第十五课：3GPP核心网演进

背景

2004年12月，LTE与SAE提上3GPP的日程

• 长期演进计划（LTE）与系统架构演进（SAE）

• 目的：研究能够支撑下一个10年的关键技术

• 趋势：宽带化、数据化、分组化

2008年9月，完全完成项目可行性分析（SI）阶段的工作

2006年12月-2009年3月，SAE标准制订阶段，完成Release 8的3GPP规范

SAE项目的目标

1）
制定一个以高数据速率、低延迟、数据分组化、支持多种无线接入为特征的，具有可移植性的3GPP系统框架结构

2）提高性能，减少时延，提供更高的用户数据速率、系统容量和覆盖率，减少运营成本

3）系统实现基于IP网络，能够对现有或者新的接入技术的移动性进行灵活配置和实施

4）优化IP传输网络

LTE/SAE项目的预期

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演进的无线接入网络：E-UTRAN

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演进的分组核心网系统及演进的分组核心网：EPS和EPC

图1：3GPP核心网版本

系统架构演进的需求

网络特征要求

1）支持端到端的QoS，能够对每段承载进行QoS控制

2）系统架构全面分组化

3）支持多种接入技术，并支持用户业务的连续性

4）增强对实时业务的支持

5）网络层次扁平化

基本能力要求

1） 支持IP业务

2） IP会话控制，适应电信业务要求

3） 服务质量，优于现有GSM和UMTS所提供的QoS，至少与已有的服务质量相当

4） 支持多播和广播业务

5） 支持紧急呼叫

多重接入和无缝移动性

能与传统网络、internet、PSTN等接入

图2：与其它网络接入

CS域回落

􀂃 有些业务可能只在CS域才提供

􀂃 改变UE的无线接入技术，切换到UTRAN或GERAN或1xRTT接入系统来使用这些业务

SAE网络架构与特性

多种移动性协议支持多种接入技术

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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中的主要网络实体及功能

MME

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NAS信令处理

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NAS信令的安全保护

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3GPP内不同节点之间的移动性管理

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空闲状态UE的跟踪和可达

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P-GW和S-GW的选择

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MME改变时的目标MME选择

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切换到2G/3G网络时的SGSN选择

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漫游控制

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安全认证

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承载管理功能，包括专用承载建立

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信令的合法监听

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预警消息的传输

S-GW

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eNB间切换的本地锚点

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切换过程中路径切换的触发

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3GPP内不同接入技术之间切换的用户平面锚点，中继转发2G/3G系统PDN GW之间的数据传输

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空闲状态的下行分组缓冲

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合法监听

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分组的路由和转发

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上、下行方向传输层分组标记

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运营商间的计费

P-GW

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基于每个用户的分组过滤

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合法监听

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UE IP地址分配

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上、下行方向的传输层分组标记

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运营商间计费

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上、下行的业务层计费

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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聚合的累计MBR，对DL速率的控制

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DHCPv4和DHCPv6功能

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分组筛选