1、SAE網(wǎng)絡(luò)概述目錄基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)功能接口協(xié)議SAE網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)識Page 2移動通信技術(shù)演進(jìn)路線多種制式并存3GPPHSPA+HSPAUMTSGSM3GPP2Rev.BRev.AEVDOCDMAUMBIEEE802.16m802.16e802.16dLTETop運(yùn)營商其它運(yùn)營商Page 3LTE/SAE基本概念LTELong Term EvolutionLTE是3GPP演進(jìn)到R8時的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是HSPA的后續(xù)演進(jìn)目標(biāo)；LTE = E-UTRAN（無線接入子系統(tǒng)）SAE（核心網(wǎng)子系統(tǒng)）。SAESystem Architecture Evolution由于LTE架構(gòu)是完全建立在分組域之上的，LTE的系

2、統(tǒng)也被成為EPS（Evolved Packet Sytem）；SAE也被稱為EPC（Evolved Packet Core）。3GPPHSPA+HSPAUMTSGSMLTER97R99R5R7R8Page 4網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)對設(shè)備的要求設(shè)備寬帶化每用戶要求帶寬百倍提升需要設(shè)備提供更高的吞吐量網(wǎng)絡(luò)扁平化后，核心網(wǎng)直接面對大量基站需要設(shè)備提供更強(qiáng)的信令處理能力“永遠(yuǎn)在線”用戶比例增加IMS & M2M 業(yè)務(wù)的引入需要設(shè)備支持海量的用戶數(shù)和更高的可靠性網(wǎng)絡(luò)逐漸IP化，增強(qiáng)冗余部署需要更為有效的維護(hù)手段和故障診斷方法業(yè)務(wù)實(shí)時化Voice over PS，以及流媒體業(yè)務(wù)的需要需要端到端的QoS控制，并提高業(yè)務(wù)可

3、靠性保障高端用戶及優(yōu)先業(yè)務(wù)的實(shí)時性能需要提供帶寬管理，策略控制后向兼容、平滑演進(jìn)支持2G/3G傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的接入需要核心網(wǎng)支持多接入，設(shè)備提供平滑演進(jìn)Page 5LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特點(diǎn)核心網(wǎng)與接入無關(guān)：支持各種接入，包括非3GPP接入方式全分組域組網(wǎng)，支持IP寬帶業(yè)務(wù)簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，無線網(wǎng)絡(luò)扁平化高數(shù)據(jù)傳送速率優(yōu)化信令流程，減少網(wǎng)絡(luò)時延，縮短接續(xù)時間，提升網(wǎng)絡(luò)性能針對不同接入技術(shù)，提供端到端的QoS支持不同網(wǎng)絡(luò)間、不同移動技術(shù)間業(yè)務(wù)的連續(xù)性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)升級投資，減少TCO下行速率100Mbps/20MHz上行速率50Mbps/20MHz用戶面時延5ms控制面時延50ms dormant

4、active帶寬1.25, 1.6, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz （上下行）移動性最優(yōu)狀態(tài) 0-15 Km/h維持高效 15-120 Km/h正常工作 120-350 Km/h容量每小區(qū)至少支持200激活用戶/5MHzPage 6不同技術(shù)對比（基于10000個基站的網(wǎng)絡(luò)模型）* 數(shù)據(jù)來源：Analysys Research，2007* 數(shù)據(jù)來源：Unstrung Insider，20073GPP技術(shù)對比UMTSHSPA (2x5MHz)LTE (2x5MHz)理論平均速率128-384 k bps1 M bps4 M bps理論最大速率2 M bps14 M bps20 M b

5、ps每月下載流量230 TBytes500 TBytes1800 TBytes每Mbytes成本EUR0.06EUR0.03EUR0.01不同體制技術(shù)對比LTEWiMAXUMB市場環(huán)境GSM/UMTS運(yùn)營商首選市場推動積極基本無人問津傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)兼容與3GPP網(wǎng)絡(luò)兼容良好很難兼容與3GPP2網(wǎng)絡(luò)兼容良好無線性能性能出色需要保持對3GPP的領(lǐng)先目前性能最為出色商用時間2010年2008年2009年IPR分散分散集中在少數(shù)大公司Page 7部署LTE/SAE網(wǎng)絡(luò)的推動力截至到2007年7月，全球共有59個國家的117個運(yùn)營商部署了HSPA網(wǎng)絡(luò)；隨著HSPA網(wǎng)絡(luò)的部署，數(shù)據(jù)傳輸速率大大提升。隨之而來的是

