诺西LTE-EPC系统产品使用详细介绍

诺西LTE-EPC系统产品使用详细介绍EPC网元及接口介绍NSNATCA介绍MME基础介绍SAE-GW基础介绍MME日常维护巡检SAE-GW日常维护巡检目录3GPP网络架构演进演进的分组核心网EPC

EPC网络的主要特征EPC网络的主要特征包括：全面分组化，提供真正意义上的纯分组接入，不直接提供电路域业务。支持多接入技术，既支持和现有3GPP系统的互通，同时也能支持非3GPP网络(例如WLAN、WiMAX)的接入。QoS机制进一步完善，能够支持端到端的QoS保证。

EPS在核心网将用户面和控制面进行分离，实现了网络的进一步扁平化。用户面节点压缩，接入网取消RNC。EPC与GPRS的比较两者的相同点：

相似的体系结构与接口。MME相当于SGSN的控制平面部分，S-GW相当于SGSN的用户平面，P-GW相当于GGSN，HSS实现的是HLR功能，EPC网络内使用的主要协议依然是GTP协议。承载的体系结构类似。EPS承载其实就是GPRS中PDPContext的概念。EPS中的缺省承载和专用承载其实跟GPRS中的PrimaryPDPContext和SecondaryPDPContext是相对应的。在GPRS中，PrimaryPDPContext只能由UE来创建；在EPC中，DefaultBearer也只能由UE来创建。基本的移动性管理与会话管理的流程都是一致的，如附着，TAU（对应于RAU），去附着，业务请求，承载的激活/修改/删除等。EPC与GPRS的比较两者的部分不同点：在GPRS系统中，控制平面与用户平面没有分离。真正的IP永远在线。GPRS不能提供真正的IP永远在线。GPRS系统不能与非3GPP接入系统进行互操作，不能保持业务的连续性，而EPC系统与非3GPP接入系统进行互操作，并保持业务的连续性。位置区管理不同。传统的GPRS的UE只能注册到一个RAI上，而现在的EPC系统的UE是注册到多个TAI中，即TAI列表。EPC与GPRS的比较两者的部分不同点：用户标识的变化。GPRS中使用P-TMSI+RAI来进行路由，标识一个UE，而在EPC系统中只用一个GUTI就可以路由并标识出UE。

GPRS系统只使用GTP协议，而EPC系统除支持GTP协议外，还支持PMIPv6协议及DSMIPv6和MIPv4-COAFA协议，而且EPC系统中的GTP协议版本是V2。状态模型不同。从分类看，两者都包括移动性管理状态模型，GPRS系统中另有PDP上下文状态模型，EPC另有会话连接状态模型；从模型内容看，每种模型中所包含的状态种类以及相对应的用户的实际状态以及含义都不一样了。

HSS和MME间使用的是基于Diameter的协议，不同于HSS和SGSN间的MAP协议，但是消息名称和功能大体相似。LTE网络结构图E-UTRAN：演进的无线接入网EPC：演进的分组核心网MobilityManagementEntity(MME)MME的功能：接入控制，包括鉴权控制，标识(GUTI，TAIlist)指配，用户标识和设备标识验证，信令面加密，与eNB之间的一致性保护，2G/3G与EPS之间安全参数以及QoS参数的转换许可控制，决定是否可以获得请求的资源并预留这些资源合法监听移动性管理，实现了对UE当前位置的跟踪和记录会话管理，EPS承载管理功能网元选择，对S-GW和P-GW的选择，MME改变时的MME选择功能，2G、3G切换时选择SGSNServingGatewayS-GW的功能：对EPS承载的存储路由和数据转发功能Inter-eNB间切换的锚点

3GPP定义的接入不同接入方式间的锚点计费信息收集PacketDataNetwork(PDN)GatewayP-GW的功能：UEIP地址的分配PCRF的选择对EPS承载的存储和管理

