EPC核心網

EPC(Evolved Packet Core)，核心分組網演進，4G的核心網。

基本介紹

• 中文名：演進分組核心網
• 外文名：EPC core network
• 套用學科：通信

背景

標準引入背景與無線技術演進相適應,2004年12月,3GPP在希臘雅典會議啟動了面向全IP的分組域核心網的演進項目SAE(SystemArchitectureEvolution),並在WI階段更新為EPC(EnvoledPacketCore)。3GPP基於未來移動通信網路向全IP網路演進、接入方式呈現多樣化的態勢。[1]

LTE的EPC網路主要包括（SAE_GW,MME）並實現了全IP承載，扁平化網路，控制和承載分離，降低了每比特承載成本併兼容了原有的多種網路接入模式，為運營商實現面向全業務、大數據和移動網際網路時代的智慧型化網路奠定基礎條件。

組成

EPC中的核心網設備包括移動性管理設備（MME）、服務網關（S-GW）、PDN網關（P-GW）以及用於存儲用戶簽約信息的HSS和用於計費和策略控制的單元（PCRF）等。

接入網由eNodeB構成。EPC網路的網元示意如圖1下：

圖1 EPC網路網元

LTE/EPC的網路架構如圖2所示，其中E-URTAN對應於圖3，E-URTAN無線接入網路架構。

圖2 3GPP接入的非漫遊架構

圖3 E-UTRAN的網路結構

1MME

MME的主要功能是支持NAS信令及其安全、跟蹤區域（TrackingArea）列表的管理、P-GW和S-GW的選擇、跨MME切換時進行MME的選擇、在向2G/3G接入系統切換過程中進行SGSN的選擇、用戶的鑒權、漫遊控制以及承載管理、3GPP不同接入網路的核心網路節點之間的移動性管理（終結於S3節點），以及UE在ECM-IDLE狀態下可達性管理（包括尋呼重發的控制和執行）。

2S-GW

S-GW是終止於E-UTRAN接口的網關，該設備的主要功能包括：進行eNodeB間切換時，可以作為本地錨定點，並協助完成eNodeB的重排序功能；在3GPP不同接入系統間切換時，作為移動性錨點（終結在S4接口，在2G/3G系統和P-GW間實現業務路由），同樣具有重排序功能；執行合法偵聽功能；進行數據包的路由和前轉；在上行和下行傳輸層進行分組標記；空閒狀態下，下行分組緩衝和發起網路觸發的服務請求功能；用於運營商間的計費等。

3P-GW

P-GW是面向PDN終結於SGi接口的網關，如果UE訪問多個PDN，UE將對應一個或多個P-GW。P-GW的主要功能包括基於用戶的包過濾功能、合法偵聽功能、UE的IP位址分配功能、在上/下行鏈路中進行數據包傳輸層標記、進行上/下行業務等級計費以及業務級門控、進行基於業務的上/下行速率的控制等。另外，P-GW還提供上/下行鏈路承載綁定和上行鏈路綁定校驗功能。

4S4-SGSN

除了3GPPTS23.060中定義的功能外，S4-SGSN還可以用於2G/3G和E-UTRAN3GPP接入網間移動時進行信令互動，包括對P-GW和S-GW的選擇，同時為切換到E-UTRAN3GPP接入網的用戶進行MME選擇。

5HSS

HSS是用於存儲用戶簽約信息的資料庫，歸屬網路中可以包含一個或多個HSS。HSS負責保存跟用戶相關的信息，如用戶標識、編號和路由信息、安全信息、位置信息、概要（Profile）信息等。

6PCRF

PCRF終結於Rx接口和Gx接口，在非漫遊場景時，在HPLMN中只有一個PCRF與UE的一個IP-CAN會話相關；在漫遊場景並且業務流是本地疏導時，可能會有兩個PCRF與一個UE的IP-CAN會話相關，例如H-PLMN中的H-PCRF和V-PLMN中的V-PCRF。

7網路接口

S1接口：eNodeB與EPC

X2接口：eNodeB之間

Uu接口：eNodeB與UE

架構四大特點

1核心網趨同化,交換功能路由化

2業務平面與控制平面完全分離

3網元數目最小化,協定層次最最佳化

4網路扁平化,全IP化