TD—LTE核心网EPC引入策略及组网方案研究

陶勇

【摘要】 近年来，为了有效的提高网络运行质量、简化网络组织，我国核心网络逐渐演变成TD-LTE核心网，这种融合组网的运营效率非常高，现在已经被广泛使用。本文根据多年实践，结合实际，对TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案进行深入研究。提出了很多富有建设性的想法和建议，在我国TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案进行研究的道路上做出了有意的探索。

【关键词】 TD-LTE核心网 EPC引入策略 组网方案

现阶段，中国移动已经开始采用2G/3G核心网，通过融合组网方式，对中国移动网络系统进行优化，这种TD-LTE核心网的应用，有效的提高了网络运营质量，简化了信号流程，降低了运营成本，同时对网络组织的构成起到了简化作用，减少了其运维难度。2G/3G核心网将是我国网络的主要演变方式。

一、TD-LTE/EPC系统

LTE是3G网络的演变版本，在2004年由3GPP提出。它是一种适用于3G无限网络的一种网络系统，使接入系统更高速、更高效，同时对其分组数据起到了很好的优化作用，将无线接入技术引进了无线网络。TD-LTE核心网的EPC系统主要目的是为了满足飞速增长的网络用户需求，通过网络技术的改革和创新，促进移动通信理念的变革，使其保持3G网络领域中的领先地位，同时也有效的填补了3G网络和4G网络之间的技术落差。

TD-LTE是一种由eNodeB构成的无线接入技术，这种无线网络模式被称之为E-UTRAN。EPC系统是E-UTRAN无线网络的核心系统。2004年10月，希腊雅典会议开启了IP分组核心网的演变项目SAE，并且在开始阶段将网络系统更新为EPC系统。

二、EPC核心网的网元功能

EPC系统主要是由移动网络管理设备、分组数据网关、服务网关、计费网关、计费控制单元、用户服务器、区域服务器等功能单元构成。其中，P-GW和S-GW可以合设也可以分设。（1）移动网络管理设备：主要负责移动性管理和信号处理，功能主要包括：跟踪区域数据管理；NAS信号及安全保护；对S-GW和P-GW的架构选择；切换MME时对其架构的选择；切换2G/3G网络时SGSN的选择；承载、鉴权、漫游控制等管理；核心网络的系统网络节点的移动性管理；信号的监听等。（2）服务网关：在对无限网络进行eNode系统切换时，协同完成其系统的重排序功能；在3G网络的接入系统切换中的S4接口，实现网络路由系统运营；侦听数据分组的前转和路由；根据不同的QCI、QCI和UE上下行链路进行相关计费。（3）分组数据网关：分组网络数据的转发和路由；3G网络的Anchoe功能；IP地址的分配功能；接入PDN的分组网关功能；对用户分组数据进行过滤；侦听分组数据；计费和相关执行策略的执行功能；DIP功能；业务计费功能；上下行链路数据分组及表明其传送标记；上下行服务计费和售后反馈控制。（4）区域服务器：为EPC系统提供客户端；对其网元、终端提供区域解析。（5）用户服务器：储存用户合约信息和相关信息数据库的组成。主要功能有：用户相关信息的储存；签约管理和监管（用户网路类型选择限制，用户信息限制，对不同用户的信息管理），支持多种卡类和方式的鉴权；不同区域和子系统的呼叫控制；对话管理；实体互通等。（6）计费网关：对EPC网络系统架构的计费节点进行数据处理，同时将相关信息传达至SGSN；对CG完成的计费清单进行监察处理，并且纠正其中错误的部分。完成格式化处理之后，标准格式的计费数据清单交给部门主管。

三、EPC系统与其他网络之间的关系

EPC系统能够为用户提供高速的数据分组服务，其功能类似2G/3G网络的分组域，提供更高效的数据传送宽带，是TD-LTE唯一的核心网络。EPC系统与其他网络之间的结构关系如图1所示。

四、EPC核心网路引入策略

EPC核心网络引3G无线网络时，首先要考虑其在各子系统的业务定位，结合无线网络的系统思路综合考虑其引入策略。

4.1 TD-LTE网络业务定位

对中国移动的TD-LTE进行业务预判。

（1）系统运行的商用初期：①用户，“数据卡”用户，使用新的USIM卡、IMSI号码段，使用多模数据卡终端；②业务，支持数据业务和短信业务；③漫游和切换，支持网内漫游，支持网内切换。

