EPC(Evolved Packet Core),核心分组网演进,4G的核心网。
基本介绍
- 中文名:演进分组核心网
- 外文名:EPC core network
- 套用学科:通信
背景
标準引入背景与无线技术演进相适应,2004年12月,3GPP在希腊雅典会议启动了面向全IP的分组域核心网的演进项目SAE(SystemArchitectureEvolution),并在WI阶段更新为EPC(EnvoledPacketCore)。3GPP基于未来移动通信网路向全IP网路演进、接入方式呈现多样化的态势。[1]
LTE的EPC网路主要包括(SAE_GW,MME)并实现了全IP承载,扁平化网路,控制和承载分离,降低了每比特承载成本併兼容了原有的多种网路接入模式,为运营商实现面向全业务、大数据和移动网际网路时代的智慧型化网路奠定基础条件。
组成
EPC中的核心网设备包括移动性管理设备(MME)、服务网关(S-GW)、PDN网关(P-GW)以及用于存储用户签约信息的HSS和用于计费和策略控制的单元(PCRF)等。
接入网由eNodeB构成。EPC网路的网元示意如图1下:

LTE/EPC的网路架构如图2所示,其中E-URTAN对应于图3,E-URTAN无线接入网路架构。


1MME
MME的主要功能是支持NAS信令及其安全、跟蹤区域(TrackingArea)列表的管理、P-GW和S-GW的选择、跨MME切换时进行MME的选择、在向2G/3G接入系统切换过程中进行SGSN的选择、用户的鑒权、漫游控制以及承载管理、3GPP不同接入网路的核心网路节点之间的移动性管理(终结于S3节点),以及UE在ECM-IDLE状态下可达性管理(包括寻呼重发的控制和执行)。
2S-GW
S-GW是终止于E-UTRAN接口的网关,该设备的主要功能包括:进行eNodeB间切换时,可以作为本地锚定点,并协助完成eNodeB的重排序功能;在3GPP不同接入系统间切换时,作为移动性锚点(终结在S4接口,在2G/3G系统和P-GW间实现业务路由),同样具有重排序功能;执行合法侦听功能;进行数据包的路由和前转;在上行和下行传输层进行分组标记;空闲状态下,下行分组缓冲和发起网路触发的服务请求功能;用于运营商间的计费等。
3P-GW
P-GW是面向PDN终结于SGi接口的网关,如果UE访问多个PDN,UE将对应一个或多个P-GW。P-GW的主要功能包括基于用户的包过滤功能、合法侦听功能、UE的IP位址分配功能、在上/下行链路中进行数据包传输层标记、进行上/下行业务等级计费以及业务级门控、进行基于业务的上/下行速率的控制等。另外,P-GW还提供上/下行链路承载绑定和上行链路绑定校验功能。
4S4-SGSN
除了3GPPTS23.060中定义的功能外,S4-SGSN还可以用于2G/3G和E-UTRAN3GPP接入网间移动时进行信令互动,包括对P-GW和S-GW的选择,同时为切换到E-UTRAN3GPP接入网的用户进行MME选择。
5HSS
HSS是用于存储用户签约信息的资料库,归属网路中可以包含一个或多个HSS。HSS负责保存跟用户相关的信息,如用户标识、编号和路由信息、安全信息、位置信息、概要(Profile)信息等。
6PCRF
PCRF终结于Rx接口和Gx接口,在非漫游场景时,在HPLMN中只有一个PCRF与UE的一个IP-CAN会话相关;在漫游场景并且业务流是本地疏导时,可能会有两个PCRF与一个UE的IP-CAN会话相关,例如H-PLMN中的H-PCRF和V-PLMN中的V-PCRF。
7网路接口
S1接口:eNodeB与EPC
X2接口:eNodeB之间
Uu接口:eNodeB与UE
架构四大特点
1核心网趋同化,交换功能路由化
2业务平面与控制平面完全分离
3网元数目最小化,协定层次最最佳化
4网路扁平化,全IP化