时代PCC强调“以管促保”：尤其对于缺乏保障手段的2G网络，限制少量用户对网络资源的滥用，保证大多数用户对有限网络资源的合理使用LTE时代PCC注重“管保结合”：PCC是LTE架构必要组成部分，保证LTE高价值业务(如：LTE话音、高清视频)，需新增Rx接口与此类业务平台互通，真正

37、实现市场策略、业务、网络、终端的端到端协同控制,2G/3G和LTE PCC管控机制差异,LTE下，基于PCC架构的CIPS业务QoS保障,通过Rx接口实现PCC架构的能力开放，为LTE高价值应用提供高QoS保障,IMS类CIPS业务的QoS保障,非IMS类CIPS业务的QoS保障（可开放给第三方互联网应用）,基于2/3G PCC架构，PCEF通过DPI识别业务，为LTE高价值应用提供高QoS保障,该方式在2/3G也有应用，主要是用于一些数据业务的管控，如P2P在LTE下，在业务平台没有提供Rx接口前提下，也可以利用该方式提供高QoS保障,基于Rx接口的PCC架构演进,IMS类CIPS业务：IM

38、S业务在IMS会话协商过程中（SIP协议），通过P-CSCF将IMS业务需求基于Rx接口通知PCRFPCRF判断业务准入后，将业务需求根据一定的规则映射为网络的QoS参数，并为该IMS业务建立有高QoS保障的专有承载应用：基于IMS的VOLTE、高清可视电话的高QoS保障,LTE时代，PCC架构新增Rx接口，为业务提供网络的QoS能力开放。业务需求通过Rx接口通知PCRF，PCRF为业务提供相应的端到端QoS。通过Rx接口的能力开放，演进的PCC架构可为LTE网络提供高价值业务的高QoS服务的增值业务。,数据类自有业务/第三方业务对于第三方业务，基于Diameter的Rx太复杂，倾向于基于HT

39、TP协议（REST/SOAP）为了向CP/SP开放PCC能力，运营商提供API开发平台（AF），实现应用协议和Rx的协议转换、接入控制等功能应用：高清视频监控，与第三方（如新浪视频）合作,基于Rx接口的PCC架构的关键技术点,P-CSCF发现机制,支持CIPS业务的端到端QoS参数和映射关系,业务侧业务需求,网络侧QoS参数,支持CIPS业务的PCC管控架构和能力,基于Rx接口的PCC架构演进,业务平台与AF的业务信息传递接口,业务侧需求与网络侧QoS映射关系,UE,PGW,PCRF,Rx：业务信息，用户标识,BOSS,Gx：下发QoS规则,AF,REST/SOAP：业务信息，用户标识,非IM

40、S的应用平台,RAN,IMS,Rx接口能力,AF寻址PCRF机制研究,APN选择,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,LTE具有永久在线特性，对IP地址需求量远高于TD/2G网络LTE用户开机后，不论是否使用业务，都将自动获得一个IP地址，直到用户关机目前2G/TD网络地址配置量已超过5500万,LTE网络对IPv6的需求,LTE具有永久在线特性，对IP地址的需求量非常大,LTE作为新型系统，应尽早引入IPv6，避免在网

41、络建成后，再进行大规模升级能够尽早积累网络建设经验IPv6在EPS标准中已经成熟稳定，通过IPv4v6 PDN类型可以更好支持平滑过渡,应在LTE部署初期即引入IPv6,国家正在制定明确的IPv6发展战略规划，LTE引入IPv6有利于满足国家要求,为终端分配IPv4和IPv6双栈地址是向IPv6过渡的基础,管理两套协议相对复杂，涉及设备较多要求终端和网络同时支持双栈要求与LTE互通的2G/3G网络支持双栈,缺点,同时给终端分配IPv4地址和IPv6地址是CMNET、CMWAP这样的通用APN适合的方案对某些特定类型终端或业务（如物联网业务）通过设置专用APN等可以使用IPv6单栈,需要网络侧增

42、加翻译设备，进行IPv6和IPv4之间的翻译无法解决协议中或者内容中直接嵌入IPv4地址的情况终端上仅支持IPv4的客户端软件无法直接使用，需进行客户端软件支持IPv6，或者增加终端翻译模块,缺点,V4和v6双栈,v6单栈,HSS,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,InternetIP Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,E-UTRAN,LTE-Uu,IPv4,双栈,IPv6 only,NAT64/DNS64,终端和网络应同步支持IPv4v6双栈承载,为了确保移动网络平滑向IPv6过渡，EPS系统

43、在第一个版本（Rel8）提供IPv4v6双栈承载类型；用户建立IPv4v6 PDN连接时，可以同时获得IPv4和IPv6地址两个地址；为了保证与GRPS网络的互通，传统2G/TD GRPS网络也于Rel9引入了IPv4v6双栈PDP类型,LTE单模终端使用IPv4v6双栈承载的需求,用户签约时允许使用IPv4v6双栈承载类型EPC网络支持IPv4v6双栈承载类型LTE终端支持IPv4v6双栈承载类型,LTE使用IPv4v6双栈承载时与2/3G网络互操作问题,2G/TD分组域网络也必须同步升级支持目前标准中已引入的IPv4v6双栈PDP 类型，否则LTE多模终端从LTE网络切换到2G/TD网络时

