1、LTE核心網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),苑紅 2012-3-21,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,LTE核心網(wǎng)(EPC)的架構(gòu)變化和重要特點,標(biāo)準(zhǔn)LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，所有用戶僅接入分組域 未來所有業(yè)務(wù)都應(yīng)通過分組域提供；,僅有分組域，無電路域,控制和承載分離，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化,eMSC,MGW,CS,MGW,MSCS,PS,SGSN,GGSN,SGSN,EPC,MME,SAE-PGW,HSS,2G/TD核心網(wǎng),LTE核心網(wǎng)

2、,EPC無CS域,控制和承載分離：控制面MME，用戶面SAE GW； 扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：LTE僅有eNodeB，用戶面由2G/TD三級轉(zhuǎn)發(fā)變?yōu)橐患夀D(zhuǎn)發(fā),GGSN,BSC,SGSN,MME,eNodeB,NodeB,RNC,BTS,核心網(wǎng)控制面協(xié)議主要基于GTPCv2和Diameter，用戶面主要基于GTPUv1 傳輸層協(xié)議主要基于UDP和SCTP,S6a,DRA,DRA,SGSN,HSS,MME,為了進(jìn)一步提高用戶體驗、降低時延，給用戶提供差分化的服務(wù)，支持多種無線技術(shù)的接入，LTE核心網(wǎng)在2G/3G核心網(wǎng)的基礎(chǔ)上做了革命性的演進(jìn)。,基于全I(xiàn)P的架構(gòu),SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS

3、,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,MME：LTE接入下的控制面網(wǎng)元，負(fù)責(zé)移動性管理功能（包含了SGSN和RNC的部分功能）； S4 SGSN：2G/3G接入下的控制面網(wǎng)元，相當(dāng)于接入2G/3G的MME，進(jìn)行移動性管理和會話管理； S-GW：SAE網(wǎng)絡(luò)用戶面接入服務(wù)網(wǎng)關(guān)，相當(dāng)于傳統(tǒng)Gn SGSN的用戶面功能； P-GW：SAE網(wǎng)絡(luò)的邊界網(wǎng)關(guān)，提供承

4、載控制、計費、地址分配和非3GPP接入等功能，相當(dāng)于傳統(tǒng)的GGSN。,除了2G/3G/LTE接入外，EPC同時支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式,-HSS：SAE網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)管理網(wǎng)元，提供鑒權(quán)和簽約等功能，包含HLR功能。 -PCRF：策略控制服務(wù)器，根據(jù)用戶特點和業(yè)務(wù)需求提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源管控； -AF：業(yè)務(wù)策略提供點 -eNodeB：負(fù)責(zé)無線資源管理，集成了部分類似2G/TD基站和基站控制器的功能；,AF,Rx,EPC標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)網(wǎng)元功能,控制面,承載面（用戶面）,EPC標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)接口功能,SGSN,2G,TD,LTE,HSS,BTS,BSC/PCU,NodeB,RNC,eNodeB,S

5、1-U,S6a,Gx,Gb,Iu,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet PS Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,S6d,S10,BOSS,CG,S4,S3,S1：EPC與eNB的接口(類似IU) ，包括控制面接口S1-MME和用戶面接口S-U（GTPv1）； S6a：MME通過S6a接口從HSS獲得鑒權(quán)和簽約信息，協(xié)議基于Diameter，傳輸層基于SCTP S6d：S4-SGSN通過S6d接口從HSS獲得鑒權(quán)和簽約信息，協(xié)議類型同S6a S11：控制面網(wǎng)元MME和用戶面網(wǎng)元S-GW間的信令接口，基于GTPv2； S1

6、0：進(jìn)行MME間互操作時，MME通過S10接口傳遞承載上下文信息，基于GTPv2 S5：S-GW和P-GW間接口，包括控制面（GTPv2）和用戶面（GTPv1） S8：國際漫游接口，拜訪地S-GW接入歸屬地P-GW，協(xié)議同S5,-S3：當(dāng)2G/TD與LTE互操作時，S4-SGSN與MME間通信的接口，基于GTPv2 -S4：S4 SGSN與S-GW間的接口，包括控制面（GTPv2）和用戶面（GTPv1） -Gx：PCRF與PCEF（位于P-GW）間的接口，用戶業(yè)務(wù)信息上報和策略下發(fā)，基于Diameter協(xié)議,AF,Rx,-Rx：AF通過Rx接口向PCRF通知業(yè)務(wù)屬性 -S9：拜訪地PCRF與歸

7、屬地PCRF互通接口，用戶獲取歸屬地策略信息 -SGi：分組域數(shù)據(jù)訪問外部業(yè)務(wù)平臺的接口，類似GPRS網(wǎng)絡(luò)中的Gi接口,融合組網(wǎng)初期（擴(kuò)大規(guī)模試驗/試商用）,規(guī)模商用,獨立組網(wǎng)（規(guī)模試驗）,LTE核心網(wǎng)(EPC)分階段部署方案,1、規(guī)模試驗階段，單廠家LTE獨立組網(wǎng)，驗證LTE基本功能； 2、擴(kuò)大規(guī)模試驗階段（試商用初期），采用新建EPC融合核心網(wǎng)和現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備改造相結(jié)合的形式，實現(xiàn)互通，最大限度減少對現(xiàn)網(wǎng)的影響； 3、試商用后期和大規(guī)模商用時，現(xiàn)網(wǎng)GPRS設(shè)備演進(jìn)升級為核心網(wǎng)全融合設(shè)備，有效保護(hù)已有投資。,2G/TD,SGSN,GGSN,EPC獨立組網(wǎng),TD-LTE,GPRS核心網(wǎng),DNS,GP

