（推薦課件）EPC培訓膠片

EPC基礎(chǔ)培訓 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡介 EPS引入的背景 通信技術(shù)和網(wǎng)絡的發(fā)展對EPS的需求提供一個向融合網(wǎng)絡演進的平臺 能夠提供多種無線接入技術(shù)和多樣的業(yè)務 并且能夠支持這些業(yè)務在這些無線接入技術(shù)間移動的無縫切換能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡的扁平化和IP化能夠提供高帶寬和低延時的網(wǎng)絡性能能夠和現(xiàn)有網(wǎng)絡共存 并支持平滑演進 并最終替代現(xiàn)有網(wǎng)絡其他標準組織的外部競爭催生了EPSWimax 3GPP2等其他標準組織都在致力于滿足上述需求的相關(guān)標準的制訂3GPP為了保證自己在通信標準組織中的領(lǐng)先性 3 EPS網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù) EPS提供永遠在線的用戶體驗 降低了用戶接入業(yè)務的延時EPS的核心網(wǎng)允許多種無線技術(shù)的接入 目前支持的接入技術(shù)包括3GPP已經(jīng)定義的UTRAN GERAN LTE 3GPP2定義的 以及IWLAN接入EPS在核心網(wǎng)將用戶面和控制面進行分離 實現(xiàn)了網(wǎng)絡的進一步扁平化EPS引入了TAIlist和ISR等概念 降低了空口信令負荷 節(jié)約了網(wǎng)絡資源EPS引入了PCC 對QoS控制 策略和計費控制集中處理 4 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡介 EPC的架構(gòu) 非漫游場景 6 EPC的架構(gòu) 漫游場景homerouted方式 7 EPC的架構(gòu) 漫游場景l(fā)ocalbreakout方式 8 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡介 EPS網(wǎng)絡的主要網(wǎng)元和功能概述 E UTRAN頭壓縮以及用戶面加密在初始消息到達MME的情況下根據(jù)UE提供的信息 或者根據(jù)當前pool的負荷情況選擇MME基于AMBR和MBR的上行承載級速率執(zhí)行和上下行承載級準許控制等MME接入控制 包括鑒權(quán)控制 標識 GUTI TAIlist 指配 用戶標識和設備標識驗證 信令面加密 與eNB之間的一致性保護 2G 3G與EPS之間安全參數(shù)以及QoS參數(shù)的轉(zhuǎn)換許可控制 決定是否可以獲得請求的資源并預留這些資源合法監(jiān)聽移動性管理 實現(xiàn)了對UE當前位置的跟蹤和記錄會話管理 對EPS承載的相關(guān)操作網(wǎng)元選擇 對S GW和P GW的選擇 切換時候目標MME S4SGSN的選擇 10 EPS網(wǎng)絡的主要網(wǎng)元和功能概述 S GW對EPS承載的存儲路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能Inter eNB間切換的錨點3GPP定義的接入不同接入方式間的錨點計費信息收集P GWIP地址的分配PCRF的選擇對EPS承載的存儲和管理 基于PCC進行QoS處理 作為PCC的策略執(zhí)行點路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能作為UE與外部網(wǎng)絡通信的錨點計費信息收集 11 EPS網(wǎng)絡的主要網(wǎng)元和功能概述 HSS用戶簽約數(shù)據(jù)的存儲用戶位置信息的存儲保存UE接入了PGW的地址信息 為了后續(xù)支持切換到non 3GPP網(wǎng)絡S4SGSN 與GPRS網(wǎng)絡的Gn GpSGSN相比的新增功能 新增與MME S GW之間的接口支持P GW和S GW的選擇 以及MME的選擇當UE切換到E UTRAN網(wǎng)絡時 切換時候目標MME S4SGSN的選擇EPS和2G 3G之間安全參數(shù)以及QoS參數(shù)的轉(zhuǎn)換 12 EPS網(wǎng)絡的主要接口 S1 MME E UTRAN和MME間控制平面協(xié)議參考點S1 U E UTRAN和S GW間每個承載的用戶平面隧道參考點S3 S4SGSN和MME之間的接口 能夠使用戶和承載信息在idle和active狀態(tài) 實現(xiàn)3GPP網(wǎng)間交互S4 