【導(dǎo)讀】演進(jìn)的分組核心網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)研究

　　

【正文】 中有詳細(xì)描述。 HPCRF 的功能包括 ： ? 對于歸屬網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)，終結(jié)于 Rx 參考點(diǎn)； ? 漫游情況下，對于 本地疏導(dǎo)時 ，終結(jié)于 S9 參考點(diǎn)； ? 對于同一個 UE 的建立的 IPCAN 會話（ PCC 會話綁定），在多個參考點(diǎn)上（ S9， Rx）建立會話關(guān)聯(lián)； VPCRF 的功能包括 ： ? 漫游情況下有 本地疏導(dǎo) 時，終結(jié)于 Gx 和 S9 參考點(diǎn)； ? 漫游情況下有 本地疏導(dǎo)時 ，并且使用拜訪網(wǎng)絡(luò)的 AF 時，終結(jié)于 Rx 參考點(diǎn) 。 參考點(diǎn) 及 協(xié)議 S1MME： EUTRAN 和 MME 間控制平面 的 參考點(diǎn) ， 基于 S1AP 協(xié) 議。 S1U： EUTRAN 和 SGW 間用戶平面 的 參考點(diǎn) ， 也可以用在切換的時候， eNodeB 間的通路切換。該參考點(diǎn)基于 GTPU 協(xié)議。 S3： S3是 SGSN和 MME之間的參考點(diǎn) ，用于 不同的 3GPP接入 時，交換空 閑和激活狀態(tài)的用戶信息和承載 信息 。該參考點(diǎn) 基于 GTPC協(xié)議。 S4： SGSN與 SGW之間的參考點(diǎn) ，既可以只有信令面接口（ GTPC），也可以包括用戶面的接口（ GTPU）。 如果作為信令面的接口， 采用 GTPv2協(xié)議。 如果 沒有采用 Direct Tunnel機(jī)制，該參考點(diǎn)可以 用于傳輸 用戶面數(shù)據(jù)，采用 GTPv1協(xié)議。 11 S5： SGW和 PGW之間的參考點(diǎn) ， 提供 SGW和 PGW間的用戶面隧道和隧道管理功能 。該參考點(diǎn) 應(yīng)用于 SGW和 PGW分設(shè)， SGW建立到 PGW的連接過程以及在用戶移動性管理中 SGW重 定位 過程。 該參考點(diǎn)基于 GTPv2協(xié)議。 S6a： MME 和 HSS 之間的參考點(diǎn) ，用于傳輸與用戶相關(guān)的數(shù)據(jù) 和鑒權(quán)信息 ，基于 Diameter 協(xié)議 。 S8： VPLMN的 SGW和 HPLMN的 PGW間的參考點(diǎn) ，用于用戶漫游的時候，提供和 S5接口相同的功能，基于 GTPv2協(xié)議 。 S9： HPCRF 和 VPCRF 間的參考點(diǎn) ， 用于 本地疏導(dǎo)的時候， 傳遞 QoS 和計費(fèi)控制信息 ， 參考點(diǎn)基于 Diameter 協(xié)議 。 S10： MME 之間的控制面參考點(diǎn) （ GTPC），基于 GTPv2 協(xié)議， 用于傳遞 MME 重定位 和 MME 之間信息。 S11： MME和 SGW之間的參考點(diǎn) ，用于傳輸承載控制與會話控制等信息， 采用 GTPv2協(xié)議。 S12： 如果 UTRAN 和 SGW 之間用 Direct Tunnel 機(jī)制時， S12 是用戶平面的參考點(diǎn)，該參考點(diǎn)基于 GTPU 協(xié)議，跟 SGSN 和 UTRAN 以及 SGSN和 GGSN間的 Iuu/Gnu參考點(diǎn)功能相同。 S13: MME 和 EIR 之間的 參考點(diǎn) ，用于檢查用戶的標(biāo)識，基于 Diameter 協(xié)議。 SGi: PGW 和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的參考點(diǎn)。