TD—LTE核心网EPC组网模式探讨
EPC核心网组网技术研究的论文
EPC核心网组网技术研究的论文1.1 EPC系统架构随着用户需求的不断提升和移动通信技术日趋成熟，更多的用户和运营商开始关注宽带无线接入的概念。
同WiMAX和WiFi等无线接入的迅猛开展相比拟，由3GPP所制定的WCDMA、HSUPA、HSDPA虽然在支持QOS和移动性方面有比拟大的优势，但其在传输时延和无线频谱利用率等方面较有劣势。
首先，当前的数据类业务种类多而且数据量巨大，这就对空口的数据传输数率提出了较高的要求；其次，以OFDM技术作为核心的无线接入技术日趋成熟，空口速率的大幅提升可以变为现实。
然而当前由HSDPA提供的14.4 Mbit/s，由WCDMA所提供的2 Mbit/s的峰值速率已满足不了需求。
未解决上述问题，xx年底， 3GPP决定使用现在为3G分配的频段，利用新技术来进行网络演进，并为此制定了长期演进（Evdo packet core，EPC-增强分组核心网）方案LTE。
EPC系统架构如图1所示[1]。
1.2 基于EPC系统架构的用户上网流程用户（手机或上网卡）上网的过程如下：Ue（终端发起附着请求-attach request通过无线网络enodeb（4G无线）给MME（移动性管理实体））；MME通过APN（终端手机/上网卡上设置的接入点名（Aess point name），例如：cm）找到SAE-GW，SAE-GW收到请求后会给出响应给手机分配一个IP地址，手机/上网卡获取地址后与SAE建立连接，默认承载建立完成。
用户手机起上网业务时会发起serverce req（效劳请求），通过SAE-GW到公网inter，公网DNS解析手机发起的URL对应的公网IP地址后，返回新浪效劳器地址，这样手时机和效劳器建立连接，用户上网成功。
1.3 EPC-LTE建网策略EPC-LTE建网遵循“混合组网、同步部署”策略，TDD、FDD共享EPC核心网。
4G核心网要很好地兼容现有CDMA和EVDO网络，并与现有网络具备良好的互操作能力，确保用户在多种接入网络中业务体验的连续性；LTE和CDMA采用统一的PCC（policy control charge，计费控制策略）管控策略，PCRF同时支持DO和LTE两种接入方式进行策略调度、分发和控制，为用户提供统一的策略控制和业务体验。
EPC 架构核心网组网方式探究
EPC 架构核心网组网方式探究作者：朱丽霞来源：《中国新通信》 2017年第21期【摘要】在当前这个信息化技术不断完善的大数据时代里，分组域核心网向EPC 架构进行必要的升级和演化是一项极为重要的工作内容。
进行这项技术内容，其主要目的是为了让无线网络能够对所引进的LTE 技术内容进行适应。
在具体使用上，EPC 架构核心网所采用的架构方式，主要为控制和承载相分离的内容，本文通过对EPC 架构核心网的方法展开深入的分析和探究，希望能为相关人员，起到一些积极的参考作用。
【关键词】 EPC 架构核心网组网方式探究根据相关的调查资料显示，移动通信的网络，需要面对的将会是整个IP 网络，在技术进步的过程中，演变进化的接入方法也趋于多样化。
针对这种情况，以EPC 架构的标准，来构建出一个具有高数据吞吐能力，且延迟较低，数据分组化能力较强，可以针对多种无线接入技术来进行工作的系统架构，可以对业务的开展，打下关键的基础。
相比较3G 分组网络，EPC 架构核心网组网方式，具有网络层次扁平化、支持多接入技术和实施业务等方面的优点，所以在应用上，其前景可以说更为广阔。
一、EPC 的技术特征作为一个核心网络架构内容，EPC 和LTE 处于一个相互对立的关系，在对EPC 架构核心网进行组网的目的，主要是为了对运营商和用户的服务质量进行强化，是整个网络的演变和进化，能够得到持续性的加强。
实际的EPC 网络主要具备以下这下特点：首先，可以对Qos 的机制内容，做到端到端的完善，并且对于其需求，能够给予相应的支持；其次，可以放弃对电路域业务的提供服务，真正意义上实现分组接入的内容；然后，可以构成一个对3GPP 和非3GP 网络都能给予支持的中断，并且在使用上，可以根据帮助用户实现自由的切换；最后，可以简化整个网络构架，在进行连接的过程中，缩短延迟的时间。
二、EPC 的核心网的组网方式分析在对EPC 核心网进行架构的时候，其要求也是十分的严格，需要使用那种承载相分离的交媾，表给由于核心网上，其外部接口和内部接口都是以IP 承载为基础的，所以在理论上，可以构成一个扁平网络。
LTE网络结构
