【正文】 TDLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)介紹苑紅研究院網(wǎng)絡(luò)所提綱u TDLTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，特性，組網(wǎng)方案? 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及網(wǎng)元功能? TDLTE網(wǎng)絡(luò)變化? LTE核心網(wǎng)分階段部署方案? 擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)階段核心網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)? LTE核心網(wǎng)融合組網(wǎng)u TDLTE關(guān)鍵技術(shù)? 碼號(hào)? 與現(xiàn)網(wǎng)互通? 信令網(wǎng)? 國際漫游? 用戶數(shù)據(jù)管理? QoS? 策略控制? 計(jì)費(fèi)? IPv6u TDLTE業(yè)務(wù)? SGs短信? CSFB? VoLTE/SRVCC支持 2G/3G/LTE/WLAN接入的 EPC標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)及網(wǎng)元功能SGSN2GTDLTEHSSBTS BSCNodeB RNCeNodeBS1US6aGxGbIuS1MMES11SGiMME PCRFS9InterS GW P GWS5/8SAE GWS6dS10CGS4S3AFRxAC Wlan 接入網(wǎng)關(guān)APWLan主要功能實(shí)體(1)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備HSS:主要提供移動(dòng)性管理、鑒權(quán)、用戶簽約等功能(2)核心網(wǎng) EPC設(shè)備MME： LTE接入下的控制面網(wǎng)元，主要負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、 PGW/SGW選擇等功能， 相當(dāng)于傳統(tǒng) GnSGSN的控制面功能 ；SAEGW： SGW提供分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能， 相當(dāng)于傳統(tǒng) GnSGSN的用戶面功能 ；PGW提供承載控制、計(jì)費(fèi)、地址分配和非3GPP接入等功能， 相當(dāng)于傳統(tǒng)的 GGSN(3)資源策略控制設(shè)備PCRF:策略控制服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoS保障和資源管控；AF:業(yè)務(wù)策略提供點(diǎn)(4)無線接入網(wǎng)設(shè)備eNodeB:負(fù)責(zé)無線資源管理，集成了類似 2G/TD基站和基站控制器的功能；TDLTE網(wǎng)絡(luò)的變化LTE無線網(wǎng)絡(luò)采用OFDM和 MIMO等全新技術(shù)，在承載能力、網(wǎng)絡(luò)特性和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)優(yōu)化等方面發(fā)生了很大變化與 2G/3G不同， EPC核心網(wǎng)是一張更加扁平的全 IP網(wǎng)絡(luò)，沒有電路域，采用控制面和用戶面分離的架構(gòu)LTE使得移動(dòng)寬帶、實(shí)時(shí)交互、 Push類業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)成為可能， LTE下傳統(tǒng)話音、短信、 彩信業(yè)務(wù)均承載在分組域LTE網(wǎng)絡(luò)引入了新的用戶數(shù)據(jù)網(wǎng)元（EPSHSS和 IMSHSS)，在接口、網(wǎng)元功能和存貯的用戶數(shù)據(jù)等方面相比HLR均發(fā)生了較大變化與 2G/3G相比， LTE網(wǎng)絡(luò)采用的協(xié)議是面向 IP網(wǎng)絡(luò)的新協(xié)議，信令網(wǎng)的路由方式也發(fā)生了很大變化無線： TDLTE無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵變化一、 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 扁平，輔助以快速調(diào)度，降低用戶業(yè)務(wù)時(shí)延二、 OFDM與 MIMO技術(shù)結(jié)合使用提升頻譜效率三、簡化 協(xié)議狀態(tài) ，從 3G的五個(gè)狀態(tài)簡化為兩個(gè)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的快速轉(zhuǎn)換，保證多用戶同時(shí)在線業(yè)務(wù)體驗(yàn)四、 頻譜資源 非對(duì)稱、易于使用零散的頻率； FDD需要對(duì)稱的兩段頻率， TDD無需對(duì)稱頻率五、 靈活的 TDD幀結(jié)構(gòu) ，可根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)靈活配置幀結(jié)構(gòu)3G狀態(tài) LTE狀態(tài) 2G狀態(tài)EPC核心網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)元功能變化? 