6、大量革命性的新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用，于是用戶數(shù)，特別是網(wǎng)絡(luò)流量急劇增長；在給運(yùn)營商帶來收入的同時，使得HSPA網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù)。文字短信（80條）多媒體彩信（15條）網(wǎng)絡(luò)瀏覽（30分鐘）壁紙下載（10次）音樂下載（5次）通話（300分鐘）電視/視頻（150分鐘）用戶每月下載數(shù)據(jù)流量（Mbyte）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)商務(wù)消息音樂電視游戲個人定制付費(fèi)信息瀏覽P2P消息運(yùn)營商非語音收入（EUR Billion）* 數(shù)據(jù)來源：Analysys Research，2007Page 8靈活利用頻譜：可在不同的帶寬，不同的頻段下工作瀏覽速度：LTE在瀏覽Internet的速度上，甚至和固網(wǎng)不相上下，同時擁有固網(wǎng)所缺乏的移動性優(yōu)勢音

7、樂下載：結(jié)合iPhone等新型業(yè)務(wù)模式，發(fā)揮速度快，吞吐量大的優(yōu)勢視頻電話：解決了視頻電話低刷新率，電池消耗快的問題吞吐量：總吞吐量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出HSPA，克服HSPA網(wǎng)絡(luò)容量不足的困難跨網(wǎng)業(yè)務(wù)：跨不同接入技術(shù)的業(yè)務(wù)平滑性，給移動網(wǎng)絡(luò)帶來更多的業(yè)務(wù)LTE/SAE 解決運(yùn)營之道帶寬資源缺乏，頻譜利用率低網(wǎng)絡(luò)容量緊張，建設(shè)費(fèi)用昂貴業(yè)務(wù)開展困難，用戶滿意度差無法跨網(wǎng)運(yùn)營，技術(shù)兼容性差解 決 方 案SAE 不僅僅是技術(shù)進(jìn)步Page 9目錄基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)功能接口協(xié)議編號計(jì)劃Page 10PS核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)Page 11EPS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Page 12EPS網(wǎng)絡(luò)功能EPS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)以下邏輯功能：網(wǎng)絡(luò)接入控制功能數(shù)據(jù)路由

8、和轉(zhuǎn)發(fā)功能移動性管理功能安全功能無線資源管理功能網(wǎng)絡(luò)管理功能Page 13SAE架構(gòu)分析控制面和用戶面分離，MME單獨(dú)為一個節(jié)點(diǎn)，GW劃分為一個Serving GW，一個PDN GW，作為一種優(yōu)化架構(gòu)，兩個GW可以合一部署。S1接口用戶面采用GTP-U，QoS架構(gòu)保持不變，即不同承載使用不同的隧道。SM位于MME，MME和Serving GW的接口標(biāo)準(zhǔn)化，并且MME和Serving GW可以在實(shí)現(xiàn)中，部署于同一個物理節(jié)點(diǎn)或者分開的物理節(jié)點(diǎn)中。S5存在GTP和PMIP協(xié)議兩種可能選擇。S3、S4、S11接口明確采用GTPPage 14SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)-Gateway合設(shè)作為一種優(yōu)化架構(gòu)，Servi

9、ng Gateway 和 PDN Gateway可以合一部署。Page 15SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Home Routed的漫游方式S5和S8接口存在GTP和PMIP協(xié)議兩種可能選擇。S5和S8a/b接口不需要級聯(lián)（chaining），即漫游Home Routed Traffic場景只需要S8a/b漫游接口，不需要S5接口同時存在。Page 16SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Local Breakout的漫游方式Page 17SAE NON-3GPP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Page 18SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征控制和承載的分離，分成控制面節(jié)點(diǎn)MME和用戶面節(jié)點(diǎn).架構(gòu)扁平化，BS+AGW的Flat架構(gòu)，BS對MME/Serving SAE G

10、W可見全面分組化，下一代核心網(wǎng)將全部基于分組域，不再有電路域.分離分組化扁平化Page 19SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征支持多接入技術(shù)，支持和現(xiàn)有3GPP系統(tǒng)的互通，同時支持非3GPP網(wǎng)絡(luò)(eg. WLAN、WiMAX)的接入，支持用戶在3GPP網(wǎng)絡(luò)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的漫游和切換.支持端到端的QoS保證.增加對實(shí)時業(yè)務(wù)的支持，簡化業(yè)務(wù)連接建立的時延，連接建立的時間要求小于200ms.多接入實(shí)時業(yè)務(wù)QOSPage 20SAE各網(wǎng)元功能實(shí)體簡介移動性管理會話管理用戶鑒權(quán)及密鑰管理合法監(jiān)聽(控制面部分)NAS層信令的加密和完整性保護(hù)TA List管理P-GW及S-GW節(jié)點(diǎn)的選擇主要負(fù)責(zé)UE用戶平面的數(shù)據(jù)傳送