网络结构:
LTE网络实体:
整个TD-LTE系统由3部分组成：
•核心网（EPC, Evolved Packet Core ）
•接入网（eNodeB）
•用户设备（UE）EPC分为三部分：
•MME (Mobility Management Entity, 负责信令处理部分）
•S-GW (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分）
•P-GW (PDN Gateway，负责用户数据包与其他网络的处理) 接入网（也称E-UTRAN）由eNodeB 构成网络接口
•S1接口：eNodeB与EPC
•X2接口：eNodeB之间
•Uu接口：eNodeB与UE
EPC与E-UTRAN功能划分
EPC与E-UTRAN功能简述
eNB功能：
•无线资源管理相关的功能，包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度等；
•IP头压缩与用户数据流加密；
•UE附着时的MME选择；
•提供到S-GW的用户面数据的路由；
•寻呼消息的调度与传输；
•系统广播信息的调度与传输；
•测量与测量报告的配置。
MME功能：
•寻呼消息分发，MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB；
•安全控制；
•空闲状态的移动性管理；
•EPC承载控制；
•非接入层信令的加密与完整性保护。
服务网关功能：
•终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包；
•支持由于UE移动性产生的用户平面切换。
PDN网关功能：
•逐用户数据包的过滤和检查。
浅析TD—LTE核心网系统技术应用
浅析TD—LTE核心网系统技术应用随着移动通信技术的快速发展，针对用户对业务带宽、传输时延等多方面的需求，新的移动通信系统就必须提供更快的传输速率、更稳定的传输过程和更小的传输时延。
本文基于TD.LTE技术基础，针对组合式核心网在应用中出现的问题与不足，采用虚拟化技术，对组合式核心网进行系统优化。
该系统较组合式核心网具有稳定性好、可靠性高、减少硬件投入及运维方便等特点。
标签：LTE 虚拟化技术VLAN一、LTE技术发展现状随着TD.LTE试验网大规模测试工作的展开，各种相关产品不断涌现。
在LTE 核心网系统设计上，根据不同的设计理念和应用范围出现了两种不同的设计方法，分别为组合式核心网Combo EPC和分布式核心网Distribute EPC。
其中组合式核心网广泛应用于现场测试与LTE系统演示中，是一款模拟的核心网设备。
组合式核心网的这一应用特点就要求其运维方便，能够在不同的测试现场快速的搭建核心网系统环境，并且需要具有操作简单、运行稳定的特点。
与3G网络相比，LTE不论是在系统性能方面，还是在网络部署与网络架构方面，都有明显的提升，其业务支持能力也有了显著的提高。
LTE中关键技术主要包括物理层传输技术和网络结构两部分：1.物理层传输技术OFDM传输，为了充分利用信道资源，我们在同一信道中进行多路传输，称之为共享信道，而在共享信道中需要采用信道复用技术来解决信号干扰。
多路复用和多址技术，是对信道资源的一种分割复用和对接受信号的寻址分离技术，即在通信系统的发送端对信道资源进行划分分割，分配给多路或多用户，在同一信道中进行传输；在接收端，需要把接收到的信号分离开来，恢复出发送端发送的多路或多用户信号。
作为一种频分复用技术，OFDM是基于正交多载波的，其基本设计思路是：高速串行数据流通过进行串/并转换，把其分割成大量的低速数据流，对各路数据分别采用独立的载波调制，叠加后进行发送，接收端再根据正交载波的特性对各路信号进行分离。
LTEEPC解决方案
LTEEPC解决方案概述LTEEPC（Long Term Evolution Evolved Packet Core）是LTE（Long Term Evolution）网络的核心网部分，它负责处理移动网络中的数据传输和控制。
LTEEPC解决方案是为了满足移动通信运营商对高速、高容量和高可靠性网络的需求而设计的。
本文将详细介绍LTEEPC解决方案的架构、功能和优势。
一、架构LTEEPC解决方案由多个组件组成，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW（Serving Gateway）、PGW（Packet Data Network Gateway）、HSS（Home Subscriber Server）和PCRF（Policy and Charging Rules Function）。