僅有分組域，無電路域? 控制和承載分離，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化? 基于全 IP架構(gòu)2G/TD LTE/SAE控制面網(wǎng)元 SGSN MMES4SGSN（ 2G/3G接入下的控制面網(wǎng)元）用戶面網(wǎng)元 GGSN SAEGW（ SGW+PGW）用戶數(shù)據(jù)網(wǎng)元 HLR HSS計(jì)費(fèi)網(wǎng)元 GPRSCG EPCCG路由尋址 GPRSDNS EPCDNSMMEeNodeBSAEGWGGSNBSC SGSNNodeB RNCBTS 網(wǎng)絡(luò)功能變化? 支持多接入：支持 2G/3G/LTE等多種接入方式? 永遠(yuǎn)在線：與 2G/3G網(wǎng)絡(luò)不同，用戶開機(jī)附著時(shí)就建立數(shù)據(jù)通道? ISR：通過 UE在 2G/3G和 LTE網(wǎng)絡(luò)中雙注冊(cè)，減少空閑態(tài)下網(wǎng)絡(luò)重選信令。由于數(shù)據(jù)終端移動(dòng)性需求較弱，建議體制一階段不考慮引入 ISR，以避免對(duì) 2G/3G分組域核心網(wǎng)影響過大? 引入 MME、 SGW/PGW（ SGW和 PGW可物理合設(shè)為 SAEGW）、 HSS新設(shè)備節(jié)點(diǎn)及 EPCCG、EPCDNS，暫不引入 S4SGSN設(shè)備? 支持 2G/TD/LTE接入；支持永遠(yuǎn)在線；暫不引入 ISR功能設(shè)備節(jié)點(diǎn)變化 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化相比于 2G/TD， EPC核心網(wǎng)在設(shè)備節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)功能等方面有了新的變化。引入網(wǎng)元及功能TDLTE業(yè)務(wù)特性和業(yè)務(wù)機(jī)制均發(fā)生變化 業(yè)務(wù)特性變化 電信業(yè)務(wù)機(jī)制變化 電信業(yè)務(wù)特性變化LTE使得移動(dòng)寬帶、實(shí)時(shí)交互、 Push類業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)成為可能LTE時(shí)延大為降低：使得提供實(shí)時(shí)交互型業(yè)務(wù) (如：在線游戲 )成為可能（控制面時(shí)延小于 100ms，用戶面時(shí)延小于 5ms）3LTE更高的帶寬：使得提供移動(dòng)寬帶多媒體類業(yè)務(wù)成為可能。上行 100Mbps，下行50Mbps。IPv6+永遠(yuǎn)在線：使得實(shí)現(xiàn) Push業(yè)務(wù)成為可能，打破了 NAT帶來的性能和業(yè)務(wù)開展瓶頸12LTE下傳統(tǒng)話音、短信、 彩信業(yè)務(wù)均承載在分組域，與 2G/TD機(jī)制發(fā)生了變化LTE語音和可視電話均向高清化發(fā)展，彩信向大容量發(fā)展，RCS也成為可能MMEMSCMMEMSCSMSC短信通過 LTE與電路域的配合提供短信業(yè)務(wù)彩信?原有方式?直接推送MMSC(2)Pull彩信LTE(1)Push短信MMSCPush彩信LTE語音?CSFB:呼叫需從 LTE回落到電路域?VoLTE/SRVCC：由 LTE與 IMS提供話音，并通過 LTE與電路域互操作確保業(yè)務(wù)連續(xù)性RCS?增強(qiáng)型通訊錄?內(nèi)容共享?即時(shí)消息?文件傳輸高清可視電話TD視頻電話分辨率為 QCIF (176144)，最高幀率 15幀 /秒VS.高清視頻通話分辨率至少為 VGA (640480)，最高幀率 30幀 /秒LTE物理層技術(shù)的革命以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的革新給業(yè)務(wù)特性和業(yè)務(wù)機(jī)制均帶來了變化組網(wǎng)方案全融合核心網(wǎng)HSS/HLRTDLTEMME/SGSNSAE GW/GGSNEPC DNS CS域核心網(wǎng)EPC CGMSC Server2G/TD擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn) 規(guī)模商用獨(dú)立組網(wǎng)（規(guī)模試驗(yàn)）LTE核心網(wǎng) (EPC)分階段部署方案規(guī)模試驗(yàn)一、二階段，單廠家 LTE獨(dú)立組網(wǎng)，驗(yàn)證 LTE基本功能；擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)階段，采用 新建 EPC融合核心網(wǎng)的 形式，實(shí)現(xiàn)互通，最大限度減少對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響；試商用初期和大規(guī)模商用時(shí)，新建融合設(shè)備，或者現(xiàn)網(wǎng) GPRS設(shè)備演進(jìn) 升級(jí) 為核心網(wǎng)全融合設(shè)備，有效保護(hù)已有投資。