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)可以是外部 的公網(wǎng)或私網(wǎng)，也 可以是 運(yùn)營商的 內(nèi)部數(shù)據(jù)網(wǎng)，例如 提供的 IMS 業(yè) 務(wù)。 該 參考節(jié)點(diǎn)類似于 3GPP 接入網(wǎng)的 Gi 節(jié)點(diǎn) ，應(yīng)支持 DHCP、 Radius、 IPSEC、 L2TP 和 GRE 等 協(xié)議 。 Gx： PCRF和 PGW 中的 PCEF 間的參考點(diǎn)， 提供 QoS 策略和計費(fèi)準(zhǔn)則的傳遞，基于 Diameter 協(xié)議 。 Rx： AF 和 PCRF 間 的參考點(diǎn) ， 用于 AF 傳遞應(yīng)用層會話信息給 PCRF，例如： 傳遞 IP 過濾器信息，用于 PCC 中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流區(qū)分，或者 傳遞 QoS 控制所需的帶寬參數(shù)。 該參考點(diǎn)基于Diameter 協(xié)議。 5 基本功能要求 標(biāo)識管理 EPS 承載標(biāo)識符 EPS承載標(biāo)識符用于唯一標(biāo)識 UE接入到 EUTRAN的一個 EPS承載。 EPS承載標(biāo)識符是由 MME分配的。在EPS 無線承載 和 EPS承載之間存在著一一映射 關(guān)系 ， EPS RB和 EPS承載標(biāo)識符之間的映射是由 EUTRAN來決定 的。 ERAB ID值用在 S1和 X2接口， 用來標(biāo)識 ERAB，它的值和 EPS承載 標(biāo)識符 的值是相同的。 如果在 EPS承載和 PDP上下文之間存在映射， EPS承載標(biāo)識符和 NSAPI/RAB ID要用相同的值。 在 GERAN/UTRAN 的一些 會話管理 信令消息中，事務(wù)標(biāo)識符（ TI）標(biāo)識的是 NSAPI。 TI 可以是在UE 側(cè)請求的 PDP 上下文激活的時候，由 UE 動態(tài)分配的，也可以是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)請求的 PDP 上下文激活的時候由網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分配的。 如果要把承載傳送給 GERAN/UTRAN，對 EPS 承載也要做相應(yīng)的分配。 PDP上下文 /EPS 承載去激活的時候， TI 也要去分配。 TI 的使 用方法參見 3GPP 。 全球唯一臨時 UE 標(biāo)識符 （ GUTI） GUTI的目的是為了在 EPS中提供一個唯一的 UE標(biāo)識，用來保護(hù)用戶或者用戶的永久標(biāo)識。 GUTI同時也能標(biāo)識 MME和網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)和 UE之間進(jìn)行信令交互時，可以用 GUTI來標(biāo)識用戶。 GUTI用于提供 UE標(biāo)識符的保密性，通過短格式的 STMSI，可以確保無線信令程序更有效（如：尋呼和業(yè)務(wù)請求程序）。 12 GUTI的格式和長度如下所示： GUTI = GUMMEIMTMSI GUMMEI = MCCMNCMME Identifier MME Identifier = MME Group IDMME Code 其中 ， MCC 和 MNC跟以前 3GPP定義的長度一致 ， MTMSI是 32 比特 ， MME Group ID 是 16比特 ， MME Code是 8比特。 GUTI包括兩部分： ? 一部分用于唯一標(biāo)識分配 GUTI的 MME； ? 一部分用于唯一標(biāo)識該 MME中的 UE。 在 MME中， UE是由 MTMSI標(biāo)識的。 