44、业务将中断LTE多模终端的2G/TD模式必须同步支持IPv4v6 PDN，否则从LTE网络切换到2/3G网络时业务将中断,为保证LTE和2G/TD网络互操作时的业务连续性，要求2G/TD分组域核心网和LTE多模终端的2G/TD模式必须同步支持IPv4v6 PDP类型,EPC与外部数据网络接口需支持IPv4和IPv6双栈地址,HSS,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,InternetIP Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,E-UTRAN,LTE-Uu,IPv4,双栈,IPv4/IPv6,S5/S8

45、,GTP,-,U,GTP,-,U,UDP/IP,UDP/IP,L2,Relay,L2,L1,L1,PDCP,RLC,MAC,L1,IP,Application,UDP/IP,L2,L1,GTP,-,U,IP,SGi,S1,-,U,LTE,-,Uu,RLC,UDP/IP,L2,PDCP,GTP,-,U,Relay,MAC,L1,L1,L2,L1,IP,SGi接口需支持IPv4IPv6双栈方式转发用户IPv4和IPv6包；SGi接口需要支持同时向业务平台传递用户IPv4Ipv6双栈地址；,终端,eNodeB,S-GW,P-GW,LTE IPv6对网管和计费系统的要求,网管系统需支持IPv6相关数据

46、配置、IPv6相关告警采集、IPv6相关KPI指标统计自动拨测系统需支持基于IPv6相关业务的业务质量检测,BOSS和CG应支持IPv6相关字段的处理P-GW须支持基于用户IPv6地址的内容计费和在线计费,LTE IPv6下的永远在线,永远在线类应用,eNodeB,Default bearer实现会话保活,IPv6实现IP地址永久可达,LTE+IPv6，可以实现用户永远在线，应用可减少/取消心跳；服务器与客户端的状态感知，通过应用平台与网络的在线状态交互实现，用户体验基本无影响。,PCRF,AF,取消/减少心跳,交互网络以及用户在线状态信息,提升用户体验,LTE+IPv6可以实现心跳包的主要目

47、的：保持长连接（保活承载和外网IP地址），应用可减少/取消心跳通过应用与网络交互在线状态，可实现心跳包感知应用客户端状态的作用，提升用户体验,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,LTE短信实现方式,LTE下短彩信方案建议,备注：彩信实现方案同短信方案，用户收到短信后通过PULL方式获取彩信；,方案一：SMS over SGs,方案二：SMS over IMS,LTE短信,LTE话音,SMS over SGs机制及要求,L

48、TE数据卡点到点短信流程,SAE,MSC1,MME,LTE数据卡,LTE数据卡,SMSC,被叫HLR/HSS,MME,SAE,(6)Downlink Unitdata,(7)Downlink NAS Transport,(2)Uplink Unitdata,(3)MO Forward SM,MSC2,(5)MT ForwardSM,(1)Uplink NAS Transport,CS域,(4)SRIForSM/ACK,为向LTE数据卡提供短信，需要现网部分MSC升级支持(每个省或本地网升级部分MSC即可)支持联合位置更新支持SGs接口协议支持SGs的短信,LTE短信,LTE话音,LTE网络标准

49、语音解决方案,3GPP标准化方案,3GPP标准化方案,话音业务通过2G/3G提供,NGMN形成一致意见：VoLTE（SRVCC）作为LTE目标语音解决方案，CSFB作为LTE语音过渡方案,LTE短信,LTE话音,多媒体信息推送方案,总体方案多媒体信息中心升级支持推送优化多媒体信息中心查找用户状态后获取驻留在LTE用户的IP地址多媒体信息中心直接推送相关信息,终端状态判断：对于不同类型的终端获取终端连接LTE网络的状态 终端地址获取：获取LTE终端在LTE网络下的IP地址和端口信息直接推送：基于LTE下的缺省承载，将多媒体信息经过LTE网络推送到LTE终端开放接口：开放PUSH平台接口供外部自有

50、或第三方的SP/CP业务应用调用,提纲,2.码号,5.用户数据管理,6.QoS,7.策略控制,8.IPv6过渡方案,4.Diameter信令路由,9.LTE基础通信业务网络方案,10.计费、安全,1.网络架构及分阶段部署方案,3.互通和国际漫游,EPC架构计费要求,Gn,Gn,GSM/GPRS/EDGE（+）,TD-SCDMA/HSPA,TD-LTE,SGSN,SAE GW,MME,业务平台,HSS/HLR,GGSN,EPC核心网,PCRF,HLR,2G/TDPS域核心网,P-GW/GGSN,S-GW,Gr,现有2G/TD终端,LTE多模终端,DNS,SAE DNS,S5/S8,S11,S1-