基于PCC进行QoS处理，作为PCC的策略执行点路由和数据转发功能作为UE与外部网络通信的锚点计费信息收集PolicyandChargingRuleFunction(PCRF)PCRF的功能：用户的签约数据管理用户计费策略控制事件触发条件定制业务优先级处理QOS控制功能HomeSubscriberServer(HSS)HSS的功能：用户签约数据的存储

用户签约数据管理和鉴权用户位置信息的存储

用户安全信息管理EPC网络主要接口S1-MME:E-UTRAN和MME间控制平面协议参考点

S1-U:E-UTRAN和S-GW间每个承载的用户平面隧道参考点

S3:S4SGSN和MME之间的接口，能够使用户和承载信息在idle和active状态，实现3GPP网间交互

S4:提供S4SGSN和S-GW之间的相关控制和移动性管理

S5：提供S-GW和P-GW之间用户平面隧道效应和隧道管理，只用于S-GW和P-GW属于同一个PLMN

S6a：为鉴别确认用户接入EPS系统，在MME和HSS之间传输签约数据。

S8：提供S-GW和P-GW之间的用户平面和控制平面的传输，只用于S-GW和P-GW不属于同一个PLMN

S9：为支持当地网关功能，S9提供归属PCRF和拜访区域PCRF之间传输QoS和计费控制信息。EPC网络主要接口S10：MME间的接口，为MME和MME之间信息的传输。

S11：提供MME和S-GW之间的相关控制和移动性管理

S12：当DT建立后，UTRAN（RNC）和S-GW之间的用户面接口，与GPRS网络的UTRAN

（RNC）和GGSN之间接口类似

SGi:P-GW和分组数据网络之间的接口。分组数据网可以是外部公共或私人数据网，也可以是内部分组数据网，例如为IMS提供服务。

Rx：节点位于AF和PCRF之间，具体PCC部分描述Gx：为PCRF和P-GW中的PCEF（PolicyandChargingEnforcementFunction）提供QoS准则和计费标准的传输。Gy：P-GW与OCS/CCF之间提供在线计费话单传输。EPC网络的主要标识EPSBearerID用于唯一标识UE接入E-UTRAN的一个EPS承载，在UE、MME/S4SGSN、S-GW、P-GW中保存，由MME分配GUTI在EUTRAN接入时提供一个UE临时全球唯一标识，在大多数UE和MME的交互信令中标识UE，由MME分配TAI和TAIlistTAI用于标识跟踪区域，TAIlist由MME分配。UE在TAIlist中的TA间移动的时候，不需要发起TAUIMSI用户的永久用户标识，能够唯一标识UE，一般不再UE和MME之间直接交互，而是用GTUI代替。IMSI由运营商分配EPC网元及接口介绍NSNATCA介绍MME基础介绍SAE-GW基础介绍MME日常维护巡检SAE-GW日常维护巡检目录ATCA先进的电信计算结构介绍ATCA（AdvancedTelecomComputingArchitecture）是由PICMG（PCIIndustrialComputersManufacturersGroup）制定的，包括机框、结构、单板、管理等规范。ATCA的特点：通信和计算融合的通用平台适合电信设备应用高可用性可扩展性灵活性统一的系统管理ATCA硬件结构机柜Cabinet机框Shelf刀片Blades背面传送模块RearTransitionModules(RTM)高级夹层卡AdvancedMezzanineCards(AMC)电源模块PowerDistributionUnits(PDU)CabinetShelfBladeAMCRTMPDUATCA机柜NSNATCA机柜型号为EC208-A