8、RS CG,CS域核心網(wǎng),HLR,EPC CG,MSC Server,GPRS DNS,SAE GW,MME,HSS,LTE規(guī)模試驗階段核心網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu),組網(wǎng),新建HSS/HLR設(shè)備，通過S6a/MAP接口和融合MME/SGSN互通，存儲LTE單模、LTE多模、LTE Mifi的新號段用戶數(shù)據(jù)。純2G/TD用戶數(shù)據(jù)仍然存儲在老HLR。 新建MME設(shè)備支持LTE用戶接入。新建SAE GW/GGSN設(shè)備，作為LTE單模、LTE多模、LTE Mifi的錨定點，純2G/TD用戶仍然要錨定到老GGSN設(shè)備。升級SGSN支持LTE終端能力的識別和錨定到SAE GW。 新建LTE無線設(shè)備，在該區(qū)域覆蓋LTE信

9、號，可接入LTE單模、LTE多模、LTE Mifi等終端類型業(yè)務(wù)。2G/TD無線信號全覆蓋，實現(xiàn)純2G/TD終端業(yè)務(wù)的連續(xù)性。,LTE單模終端：只在LTE覆蓋區(qū)域接入互聯(lián)網(wǎng)。 LTE雙模終端：在試驗區(qū)域內(nèi)的23G覆蓋區(qū)和LTE覆蓋區(qū)實現(xiàn)簡單互操作。 LTE MIFI：只在LTE覆蓋區(qū)接入Mifi業(yè)務(wù)。,業(yè)務(wù)體驗,實驗室測試已基本結(jié)束，外場試驗正在開展,LTE擴(kuò)大規(guī)模試驗(試商用)階段核心網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu),組網(wǎng),新建HSS/HLR設(shè)備，通過S6a/MAP接口和融合MME/SGSN互通，存儲LTE單模、LTE多模、LTE Mifi的新號段用戶數(shù)據(jù)。純2G/TD用戶數(shù)據(jù)仍然存儲在老HLR。 新建MME/S

10、GSN設(shè)備區(qū)分2G/TD/LTE終端類型，實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)面錨定點的選擇。新建SAE GW/GGSN設(shè)備，作為LTE用戶的錨定點，純2G/TD用戶仍然要錨定到老GGSN設(shè)備。升級SGSN支持LTE終端能力的識別和錨定到SAE GW。新建DRA實現(xiàn)省間漫游。 新建LTE無線設(shè)備，在該區(qū)域覆蓋LTE信號，可接入LTE單模、LTE多模、LTE Mifi等終端類型業(yè)務(wù)。2G/TD無線信號全覆蓋，實現(xiàn)純2G/TD終端業(yè)務(wù)的連續(xù)性。,2G/TD終端：在LTE試點區(qū)域和非試點區(qū)域， 2G/TD終端體驗一致。 LTE單模終端：只在LTE覆蓋區(qū)域接入互聯(lián)網(wǎng)及短信業(yè)務(wù)。 LTE雙模終端：試點區(qū)域內(nèi)或純2G/TD網(wǎng)絡(luò)

11、中都能接入業(yè)務(wù)。 LTE MIFI：只在LTE覆蓋區(qū)接入Mifi業(yè)務(wù)。,業(yè)務(wù)體驗,業(yè)務(wù)平臺,業(yè)務(wù)平臺,Internet,Internet,2G/TD,SGSN,GGSN,2G/TD,新建核心網(wǎng),HSS/HLR,TD,-,LTE,MME/SGSN,SAE GW,/GGSN,PCRF,用戶面,控制面,現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備,HLR,SGSN升級支持識別LTE終端能力,MSCServer,DRA,省間漫游,實驗室測試華為、諾西、愛立信已結(jié)束，阿朗和中興正在測試，外場試驗正在計劃,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基

12、礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,新引入碼號（1/3）,新引入碼號（2/3）,新引入碼號（3/3）,新引入碼號：EPC網(wǎng)元域名標(biāo)識（FQDN）,包括MME、SGSN、HSS、S-GW、P-GW標(biāo)識 MME的域名標(biāo)識為： 其它網(wǎng)元標(biāo)識構(gòu)造時，其后綴遵循標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造方式：，node必須保留，其前可跟隨gw、hss等； 后綴之前可以按需求擴(kuò)展，比如可為：gw10.guangzhou.guangdon

13、 S-GW與P-GW合設(shè)時域名構(gòu)造 S-GW與P-GW域名字段數(shù)需保持一致，以便于網(wǎng)元選擇時使用就近原則 合設(shè)的S-GW與P-GW域名需保持一致，以便于網(wǎng)元選擇時優(yōu)先發(fā)現(xiàn)合設(shè)的節(jié)點,MMEGI問題的產(chǎn)生背景,為什么要對LAC和MMEGI做區(qū)分？ MMEGI和LAC共享16位的碼號空間； LTE終端如果從LTE移動到2G/TD，用戶進(jìn)行路由更新，SGSN選擇MME時需區(qū)分LAC和MMEGI的取值,MMEGI和LAC共享16位的碼號空間，因此要求MMEGI與LAC取值不同，否則無法錨定到相應(yīng)網(wǎng)元獲取用戶上下文信息，需進(jìn)行