全球唯一 MME標(biāo)識符（ GUMMEI）是由 MCC、 MNC和 MME標(biāo)識符（ MMEI）組成的。 MMEI是由 MME 群組 ID（ MMEGI）和 MME代碼（ MMEC）組成的。 GUTI是由 GUMMEI和 MTMSI組成的。 尋呼的時候， UE是用 STMSI來尋呼的。 STMSI是由 MMEC和 MTMSI組成的。 運(yùn)營商要確保 MMEC在 MME池里是唯一的，如果使用了重疊的池區(qū)，在重疊的池區(qū)也要是唯一的。 跟蹤區(qū) 標(biāo)識符 (TAI) TAI用于標(biāo)識跟蹤區(qū) 。 TAI是由 MCC、 MNC和 TAC組成的。 eNodeB S1AP UE 標(biāo)識符 (eNodeB S1AP UE ID) 該標(biāo)識符用于在 S1MME參考點(diǎn)的 eNodeB側(cè)來臨 時標(biāo)識 UE。在一個 eNodeB內(nèi) ，它是唯一的。 MME S1AP UE 標(biāo)識符 (MME S1AP UE ID) 該標(biāo)識符用于在 S1MME參考點(diǎn)的 MME側(cè)來臨時標(biāo)識 UE。在一個 MME內(nèi) ，它是唯一的。 ME Identity 移動臺設(shè)備的標(biāo)識符，可以包括 IMEI、 3GPP2MEID或者 IMEISV等信息，用在 MME/SGSN和 EIR間，以檢查移動臺設(shè)備 標(biāo)識 的狀態(tài)。 節(jié)點(diǎn)選擇 PGW 選擇 PGW 的 選擇 是 在 MME 中實現(xiàn)。該功能利用 HSS 提供的用戶簽約信息和其它可能的附加標(biāo)準(zhǔn)，為3GPP 接 入分配一個 PGW 以提供 PDN 連接。對于每一個簽約的 PDN， HSS 提供如下信息： 一個 PGW 的 標(biāo)識 和一個 APN； 或者一個 APN 和對該 APN 的指示，該指示說明是否允許由 VPLMN 分配 PGW，還是只能由HPLMN 分配 PGW。 另外， HSS 還指示哪一個 APN 所對應(yīng)的簽約的 PDN 是這個 UE 缺省 的 APN。 具體選擇 原則 如下： 1) 對于附著類型為 initial attach，如果 UE 不提供 APN， MME 使用簽約上下文中缺省 APN 所對應(yīng)的 PGW。 2) 對于附著類型為 initial attach， UE 提供 了 一個 APN，則 使用 這個 APN 獲取 PDN GW 標(biāo)識 。這個 APN 可能是簽約上下文中的，也可能不是簽約上下文中的。如果是簽約上下文中的，可以使用簽約上下文中該 APN 對應(yīng)的 PGW 標(biāo)識，也可以使用 DNS 功能選擇一個新的 PGW。非簽約 APN 是否允許接入由 PGW 控制。 13 3) 對于附著類型為 handover，如果 UE提供 APN， MME使用簽約上下文中該 APN所對應(yīng)的 PGW；如果 UE 不提供 APN，而簽約上下文中缺省 APN 對應(yīng)有 PGW 標(biāo)識，則使用該 PGW 標(biāo)識獲取 PGW 地址。如果 UE 不提供 APN，且簽約上下文中缺省 APN 沒有 PGW 標(biāo) 識，則視為這種情形為錯誤。 4) 對于請求類型為 Initial，當(dāng) UE 已經(jīng)建立有一個或多個 PDN 連接，而要建立一個新的 PDN 連接（這個 PDN 連接對應(yīng)的 APN 可能與已存在 PDN 連接對應(yīng) APN 相同，也可能不同）時，由UE 為 PGW 選擇功能提供請求的 APN。 如果 UE 沒有提供 APN，則 MME 使用簽約上下文中缺省 APN 對應(yīng)的 PGW 標(biāo)識。 5) 對于請求類型為 handover， MME 使用簽約上下文中所保存的 PGW。 6) PGW 的標(biāo)識指的是一個特定的 PGW。 PGW 標(biāo)識是通過 DNS 從 APN、簽約信息和其它附加信息中得到的。