长宽高2000x800x700mm每个机柜最多可以安装三个机框

支持机柜间的连接ATCA机框NSNATCA机框型号为ACH16-A高度为13U，长宽高为572x507x498mm每个机框包含独立的电源模块，冷却模块，板卡硬件管理模块等每个机框可以支持16块blade和16块RTMFrontviewBackviewATCA冷却系统每个机框安装三个风扇模块风扇模块位于机框背面的上部FanmodulesBackviewFrontviewATCA供电系统每个机框都有独立的供电模块每个机框有一对冗余的电源输入模块PEM（PowerEntryModules）这对PEM位于机框背面的底部这对PEM连接到各自的电源分配单元PDU（PowerDistributionUnits）PEMSPDUSitepowerPDUPDUATCA电源分配单元PDU每个机框有两个电源分配单元PDUPDU提供多重电路保护功能PDU提供冗余的电源给PEMPDU位于机框背面的两侧每个PDU是两路直流输入四路直流输出ATCA单元供电PDUGroundingCircuit

breakersPowersupply

inputPDUPower

outputATCA机框管理

机框管理板卡（ShelfManager）提供机框级别可更换单元（FRU：fieldreplacableunit）的管理机框管理板卡为冗余配置，为一对机框管理板卡位于机框前面的下方，左右各一块ShelfmanagersATCA背板连接机框的背板分为三个ZONE：ZONE1：电源和机框管理的连接器

ZONE2：数据传输接口连接器ZONE3：自定义的I/O接口连接器ZONE1ZONE2ZONE3PowerfeedIPMBinterfaceBaseinterfaceFabricinterfaceZone3isused

forconnecting

RTMstoblades板卡连接（blade/RTM/AMC)AMC

slotAMC

slotFrontbladeZone1Zone2Zone3Rear

Transition

ModuleBackplaneShelfsideviewBlade

frontviewATCA总线ATCA硬件提供两种类型的冗余内部接口总线，该总线位于背板总线连接到ATCA机框内冗余的HUB板卡(AHUB2-A或者AHUB3-A)，HUB板卡位于8槽位和9槽位。背板总线分为两种接口：BI和FI基本接口（BI)交换接口（FI)Baseinterfaces(backplane)BI接口是系统内部的通信接口，即控制和管理的数据流，例如DHCP、NFS（网络文件系统）；BI接口为GE接口；每块刀片包括shelfmanager都有一对独立的BI接口连接到HUB刀片上的BI交换机。Fabricinterface(backplane)FI接口用于传送系统内部的业务数据流，例如板卡间传送的S1AP数据包；FI接口为10GE接口；每块刀片都有一对独立的FI接口连接到HUB刀片上的FI交换机。EPC网元及接口介绍NSNATCA介绍MME基础介绍SAE-GW基础介绍MME日常维护巡检SAE-GW日常维护巡检目录FlexiNetworkServer概述•NSNLTE系统使用Flexi网络服务器，Flexi

Network

Server-MME作为LTE系统中的MME。•FlexiNS-MME基于AdvancedTelecommunicationsComputingArchitecture(ATCA)硬件平台，使用ATCA机柜EC208，最多支持安装三个FlexiNS–MME机框到同一个ATCA机柜中。•FlexiNS-MME和SGSN使用相同的软件平台，命令模式不变。FlexiNS-MME功能概述接入控制，包括鉴权控制，标识(GUTI，TAIlist)指配，用户标识和设备标识验证，信令面加密，与eNB之间的一致性保护，2G/3G与EPS之间安全参数以及QoS参数的转换许可控制，决定是否可以获得请求的资源并预留这些资源合法监听移动性管理，实现了对UE当前位置的跟踪和记录会话管理，EPS承载管理功能网元选择，对S-GW和P-GW的选择，MME改变时的MME选择功能，2G、3G切换时选择SGSNFlexiNS板卡类型1、CPU板卡ACPI4-A：业务处理板卡，配置1个英特尔四核处理器和1个可扩展的AMC插槽。2、RTM板卡CPRT4-A和CPRT4-B：CPRT4-A型号的RTM板卡为ACPI4-A或者ACPI4-B板卡提供存储和2个与外部网络互联的光口，OMU及MCHU使用该型号RTM。CPRT4-B型号的RTM板卡只是为ACPI4-A或者ACPI4-B板卡2个与外部网络互联的光口。FlexiNS板卡类型3、Hub板卡AHUB3-A：Hub板卡提供机框内板卡之前的连接，即交换单元。Hub板卡包换物理上分开的基本接口交换机和交换接口交换机。▪BI接口是用于管理、监控和内部EMB总线连接，对于每块板卡，一块Hub板卡提供一个1Gbps的接口。▪FI接口是用于板卡间内部以太网的业务数据的传输，对于每块板卡，一块Hub板卡提供一个10Gbps的接口。