（2）进入商用阶段：①用户，除了数据卡用户以外，将出现固定的MSISDN号码，不对其终端用户进行登记记录；②业务，除了发展数据和信息业务外，支持手机语音业务。

五、EPC核心网络引入策略

不同阶段的TD-LTE业务拥有不同定位，主要采取两种方式。

（1）对于新建的3G无线网络核心网元，初期应只负责LTE的网络接入，后期根据发展需求，再逐一增加接入用户。初期的GPRS网络功能升级简单，能与EPC网元互通，后期通过设备能力对网络拓展部分进行升级和改造。这种引入方法相对简单，适用于小规模的网络建设。

（2）新建无线网络核心网元时，接入3G业务，将现有的GPRS进行设备升级和改造使之融入核心网络。这种引入方式相对复杂，但是其对设备配置要求很高，设备升级和网络升级必须同时进行，在引入过程中对本网有干扰。

六、EPC与GPRS网络融合组网方案

6.1 融合组网原则

（1）对现在网络影响要降到最低；（2）初期的网络建设尽量简单化；（3）控制成本最低；（4）满足LTE网络持续发展要求。

6.2 融合网元部署建议

（1）HSS/HLR

融入HSS/HLR必须具备网络业务逻辑、SAE业务逻辑、HLR数据库功能。①在商用初期，用户为数据卡用户，不需要对其进行换号或登记，采用新建的HSS/HLR融入方式。为了避免对3G网络的影响，初期只负责TD-LTE用户，网络稳定后，再对其他3G用户负责。尤其是在商用的初期，很多的规章制度还不是很完善，很多的操作流程还需要进一步修改，所以我们在使用的过程中，一定要更加注意。这样，才会使网络在商用初期的应用得到更有利的保证。②网络进入商用模式之后，可以采用两种方案：一是开发业务城市的HLR全面升级网络系统配置；二是支持业务城市新建HSS/HLR网络，逐步更换现网。在整个网络的建设过程中，我们一定要以科学合理的商用模式为依据，使得网络可以更好的进入到商用模式之中去。我们这样做，不仅仅是在对用户负责，更是在对整个网络进入商用模式的发展负责。endprint

（2）MME/SGSN

融合MME/SGN部署时应该考虑以下两个阶段。①商用初期，为避免对3G网络造成影响，应该将新建设备融合，接入原有TD-LTE无线网络，网络稳定之后，再利用设备率慢慢接入3G网络。②商用阶段，将融合设备直接接入LTE、3G网络中，同时对系统设备进行升级改造，对其进行同步业务处理，减少LTE和3G网络之间的RA更新，提高设备利用率。在商用的正式阶段，说明整个的模式在初期阶段已经取得了一定的成绩，得到了相对稳定的发展。进入商用阶段，也是TD-LTE核心网EPC引入策略的重要发展。不论是对现有的经济建设，还是对未来的经济发展，都有着至关只要的作用。

（3）融合CG部署。

①商用初期，为避免对其3G网络造成影响，应采用新建的融合设备，初期仅对LTE进行计费，网络稳定之后，考虑其设备利用情况，再确定3G网络计费时间。②商用阶段，在新建设备的同时对部分CG设备进行升级和改造。

（4）融合DNS部署

建立EPC核心网络时，为了根DNS和城市内的DNS相互融合，应该对DNS设备进行升级和改造，将城市内的DNS升级为融合DNS，根DNS升级为融合根DNS，在GPRS功能正常使用的情况下，将其引入EPC区域系统中，期间可以进行查找和权属查询。在整个EPC区域系统中，做到融合DNS部署。

（5）融合SAE部署

在融合SAE部署时应该分段考虑：①商用初期，为了避免对3G网络造成影响，应该新建融合设备，初期接入TD-LTE网络，网络稳定之后，对其设备利用率进行考察和分析，再确定接入3G网络的时间。②商用阶段，将新建设备融合接入3G无线网络用户中，同时对GGN设备进行升级改造，，改造过程中，需要考虑GGSN设备性能、设备容量和覆盖区域中的TD-LTE业务需求，同时还要注意提高设备的利用率。

结论：目前我国3G网络的核心系统EPC有三个标准版本：R8、R9、R10，更新系统定义了EPS架构的全新接口协议，这种架构是LTE和EPC的组成构架。新的网络架构中，其主要系统和各个网元之间的接口系统全面升级。同时还确定了CS Fall、SRVCC、HomeB、eNode等功能的新定义，第一项系统的更新在2008年完成，在2009年被正式应用于我国3G无限网络。随着我国经济建设的发展，网络时代已经到来，本文结合实际，对我国TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案进行分析，提出了很多有意的想法，为我国我国TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案以后的发展提供了一定的借鉴，笔者相信，只要在我们的不断努力下，我国TD-LTE核心网EPC引入策略及组网方案一定会取得更大的发展。

参 考 文 献

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