14、MMEGI碼號規(guī)劃。,Gn SGSN判斷用戶源接入方式 Gn SGSN查找MME和查找其它Gn SGSN的構(gòu)造方式相同，只能構(gòu)造為rac.lac. mnc. mcc.gprs 若用戶從LTE移動到2G/TD網(wǎng)絡(luò)，LAC是從MMEGI映射而來，且MMEGI和LAC共享16位的碼號空間，因此MMEGI與LAC取值必須不同，否則Gn SGSN可能找多個具有相同域名的節(jié)點，無法錨定到相應(yīng)的網(wǎng)元獲取用戶上下文信息。,現(xiàn)有LAC劃分情況,高四位為0000的區(qū)段，共有連續(xù)值4096個，還未使用,表中已分配的區(qū)段為現(xiàn)有LAC劃分，每個區(qū)段內(nèi)連續(xù)LAC值為256個,MMEGI的分配方案，待決策,MMEGI碼號規(guī)

15、劃要求： 與LAC取值不同 為保證省間互通不沖突，應(yīng)保證各省MMEGI取值不同 MMEGI分配方案：MMEGI為16bit，L1L2L3L4,方法一：采用高四位L1為0000的區(qū)段，劃分一個特殊連續(xù)區(qū)段，用作各省MMEGI的劃分,方法二：在非連續(xù)的未使用LAC區(qū)段中劃分LAC值作為各省MMEGI使用,15-12bit高四位（L1）取0000； 11-5bit表示全國所有省，有26=64個取值 4-0bit用來表示省內(nèi)的pool信息，有25=32個取值；,15-8bit高八位（L1L2）表示mmegi的type，選取表中未分配的區(qū)段； 7-5bit表示省信息，有23=8個取值，表示8個??； 4-

16、0bit用來表示省內(nèi)的pool信息，有25=32個取值； 因此一個L1L2區(qū)段可以滿足8個省的mmegi分配，為了滿足全國所有的省，至少需要6個L1L2區(qū)段（eg: L1L2=12、13、14、15、16、17）,NRI和MMEC的映射，待決策,問題描述： MMEC與NRI存在映射關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)定義MMEC應(yīng)為8bits，現(xiàn)網(wǎng)定義NRI為7bits 在異系統(tǒng)附著、切換、RAU/TAU過程中要保證NRI和MMEC之間的相互映射 解決方案： 方案一：兩個MMEC映射到一個NRI，即每個MME/SGSN節(jié)點配置兩個MMEC和一個NRI 特點：較易實現(xiàn)，但是無法充分利用MMEC的8bits字符空間 方案二

17、：推動NRI支持8btis 特點：較難推動，多數(shù)廠家分配P-TMSI時對NRI位數(shù)有不同程度的占用，如果NRI支持8bits，會影響SGSN分配用戶數(shù)有影響,S6a接口域標(biāo)識規(guī)劃建議遵循國際標(biāo)準(zhǔn),S6a接口的Diameter信令存在省際漫游場景，需進(jìn)行省間路由，有以下兩種路由方式 基于域（realm）路由：需進(jìn)行域標(biāo)識規(guī)劃 基于網(wǎng)元標(biāo)識（host）路由：沿用標(biāo)準(zhǔn)定義，沒有特殊域規(guī)劃要求 兩種路由方式對域標(biāo)識規(guī)劃的需求不同。,基于網(wǎng)元標(biāo)識路由改造網(wǎng)元少，域名及網(wǎng)元標(biāo)識遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，且針對國內(nèi)和國際DRA的路由要求一致，建議采用基于網(wǎng)元標(biāo)識路由，域標(biāo)識遵循國際標(biāo)準(zhǔn)。,推薦方案,S6a接口網(wǎng)元標(biāo)識擴(kuò)

18、展方式分析,S6a接口網(wǎng)元標(biāo)識具有兩種擴(kuò)展方式 根據(jù)省擴(kuò)展： eg: 網(wǎng)元標(biāo)識=hss1.省名.hss.epc.mnc.mcc.3gppnetworks 優(yōu)點：后續(xù)DRA從大區(qū)組網(wǎng)過渡到分省組網(wǎng)，碼號不用改變 缺點：大區(qū)組網(wǎng)時，DRA上需配置各省域標(biāo)識的局?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)配置較為復(fù)雜 根據(jù)大區(qū)擴(kuò)展： 有兩種方式： 一級擴(kuò)展方式：網(wǎng)元標(biāo)識=hss1.大區(qū)名.hss.epc.mnc.mcc.3gppnetworks 二級擴(kuò)展方式：網(wǎng)元標(biāo)識=hss1.省名.大區(qū)名.hss.epc.mnc.mcc.3gppnetworks 優(yōu)點：DRA可以僅需要配置大區(qū)的局?jǐn)?shù)據(jù) 缺點：后續(xù)DRA從大區(qū)組網(wǎng)過渡到分省組網(wǎng)，全

