第十五課：3GPP核心網(wǎng)演進

背景

2004年12月，LTE與SAE提上3GPP的日程

• 長期演進計劃（LTE）與系統(tǒng)架構(gòu)演進（SAE）

• 目的：研究能夠支撐下一個10年的關(guān)鍵技術(shù)

• 趨勢：寬帶化、數(shù)據(jù)化、分組化

2008年9月，完全完成項目可行性分析（SI）階段的工作

2006年12月-2009年3月，SAE標(biāo)準(zhǔn)制訂階段，完成Release 8的3GPP規(guī)范

SAE項目的目標(biāo)

1）
制定一個以高數(shù)據(jù)速率、低延遲、數(shù)據(jù)分組化、支持多種無線接入為特征的，具有可移植性的3GPP系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

2）提高性能，減少時延，提供更高的用戶數(shù)據(jù)速率、系統(tǒng)容量和覆蓋率，減少運營成本

3）系統(tǒng)實現(xiàn)基于IP網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)ΜF(xiàn)有或者新的接入技術(shù)的移動性進行靈活配置和實施

4）優(yōu)化IP傳輸網(wǎng)絡(luò)

LTE/SAE項目的預(yù)期

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演進的無線接入網(wǎng)絡(luò)：E-UTRAN

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演進的分組核心網(wǎng)系統(tǒng)及演進的分組核心網(wǎng)：EPS和EPC

圖1：3GPP核心網(wǎng)版本

系統(tǒng)架構(gòu)演進的需求

網(wǎng)絡(luò)特征要求

1）支持端到端的QoS，能夠?qū)γ慷纬休d進行QoS控制

2）系統(tǒng)架構(gòu)全面分組化

3）支持多種接入技術(shù)，并支持用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性

4）增強對實時業(yè)務(wù)的支持

5）網(wǎng)絡(luò)層次扁平化

基本能力要求

1） 支持IP業(yè)務(wù)

2） IP會話控制，適應(yīng)電信業(yè)務(wù)要求

3） 服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)于現(xiàn)有GSM和UMTS所提供的QoS，至少與已有的服務(wù)質(zhì)量相當(dāng)

4） 支持多播和廣播業(yè)務(wù)

5） 支持緊急呼叫

多重接入和無縫移動性

能與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、internet、PSTN等接入

圖2：與其它網(wǎng)絡(luò)接入

CS域回落

􀂃 有些業(yè)務(wù)可能只在CS域才提供

􀂃 改變UE的無線接入技術(shù)，切換到UTRAN或GERAN或1xRTT接入系統(tǒng)來使用這些業(yè)務(wù)

SAE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與特性

多種移動性協(xié)議支持多種接入技術(shù)

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3GPP接入：GTP

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3GPP接入：PMIP

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非3GPP接入：PMIP、CMIP、DSMIPv6、

EPS中的主要網(wǎng)絡(luò)實體及功能

MME

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NAS信令處理

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NAS信令的安全保護

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3GPP內(nèi)不同節(jié)點之間的移動性管理

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空閑狀態(tài)UE的跟蹤和可達

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P-GW和S-GW的選擇

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MME改變時的目標(biāo)MME選擇

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切換到2G/3G網(wǎng)絡(luò)時的SGSN選擇

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漫游控制

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安全認證

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承載管理功能，包括專用承載建立

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信令的合法監(jiān)聽

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預(yù)警消息的傳輸

S-GW

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eNB間切換的本地錨點

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切換過程中路徑切換的觸發(fā)

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3GPP內(nèi)不同接入技術(shù)之間切換的用戶平面錨點，中繼轉(zhuǎn)發(fā)2G/3G系統(tǒng)PDN GW之間的數(shù)據(jù)傳輸

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空閑狀態(tài)的下行分組緩沖

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合法監(jiān)聽

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分組的路由和轉(zhuǎn)發(fā)

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上、下行方向傳輸層分組標(biāo)記

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運營商間的計費

P-GW

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基于每個用戶的分組過濾

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合法監(jiān)聽

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UE IP地址分配

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上、下行方向的傳輸層分組標(biāo)記

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運營商間計費

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上、下行的業(yè)務(wù)層計費

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基于APN-AMBR的上、下行速率控制

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基于相同GBR QCI的SDF聚合的累計MBR，對DL速率的控制

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DHCPv4和DHCPv6功能

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分組篩選