[worddoc]移动核心网分组域sae演进方案研究

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2、HarriHolma.etc.叶银发,等译.WCDMA技术与系统54l丞豪藩务的需求.随着因特网的出现,2G系统逐步向分组数据系统演进,在演进的UMTS(universalMobileTelecommunicationsSystem,通用移动通信系统)网络中,所有通信流都被认为是分组数据,其优点是能够兼容和简化网络结构.随着各种应用向分组数据责任编辑:左永君zuoyongjun@mbcom.On应用发展,核心网从电路域向分组核心网演进.与此同时,信息化时代人们对宽带化,移动化的要求越来越高,为了确保在未来移动宽带的竞争中占据优势,3GPP提出了LTE(LongTerm

3、EvoIUtiOn,长期演进)和SAE(SystemArchitectureEvolution,系统架构演进)方案,并制定了相关的标准.LTE专门用于无线接口的演进,SAE主要用于研究核心网络结构的演进.2SAE核心网演进方案SAE采用扁平化的网络结构,减少了网络层次.在SAE架构中,去掉了基站控制器节点而将其功能分配到核心网和基站上.这种架构避免了对中间节点的投资,减少了数据传输的路径,降低了传输时延,为吞吐能力的提升奠定了基础.SAE架构的控制平面和用户平面完全分离,增加了组网灵活性.运营商可以根据用户数和业务量的发展情况,来更加灵活地选择是扩展控制平面还是扩展用

4、户平面,从而提高网络资源的利用率,降低建设成本.SAE架构充分考虑与现有网络的兼容,保护运营商的投资,这些兼容性包括与现有2G/3G的PS网络的互操作,与现有CS网络的互操作以及与现有网络的运营支撑设备(~I:IHLR,计费网关等)的互操作等.目前移动通信网络从2G/3G向LTE网络演进后,核心网需要同时接入2G,3G和LTE无线网络.LTE/SAE构架中网元接口和功能较3G核心网分组域有较大的变化,在保证现有2G/3G核心网分组域有效应用的前提下,现有网络向SAE架构演进主要有现网升级演进方案,混合组网方案及独立组网方案三种.2.1现网升级演进方案SAE是现有核心网

5、分组域的演进方向,也是未来核心网的演进架构,因此.利用现有网元升级支持SAE架构是SAE组网方案之一.由于SAE是一个全lP化的网络,现有核心网分组域的IP化是分组域向SAE演进的必要条件.目前中国移动核心网分组域IP化已经在进行当中.在现有网元中,可以升级支持SAE的网元为SGSN和责任编辑:左永君zu0yongjun@mbcom.cn:>..==:.挺网规网优戮illGGSN,其中SGSN可升级为SAE的移动管理实体MME,GGSN可升级支持S—GW和P—GW的功能.这种演进方法的优点是保护运营商对2G/3G核心网投资,实现现有系统的平滑升级;形成统一的核心

6、网分组域,可以提高用户切换感受;而且对计费网管影响较小.其缺点是设备接口较多,技术的复杂造成管理复杂,同时升级改造对现网会有影响.SAE同软交换类似,采用控制和承载分离的架构.因此,如果采用现网升级改造的方式建设SAE网络,需要在PS域首先引入”控制和承载分离”的技术,即DirectTunnel(简称DT)技术.DT是3GPPR7新引入的功能,通过将核心网中的用户面和信令面分离.用户数据不再由SGSN进行转发,而是通过RNC和GGSN之间建立的单GTP隧道进行传输.当网络中数据量迅速增长而用户量较为稳定时,运营商无需同时对SGSN和GGSN进行大规模扩容,而只需根据需

7、求扩容GGSN,从而节省投资.现网升级演进方案的架构如图1所示:s4Sl1II田卜一s1:UP—llIu—lLIE一～图1现网升级演进方案示意图2.2混合组网演进方案利用现有网元升级支持SAE,SAE网络中的网元全部利用现有资源;而在某些情况下,现网网元存在不支持SAE功能的情况,此时就需要采用现有部分网元和新建部分网元混合组网的方式来实现SAE组网.在混合组网演进方案中,将SGSN升级支持MME功能.而GGSN保持原有2G/3G接入,新建SAE的S—GW及P—GW网元20淼蒜I5510年第2O期I-J於戮;网规网优;i支持LTE接入.这种方案的优点