这些组件共同构成了LTEEPC的核心网络。
1. MME：MME是LTEEPC的主要控制节点，负责用户的鉴权、位置管理、移动性管理和安全管理等功能。
它与UE（User Equipment）建立和维护控制信道，为UE提供无缝的移动性支持。
2. SGW：SGW是用户数据的转发节点，负责将用户数据从MME传输到PGW。
它还负责用户数据的分组、分流和路由等功能，确保数据的快速传输和低延迟。
3. PGW：PGW是用户数据的出口节点，负责与外部网络进行连接，并提供数据的转发、路由和策略控制等功能。
它还负责用户数据的计费和质量控制，确保网络的高可靠性和高效性。
4. HSS：HSS是用户信息的存储节点，负责存储用户的身份信息、位置信息和服务信息等。
它与MME和SGW进行交互，为LTEEPC提供用户认证和授权等功能。
5. PCRF：PCRF是策略和计费控制节点，负责为用户提供个性化的服务策略和计费策略。
它根据用户的需求和网络的状态，动态调整服务质量和计费策略，提供更好的用户体验和运营商收益。
二、功能LTEEPC解决方案具有丰富的功能，能够满足移动通信运营商对网络性能和用户体验的要求。
TD—LTE核心网EPC组网模式探讨
TD—LTE核心网EPC组网模式探讨【摘要】本文通过对LTE/EPC核心网网络结构分析、与3G核心网的对比，提出中国移动EPC核心网演进组网思路，并对不同时期的建网策略进行了探讨，为后续TD-LTE核心网融合组网提出演进建议。
【关键词】TD-LTE;EPC;核心网;扁平化1.引言LTE中核心网演进方向为EPC（Evolved Packet Core），包含MME和S-GW2两个网元，无线接入网UTRAN演进方向为EUTRAN。
EPC和EUTRAN合称EPS[1]。
目前工业和信息化部已经向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照，中国移动获得TD-LTE牌照，中国移动LTE网络也从LTE 网络实验网建设转为正式大规模商用网络建设的。
LTE的核心网向EPC的演进显得至关重要，本文重点探讨中国移动核心网由2G/3G核心网向EPC核心网演进的组网模式及部署策略。
2.LTE/EPC网络结构2.1 3G核心网与LTE/EPC组网区别图2.1-1 3G核心网与LTE/EPC组网原理简图E-UTRAN与UTRAN相比，去掉了RNC，而只是由若干个eNodeB组成。
LTE核心网中采用了扁平化架构，eNode B本身就具有独立的资源管理功能，各个eNode B之间通过直接的互联实现相互的协调与合作。
能有效地提高系统效率。
与传统3G网络核心网比较，LTE的网络是全IP承载，网络结构更加简单扁平，组网成本更低，组网灵活性提高，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。
可实现LTE网络提出的更高的接入带宽，更快的接入速度，无缝移动性以及更低成本的各项要求。
2.2 LTE/EPC组网及网元功能EPC网元从功能角度可以分为控制面网元、用户面网元、用户数据管理网元、策略和计费控制网元等。
图2.2-1 3GPP EPC组网图（1）控制面网元为MME（Mobility Manage-ment Entity，移动性管理设备），主要用于用户接入控制和移动性管理。
LTEEPC解决方案
LTEEPC解决方案LTEEPC解决方案是指长期演进的核心网络解决方案，它在LTE（Long Term Evolution）网络中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍LTEEPC解决方案的定义、功能、架构和优势。
一、定义：LTEEPC（Long Term Evolution Evolved Packet Core）解决方案是一种用于LTE 网络的核心网络解决方案，它包括多个功能模块，用于处理挪移通信中的数据传输、信令控制和用户管理等任务。
通过提供高效的数据处理和信令控制能力，LTEEPC解决方案能够实现高速、稳定和可靠的挪移通信服务。
二、功能：1. 数据传输：LTEEPC解决方案支持高速的数据传输，能够处理大量的数据流量。
它通过数据包交换技术，实现快速而可靠的数据传输，为用户提供流畅的网络体验。