如果 PGW 的標(biāo)識里包含了 PGW 的 IP 地址，那么這個 IP 地址就要用作PGW 的 IP 地址；如果 PGW 的標(biāo)識符里包含的是 FQDN 的話，就要根據(jù) S5/S8 接口的協(xié)議類型（ PMIP 或 GTP），通過 DNS 解析出 PGW 的 IP 地址。 7) 在靜態(tài)地址分配的時候，要通過將 APN 映射為給定 PGW 的方式，或者通過 HSS 中給定 PGW的方式，來選擇一個靜態(tài)的 PGW。 8) 如果 HSS 提供的是靜態(tài)分配的 PGW 標(biāo)識，或者 HSS 提供的雖然是動態(tài)分配的 PGW 標(biāo)識，但附著類型是“ Handover”，就不再進(jìn)一步選擇 PGW。如果 HSS 提供的是 動態(tài)分配的 PGW標(biāo)識，而且附著類型是“ Initial attach”，那么，既可以用所提供的 PGW，也可以選擇一個新的 PGW。 9) 如果 HSS 提供的 PDN 簽約信息允許 VPLMN 給某個 APN 分配 PGW，將會從 VPLMN 獲取一個 PGW 標(biāo)識。如果不能從 VPLMN 獲取 PGW 標(biāo)識，或者不允許 VPLMN 分配 PGW，那么就要用 APN 從 HPLMN 獲取一個 PGW。 10) 如果 HSS 提供的 PDN 簽約信息中包含的是通配符 APN，那么到 UE 所請求的任一個 APN 都可以建立 PDN 連接，這個 PDN 連接是動態(tài)分配地址的。 11) 如果用戶的 簽約數(shù)據(jù)中有 APNOI Replacement 域，就要用 APNOI Replacement 域中的值替代APNOI 的值，來構(gòu)造 PGW 的域名。如果用上述的方法沒有得到 PGW 的域名，就要用 和 中描述的方法，由服務(wù)節(jié)點(diǎn)添加合適的 APNOI 標(biāo)簽的方法來構(gòu)造 PGW 域名。 12) 如果 DNS 功能提供一張 PGW 地址的列表， 則 MME 從這張列表中選 擇一個 PGW。 如果選出的 PGW 不可用， 則 從這張列表中另外 選擇 一個 PGN GW。 13) 如果到同一個 APN 已經(jīng)有一個 PDN 連接了，以后再有到這個 APN 的連接 ，就要選相同的PGW。 SGW 選擇 SGW 選擇功能在 MME/S4 SGSN 中實現(xiàn)，該功能基于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為 UE 選擇一個可用的SGW。在 SGW 服務(wù)重疊區(qū)域， SGW 的選擇要減少 SGW 改變的可能性，同時還需要考慮到 SGW之間的負(fù)荷均衡。 MME 中的 SGW 選擇功能能夠保證 TA列表中的所有 TA 都在同一個 SGW 的服務(wù)區(qū)內(nèi)。 如果一個僅 支持 GTP 的 網(wǎng)絡(luò) 中 的 UE 漫游到一個 PMIP 的網(wǎng)絡(luò)，選擇的 PGW 對本地疏導(dǎo)（ Local Breakout）方式需要支持 PMIP 協(xié)議，而接入歸屬地業(yè)務(wù)時要用 GTP。因此 ，為這個 UE 選擇的 SGW需要同時支持 GTP 和 PMIP，以便為這個 UE 同時建立本地疏導(dǎo)和歸屬地會話業(yè)務(wù)。對于同時支持 GTP和 PMIP 的 SGW， MME/SGSN 應(yīng)該告訴這個 SGW 在 S5/S8 接口應(yīng)該采用哪種協(xié)議。 MME/SGSN 基于 HPLMN 粒度，對 S8 的參數(shù)進(jìn)行配置。 如果用戶從一個只支持 GTP 的網(wǎng)絡(luò)漫游到 PMIP 網(wǎng)絡(luò)，選中的 PGW，在 LBO 時可以支持 GTP，或者用戶不允許使用 VPLMN 的 PGW，這兩種情況下，可以選一個只支持 GTP 的 SGW。這種情況可 14 以看作是 支持 GTP 協(xié)議的運(yùn)營商之間的漫游。 如果