概述

4G核心网EPC网络结构

在移动通信系统发展到后3G时代，除了HSPA，HSPA+推动技术不断进步，更有LTE(长期演进)和SAE(系统架构演进)向4G迈进的平稳过渡。3GPP R8提出了LTE和SAE的概念，它们分别明确了无线网络演进以及分组核心网络演进的发展方向。LTE与SAE二者都是针对分组交换域的规划，未来的通信是多媒体数据的交互，传统的电路交换业务也是完全基于分组交换的承载。

3GPP在SAE的开发过程中明确了三大工作目标：一是提升用户的感知体验，降低时延，增加用户数据速率；二是实现一个基于IP的网络实施，提高系统容量和覆盖率，减少运营成本；三是集成其他非3GPP的接入技术，实现更灵活的移动性，从而在未来10年或者更长一段时间确保3GPP系统的竞争力。

EPC产品作为LTE系统的一部分，为用户提供数据带宽高、业务时延低、接入速度快、安全性强的IP传输服务；支持多种不同的接入技术，用户在不同接入网间移动时能够获得不间断的服务；支持紧急呼叫；支持漫游用户路由优化；为运营商提供灵活的控制策略和计费方法；同时产品提供丰富的操作维护手段。EPC网络架构如图1‑1所示。

图1‑1 4G核心网EPC网络架构

产品定位

• 4G核心网EPC设备用于行业应用场景，一般不需要计费功能但需内置HSS，并可支持外置HSS（连接到公网HSS，或多个EPC但仅在某一个EPC设备存在HSS）的情况。
• 4G核心网EPC设备可以单独组网，通过SGi接口连接业务服务器，用作公网集群系统；或者作为公网EPC用于小型运营商（需要计费功能）。

产品介绍

产品简介

4G核心网EPC是小型化EPC网络设备，集成EPC核心网中的MME、S-GW、P-GW、HSS等网元以及与EPC相关的网元HSS（可选）功能。4G核心网EPC是针对行业、教学、研发、小型运营网等领域推出的一体化EPC产品，完成对LTE接入及业务承载。该设备的主要功能包括：为LTE终端用户提供信令处理、移动性管理；对用户数据进行路由及转发；负责终端IP地址分配，根据用户的签约信息进行QoS控制；同时管理用户签约信息，对系统接入用户进行鉴权和位置管理。

产品特点

高集成度

多网元实体联合部署，最大程度降低设备成本；体积小、占地少，节约机房占用空间。

灵活配置及部署

模块化设计，方便进行大、中、小容量设备配置；软硬件模块化布局，方便软件加载及升级。

便捷的设备操作及维护

人性化的界面设计；高效的软件加载与在线升级；灵活、实用的性能统计数据查阅与维护；详尽的呼叫跟踪和信令跟踪；丰富、便捷的设备故障与呼损定位手段。

全IP交换

支持IP传输，提供开放、标准的FE/GE/10GE等接口，以及灵活配置。

良好扩展性

网元内部及之间均支持GE/FE端口连接，完全IP交换，符合网络演进趋势。

先进的ATCA平台

基于ATCA标准架构，先进的硬件平台；板卡的延续性和良好的可替代性。

跨地域漫游

支持用户在多个小型化EPC系统之间的漫游。大部分情况下用户会在某个固定的区域下使用业务，即在一个EPC系统所管辖的范围内，当用户移动出该区域而进入另外一个EPC系统所管辖区域后，用户还可以继续接入系统并正常使用业务。

同时当漫游地EPC系统的MME与归属地HSS的通信链路故障时，用户仍可以正常接入系统。EPC系统之间漫游组网如图 2‑2所示。

图 2‑2EPC系统之间漫游组网

用户在空闲态移动到新的EPC系统下后，能够正常接入。

设备级冗余备份

通过冗余方式进行容灾，以增强其可靠性。未出现故障时采用负荷分担模式工作。故障接管时间不大于30秒。

产品接口

SGi接口

SGi接口是外部PDN网络和EPC中PGW实体之间的接口；

S1-MME接口

S1-MME是eNodeB和EPC中MME实体之间的接口；

S1-U接口

S1-U接口是eNodeB与EPC中S-GW实体之间的接口，用于承载用户面隧道和切换时eNodeB之间的路径交换；

NAS接口

NAS接口是UE和EPC中MME实体之间的接口；

S6a接口

S6a接口用于在MME和HSS之间传输与用户相关的数据；

图 2‑3漫游时拜访地MME与归属地HSS组网与接口

S10接口

S10接口是EPC产品中MME与MME实体之间的接口；

S5/S8接口

S5/S8接口是EPC产品中S-GW与P-GW实体之间基于PMIP和GTP的接口；

OM接口

OM接口是设备与操作维护系统之间的接口；

遵从协议

遵循3GPP标准规范，支持的协议列表参见附件B。