一、引述

3GPP定義的第四代數字蜂窩移動通信系統（LTE系統）的核心網稱之為演進的分組核心網（EPC，Evolved Packet Core）。3GPP 于2004年12月在希臘雅典會議上啟動了面向全IP的分組域核心網的演進（SAE，System Architecture Evolution，系統架構演進）項目的研究，并在WI階段更名為EPC。3GPP的目的是未來移動通信網絡向全IP網絡演進、接入方式呈現多樣化的態勢，EPC是下一代移動分組網絡的演進方向；將具有支持端到端的QoS保證、全面分組化、支持多接入技術、支持實時業務、網絡層次扁平化等優勢。

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1、EPC的引入

當初，對于EPC的引入，共有三種組網方案備選：其一是與2G/3G分組核心網分別獨立組網；其二是與2G/3G分組核心網共網關組網；其三是與2G/3G分組核心網共核心網組網。這三種組網方案各有利弊，分別滿足網絡發展不同場景的組網需求，下表1-1給出了其分析比較。

表 1-1：EPC的引入的三種組網方案比較分析

從網絡長期演進的趨勢分析，移動分組核網的目標網絡應該支持2G/3G/LTE等共核心 網，用戶面、控制面、用戶數據和策略控制方面完全統一， 即2G/3G/LTE等多種接入技術同時接入分組核心網，用戶面實現GGSN、P-GW等融合；控制面實現SGSN、MME融合；用戶數據實現HLR、HSS等融合；策略控制實現2G/3G、LTE的PCRF融合。

2、EPC的網絡架構

為此，3GPP將EPC的引入采用了2G/3G/LTE共核心網組網的網絡架構（始于R8），如下圖1-2所示（也稱為EPS（演進的分組系統），因為它包含有無線接入網絡及其它連接外網）。其網絡實體主要由移動性管理實體（MME）、服務網關（S-GW）、分組數據網網關（P-GW）、歸屬用戶服務器（HSS）、策略和計費規則功能（PCRF）等網元構成。各網元的功用簡述于下表1-2中。網元實體間由不同的接口相連（3GPP共定義了十多種相關接口）。EPC 分組核心網通過 S1-MME 和 S1-U 接口與 LTE 無線接入網相連，通過 SG i 接口與外部 PDN 網絡相連。

圖 1-2：EPC的網絡架構

表 1-2：EPC網元簡述

3、關于無線接入網絡（RAN）的接入

LTE系統核心網（EPC）設備的技術要求是與接入的無線接入網類型不同，而其技術要求有所不同。主要包括EPC的設備功能要求和EPC組網中相關網元間的接口即要求的不同。EPC可以支持的無線接入網的接入有兩種類型，其一是演進的通用陸地無線接入網（E-UTRAN）；其二是CDMA無線接入網。E-UTRAN是3GPP規范的對3G無線接入網（UTRAN）的演進；CDMA無線接入網是原3GPP2所規范，同又包括CDMA2000 e1x無線網絡和CDMA2000 eHRPD無線網絡。

二、支持E-UTRAN接入的EPC設備技術要求

1、EPS組網形式

支持E-UTRAN接入的EPC的組網形式包括漫游和非漫游兩種場景。在非漫游場景下S-GW和P-GW可以分設（可參見圖1-2所示，即3GPP接入的非漫游場景：S-GW和P-GW分設），也可以合設，此時S-GW和P-GW之間的S5接口將是內部接口。在漫游場景下，包括本地疏導和非本地疏導兩種模式：非本地疏導模式如下圖2-1-1所示；本地疏導模式如下圖2-1-2（所描述的是用戶的業務由歸屬網絡提供）和下圖2-1-3所示（所描述的是用戶的業務由拜訪網絡提供）。