11、、轉(zhuǎn)發(fā)以及路由切換等合法監(jiān)聽(用戶面)基于用戶和承載的計(jì)費(fèi)路由優(yōu)化和用戶漫游時QoS和計(jì)費(fèi)策略實(shí)現(xiàn)功能基于用戶的包過濾合法監(jiān)聽UE的IP地址分配，接入外部PDN的網(wǎng)關(guān)功能上下行傳輸層數(shù)據(jù)包標(biāo)記上下行業(yè)務(wù)級計(jì)費(fèi)、網(wǎng)關(guān)控制與速率執(zhí)行移動性管理用戶鑒權(quán)及密鑰管理3GPP用戶簽約數(shù)據(jù)管理非3GPP用戶簽約數(shù)據(jù)管理MMEPDNGWHSSServingGWPage 21目錄基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)功能接口協(xié)議編號計(jì)劃Page 22SAE接口協(xié)議Page 23控制面協(xié)議棧NASRRCPDCPRLCMACL1NASS1-APSCTPIPL2L1RRCS1-APPDCPSCTPRLCIPMACL2L1L1UELTE-Uue

12、NodeBMMES1-MMEPage 24用戶面協(xié)議棧Page 25S1接口eNodeBMMES1-MMES-GWS1-UPage 26S6a接口eNodeBMMES1-MMEHSSS6aPage 27S10接口eNodeBMMES1-MMEHSSS6aMMES10Page 28S11接口eNodeBMMES1-MMEHSSS6aMMES10S-GWS11Page 29S5/S8接口eNodeBS-GWS1-UMMES11P-GWS5P-GWS8PLMN1PLMN2Page 30S5/S8接口: 3gpp 234013GPP 23.401(3gpp access)：定義S5/S8接口基于GTP

13、協(xié)議?？刂泼媸褂肎TPv2協(xié)議，用戶面使用GTPv1協(xié)議Control planeUser planePage 31Gx/Gxc接口S-GWP-GWGxcPCRFGxP-GW/S-GWGx/GxcPage 32SGi接口P-GWAAA ServerWeb ServerSGiPDNPage 33目錄基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)功能接口協(xié)議編號計(jì)劃Page 34SAE網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識MMETA ListTA 1CELL1CELL2TA 2CELL3CELL4TA ListTA 1CELL1CELL2TA 2CELL3CELL4MMEI= MME Group ID+MME CodeIMSIMSISDNGUTI=GUMMEI

14、+M-TMSI =MCC+MNC+MMEI+M-TMSITAI=MCC+MNC+TACPage 35EPS系統(tǒng)中的標(biāo)識GUTI （Globally Unique Temporary ID，GUTI)GUTI=GUMMEI+M-TMSIGUMMEI=MCC+MNC+MMEIMMEI=MMEGI+MMECM-TMSI類似UMTS系統(tǒng)的TMSI和P-TMSI兩個參數(shù)PS域相關(guān)標(biāo)識MMCMNCM-TMSIMMECMMECI16bit8bit8bit16bit32bitPage 36EPS系統(tǒng)中的標(biāo)識TAI （Tracking Area ID，TAI)TAI=MCC+MNC+TACRNTI(Radio

15、Network Temporary Identifer，RNTI)E-UTRAN新增了以下兩種新的RNTIA.C-RNTI 在小區(qū)級識別RRC連接時，C-RNTI提供唯一的UE識別號。B. RA-RNTI 在一些順勢狀態(tài)時，避免沖突使用的。PS域相關(guān)標(biāo)識Page 37APN （接入點(diǎn)名，Access Point Name）結(jié)構(gòu)：NI+OI .mnc.mcc.gprsAPNNetwork IDAPNOperator IDOperator ID : 固定擴(kuò)展，必須以 “.gprs”結(jié)束Network ID 不能以 “.gprs”結(jié)束EPS系統(tǒng)中的標(biāo)識Page 38APNMSMMEPGWPGWPGW