19、網(wǎng)碼號都需要改變,建議S6a接口網(wǎng)元標(biāo)識按省規(guī)劃,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,LTE規(guī)模試驗階段分組核心網(wǎng)互通要求,Gn,Gn,GSM/GPRS/ EDGE（+）,TD-SCDMA/ HSPA,TD-LTE,SGSN,SAE GW,MME,業(yè)務(wù)平臺,HSS/HLR,GGSN,EPC核心網(wǎng),PCRF,HLR,2G/TD PS域核心網(wǎng),P-GW/GGSN,S-GW,Gr,現(xiàn)有2G/TD終端,LTE多模

20、終端,DNS,SAE DNS,S5/S8,S11,S1-MME,S1-U,S6a,Gx,CG,LTE與2G/TD分組網(wǎng)絡(luò)基于Gn/Gr接口進(jìn)行互通，盡量降低對現(xiàn)有分組域的影響,MME：支持Gn接口，以及承載上下文與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的鑒權(quán)及用戶數(shù)據(jù)管理 Gn SGSN：支持USIM鑒權(quán),2G/TD用戶仍然通過現(xiàn)有分組網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) LTE多模終端從2G/TD接入后，通過P-GW（GGSN）訪問數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),SGi,路由問題：基于目前的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計，LTE多模終端從2G/TD網(wǎng)絡(luò)接入時如果錨定到Gn G

21、GSN，則無法平滑移動到LTE網(wǎng)絡(luò)。 解決方法：SGSN需能識別LTE用戶，并將將LTE多模終端路由到P-GW（GGSN）。,LTE規(guī)模試驗階段分組核心網(wǎng)互通方法,規(guī)模試驗階段，多模終端,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： 升級支持終端攜帶的MS Network Capability中的EPC Capability字段，并根據(jù)EPC capability字段將用戶請求路由到P-GW 支持EPC DNS地址解析，對于LTE

22、多模終端接入，SGSN通過EPC DNS解析得到P-GW地址；對2G/TD終端，SGSN仍然使用GPRS DNS解析GGSN地址 為了保證LTE多模終端在任何2G/TD覆蓋區(qū)域接入后，都能連續(xù)移動到LTE網(wǎng)絡(luò)，理論上現(xiàn)網(wǎng)全網(wǎng)SGSN需升級，但考慮初期主要是數(shù)據(jù)卡終端，移動性較低，只改造和LTE覆蓋區(qū)域相鄰的SGSN即可,EPC引入新的域名體系和域名解析流程,S9,新域名體系： GPRS分組域頂級域名為.gprs EPC頂級域名為.3; 新解析流程：S-NAPTR解析流程 GPRS中通過A或AAAA記錄查詢方式，

23、DNS解析后直接得到網(wǎng)元IP地址； SAE中通過NAPTR多級查詢方式，可以根據(jù)DNS返回的參數(shù)(支持的接口，權(quán)重，優(yōu)先級等)進(jìn)行多次查詢，選擇合適的網(wǎng)元。 根據(jù)域名查詢NAPTR記錄，獲得替換字段（可能是主機名） 如NAPTR記錄標(biāo)識指明需要獲取權(quán)重信息，通過替換字段查詢SRV記錄，獲得權(quán)重高的主機名（可選） 通過主機名查詢A或AAAA記錄，獲得IP地址 需要新建DNS服務(wù)器；或軟件升級現(xiàn)有GPRS DNS以支持SAE域名解析功能，同時需要增加新域名數(shù)據(jù)；,外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互通要求,透明接入方式：EPC網(wǎng)絡(luò)為用戶提供Internet接入服務(wù)，P-GW的SGi接口直接接入CMnet省網(wǎng)節(jié)點 非透明

24、接入方式：EPC網(wǎng)絡(luò)與其他ISP或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)連接，P-GW應(yīng)支持具有接入RADIUS服務(wù)器實現(xiàn)用戶認(rèn)證的功能。 地址分配：用戶的IP地址可以由P-GW本地配置，也可以作為DHCP客戶端或者Radius/Diameter客戶端從外部的DHCP服務(wù)器或者Radius/Diameter服務(wù)器獲取IP地址和參數(shù)。,EPC網(wǎng)絡(luò)通過P-GW的SGi接口以透明/非透明方式與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)互連，連接方式與2G/3G分組域網(wǎng)絡(luò)相同,國內(nèi)漫游,LTE網(wǎng)絡(luò)中，用戶漫游信令采用Diameter，省際層面信令通過新建DRA信令轉(zhuǎn)接點路由，省內(nèi)層面信令通過直連方式路由,S6a,MME,廣州,HSS,S6a,MME,深圳,HS

25、S,廣東,省際區(qū)內(nèi)漫游,省內(nèi)漫游,省際區(qū)間漫游,省際DRA設(shè)備全連接,DRA,DRA,DRA,DRA,省際漫游： 區(qū)內(nèi)漫游：MME省際DRAHSS； 區(qū)間漫游：MME省際DRA省際DRAHSS； 省內(nèi)漫游： MMEHSS,Diameter信令路由,省際層面：分區(qū)設(shè)置2對DRA 劃分為2個大區(qū)，大區(qū)1包括廣州、深圳、廈門，大區(qū)2包括上海、南京、杭州。 分區(qū)部署2對DRA節(jié)點，每對負(fù)荷分擔(dān)，互為備份，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接區(qū)內(nèi)和區(qū)間省際漫游Diameter信令。 各試點城市的MME/HSS與所在大區(qū)1對DRA全互聯(lián) 省內(nèi)層面： 省內(nèi)漫游Diameter信令通過直連方式疏通，省內(nèi)MME與HSS直連。,主側(cè)設(shè)備：D