2G/TDSGSNGGSN2G/TD新建融合核心網(wǎng)HSS/HLRTDLTEGPRS核心網(wǎng)EPC DNSGPRS CGCS域核心網(wǎng)HLREPC CGMSC ServerGPRS DNSMMESAE GW/GGSNMME/SGSNHSS/HLR2G/TDSGSNGGSNEPC獨(dú)立組網(wǎng)TDLTEGPRS核心網(wǎng)DNSGPRS CGCS域核心網(wǎng)HLREPC CGMSC ServerGPRS DNSSAE GWMMEHSS2G/TD/LTE核心網(wǎng)融合組網(wǎng) ——必要性第 9頁MME與 SGSN、 SAE GW與 GGSN、 HSS與 HLR在網(wǎng)絡(luò)中的作用及位置基本相同，各廠家采用相同的硬件平臺(tái)（新設(shè)備及大部分現(xiàn)有設(shè)備），具備融合條件2G/3G無線MME/SGSN SAE GW/GGSN用戶面SGSNHLR七號(hào)信令七號(hào)信令LTE無線SAE GWMMEHSS控制面GGSN外部數(shù)據(jù)網(wǎng) 外部數(shù)據(jù)網(wǎng)Diameter信令信令LTE無線2G/3G無線HSS/HLR控制面 用戶面外部數(shù)據(jù)網(wǎng)? 共享信令面、數(shù)據(jù)面、 CPU、內(nèi)存等硬件資源，提高板卡利用率和生命周期，有效避免 2G/TD用戶轉(zhuǎn)為LTE用戶后的資源浪費(fèi)情況。? 減少設(shè)備數(shù)量，降低對(duì)機(jī)房、電源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等需求，節(jié)省配套資源。資源共享，提高投資效益? 減少運(yùn)維節(jié)點(diǎn)，簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降低 OPEX，統(tǒng)一 OAM，便于運(yùn)營維護(hù)。便于維護(hù)管理? MME與 SGSN融合后，系統(tǒng)間互操作信令由網(wǎng)元之間變?yōu)閮?nèi)部處理，一定程度上可減少互操作時(shí)延。? SAEGW與 GGSN融合后，可保障 LTE用戶在系統(tǒng)間互操作時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。優(yōu)化業(yè)務(wù)質(zhì)量2G/TD/LTE核心網(wǎng)融合組網(wǎng) ——MME與 SGSN融合? 方案一：現(xiàn)網(wǎng)改造，即直接改造現(xiàn)網(wǎng) SGSN為 MME/SGSN，接入 LTE無線網(wǎng)。? 方案二：新建 MME/SGSN融合設(shè)備，接入 LTE和 2G/TD無線網(wǎng)。? 建議統(tǒng)一規(guī)劃，納入現(xiàn)網(wǎng) SGSNPOOL，同時(shí)在具備條件的情況下組建 MMEPOOL。? 方案三：新建支持融合的 MME設(shè)備，僅具備 MME能力、接入 LTE無線網(wǎng)，后續(xù)再考慮接入2G/TD無線網(wǎng)。MME與 SGSN融合有以下三種方案：方案一為目標(biāo)方案，建議加快現(xiàn)網(wǎng) SGSN融合改造試點(diǎn)，同時(shí)考慮目前分組域業(yè)務(wù)增長較快， SGSN設(shè)備仍在大規(guī)模擴(kuò)容，且建設(shè)初期 LTE容量需求較小，為減小對(duì)現(xiàn)網(wǎng)影響，建議：l 對(duì)于 SGSN容量緊張，仍需進(jìn)行擴(kuò)容的省份，可采用方案二l 對(duì)于現(xiàn)網(wǎng) SGSN仍有空余容量的省份，可在試點(diǎn)基礎(chǔ)上，采用方案一實(shí)現(xiàn) MME/SGSN融合。已建 LTE試驗(yàn)網(wǎng)的?。翰捎脭U(kuò)容改造擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)的 MME，接入 2G/TD用戶實(shí)現(xiàn)融合。方案比較 方案一 方案二 方案三LTE用戶體驗(yàn) 有利于 LTE與 2G/TD互操作 相對(duì)略差對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響 直接改造現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備，影響較大 需接 2G/TD無線網(wǎng)，影響略小 無影響網(wǎng)絡(luò)演進(jìn) 符合 符合 符合維護(hù)管理 簡單 簡單 可能引入新廠家，相對(duì)復(fù)雜建設(shè)周期 考慮安全性，建設(shè)進(jìn)度相對(duì)較慢 相對(duì)較快 相對(duì)最快存在的問題 尚未進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng) SGSN融合改造試點(diǎn) 尚未進(jìn)行新設(shè)備同時(shí)接入 LTE和 2G/TD無線網(wǎng)測試 暫時(shí)未實(shí)現(xiàn)融合，仍獨(dú)立組網(wǎng)2G/TD/LTE核心網(wǎng)融合組網(wǎng) ——SAEGW與 GGSN融合? 方案一：現(xiàn)網(wǎng)改造，即直接改造現(xiàn)網(wǎng) GGSN為 SAEGW/GGSN，負(fù)責(zé) LTE和 2G/TD用戶的業(yè)務(wù)。?