2. 信令控制：LTEEPC解决方案能够处理挪移通信中的各种信令控制任务，包括呼叫建立、呼叫释放、位置更新等。
它通过有效的信令处理和路由选择，确保信令的快速传输和准确处理。
3. 用户管理：LTEEPC解决方案能够管理挪移网络中的用户信息，包括用户身份认证、用户鉴权、用户计费等。
它通过安全的用户管理机制，保护用户的隐私和安全。
三、架构：LTEEPC解决方案采用分布式架构，包括多个功能模块，分别负责不同的任务。
主要的功能模块包括：1. MME（Mobility Management Entity）：负责挪移性管理，包括用户的位置管理、鉴权和认证等。
2. SGW（Serving Gateway）：负责用户数据的传输和路由选择，确保数据的高效传输。
3. PGW（Packet Data Network Gateway）：负责连接LTE网络和外部网络，实现数据的转发和路由选择。
4. HSS（Home Subscriber Server）：负责用户的身份管理和鉴权，存储用户的个人信息和服务配置信息。
5. PCRF（Policy and Charging Rules Function）：负责策略控制和计费管理，确保用户按照合理的策略使用网络资源。
EPC架构核心网组网方式探讨
• 73•EPC架构核心网组网方式探讨中国电信股份有限公司恩施分公司 杨妮娜本文在研究中以EPC 架构为核心，分析EPC 标准架构，明确EPC 技术特征，提出EPC 架构核心网组网方式，形成多元无线接入技术的系统框架，提高网络层次性，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。
移动通信网络面临着整个IP 网络，特别是在当前的技术现状下，演变进化接入方式逐渐多样化发展，并以EPC 架构为主要标准，构建具备高数据吞吐能力的系统架构，延迟率低，具有极强的数据分组化能力，支持多种无线接入技术的连接，为各种网络业务的开展创造所需环境。
相比于传统3G/4G 分组网络，EPC 结构核心网组网方式更有利于业务的开展，强化网络层次的扁平化处理，应用范围广阔。
对此，本文深入分析EPC 架构核心网组网方式，明确EPC 标准框架，以IP 协议为基础，加强移动通信网络的技术演进，为5G 技术的应用打下基础，进而保证网络的层次性和业务开展的便利性。
在这样的环境背景下，探究EPC 架构核心网组网方式探讨具有非常重要的现实意义。
一、EPC核心网标准架构分析如图1所示，为EPC 核心网标准架构，EPC 核心网包括移动性管理设备（MME ）、服务网关（S-GW ）、分组数据网关（P-GW ）及存储用户签约信息（HSS ）、策略控制单元（PCRF ）等元件系统构成，而服务网关与分组数据网关可以基于逻辑分设和基于物理合设，分离3G/4G 分组域SGSN 自身的移动性管理功能、信令控制功能、媒体转发功能，由不同网元进行操作，MME 以移动性管理和信令处理功能为主，而S-GW 以媒体流处理功能与转发功能为主，P-GW 还保持原有的GGSN 职能。
不同的是，HSS 职能与HLR 职能相同，但功能不断加强，增设PCRF 组件实施计费和QOS 策略，而EPC 架构中主要以IP 协议进行各个功能实体的连接，一些接口协议从2G/3G 分组域标准进行演进升级形成，而另一些接口协议为新增协议，包括MME 和HSS 之间的S6接口协议。
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TD—LTE核心网EPC组网模式探讨
【摘要】本文通过对LTE/EPC核心网网络结构分析、与3G核心网的对比，提出中国移动EPC核心网演进组网思路，并对不同时期的建网策略进行了探讨，为后续TD-LTE核心网融合组网提出演进建议。
【关键词】TD-LTE;EPC;核心网;扁平化
1.引言
LTE中核心网演进方向为EPC（Evolved Packet Core），包含MME和S-GW2两个网元，无线接入网UTRAN演进方向为EUTRAN。
EPC和EUTRAN合称EPS[1]。
目前工业和信息化部已经向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照，中国移动获得TD-LTE牌照，中国移动LTE网络也从LTE 网络实验网建设转为正式大规模商用网络建设的。
LTE的核心网向EPC的演进显得至关重要，本文重点探讨中国移动核心网由2G/3G核心网向EPC核心网演进的组网模式及部署策略。