考虑板卡的冗余性，每个机框配有一对Hub板卡。FlexiNS板卡CPU板卡ACPI4-AHub板卡AHUB3-ARTM板卡CPRT4-ARTM板卡CPRT4-BFlexiNS功能性单元FlexiNS有六个功能单元，使用两种类型的板卡：SwitchingUnit(SWU)：使用AHUB3-Ahub板OperationandMaintenanceUnit(OMU)：使用ACPI4-A板卡和CPRT4-ARTMMarkerandChargingUnit(MCHU)：使用ACPI4-A板卡和CPRT4-ARTMTheMobilityManagementandDatabaseUnit(MMDU)：使用ACPI4-A板卡ControlPlaneProcessingUnit(CPPU)：使用ACPI4-A板卡IPDirectorUnit(IPDU)：使用ACPI4-A板卡和CPRT4-BRTMFlexiNS功能性单元

SwitchingUnit(SWU)SWU提供机框内的LAN交换机功能，对于机框内的每块板卡，每块SWU提供一个Gbps的BI接口和一个10Gbps的FI接口。在FlexiNS2.0里面，BI接口提供以太网消息总线（EMB)和硬件监控管理的功能。FI接口提供内部LAN管理通信功能。SWU是2N备份，每个FlexiNS有2个SWU单元SWU是由AHUB3-A的ATCAHubBlade组成的。OperationandMaintenance

Unit(OMU)OMU提供集中监控、告警、系统管理，还有用户接口的连接功能OMU由一块CPU板卡和一块RTM板卡组成，RTM板卡搭载着一块提供存储功能的硬盘驱动器还有2个对外以太网接口(2*1Gbps)。每台FlexiNS配有2个OMU单元，2N备份

两个OMU单元有冗余的SAS硬盘存储连接，即每块OMU都连接到2个硬盘驱动器。一个OMU由以下板卡组成：1*ACPI4-ACPUblade3*2GBmemorymodules(MRB3A02)1*SASHarddiskdrive300GB(HDS30-A)1*CPRT4-ARTMforCPUbladeMarkerandChargingUnit(MCHU)MCHU提供收集和存储统计数据和管理MME的配置参数的功能。每台FlexiNS配有2个MCHU单元，2N备份

两个MCHU单元有冗余的SAS硬盘存储连接，即每块OMU都连接到2个硬盘驱动器。一个MCHU由以下板卡组成：1*ACPI4-ACPUblade3*2GBmemorymodules(MRB3A02)1*SASHarddiskdrive300GB(HDS30-A)1*CPRT4-ARTMforCPUbladeMobilityManagementandDatabaseUnit(MMDU)MMDU提供用户数据库和到HLR/HSS接口的功能MMDU控制LTE用户的EPS移动性管理（EMM）和EPS会话管理（ESM)MMDU是N+冗余

单机框配置，MMDU最少是2块，最多是3块。一个MMDU由以下模块组成:1*ACPI4-ACPUblade1*CPRT4-BRTMforCPUblade(onlyEthI/O)6*2GBmemorymodules(MRB3A02)ControlPlaneProcessing

Unit(CPPU)CPPU执行网元见NAS消息的事务处理，由MMDU单元管理。

CPPU单元负责到ENB的S1-MME接口和到S-GW的S11接口的事务处理。CPPU单元是N+1冗余。

单机框配置，CPPU最少是2块，最多是5块。一个CPPU由以下模块组成:1*ACPI4-ACPUblade3*2GBmemorymodules(MRB3A02)IPDirectorUnit(IPDU)IPDU提供到其他网元物理连接和IP地址转换的功能IPDU负责内部资源的负荷分担分配IPDU负责S1-MME接口消息的处理

