移动核心网络技术发展探讨

移动核心网络的发展目标将是基于IMS技术的网络。IP化和融合化成为移动核心网发展的主要特征。基于IP化的核心网网络结构，不仅可以显著降低网络成本，实现简单而高效的网络运营，并能快速部署新型业务。LTE引入后分组域也将在网络演进中起重要作用。随着运营商全业务经营的逐步开展，可控制的IP多媒体业务越来越引人关注。

v1. 移动TDM电路交换退出历史舞台

由于传统的移动TDM交换机面临容量小、节点数量多、部分设备老化、运维成本增加，并且部分厂家不再提供设备维保等问题，全球运营商普遍启动了核心网的IP化战略。

在长途和省级层面移动交换机加速退网，实现固定、移动网的融合，退网后以移动软交换为主进行网络演进。同时，运营商根据业务需求驱动，引入IMS系统，提供多媒体业务，形成软交换与IMS并存的网络结构。这种思路的主要特点是固定、移动软交换技术成熟，全球已经进行了大规模的部署，运营商可以快速实施网络的IP化演进。

2.宽带分组域将在网络演进中扮演重要角色

LTE引入后，宽带分组域无论在移动互联网的业务支撑还是在IP承载网络的演进方面都将起到重要作用。分组域将主要完成IP承载控制的功能和IP传送功能。

LTE R8版本中20MHz频谱带宽无线侧下行速度高达100Mbps，后期可演进到1Gbps，为适应无线侧的速度增长，对核心网构架进行进一步的演进就成为 3GPP组织研究的一个重点课题，这就是我们今天常常谈到的"系统构架演进"即SAE项目的重要内容，也是更名后我们通常把它称为"演进的分组核心网"即 EPC。设备商与运营商齐心协力经过5年多的努力基本完成了LTE/EPC的标准工作。

设备商在这个领域的投入不断加大，芯片厂也积极跟进。业界LTE/EPC设备的IOT测试在MSF论坛推动下于2009年3月开始；

EPS是未来移动网络演进的方向，主要特征包括：全面分组化，提供真正意义上的纯分组接入；支持多接入技术，除支持现有3GPP系统接入外，同时支持非 3GPP网络(如CDMA、WLAN)的接入，并支持在3GPP网络和非3GPP网络之间的漫游和切换；支持端到端的QoS保证，增加了对实时业务的支持，通过简化网络架构和信令流程，降低业务连接的时延小于200ms；网络层次扁平化，在用户面进行节点压缩，取消了RNC，核心网用户面节点在非漫游时可合并为一个。

EPS的这些特征不仅满足了下一代移动网的需求，也为网络融合提供一个新的平台，受到业界广泛关注。

EPS标准从2004年启动R8版本，该版本制定了EPS的主要功能，目前已冻结。R9版本针对一些增强功能进行研究，功能也基本冻结，3GPP目前正在制定R10版本的需求和功能。

EPS系统包括无线网接入网(可以是LTE、CDMA、WLAN等)和核心网EPC。

该架构中，EPC系统同时支持3GPP接入(如LTE)、信任的非3GPP网络接入(如CDMA)和非信任非3GPP IP网络接入(如WLAN等)。其中PDN GW作为接入的核心设备，不同接入网络的接入网关(LTE无线网对应SGW，CDMA无线网对应HSGW，WLAN无线网对应ePDG)分别接入PGW实现异质网络的接入。HSS作为EPC网络鉴权认证的核心，除支持LTE网络认证外，对于CDMA和WLAN的网络认证，则先通过3GPP AAA服务器统一处理后，也在HSS实现最终的接入认证和鉴权。

EPC作为IMS网络和业务的接入承载网络，通过PDN GW实现与IMS业务互通。为了增强用户的计费策略和实现端到端的QoS，EPC系统支持PCC架构。通过PCC的控制，EPC网络可为用户或业务配置相应的QoS资源和执行相应的计费策略。

在LTE接入场景下，EPC的核心网元包括MME、SGW、PGW和HSS。

EPC网络的主要特征包括：

(1)QoS机制进一步完善，能够支持端到端的QoS保证。EPC系统因为引入了PCC架构，计费和QoS策略管理得到进一步的加强，更加灵活；

(2)全面IP化，提供真正意义上的纯分组接入，将不再提供电路域业务，实现全IP的核心网。

(3)支持多接入技术，既支持和现有3GPP系统的互通，同时也能支持非3GPP网络(eg. WLAN、WiMAX)的接入，并支持用户在3GPP网络和非3GPP网络之间的漫游和切换。

(4)增加对实时业务的支持。简化网络架构，简化用户业务连接建立信令流程，降低业务连接的时延，连接建立的时间要求小于200ms。

(5)网络层次扁平化。用户面节点尽量压缩，接入网取消RNC，核心网用户面节点在非漫游时合并为一个。

EPC的目标与LTE是一致的：一是性能提高，减少时延，提供更高的用户数据速率，提高系统容量和覆盖率，减少运营成本；二是可以实现一个基于IP网络的现有或者新的接入技术的移动性的灵活配置和实施；三是优化IP传输网络。但是不同于LTE，EPC更多地是从系统整体角度考虑未来移动通信的发展趋势和特征，