提供S4SGSN和S GW之間的相關(guān)控制和移動性管理S5 提供S GW和P GW之間用戶平面隧道效應和隧道管理 只用于S GW和P GW屬于同一個PLMNS6a 為鑒別確認用戶接入EPS系統(tǒng) 在MME和HSS之間傳輸簽約數(shù)據(jù) Gx 為PCRF和P GW中的PCEF PolicyandChargingEnforcementFunction 提供QoS準則和計費標準的傳輸 13 EPS網(wǎng)絡的主要接口 S8 提供S GW和P GW之間的用戶平面和控制平面的傳輸 只用于S GW和P GW不屬于同一個PLMNS9 為支持當?shù)鼐W(wǎng)關(guān)功能 S9提供歸屬PCRF和拜訪區(qū)域PCRF之間傳輸QoS和計費控制信息 S10 MME間的接口 為MME和MME之間信息的傳輸 S11 提供MME和S GW之間的相關(guān)控制和移動性管理S12 當直連隧道建立后 UTRAN和S GW之間的用戶面接口 與GPRS網(wǎng)絡的UTRAN和GGSN之間接口類似SGi P GW和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間的接口 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)可以是外部公共或私人數(shù)據(jù)網(wǎng) 也可以是內(nèi)部分組數(shù)據(jù)網(wǎng) 例如為IMS提供服務 Rx節(jié)點位于AF和PCRF之間 具體PCC部分描述 14 EPS網(wǎng)絡的主要標識 EPSBearerID用于唯一標識UE接入E UTRAN的一個EPS承載 在UE MME S4SGSN S GW P GW中保存 由MME分配GUTI在EUTRAN接入時提供一個UE臨時全球唯一標識 在大多數(shù)UE和MME的交互信令中標識UE 由MME分配TAI和TAIlistTAI用于標識跟蹤區(qū)域 TAIlist由MME分配 UE在TAIlist中的TA間移動的時候 不需要發(fā)起TAUIMSI用戶的永久用戶標識 能夠唯一標識UE 一般不再UE和MME之間直接交互 而是用GTUI代替 IMSI由運營商分配 15 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡介 EPS網(wǎng)絡的主要流程 Attach Attach發(fā)生的不同場景UE初始接入網(wǎng)絡 此時接入的MME沒有任何UE的上下文數(shù)據(jù)UE之前非法關(guān)機或者某些錯誤 此時UE有有效的臨時用戶標識 GUTI P TMSI 網(wǎng)絡中的移動管理實體 MME SGSN 有UE的上下文 當前接入的MME需要去之前的移動管理實體獲取上下文 并且刪除之前的無效承載和HSS的位置信息UE從非3GPP網(wǎng)絡切換到3GPP網(wǎng)絡 進行的預注冊過程 如果UE連接的PDNid發(fā)生變化 則MME需要將UE連接APN和PDNid對應關(guān)系通知給HSS特殊的 對于前兩種情況 如果UE的簽約允許切換到非3GPP網(wǎng)絡 則MME總是需要將UE連接的APN和PDNid對應關(guān)系通知給HSS 17 EPS網(wǎng)絡的主要流程 Attach 18 EPS網(wǎng)絡的主要流程 Attach 關(guān)鍵問題如果MME無法識別或者使用UE提供的臨時標識 則MME需要向UE獲取UE的IMSIUE通過設置TIN TemporaryIdentityusedinNextupdate 來確定如何在Attachrequest中如何填充臨時用戶標識如果網(wǎng)絡中 源MME SGSN或者當前MME 還有保留UE有效上下文信息 則需要被刪除 并且之前建立的承載也要刪除Attach流程中要創(chuàng)建默認承載 默認承載的建立可以由網(wǎng)絡決定 也可以根據(jù)UE提供的APN建立默認承載建立請求在attachaccept消息中一起下發(fā) UE收到后分別向網(wǎng)絡返回attachcomplete和默認承載建立響應消息MME在收到attachcomplete消息之后 將eNB的用戶面TEID通知給S GW 之后如果有下行數(shù)據(jù) 則S GW可以將其下發(fā)如果UE有上行數(shù)據(jù) 則在UE發(fā)送attachcomplete之后就可以發(fā)送 19 EPS網(wǎng)絡的主要流程 TAU TAU的觸發(fā)條件UE從UTRAN GERAN網(wǎng)絡移動到EUTRAN網(wǎng)絡 并且沒有激活I(lǐng)SRUE在發(fā)現(xiàn)進入一個新的TA 