IPDU是2N备份一个IPDU由以下模块组成:1*ACPI4-ACPUblade3*2GBmemorymodules(MRB3A02)1*CPRT4-BRTMforCPUbladeMME拓扑结构

IPDU作为IP汇聚单元，负责将其他单元的数据流路由到相应的网元。节约IP地址和VLAN资源实现接口的负荷分担增强冗余性减少到外部交换机/路由器的物理连线CPPU/MMDU单元的扩容不需要修改接口的配置OMU(2N)MCHU(2N)BaseInterfaceSwitch(2N)FlexiNSIPDU(N+1)L2/L3SwitcheNBS-GWS1SGSNS11GnMSSSGsMMDU(N+)CPPU(Allactive,N+)FabricInterfaceSwitch(2N)HSSS6aFlexiNS硬件配置选择FlexiNS的最小配置是一个机框，最大配置是三个机框：FlexiNS单机框最小硬件配置FlexiNS单机框最大硬件配置FlexiNS容量FlexiNS–MME支持最大容量如下：1000万subscribers3000万bearers37000Transactions60000eNodeBs60000trackingareasEPC网元及接口介绍NSNATCA介绍MME基础介绍

SAE-GW基础介绍MME日常维护巡检SAE-GW日常维护巡检目录FlexiNG概述NSNFlexiNG使用ATCA硬件平台和NSNFlexiPlatform软件平台NSN使用FlexiNG作为LTESAE-GW或者是大容量GGSN。S-GW、PDN-GW、GGSN均可以使用相同的硬件和软件进行建设。

FlexiNG软件支持如下接入网络类型：LongTermEvolution(LTE)high-speedpacketaccess(HSPA)evolvedhigh-speedpacketaccess(HSPA+)2G/3GGPRSaccessInternethigh-speedpacketaccess(I-HSPA)DirecttunnelNon-3GPPaccess(PMIP)*FlexiNG作为EPCSAE-GW功能S-GW功能:与MME交互进行EPS承载的会话管理(GTP-C)与ENB交互进行用户面数据的传送(GTP-U)Inter-eNB间切换的锚点3GPP定义的接入不同接入方式间的锚点数据包的路由和转发功能合法监听计费信息的收集PDN-GW功能:UEIP地址的分配PCRF的选择与通信作为UE与外部网络通信的锚点PCC的策略执行点合法监听数据包的路由和转发功能计费信息的收集eNodeBMMES-GWPDN-GWPCRFS1-MME(controlplane)S11(controlplane)S1-U(userplane)S7SGi(userplane)FlexiNGFlexiNG板卡类型用户面和控制面处理流处理和会话处理物理接口路由Serviceblade(SB)板卡间通信连接给每块板卡提供2x10GbpsFI接口给每块板卡2*1GbpsBI接口Hubblade(HB)集中管理功能

配置管理CM

告警管理FM

性能管理PM计费存储Managementblade(MB)FlexiNGS1-U/Gn(DT)ManagementbladeHubbladeServicebladeSGi/GiO&MServiceAwareblade深度包检测七层分析流跟踪Serviceawareblade(SAB)controlanduserplaneDPIanalysis

managementS11/GnHubBladesAHUB2-AHub板卡AHUB2-A：Hub板卡提供机框内板卡之前的连接，即交换单元。Hub板卡包换物理上分开的基本接口交换机和交换接口交换机。▪BI接口是用于管理、监控和内部EMB总线连接，对于每块板卡，一块Hub板卡提供一个1Gbps的接口。▪FI接口是用于板卡间内部以太网的业务数据的传输，对于每块板卡，一块Hub板卡提供一个10Gbps的接口。