2.LTE/EPC网络结构
2.1 3G核心网与LTE/EPC组网区别
图2.1-1 3G核心网与LTE/EPC组网原理简图
E-UTRAN与UTRAN相比，去掉了RNC，而只是由若干个eNodeB组成。
LTE核心网中采用了扁平化架构，eNode B本身就具有独立的资源管理功能，各个eNode B之间通过直接的互联实现相互的协调与合作。
能有效地提高系统效率。
与传统3G网络核心网比较，LTE的网络是全IP承载，网络结构更加简单扁平，组网成本更低，组网灵活性提高，并能大大减少用户数据和控制信令的时延。
可实现LTE网络提出的更高的接入带宽，更快的接入速度，无缝移动性以及更低成本的各项要求。
2.2 LTE/EPC组网及网元功能
EPC网元从功能角度可以分为控制面网元、用户面网元、用户数据管理网元、策略和计费控制网元等。
图2.2-1 3GPP EPC组网图
（1）控制面网元为MME（Mobility Manage-ment Entity，移动性管理设备），主要用于用户接入控制和移动性管理。
（2）用户面网元为SAE—GW，包括S—GW（Serving—Gateway，服务网关），P—GW （PDN—Gateway，PDN—Packet Data Network—网关），主要用于承载数据业务。
（3）服务数据管理网元为HSS（Home Sub-scriber Server，归属签约用户服务器），EPC的HSS是融合的HLR/HSS，用于存储2G/3G、LTE用户数据、鉴权数据等。
（4）策略控制网元为PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略和计费控制功能），主要用于服务质量（QoS）的策略控制和计费控制。
3.中国移动EPC建网思路
3.1 EPC演进组网思路
中国移动现有核心网向EPC演进的思路可以借鉴2G核心网向3G核心网演进的思路。
（1）共核心网：2G/3G/4G共用核心网，适应2G/3G用户平滑迁移到4G，便于资源共享[2]。
（2）4G技术3G化：在LTE引入之前核心网提早引入R8标准，实现用户名与控制面的分离。
从当前的2G/3G共核心网逐步演进到2G/3G/LTE统一EPC商用，最终实现支持多种接入的融合分组网是网络演进的目标。
3.2 EPC建网步骤探讨
中国移动EPC的建网大致可以分为三步走，具体步骤如下：
第一步：在LTE发展的初期，EPC网络应采用新建网元的方式进行独立组网，EPC网络独立于现有网络，不对现有2G/3G核心网造成影响[3]。
第二步：在LTE发展中期，可推动EPC与现有网络的融合，初步实现HSS/HLR、MME/SGSN、SAE GW/GGSN的融合。
目前中国移动正处于LTE发展中期，EPC演进需满足以下几点要求：
（1）满足用户“不换号、不登记、快速便捷换卡”，通过TD-LTE终端，接入TD-LTE网络，使用TD-LTE业务。
（2）支持数据卡、MiFi、CPE等LTE数据终端，以及多模单待手机终端（语音采用CSFB、V oIMS+SRVCC方式）和多模双待手机终端（同时驻留LTE和2/3G 网络，由2G/TD网络电路域提供语音业务）。
（3）支持CSFB语音业务、V oIMS+SRVCC语音业务、短信业务以及CMNET、CMWAP两类通用APN和现网各类专用APN数据据业务。
（4）支持LTE用户在中国移动全网漫游和国际漫游，支持TD-LTE与2G/TD 的互操作，支持多模LTE终端通过2G/TD网络使用业务。
第三步：在LTE发展的后期，应将现有分组域网元全部进行升级，融合到EPC当中，实现HSS/HLR、MME/SGSN、SAE GW/GGSN以及CG、DNS、PCRF 融合，同时还可以对网络结构进行优化。
4.结束语
随着工业和信息化部向国内3家运营商正式发放第四代移动通信业务牌照，中国LTE时代正式来临，在业务多样化及用户带宽需求越来越高的背景下，如何建设好LTE网络至关重要。
今后的核心网部署势必由各个独立、单一技术的垂直化网络转向融合、支持2G、3G、LTE等多种制式共同接入的扁平化网络。
参考文献
[1]孙震强，等.构建运营级LTE网络[M].电子工业出版社，2013.
[2]庞韶敏.3G UMTS与4G LTE核心网[M].电子工业出版社，2011.
[3]朱亮.TD-LTE核心网建设思路探讨[J].江西通信科技，2012.
王保银（1981—），男，湖北人，硕士，广东南方电信规划咨询设计院有限公司工程师，研究方向：LTE无线网、EPC核心网。