其id不在TAIlist中周期性跟蹤區(qū)更新定時器超時RRC連接釋放消息中原因值為 loadre balancingTAUrequired UE的核心網(wǎng)能力發(fā)生變化UE設定的DRXParametersinformation發(fā)生了變化UE手動選擇接入一個HeNB處于連接態(tài)的UE 無線連接發(fā)生了錯誤 如果UE重新連接到了EUTRAN 并且沒有數(shù)據(jù)需要發(fā)送 NASRecovery 20 EPS網(wǎng)絡的主要流程 TAU 21 EPS網(wǎng)絡的主要流程 TAU 關(guān)鍵問題對于雙模終端 如果有兩個有效的臨時用戶標識 當?shù)谝粋€臨時用戶標識獲取用戶上下文失敗的時候 可以使用第二個獲取用戶上下文UE通過設置TIN TemporaryIdentityusedinNextupdate 來確定如何在TAUrequest中填充臨時用戶標識 TIN還用于指示在UE端ISR功能是否激活如果S GW變化 則目標MME需要發(fā)送CreateBearerRequest給S GW 建立新的GTP隧道 源MME SGSN和源S GW之間的GTP隧道會被釋放如果S GW沒有變化 則目標MME需要發(fā)送UpdateBearerRequest給S GW 復用之前的GTP隧道如果TAU過程中如果分配了新的GUTI和TAIlist 則UE需要向MME返回TAUcomplete消息 22 EPS網(wǎng)絡的主要流程 ServiceRequest 網(wǎng)絡由下行數(shù)據(jù)或者信令 但是UE處于Idle狀態(tài) 網(wǎng)絡尋呼到UE之后觸發(fā)SR流程UE有上行數(shù)據(jù)發(fā)送處于連接態(tài)的UE 無線連接發(fā)生了錯誤 如果UE重新連接到了EUTRAN 并且有數(shù)據(jù)需要發(fā)送 NASRecovery 23 EPS網(wǎng)絡的主要流程 S1 Release 由eNB發(fā)起 例如網(wǎng)絡錯誤 或者用戶長時間處于未激活狀態(tài)MME發(fā)起 例如鑒權(quán)錯誤 注銷 24 EPS網(wǎng)絡的主要流程 Detach 觸發(fā)類型UE發(fā)起 顯式通知網(wǎng)絡網(wǎng)絡發(fā)起 可以顯式detach也可以隱式detach顯式detach指的是 需要通過detachrequest通知給UE 即使UE處于idle狀態(tài)也需要先尋呼到UE 再將消息下發(fā)給UE隱式detach指的是 如果UE處于idle狀態(tài) 則無需尋呼UE 直接將UE的相關(guān)上下文和承載刪除網(wǎng)絡發(fā)起的detach 可以有MME觸發(fā) 例如MME的設定的定時器超時 也可以由HSS觸發(fā) 例如簽約數(shù)據(jù)變化導致 關(guān)鍵問題如果UE激活了了ISR 則收到UE發(fā)送的detach請求或者主動發(fā)起detach的移動管理實體 需要通知另一移動管理實體 并指示detach類型網(wǎng)絡發(fā)起的detach 可以通過指示不同的注銷類型和原因 UE據(jù)此采取相關(guān)操作 例如重新attach 或者重選小區(qū) 25 EPS網(wǎng)絡的主要流程 ServiceRequest 26 EPS網(wǎng)絡的主要流程 Detach 觸發(fā)類型UE發(fā)起 顯式通知網(wǎng)絡網(wǎng)絡發(fā)起 可以顯式detach也可以隱式detach顯式detach指的是 需要通過detachrequest通知給UE 即使UE處于idle狀態(tài)也需要先尋呼到UE 再將消息下發(fā)給UE隱式detach指的是 如果UE處于idle狀態(tài) 則無需尋呼UE 直接將UE的相關(guān)上下文和承載刪除網(wǎng)絡發(fā)起的detach 可以有MME觸發(fā) 例如MME的設定的定時器超時 也可以由HSS觸發(fā) 例如簽約數(shù)據(jù)變化導致 關(guān)鍵問題如果UE激活了了ISR 則收到UE發(fā)送的detach請求或者主動發(fā)起detach的移動管理實體 需要通知另一移動管理實體 并指示detach類型網(wǎng)絡發(fā)起的detach 可以通過指示不同的注銷類型和原因 UE據(jù)此采取相關(guān)操作 例如重新attach 或者重選小區(qū) 27 EPS網(wǎng)絡的主要流程 Detach 28 EPS網(wǎng)絡的主要流程 承載創(chuàng)建 修改 刪除 EPS網(wǎng)絡的QoS都由網(wǎng)絡決定 