现代移动网核心架构与演进

《移动网络规划和优化分析》课程主讲：崔春雷通信技术专业教学资源库广东交通职业技术学院现代移动网核心架构与演进目录核心网发展路线1核心网演进21. 核心网发展路线传统TDM交换传统TDM交换典型的例子就是GSM移动通信系统GSM的电路交换方式对有限的无线资源是一种浪费，其利用效率极低引入分组域基于GsM开发的GPRS(分组数据技术)是按需动态占用资源的，其频谱利用率较高网络向业务提供商提供开放接口，从而实现业务的灵活扩展引入软交换软交换做为核心网络电路域MSC，被拆分为MSCServer和MGW两部分组成使网络的控制层和承载层分离成为可能。长途IP语音呼叫与承载的分离，使得异种承载的网络之间的业务互通变得十分简单全IP网络全IP的网络是用一个统一业务层来提供不同的业务，而不是不同的网络上提供不同的业务。2.1 核心网演进——基本概念介绍SAE、EPS、EPC基本概念介绍2004年12月，3GPP在希腊雅典会议上启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE（SystemArchitectureEvolution），其核心网也被称为演进的分组核心网EPC（EvolvedPacketCore）LTE和SAE均为项目名称LTE（LongTimeEvolution）研究的是无线接入网络的长期演进，新的无线接入系统成为演进的UTRAN(E-UTRAN)。SAE研究的是3GPP核心网络的长期演进，定义一个新的全IP分组核心网,称为演进的分组核心网EPC。但在实际使用时没有严格的区分。演进的分组域系统EPS（EvolvedPacketSystem）3GPPR8版本后将SAE改名为EPSEPS=EPC＋LTE接入网2.2 核心网演进——核心网架构的演进特点控制和承载分离，网络结构扁平化

控制和承载分离：控制面MME，用户面SAEGW；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GGSNBSCSGSNMMEeNodeBSAEGWNodeBRNCBTS

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。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SCTPS6aDRADRASGSNHSSMME基于全IP的网络架构

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eMSCMGWCSMGWMSCSPSSGSNGGSNSGSNEPCMMESAE-PGWHSS2G/TD核心网LTE核心网EPC无CS域2.3 核心网演进——EPC架构中的网元功能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）；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

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3GPP接入等功能，相当于传统的GGSN。-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。除了2G/3G/LTE接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式-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；SGSN2GTDLTEHSSBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS1-US6aGxGbIuS1-MMES11SGiMMEPCRFS9InternetPSServiceServingGWPDNGWS5/8SAEGWS6dS10BOSSCGS4S3AFRx控制面承载面（用户面）2.4 核心网演进——LTE核心网(EPC)分阶段部署方案组网方案全融合核心网HSS/HLRTD-LTEMME/SGSNSAEGW/GGSNEPCDNSCS域核心网EPCCGMSC

Server2G/TD规模商用1、规模试验阶段：这个阶段主要是单厂家LTE独立组网，验证LTE基本功能；2、试商用初期：此阶段采用新建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阶段：通过对现网中的GPRS设备演进升级为核心网全融合设备，有效保护已有投资。融合组网初期（扩大规模试验/试商用）2G/TDSGSNGGSN2G/TD新建融合核心网HSS/HLRTD-LTEGPRS核心网EPCDNSGPRSCGCS域核心网HLREPCCGMSC

ServerGPRSDNSMME/SGSNSAEGW/GGSNMME/SGSNHSS/HLR独立组网（规模试验）2G/TDSGSNGGSNEPC