一、引述

3GPP定義的第四代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（LTE系統(tǒng)）的核心網(wǎng)稱(chēng)之為演進(jìn)的分組核心網(wǎng)（EPC，Evolved Packet Core）。3GPP 于2004年12月在希臘雅典會(huì)議上啟動(dòng)了面向全IP的分組域核心網(wǎng)的演進(jìn)（SAE，System Architecture Evolution，系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)）項(xiàng)目的研究，并在WI階段更名為EPC。3GPP的目的是未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向全IP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、接入方式呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢(shì)，EPC是下一代移動(dòng)分組網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)方向；將具有支持端到端的QoS保證、全面分組化、支持多接入技術(shù)、支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)層次扁平化等優(yōu)勢(shì)。

欲具體了解LTE系統(tǒng)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

1、EPC的引入

當(dāng)初，對(duì)于EPC的引入，共有三種組網(wǎng)方案?jìng)溥x：其一是與2G/3G分組核心網(wǎng)分別獨(dú)立組網(wǎng)；其二是與2G/3G分組核心網(wǎng)共網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)；其三是與2G/3G分組核心網(wǎng)共核心網(wǎng)組網(wǎng)。這三種組網(wǎng)方案各有利弊，分別滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不同場(chǎng)景的組網(wǎng)需求，下表1-1給出了其分析比較。

表 1-1：EPC的引入的三種組網(wǎng)方案比較分析

從網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期演進(jìn)的趨勢(shì)分析，移動(dòng)分組核網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該支持2G/3G/LTE等共核心 網(wǎng)，用戶(hù)面、控制面、用戶(hù)數(shù)據(jù)和策略控制方面完全統(tǒng)一， 即2G/3G/LTE等多種接入技術(shù)同時(shí)接入分組核心網(wǎng)，用戶(hù)面實(shí)現(xiàn)GGSN、P-GW等融合；控制面實(shí)現(xiàn)SGSN、MME融合；用戶(hù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)HLR、HSS等融合；策略控制實(shí)現(xiàn)2G/3G、LTE的PCRF融合。

2、EPC的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

為此，3GPP將EPC的引入采用了2G/3G/LTE共核心網(wǎng)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（始于R8），如下圖1-2所示（也稱(chēng)為EPS（演進(jìn)的分組系統(tǒng)），因?yàn)樗袩o(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)及其它連接外網(wǎng)）。其網(wǎng)絡(luò)實(shí)體主要由移動(dòng)性管理實(shí)體（MME）、服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW）、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（P-GW）、歸屬用戶(hù)服務(wù)器（HSS）、策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能（PCRF）等網(wǎng)元構(gòu)成。各網(wǎng)元的功用簡(jiǎn)述于下表1-2中。網(wǎng)元實(shí)體間由不同的接口相連（3GPP共定義了十多種相關(guān)接口）。EPC 分組核心網(wǎng)通過(guò) S1-MME 和 S1-U 接口與 LTE 無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)相連，通過(guò) SG i 接口與外部 PDN 網(wǎng)絡(luò)相連。

圖 1-2：EPC的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

表 1-2：EPC網(wǎng)元簡(jiǎn)述

3、關(guān)于無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）的接入

LTE系統(tǒng)核心網(wǎng)（EPC）設(shè)備的技術(shù)要求是與接入的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)類(lèi)型不同，而其技術(shù)要求有所不同。主要包括EPC的設(shè)備功能要求和EPC組網(wǎng)中相關(guān)網(wǎng)元間的接口即要求的不同。EPC可以支持的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)的接入有兩種類(lèi)型，其一是演進(jìn)的通用陸地?zé)o線(xiàn)接入網(wǎng)（E-UTRAN）；其二是CDMA無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)。E-UTRAN是3GPP規(guī)范的對(duì)3G無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)（UTRAN）的演進(jìn)；CDMA無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)是原3GPP2所規(guī)范，同又包括CDMA2000 e1x無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和CDMA2000 eHRPD無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。

二、支持E-UTRAN接入的EPC設(shè)備技術(shù)要求

1、EPS組網(wǎng)形式

支持E-UTRAN接入的EPC的組網(wǎng)形式包括漫游和非漫游兩種場(chǎng)景。在非漫游場(chǎng)景下S-GW和P-GW可以分設(shè)（可參見(jiàn)圖1-2所示，即3GPP接入的非漫游場(chǎng)景：S-GW和P-GW分設(shè)），也可以合設(shè)，此時(shí)S-GW和P-GW之間的S5接口將是內(nèi)部接口。在漫游場(chǎng)景下，包括本地疏導(dǎo)和非本地疏導(dǎo)兩種模式：非本地疏導(dǎo)模式如下圖2-1-1所示；本地疏導(dǎo)模式如下圖2-1-2（所描述的是用戶(hù)的業(yè)務(wù)由歸屬網(wǎng)絡(luò)提供）和下圖2-1-3所示（所描述的是用戶(hù)的業(yè)務(wù)由拜訪(fǎng)網(wǎng)絡(luò)提供）。