因此承載的創(chuàng)建 修改 刪除都是由網(wǎng)絡側(cè)決定UE可以發(fā)起對某一或者某些資源的請求 修改或者釋放 來觸發(fā)網(wǎng)絡發(fā)起承載的創(chuàng)建 修改 刪除HSS存儲的簽約數(shù)據(jù)發(fā)生變化 可以向MME插入簽約數(shù)據(jù) 如果QoS變化則可能觸發(fā)MME請求修改承載 從而觸發(fā)P GW決定修改或者刪除承載如果無線承載被釋放 eNB可以觸發(fā)MME發(fā)起承載去活MME發(fā)起的承載去活流程 只能夠請求去活專用承載 如果需要去活默認承載使用PDNdisconnection流程P GW發(fā)起的承載修改 可以改變QoS 也可以不修改QoS只更新TFT 29 EPS網(wǎng)絡的主要流程 承載創(chuàng)建 修改 刪除 30 EPS網(wǎng)絡的主要流程 切換 X2切換該切換使用eNB之間的X2接口 并且MME不會發(fā)生變化 但是S GW可能發(fā)生變化源和目標eNB之間完成資源預留之后 通知MME切換S1切換如果eNB之間沒有X2接口 則使用S1切換MME和S GW都可能發(fā)生變化 目標MME決定是否重選S GWIRAT切換在UTRAN GERAN和EUTRAN之間發(fā)生的切換該切換中可能有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)是否經(jīng)過核心網(wǎng)分為間接轉(zhuǎn)發(fā)和直接轉(zhuǎn)發(fā)間接轉(zhuǎn)發(fā)的隧道在切換完成后 目標側(cè)MME SGSN會釋放UTRAN GERAN連接的S GW是否在轉(zhuǎn)發(fā)路徑上由SGSN決定切換總是由源端的eNB或者RNC觸發(fā) 31 EPS網(wǎng)絡的主要流程 X2切換 32 EPS網(wǎng)絡的主要流程 S1切換 33 EPS網(wǎng)絡的主要流程 IRAT切換準備階段 34 EPS網(wǎng)絡的主要流程 IRAT切換執(zhí)行階段 35 EPS網(wǎng)絡的主要流程 PDN連接或者去連接 UE通過PDNconnection流程對已有的一個PDN連接 請求不同類型地址UE通過PDNconnection流程請求建立一個新的PDN連接 該流程會觸發(fā)網(wǎng)絡發(fā)起的默認承載的建立PDNdisconnection可以由UE或者MME發(fā)起如果UE或者MME希望發(fā)起對最后一個PDN去連接 不能使用該流程 需要發(fā)起detach流程 36 EPS網(wǎng)絡的主要流程 PDN連接 37 EPS網(wǎng)絡的主要流程 PDN去連接 38 Content EPS引入的需求和關(guān)鍵特征EPC的架構(gòu)EPC網(wǎng)元功能和接口EPC基本流程ISR簡介 基本概念 ISR IdlemodeSignalingReduction EPS早期部署的時候 LTE的接入點比較少 并且和UTRAN GERAN接入長期共存 UE會在兩種接入網(wǎng)絡中頻繁移動 由此會帶來巨大的信令開銷ISR功能能夠減少處于空閑態(tài)的UE 在EUTRAN和UTRAN GERAN兩種接入網(wǎng)絡之間移動的TAU RAU信令負荷激活了ISR功能的UE同時在EUTRAN和UTRAN GERAN兩種接入保持注冊狀態(tài) 40 ISR激活 空閑態(tài) UE首先從EUTRAN接入 UE移動到UTRAN GERAN 41 ISR激活 連接態(tài) UE首先從EUTRAN接入 UE移動到UTRAN GERAN 42 ISR對現(xiàn)有網(wǎng)元的影響 對UE的影響ISR功能對于UE來說是必選功能UE在MME和SGSN分別保持注冊狀態(tài)空閑模式下的UE在E UTRAN和GERAN UTRAN 已經(jīng)注冊過的TA和RA 間移動時不需要發(fā)起TAU或者RAUUE通過TAU或者RAU獲知ISR功能是否被激活UE保存有效的MM上下文 分別從MME和SGSN獲得 和承載上下文UE會開啟兩個周期性定時器 分別監(jiān)控何時發(fā)起TAU和RAU如果一個RAT下的承載發(fā)生變化 則UE本地去活I(lǐng)SR功能 以保證UE回到另外一個RAT會發(fā)起TAU或者RAU來同步承載狀態(tài)如果UE長時間只接入一個RAT 定時器超時后ISR會被去活 43 ISR對現(xiàn)有網(wǎng)元的影響 對SGSN和MME的影響ISR功能對于核心網(wǎng)網(wǎng)元 MME和SGSN 是可選 因此MME和SGSN能夠通知彼此是否支