[LTE 架構]4G核心網EPC都有什麼花花腸子 # 承載、附着、MME\SGW\PGW,EPS

EPC

EPC,Evolved Packet Core,全IP的分組核心網,作爲4G網絡的核心網使用。

所屬於SAE(系統架構演進),4G中SAE的成果爲EPC

EPS:Evolved Packet System,演進的分組系統。

可以認爲EPS=UE(User Equipment,用戶設備)+LTE(4G接入網部分)+EPC(Evolved Packet Core,演進的分組核心網)

在架構中的位置

最右端的IMS(IP多媒體子系統)是更加”軟“,更接近應用層的東西,其實可以不算在4G的網絡架構中,但這裏還是標出了

處於4G網絡架構的最上層,向下與4G接入網E-UTRAN相連。

是一系列網元的集合,其中主要包含MME、SGW、PGW、PCRF等。

EPS 的組成部分

核心網元

附着:終端在進行實際業務之前必須完成在網絡中的註冊過程,該過程稱爲附着。附着成功的終端將獲得網絡分配的IP地址,提供“永久在線”的IP連接

Bearer,承載:對業務而言,所謂承載,通俗理解就是一條核心網到UE的邏輯通路

UE到核心網的承載稱爲EPS bearer,往下映射,這個通路由基站與核心網間的S1 bearer和基站和終端間的Radio bearer構成。

S1口的bearer 映射到物理資源上就是一條GTPU的通道,空口的Radio Bearer由從PDCP,RLC,MAC直到物理層的RB資源上的一系列資源構成。[1]

承載作爲一個橫跨LTE架構的數據流形式,詳細可見我這篇博文

EPC對UE建立默認承載的過程稱爲 Attach

PDN:Public Data Network,公用數據網。爲公衆提供數據通信服務的通信網。

MME

Mobility Management Entity,移動管理節點  -信令面相關-

負責:

1.接入控制,包括安全和許可控制:MME支持在法律許可的範圍內攔截監聽;爲2G/3G接入網提供了控制函數接口S3,爲HHS提供了S6a接口。

2.位置管理:包括1.同一MME內不同eNB的位置更新;2.不同MME之間的位置記錄;3.空閒模式UE的定位。

3.附着 與去附着:如對空閒模式UE的傳呼。

4.會話管理,包括對EPC Bearer (承載)的建立、修改、釋放。

5.當UE初始化並建立連接時,選擇一個SGW/PGW,轉發用戶的數據包。

6.NAS層信令的加密和完整性保護

 

S-GW

Serving GateWay,服務網關  -用戶面相關-

負責:

1.在MME的控制下進行數據包的路由轉發,即將接收到的用戶數據(以GTP協議數據包的形式)轉發給指定的網元

2.爲UE創建默認Bearer(承載)

3.IP頭壓縮

4.基於用戶和承載的計費

P-GW

PDN GateWay,PDN 網關,爲EPC網絡的邊界網關,連接Internet   -用戶面相關-

負責:

1.會話和Bearer(承載)管理:如默認承載無法保證業務質量時由PGW創建專有承載。

2.UE所用IP地址的分配,接入外部PDN(公用數據網)的網關功能

3.在SAE(美國機動車工程協會標準)中還負責非3GPP接入。

4.分組路由和轉發

5.基於業務的計費

 

S-GW與P-GW因爲共同負責用戶面相關功能,因此常合稱爲SAE-GW

 

主要網元

HSS

Home Subscriber Server,歸屬簽約用戶服務器,是IMS(IP多媒體子系統)中控制層的組成部分

在架構中的位置:

是EPC與IMS的接口(待驗證)

功能:

支持用於處理調用/會話的IMS網絡實體的主要用戶數據庫(用戶的SAE開戶信息,PDN信息)。

向IMS提供有關用戶物理位置的信息

 

PCRF

Policy and Charging Rules Function,策略與計費規則功能單元

功能:

對用戶和業務態QoS服務質量進行控制,爲用戶提供差異化的服務。並且爲用戶提供業務流承載資源保障以及流量計費策略。

E-SMLC

 增強服務移動定位中心——管理所有找到附着在E-UTRAN上UE位置所需資源的協調和調度

GMLC

移動定位中心網關——包含支持定位業務的功能。

 

UE通過EPC建立通信連接的過程

請見這篇博文

Reference

[1]http://www.txrjy.com/asktech/question.php?qid=17462

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