26、RA，HSS，MME 配合設(shè)備：eNB，SAE-GW,Diameter信令組網(wǎng),國際漫游,LTE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)國際漫游業(yè)務(wù)需實現(xiàn)鑒權(quán)消息、地址解析消息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的互通。 鑒權(quán)消息：MME發(fā)送至I-DRA（國際DRA）設(shè)備，通過I-DRA轉(zhuǎn)接至用戶歸屬網(wǎng)絡(luò)HSS進(jìn)行鑒權(quán)。 地址解析消息：MME針對漫游用戶的APN發(fā)起解析查詢，通過根DNS解析出歸屬網(wǎng)絡(luò)P-GW地址。 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：根據(jù)解析出的P-GW地址，S-GW將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)送至歸屬網(wǎng)絡(luò)的P-GW。 EPC網(wǎng)絡(luò)需建I-DRA、根DNS、根P-GW、BG設(shè)備。,Diameter信令消息,DNS查詢信令消息,媒體流,MME,根DNS,I-DRA,HSS,DNS

27、,I-DRA,中國移動EPC 網(wǎng)絡(luò),合作伙伴EPC網(wǎng)絡(luò),鑒權(quán)消息,地址解析,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),IP專網(wǎng)或?qū)＞€,Internet,根P-GW,漫出用戶,用戶漫游入,用戶漫游出,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,Diameter信令組網(wǎng)需求,省間漫游：S6a，S6d，S9（或Gx，Rx）,省內(nèi)：S6a，S6d, Gx, Rx,國際漫游：S6a，S6d, S9,LTE網(wǎng)絡(luò)需要一張更通用、更簡單、易擴(kuò)展的信令網(wǎng)。,相對

28、于2G/3G的7號信令網(wǎng)， EPC/PCC信令網(wǎng)需要連接更多類型的網(wǎng)元、承載更多類型的信令，需要一張更通用的基礎(chǔ)信令網(wǎng)。 用戶處于漫游狀態(tài)時，需從歸屬地的HSS獲取用戶信息、從H-PCRF獲取用戶策略，全網(wǎng)大量網(wǎng)元之間不可能全連接，需要提供信令中繼、匯聚設(shè)備，組建信令網(wǎng)，提供信令路由。 Diameter信令網(wǎng)數(shù)據(jù)配置更簡化、可擴(kuò)展性更強、基于IP傳輸。,Diameter信令網(wǎng)組網(wǎng)方案,全網(wǎng)部署一對國際側(cè)DRA節(jié)點（I-DRA），負(fù)責(zé)中繼/代理國際漫游Diameter信令。 省際層面：分大區(qū)/省部署一對DRA節(jié)點，負(fù)責(zé)中繼/代理省際漫游Diameter信令。 省內(nèi)層面：商用初期，可考慮采用靜態(tài)直

29、連方式路由。待LTE網(wǎng)絡(luò)達(dá)到一定規(guī)?；蛴袝捊壎ㄐ枨髸r，再通過DRA中繼。,不同場景下信令路由需求,分層組建Diameter信令轉(zhuǎn)接網(wǎng) 省內(nèi)漫游，在商用初期通過靜態(tài)配置直連，中后期通過DRA中繼路由 大區(qū)/省際、國際漫游通過DRA中繼路由,DRA組網(wǎng)建議,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,HLR和HSS融合，為用戶提供多接入服務(wù),MME,Gr,SGSN,2G/3G,SAE-HSS,S6a,現(xiàn)網(wǎng)HLR/A

30、uC,LTE,MSS,C/D,SQNMS,SQN,SQN,SEQMS (0), SEQMS (1) , SEQMS (31),終端比較SEQMS和網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的SQN，用戶在域間漫游時SQN不匹配，鑒權(quán)失敗，用戶登網(wǎng)時延增加 要求按域區(qū)分SQN的IND，要求現(xiàn)網(wǎng)HLR改造,（48bit） = SEQ | IND （43bit+5bit）,HLR和EPC-HSS重合的數(shù)據(jù)占比達(dá)64%，若不融合，存在重復(fù)投資 鑒權(quán)功能要求按域配置鑒權(quán)參數(shù)，若不融合，現(xiàn)網(wǎng)HLR需改造 若不融合，BOSS業(yè)務(wù)開通流程復(fù)雜效率低，存在雙營帳問題，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的數(shù)據(jù)不一致,鑒權(quán)重同步的原因和解決方案,HLR和SAE-HSS重

31、合數(shù)據(jù),HLR/HSS融合階段,SAE,PS,SAE-HSS （HLR）,CS,IMS,HLR SAE-HSS IMS-HSS,雙模單待單卡終端,LTE數(shù)據(jù)卡終端 雙模雙待雙卡終端,總體目標(biāo)：以LTE發(fā)展為驅(qū)動，通過HLR/HSS數(shù)據(jù)融合實現(xiàn)已有2G/TD用戶號段升級LTE業(yè)務(wù),PS/SAE,新建融合HLR/SAE-HSS的功能,1.USIM卡鑒權(quán) 2.C/D/Gr/S6a接口功能 3.HLR功能 4.SAE-HSS功能,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,