圖 2-1-1：3GPP接入的漫游場(chǎng)景-業(yè)務(wù)由歸屬路由

圖 2-1-2：3GPP接入的漫游場(chǎng)景-用戶(hù)面由本地疏導(dǎo)，業(yè)務(wù)由歸屬域提供

圖 2-1-3：3GPP接入的漫游場(chǎng)景-用戶(hù)面由本地疏導(dǎo)，業(yè)務(wù)由拜訪(fǎng)地提供

在實(shí)際組網(wǎng)中，基于非接入層（NAS，Non-Access Stratum）的EPC組網(wǎng)方式如下圖2-1-4所示，即采用option 3/3a/3x方式。圖中NAS配置中，雙聯(lián)eNB作為主節(jié)點(diǎn)，gNB作為輔節(jié)點(diǎn)。注意，對(duì)于非接入層（NAS）協(xié)議，是UE與EPC的MME間的信令和控制處理協(xié)議，它獨(dú)立于無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的，即此時(shí)eNB是直接轉(zhuǎn)發(fā)其協(xié)議的。

圖 2-1-4：基于NAS的EPC組網(wǎng)方式

2、網(wǎng)元與接口

支持E-UTRAN接入的EPC網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)元設(shè)備主要包括：MME、S-GW、P-GW、S4-SGSN、HSS、PCRF等。下表2-2-1給出了這些網(wǎng)元設(shè)備的基本功能要求。

表 2-2-1：支持E-UTRAN接入的EPC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元設(shè)備的基本功能

支持E-UTRAN接入的EPC網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)元設(shè)備間包括的主要接口參考點(diǎn)詳見(jiàn)下表2-2-2，描述了其位置和作用。

表 2-2-2：支持E-UTRAN接入的EPC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元設(shè)備間的接口

3、設(shè)備技術(shù)要求

我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2628.1《演進(jìn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)（EPC）設(shè)備技術(shù)要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》，規(guī)定了與E-UTRAN接入相關(guān)的基于GTP協(xié)議（通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)隧道協(xié)議）的演進(jìn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)要求，主要內(nèi)容包括：各網(wǎng)元設(shè)備功能要求、EPC網(wǎng)絡(luò)中各接口及協(xié)議要求；以及計(jì)費(fèi)要求、設(shè)備容災(zāi)和備份要求、操作維護(hù)及網(wǎng)管要求、定時(shí)和同步要求、環(huán)境要求、電源和接地要求等。若要詳細(xì)了解該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的支持E-UTRAN接入的EPC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求的請(qǐng)查閱下附件2。

附件 2：YD/T 2628.1-2021《演進(jìn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)（EPC）設(shè)備技術(shù)要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》

三、支持CDMA無(wú)線(xiàn)接入的EPC設(shè)備技術(shù)要求

1、EPS組網(wǎng)形式

支持CDMA無(wú)線(xiàn)接入的EPC的組網(wǎng)形式，包括CDMA2000 e1x無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入和CDMA2000 eHRPD無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入，下圖3-1-1是EPC網(wǎng)絡(luò)支持到cdma2000的e1x CSFB過(guò)程的組網(wǎng)形式；下圖3-1-2所示的是EPC網(wǎng)絡(luò)支持到cdma2000的eHRPD無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基于PMIP S2a接口接入的組網(wǎng)形式。

圖 3-1-1：EPC網(wǎng)絡(luò)支持到cdma2000的e1x CSFB的組網(wǎng)形式

圖 3-1-2：EPC網(wǎng)絡(luò)支持到cdma2000的eHRPD的組網(wǎng)形式

2、網(wǎng)元與接口

下述重點(diǎn)介紹EPC網(wǎng)絡(luò)支持到cdma2000的eHRPD的組網(wǎng)形式中的相關(guān)網(wǎng)元設(shè)備及其間的接口（參見(jiàn)提3-1-2）。相關(guān)網(wǎng)元設(shè)備包括MME、S-GW、P-GW、HSS/AAA等，其基本功能要求詳見(jiàn)下表3-2-1；其網(wǎng)元設(shè)備間包括的主要接口詳見(jiàn)下表3-2-2，描述了其位置和作用。

表 3-2-1：支持cdma2000 eHRPD接入的EPC網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)網(wǎng)元設(shè)備的基本功能

表 3-2-2：支持cdma2000 eHRPD接入的EPC網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)網(wǎng)元設(shè)備間的接口

3、設(shè)備的技術(shù)要求

我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2628.2《演進(jìn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)（EPC）設(shè)備技術(shù)要求 第2部分：支持CDMA接入》，規(guī)定了演進(jìn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)中支持CDMA接入部分的設(shè)備MME、S-GW、P-GW、HSS/AAA的技術(shù)要求，包括：設(shè)備功能要求、設(shè)備性能要求、設(shè)備的接口和協(xié)議要求，以及網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)和和備份要求、網(wǎng)管和操作維護(hù)要求、定時(shí)和同步要求、環(huán)境要求、電源和接地要求等。若要詳細(xì)了解該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的支持CDMA接入的EPC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求的請(qǐng)查閱下附件3。

附件 3：YD/T 2628.2-2015《演進(jìn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)（EPC）設(shè)備技術(shù)要求 第2部分：支持CDMA接入》

欲具體了解相關(guān)EPC設(shè)備技術(shù)要求的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)版本情況的請(qǐng)進(jìn)入。

欲進(jìn)一步了解LTE系統(tǒng)基站設(shè)備技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入：TD-LTE系統(tǒng)；LTE-FDD系統(tǒng)