考虑板卡的冗余性，每个机框配有一对Hub板卡。ManagementBladeCPU板卡ACPI2-A：业务处理CPU板卡，配置2个英特尔双核奔腾微处理器和2个AMC插槽。AMC插槽2个，扩容CPU板卡的功能。硬盘AMC：提供320GB硬盘接口AMC：提供4x1Gbps在FlexiNG中使用MB板卡功能的节点为CLA-0和CLA-1，为2N备份。EthernetAMCHarddiskAMCServicebladeSB需要高容量的数据包处理能力，使用AMPP1-A板卡AMPP1-A板卡配有2个CaviumOcteon多核处理器AMPP1-A板卡提供额外的外部I/0接口(1Gbpsand10Gbps)如果配备RTM板卡，可以提供16x1Gbit/s以太网接口(电口或者光口)如果不使用RTM板卡，前板可以提供4x10Gbit/s(光口)和6x1Gbit/s以太网接口(光口或者电口）独立的背板BI和FI接口2个10GbEFI接口2个1GbEBI接口在FlexiNG中SB板卡功用如下：控制面和用户面数据处理根据需要，每个机框可以配置2-12块SB板卡（每个板卡提供能够2个AS节点）ServiceawarebladesSAB板卡需要高容量的数据包处理能力，使用AMPP1-A板卡AMPP1-A板卡配有2个CaviumOcteon多核（16核）处理器独立的背板BI和FI接口2个10GbEFI接口2个1GbEBI接口在FlexiNG中SAB板卡功用如下：SAB板卡是可选板卡，主要提供深度包分析功能（DPI)SAB板卡只需要内部连接，不需要对外连接根据需要，每个机框可以配置2-6块SAB板卡（每个板卡提供能够2个SAB节点）InterfacebladesIB需要高容量的数据包处理能力及多接口，使用AMPP1-A板卡AMPP1-A板卡配有2个CaviumOcteon多核处理器AMPP1-A板卡提供额外的外部I/0接口(1Gbpsand10Gbps)如果配备RTM板卡，可以提供16x1Gbit/s以太网接口(电口或者光口)如果不使用RTM板卡，前板可以提供4x10Gbit/s(光口)和6x1Gbit/s以太网接口(光口或者电口）独立的背板BI和FI接口2个10GbEFI接口2个1GbEBI接口在FlexiNG中IB板卡功用如下：网络连接的汇聚功能及接口的冗余功能根据需要，每个机框可以配置2-4块IB板卡InterfacebladesRearTransitionModules(RTM)HubbladeRTMCPUbladeRTMPacketprocessingbladeRTMNIRT1-A(RearTransition/Type1/VariantA)NIRT1-ARTM板卡是给SB/IB板卡使用的(AMPP-1)可以扩展16x1Gbps的以太网接口，可以是光口也可以是电口FlexiNG硬件配置FlexiNG配置有2块MB板卡和2块HB板卡，其余板卡的数目可以根据需要进行定制。每块SB板卡提供2个独立的应用节点，同时提供到用户面和控制面的对外物理连接接口。每个机框可配置2-12块SB。SAB板卡提供数据包的深度检测和七层分析，每个机框可以配置2-6块SAB。FlexiNG的板卡配置模式具有可扩展性和灵活性。FlexiNG硬件配置（无SAB)MBMBSBSBSBSBSBHBHBSBSBSBSBSBSBSB最大配置:2MBs2HBs12SBsThroughput:120GbpsMBMBSBHBHBSB最小配置:2MBs2HBs2SBsThroughput:20GbpsFlexiNG10HardwareDescriptionFlexiNG硬件配置(L7trafficanalysis)最大配置:2MBs2HBs6SBs6SABsThroughput:60Gbps最小配置:2MBs2HBs2SBs2SABsThroughput:20GbpsMBMBSBHBHBSBSABSABMBMBSBSBSBSBHBHBSBSABSABSABSABSABSABSBFlexiNG10HardwareDescriptionFlexiNG容量FunctionLargestNodeThroughpu