32、1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,高清視頻會議,IP專網(wǎng),CE,蜂窩網(wǎng)QoS+IP承載網(wǎng)QoS組成端到端QoS機制,同時保證蜂窩網(wǎng)及IP承載網(wǎng)的QoS，才能實現(xiàn)LTE業(yè)務(wù)的端到端QoS,蜂窩網(wǎng)QoS,IP承載網(wǎng)QoS,蜂窩網(wǎng)的QoS與IP承載網(wǎng)的QoS存在映射關(guān)系，可由邊界網(wǎng)元打標(biāo)簽實現(xiàn)，但現(xiàn)網(wǎng)未實現(xiàn) IMS類業(yè)務(wù)承載在IP專網(wǎng)，但I(xiàn)P專網(wǎng)只能區(qū)分CS語音信令/媒體、PS信令、IMS信令/媒體，粒度較粗，目前僅針對CS語音信令/媒體標(biāo)記為高優(yōu)先級，建議IP專網(wǎng)輕載保障所有業(yè)務(wù)QoS CMNET目前未實現(xiàn)區(qū)分業(yè)務(wù)優(yōu)先級的QoS，無法保障在CMNET上承載的自有業(yè)務(wù)的QoS,C

33、E,CMNET,第三方數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),建議輕載以 保證QoS,端到端的QoS需蜂窩網(wǎng)與IP承載網(wǎng)協(xié)同進(jìn)行Qos保障，蜂窩網(wǎng)的QoS可以通過PCC架構(gòu)實現(xiàn)區(qū)分業(yè)務(wù)優(yōu)先級的 差異化QoS，IP承載網(wǎng)QoS可以采用IP報文的隨路標(biāo)簽（DSCP值）實現(xiàn)差異化QoS，但目前僅針對語音實現(xiàn)端到端的QoS保障,自有業(yè)務(wù)平臺,現(xiàn)網(wǎng)有能力但未實現(xiàn),LTE QoS直接由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定，更簡單高效,網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定QoS,LTE QoS流程,2/3G系統(tǒng)，終端可以發(fā)起PDP的QoS修改流程，并通過終端、無線與網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)商機制來決定QoS LTE系統(tǒng)，默認(rèn)承載的QoS是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定的，終端無權(quán)協(xié)商默認(rèn)承載的QoS，若終端需要高于默

34、認(rèn)承載的QoS承載，只能通過專有承載完成,Qos參數(shù)映射,EPS 網(wǎng)絡(luò)定義了一套QoS參數(shù)，PCRF是QoS的主要決策點,EPS定義了承載級、APN級、UE級三個粒度的QoS參數(shù) HSS僅簽約與默認(rèn)承載相關(guān)的QoS參數(shù)，PCRF決定默認(rèn)承載與專有承載QoS參數(shù),業(yè)務(wù)需求與網(wǎng)絡(luò)QoS的映射關(guān)系是3GPP定義的，與業(yè)務(wù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)QoS參數(shù)有QCI,ARP,GBR,業(yè)務(wù)需求,帶寬，丟包率，時延等,3GPP定義,網(wǎng)絡(luò)QoS,QCI, ARP, GBR,QCI:承載級報文處理優(yōu)先級(如調(diào)度權(quán)重, 接入控制,排隊管理),決定報文的丟包率、時延,ARP:僅在承載建立及修改時參與資源分配優(yōu)先級決策，承載建立后

35、即失效，由QCI，GBR等決定,GBR:專有承載的保證帶寬,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,PCC是無線資源管控的主要手段,PCC已被公認(rèn)為移動運營商無線資源管控的主要手段。PCC架構(gòu)定義了從終端、核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)平臺到無線設(shè)備的端到端聯(lián)動機制，能下發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流的策略控制規(guī)則和計費規(guī)則，實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的差異化、精細(xì)化管控。 相比2G/3G系統(tǒng)，LTE PCC架構(gòu)強化了網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制能力： 2G/3G系統(tǒng)通過終端

36、、無線與網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)商機制決定QoS，網(wǎng)絡(luò)側(cè)控制能力弱 LTE系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)側(cè)PCRF決定Qos，終端無權(quán)發(fā)起修改 中國移動在PCC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能增強(ePCC)，包括四個方面：擴(kuò)展GGSN功能區(qū)分業(yè)務(wù)的流量管理、增補SPR用戶策略、增補策略管理功能、增補與BOSS接口,PCC架構(gòu)由PCRF，PCEF，AF三個部分組成,Backbone,UE,PCRF/SPR,AF,BOSS,策略執(zhí)行單元(PCEF)，進(jìn)行控制策略的執(zhí)行,應(yīng)用服務(wù)器AF，位于業(yè)務(wù)平臺上，支持業(yè)務(wù)信息的轉(zhuǎn)發(fā),策略控制服務(wù)器(PCRF/SPR)，支持策略控制決策和下發(fā)，用戶簽約數(shù)據(jù)管理,PCEF,PCC架構(gòu)實現(xiàn)端到端Qos控制,

