LTE核心网介绍及核心网CSFB.docx

1 LTE核心网介绍1.1 拓扑●HSS：SAE网络用户数据管理网元，提供鉴权和签约等功能●PCRF：策略控制服务器，根据用户特点和业务需求提供数据业务资源管控●AF：业务策略提供点●eNodeB：负责无线资源管理，集成了部分类似2G/TD基站和基站控制器的功能●MME：LTE接入下的控制面网元，负责移动性管理功能●S4 SGSN：2G/3G接入下的控制面网元，相当于接入2G/3G的MME，进行移动性管理和会话管理●S-GW：SAE网络用户面接入服务网关，相当于传统Gn SGSN的用户面功能●P-GW：SAE网络的边界网关，提供承载控制、计费、地址分配和非3GPP接入等功能，相当于传统的GGSN除了2G/3G/LTE接入外，EPC同时支持WLAN/WiMax/CDMA等接入方式。MME◇接入控制，包括鉴权控制，标识(GUTI, TAI list)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，实现了对终端当前位置的跟踪和记录；◇会话管理，对EPS承载的相关操作；◇网元选择，对S-GW和P-GW的选择，切换时候目标MME/S4 SGSN的选择。S-GW◇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。P-GW◇IP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；◇作为终端与外部网络通信的锚点；◇计费信息收集。HSS用户签约数据的存储；用户位置信息的存储；保存终端接入了PGW的地址信息，为了后续支持切换到non-3GPP网络。1.2 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●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。●Gx：为PCRF和P-GW中的PCEF（Policy and Charging Enforcement Function）提供QoS准则和计费标准的传输。●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●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1.3 主要流程Attach附着终端初始接入网络，此时接入的MME没有任何终端的上下文数据。终端之前非法关机或者某些错误，此时终端有有效的临时用户标识（GUTI/P-TMSI），网络中的移动管理实体（MME/SGSN）有终端的上下文，当前接入的MME需要去之前的移动管理实体获取上下文，并且删除之前的无效承载和HSS的位置信息。1）终端开机2）终端从无服务区回到有服务区3）开关飞行模式TAU跟踪区更新1）终端从2、3G网络移动到4G网络2）终端进入一个新的TA，其id不在TAI list中3）周期性跟踪区更新定时器超时4）RRC连接释放消息中原因值为“load re-balancing TAU required”5）终端的核心网能力发生变化，比如5s从关闭4G功能到打开4G功能1.4 主要标识GUTI在大多数终端和MME的交互信令中标识终端，由MME分配全球唯一临时标识（Globally Uniq终端 Temporary 终端 Identity），类似RAI+P-TMSIGUTI = GUMMEIM-TMSI,GUMMEI = MCCMNCMME IdentifierMME Identifier = MME Group IDMME Code追踪区标识TAI和TAI listTAI用于标识跟踪区域，表示用户位置信息，类似2G/3G位置区LAI或路由区RAI ，TAI list由MME分配。终端在TAI list中的TA间移动的时候，不需要发起TAUtac-lbTAC-low-byte.tac-hbTAC-high-byte.tac.epc.mncMNC.mccMCC.3gppnetwork.orgPaging寻呼的范围在TA ListMME的域名标识 mmecMMEC.mmegiMMEGI.mme.epc.mncMNC.mccMCC.3gppnetwork.org其它网元标识构造时，其后缀遵循标准构造方式：node.epc.mn