大流量下吉林市联通EPC核心网网络改造

发布时间：2020-04-15 05:03

【摘要】：在通信技术不断更新换代的推动下,移动通信网络正在从语音时代向数据时代转变,伴随着智能手机的普遍应用和移动互联网多媒体应用的不断丰富,人们更加倾向于在网上购物、看视频,因此用户需要更快速、更稳定的网络,目前话音业务需求逐渐趋于饱和,平稳。当前我国通信业的热门话题是“互联网+”、“提速降费”,随着2项政策的实施,用户流量开始爆发式增长,面对不断增长的用户流量,运营商急需建设改造移动网络以提升现网的能力,来满足用户的业务需求。用户流量的不断增长,还会对运营商的承载网带来压力。运营商4G核心网通常集中部属在省会或省内核心城市,用户流量需要由各地市通过IP专网汇聚到省会后再接入到核心网,因此流量的持续快速增长对IP专网的带宽提出了挑战。运营商通过不断扩容、更新EPC核心网设备从而来满足数据业务的持续爆发式增长。本文简述了移动核心网网络的发展历程,详细研究了EPC网络组网、主要网元功能、接口、协议和组网方案原则,论文结合应对用户流量的爆发式增长以及减缓IP专网的带宽压力需求,对吉林市EPC核心网网络改造需求进行分析,明确了网络改造的原则,改造分阶段分步进行,在保证网络正常运行的基础上进行网络改造,从而实现网络更好的支撑业务需求,论文中提到的改造方案经研究分析和实践验证,证明了方案的可行性,研究成果已在现网中应用,实现了预期效果,对今后的改造工作提供了参考和指导,同时对网络的安全运行与维护有重要的意义。
【图文】：

系统结构图,系统结构图,信令,控制面

图 2.1 EPC 系统结构图EPC 网络主要网元包括 MME（移动管理实体）、S-GW（服务网关）、P-GW公共数据网关）、HSS（归属用户服务器）[14]，S-GW 与 P-GW 可以根据实部署合设为 SAE-GW。EPC 网络对原 PS 域的 SGSN、GGSN 的功能进行了归和重新划分，划分成了 MME、 SGW、PGW[15]。PS 域的承载和控制相分离现在 MME 和 SGW 上。EPC 核心网是具有高带宽、低时延、承载和控制相分、具备完善 QoS 机制、能够支持多种无线接入技术的扁平化、全 IP 核心网架。.2.1 主要网元功能介绍1）MME 功能MME(Mobility Management Entity)属于控制面设备，，与传统 SGSN 的控制面能类似，负责信令传输，主要有支持 NAS 信令的处理，NAS 信令的安全保护

组成图,组成图,信息

图 2.2 GUTI 组成图2.5 LTE EPC 网元选择原则与 2G/TD 分组域不同，在 LTE 用户附着时，EPC 网络即为 LTE 用户建立LTE 用户—eNodeB—S-GW—P-GW 的默认承载，MME 需为 LTE 用户选 P-GW和 S-GW。MME 收到用户附着请求或 PDN 连接请求消息后 MME 从该用户在HSS 中的签约信息中获取 APN，向 DNS 获取该 APN 对应的 S-GW 和 P-GW 地址列表，再根据配置的策略选择最优的 S-GW 和 P-GW 组合，为用户建立默认承载[25]。在 eNodeB 进行选择 MME 时，如果从移动用户向 MME 发送的 Attach 消息中，发现携带有 GUTI 信息，那么可以从 GUTI 得到 GUMMEI 信息(之前服务该UE 的 old MME 的标识)，MME 通过向 DNS 解析结果，找到 old MME 地址，MME 再向 old MME 发送 Identification Request 消息，获取用户的 IMSI。如果分配 GUTI 找不到 IMSI 或者 DNS 解析失败，则有 MME 直接向 UE 发送 Identity
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.5

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