37、2G/3G/LTE QoS及管控機制差異,3GPP為GPRS/SAE系統(tǒng)定義一套端到端QoS控制機制，但SAE架構(gòu)強化了網(wǎng)絡(luò)側(cè)QoS控制能力 2G/3G系統(tǒng)通過終端、無線與網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)商機制決定QoS，終端能夠發(fā)起QoS控制請求，接入側(cè)可參與QoS協(xié)商 SAE中QoS控制直接由網(wǎng)絡(luò)側(cè)決定，終端不再發(fā)起QoS控制請求，接入側(cè)不再參與QoS協(xié)商,2G/3G和LTE QoS機制差異,2G/3G時代PCC強調(diào)“以管促?！保河绕鋵τ谌狈ΡＵ鲜侄蔚?G網(wǎng)絡(luò)，限制少量用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的濫用，保證大多數(shù)用戶對有限網(wǎng)絡(luò)資源的合理使用 LTE時代PCC注重“管保結(jié)合”：PCC是LTE架構(gòu)必要組成部分，保證LTE高價值

38、業(yè)務(wù)(如：LTE話音、高清視頻)，需新增Rx接口與此類業(yè)務(wù)平臺互通，真正實現(xiàn)市場策略、業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、終端的端到端協(xié)同控制,2G/3G和LTE PCC管控機制差異,LTE下，基于PCC架構(gòu)的CIPS業(yè)務(wù)QoS保障,通過Rx接口實現(xiàn)PCC架構(gòu)的能力開放，為LTE高價值應(yīng)用提供高QoS保障,IMS類CIPS業(yè)務(wù)的QoS保障,非IMS類CIPS業(yè)務(wù)的QoS保障（可開放給第三方互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用）,基于2/3G PCC架構(gòu)，PCEF通過DPI識別業(yè)務(wù)，為LTE高價值應(yīng)用提供高QoS保障,該方式在2/3G也有應(yīng)用，主要是用于一些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的管控，如P2P 在LTE下，在業(yè)務(wù)平臺沒有提供Rx接口前提下，也可以利用該方式

39、提供高QoS保障,基于Rx接口的PCC架構(gòu)演進(jìn),IMS類CIPS業(yè)務(wù)： IMS業(yè)務(wù)在IMS會話協(xié)商過程中（SIP協(xié)議），通過P-CSCF將IMS業(yè)務(wù)需求基于Rx接口通知PCRF PCRF判斷業(yè)務(wù)準(zhǔn)入后，將業(yè)務(wù)需求根據(jù)一定的規(guī)則映射為網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)，并為該IMS業(yè)務(wù)建立有高QoS保障的專有承載 應(yīng)用：基于IMS的VOLTE、高清可視電話的高QoS保障,LTE時代，PCC架構(gòu)新增Rx接口，為業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)的QoS能力開放。業(yè)務(wù)需求通過Rx接口通知PCRF，PCRF為業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的端到端QoS。通過Rx接口的能力開放，演進(jìn)的PCC架構(gòu)可為LTE網(wǎng)絡(luò)提供高價值業(yè)務(wù)的高QoS服務(wù)的增值業(yè)務(wù)。,數(shù)據(jù)類自有

40、業(yè)務(wù)/第三方業(yè)務(wù) 對于第三方業(yè)務(wù)，基于Diameter的Rx太復(fù)雜，傾向于基于HTTP協(xié)議（REST/SOAP） 為了向CP/SP開放PCC能力，運營商提供API開發(fā)平臺（AF），實現(xiàn)應(yīng)用協(xié)議和Rx的協(xié)議轉(zhuǎn)換、接入控制等功能 應(yīng)用：高清視頻監(jiān)控，與第三方（如新浪視頻）合作,基于Rx接口的PCC架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)點,P-CSCF發(fā)現(xiàn)機制,支持CIPS業(yè)務(wù)的端到端QoS參數(shù)和映射關(guān)系,業(yè)務(wù)側(cè)業(yè)務(wù)需求,網(wǎng)絡(luò)側(cè)QoS參數(shù),支持CIPS業(yè)務(wù)的PCC管控架構(gòu)和能力,基于Rx接口的PCC架構(gòu)演進(jìn),業(yè)務(wù)平臺與AF的業(yè)務(wù)信息傳遞接口,業(yè)務(wù)側(cè)需求與網(wǎng)絡(luò)側(cè)QoS映射關(guān)系,UE,PGW,PCRF,Rx：業(yè)務(wù)信息，用戶標(biāo)識

41、,BOSS,Gx：下發(fā)QoS規(guī)則,AF,REST/SOAP：業(yè)務(wù)信息，用戶標(biāo)識,非IMS的應(yīng)用平臺,RAN,IMS,Rx接口能力,AF尋址PCRF機制研究,APN選擇,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫游,LTE具有永久在線特性，對IP地址需求量遠(yuǎn)高于TD/2G網(wǎng)絡(luò) LTE用戶開機后，不論是否使用業(yè)務(wù)，都將自動獲得一個IP地址，直到用戶關(guān)機 目前2G/TD網(wǎng)絡(luò)地址配置量已超過5500萬,LTE網(wǎng)絡(luò)對IPv6

42、的需求,LTE具有永久在線特性，對IP地址的需求量非常大,LTE作為新型系統(tǒng)，應(yīng)盡早引入IPv6，避免在網(wǎng)絡(luò)建成后，再進(jìn)行大規(guī)模升級 能夠盡早積累網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗 IPv6在EPS標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)成熟穩(wěn)定，通過IPv4v6 PDN類型可以更好支持平滑過渡,應(yīng)在LTE部署初期即引入IPv6,國家正在制定明確的IPv6發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，LTE引入IPv6有利于滿足國家要求,為終端分配IPv4和IPv6雙棧地址是向IPv6過渡的基礎(chǔ),管理兩套協(xié)議相對復(fù)雜，涉及設(shè)備較多 要求終端和網(wǎng)絡(luò)同時支持雙棧 要求與LTE互通的2G/3G網(wǎng)絡(luò)支持雙棧,缺點,同時給終端分配IPv4地址和IPv6地址是CMNET、CMWAP這樣的