圖 2-1-1：3GPP接入的漫游場景-業務由歸屬路由

圖 2-1-2：3GPP接入的漫游場景-用戶面由本地疏導，業務由歸屬域提供

圖 2-1-3：3GPP接入的漫游場景-用戶面由本地疏導，業務由拜訪地提供

在實際組網中，基于非接入層（NAS，Non-Access Stratum）的EPC組網方式如下圖2-1-4所示，即采用option 3/3a/3x方式。圖中NAS配置中，雙聯eNB作為主節點，gNB作為輔節點。注意，對于非接入層（NAS）協議，是UE與EPC的MME間的信令和控制處理協議，它獨立于無線接入網絡的，即此時eNB是直接轉發其協議的。

圖 2-1-4：基于NAS的EPC組網方式

2、網元與接口

支持E-UTRAN接入的EPC網絡，其網元設備主要包括：MME、S-GW、P-GW、S4-SGSN、HSS、PCRF等。下表2-2-1給出了這些網元設備的基本功能要求。

表 2-2-1：支持E-UTRAN接入的EPC網絡網元設備的基本功能

支持E-UTRAN接入的EPC網絡，其網元設備間包括的主要接口參考點詳見下表2-2-2，描述了其位置和作用。

表 2-2-2：支持E-UTRAN接入的EPC網絡網元設備間的接口

3、設備技術要求

我國通信行業標準YD/T 2628.1《演進的移動分組核心網絡（EPC）設備技術要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》，規定了與E-UTRAN接入相關的基于GTP協議（通用分組無線業務隧道協議）的演進的移動分組核心網設備的技術要求，主要內容包括：各網元設備功能要求、EPC網絡中各接口及協議要求；以及計費要求、設備容災和備份要求、操作維護及網管要求、定時和同步要求、環境要求、電源和接地要求等。若要詳細了解該標準規定的支持E-UTRAN接入的EPC網絡設備技術要求的請查閱下附件2。

附件 2：YD/T 2628.1-2021《演進的移動分組核心網絡（EPC）設備技術要求 第1部分：支持E-UTRAN接入》

三、支持CDMA無線接入的EPC設備技術要求

1、EPS組網形式

支持CDMA無線接入的EPC的組網形式，包括CDMA2000 e1x無線網絡的接入和CDMA2000 eHRPD無線網絡的接入，下圖3-1-1是EPC網絡支持到cdma2000的e1x CSFB過程的組網形式；下圖3-1-2所示的是EPC網絡支持到cdma2000的eHRPD無線網絡基于PMIP S2a接口接入的組網形式。

圖 3-1-1：EPC網絡支持到cdma2000的e1x CSFB的組網形式

圖 3-1-2：EPC網絡支持到cdma2000的eHRPD的組網形式

2、網元與接口

下述重點介紹EPC網絡支持到cdma2000的eHRPD的組網形式中的相關網元設備及其間的接口（參見提3-1-2）。相關網元設備包括MME、S-GW、P-GW、HSS/AAA等，其基本功能要求詳見下表3-2-1；其網元設備間包括的主要接口詳見下表3-2-2，描述了其位置和作用。

表 3-2-1：支持cdma2000 eHRPD接入的EPC網絡中相關網元設備的基本功能

表 3-2-2：支持cdma2000 eHRPD接入的EPC網絡中相關網元設備間的接口

3、設備的技術要求

我國通信行業標準YD/T 2628.2《演進的移動分組核心網絡（EPC）設備技術要求 第2部分：支持CDMA接入》，規定了演進的移動分組核心網絡中支持CDMA接入部分的設備MME、S-GW、P-GW、HSS/AAA的技術要求，包括：設備功能要求、設備性能要求、設備的接口和協議要求，以及網絡容災和和備份要求、網管和操作維護要求、定時和同步要求、環境要求、電源和接地要求等。若要詳細了解該標準規定的支持CDMA接入的EPC網絡設備技術要求的請查閱下附件3。

附件 3：YD/T 2628.2-2015《演進的移動分組核心網絡（EPC）設備技術要求 第2部分：支持CDMA接入》

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