43、通用APN適合的方案 對某些特定類型終端或業(yè)務(wù)（如物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)）通過設(shè)置專用APN等可以使用IPv6單棧,需要網(wǎng)絡(luò)側(cè)增加翻譯設(shè)備，進(jìn)行IPv6和IPv4之間的翻譯 無法解決協(xié)議中或者內(nèi)容中直接嵌入IPv4地址的情況 終端上僅支持IPv4的客戶端軟件無法直接使用，需進(jìn)行客戶端軟件支持IPv6，或者增加終端翻譯模塊,缺點,V4和v6雙棧,v6單棧,HSS,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet IP Service,Serving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,E-UTRAN,LTE-Uu,IPv4,雙棧,IPv6

44、only,NAT64/DNS64,終端和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)同步支持IPv4v6雙棧承載,為了確保移動網(wǎng)絡(luò)平滑向IPv6過渡，EPS系統(tǒng)在第一個版本（Rel8）提供IPv4v6雙棧承載類型；用戶建立IPv4v6 PDN連接時，可以同時獲得IPv4和IPv6地址兩個地址； 為了保證與GRPS網(wǎng)絡(luò)的互通，傳統(tǒng)2G/TD GRPS網(wǎng)絡(luò)也于Rel9引入了IPv4v6雙棧PDP類型,LTE單模終端使用IPv4v6雙棧承載的需求,用戶簽約時允許使用IPv4v6雙棧承載類型 EPC網(wǎng)絡(luò)支持IPv4v6雙棧承載類型 LTE終端支持IPv4v6雙棧承載類型,LTE使用IPv4v6雙棧承載時與2/3G網(wǎng)絡(luò)互操作問題,2G/TD

45、分組域網(wǎng)絡(luò)也必須同步升級支持目前標(biāo)準(zhǔn)中已引入的IPv4v6雙棧PDP 類型，否則LTE多模終端從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到2G/TD網(wǎng)絡(luò)時業(yè)務(wù)將中斷 LTE多模終端的2G/TD模式必須同步支持IPv4v6 PDN，否則從LTE網(wǎng)絡(luò)切換到2/3G網(wǎng)絡(luò)時業(yè)務(wù)將中斷,為保證LTE和2G/TD網(wǎng)絡(luò)互操作時的業(yè)務(wù)連續(xù)性，要求2G/TD分組域核心網(wǎng)和LTE多模終端的2G/TD模式必須同步支持IPv4v6 PDP類型,EPC與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口需支持IPv4和IPv6雙棧地址,HSS,eNodeB,S1-U,S6a,Gx,S1-MME,S11,SGi,MME,PCRF,S9,Internet IP Service,Se

46、rving GW,PDN GW,S5/8,SAE GW,E-UTRAN,LTE-Uu,IPv4,雙棧,IPv4/IPv6,S5/S8,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雙棧方式轉(zhuǎn)發(fā)用戶IPv4和IPv6包； SGi接口需要支持同時向業(yè)務(wù)平臺傳遞用戶IP

47、v4Ipv6雙棧地址；,終端,eNodeB,S-GW,P-GW,LTE IPv6對網(wǎng)管和計費系統(tǒng)的要求,網(wǎng)管系統(tǒng)需支持IPv6相關(guān)數(shù)據(jù)配置、IPv6相關(guān)告警采集、IPv6相關(guān)KPI指標(biāo)統(tǒng)計 自動撥測系統(tǒng)需支持基于IPv6相關(guān)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量檢測,BOSS和CG應(yīng)支持IPv6相關(guān)字段的處理 P-GW須支持基于用戶IPv6地址的內(nèi)容計費和在線計費,LTE IPv6下的永遠(yuǎn)在線,永遠(yuǎn)在線類應(yīng)用,UE/clients,eNodeB,Default bearer實現(xiàn)會話?；?IPv6實現(xiàn)IP地址永久可達(dá),LTE+IPv6，可以實現(xiàn)用戶永遠(yuǎn)在線，應(yīng)用可減少/取消心跳；服務(wù)器與客戶端的狀態(tài)感知，通過應(yīng)用平臺與網(wǎng)絡(luò)的在線狀態(tài)交互實現(xiàn)，用戶體驗基本無影響。,PCRF,AF,防火墻,取消/減少心跳,交互網(wǎng)絡(luò)以及用戶在線狀態(tài)信息,提升用戶體驗,LTE+IPv6可以實現(xiàn)心跳包的主要目的：保持長連接（保活承載和外網(wǎng)IP地址），應(yīng)用可減少/取消心跳 通過應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)交互在線狀態(tài)，可實現(xiàn)心跳包感知應(yīng)用客戶端狀態(tài)的作用，提升用戶體驗,提綱,2. 碼號,5. 用戶數(shù)據(jù)管理,6. QoS,7. 策略控制,8. IPv6過渡方案,4. Diameter信令路由,9.LTE基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)方案,10.計費、安全,1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及分階段部署方案,3. 互通和國際漫