EPC学习重点笔记专业资料.doc
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1、 EPC学习笔记 一、EPC组网网元VPLMN/HPLMN:虚拟/归属公共陆上移动网SGSN:(Serving GPRS Support Node)服务GPRS支持节点GGSN (Gateway GPRS Support Node) 网关GPRS支持节点GPRS:通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)PSPDN:Packet Switched Public Data Network分组互换公用数据网SNDCP:Sub Network Dependent Convergence Protocol(子网有关会聚合同) SNDCP位于网络层下面,逻辑链路控制
2、层上面,它存在于MS和SGSN。 重要功能 1、一种或几种复用数据包应用到一条逻辑链路上。 2、冗余控制合同信息和顾客数据压缩。 3、分组和重组。压缩子功能输出被提成最大长度LLC帧,也被叫做LLC分组数据单元。 4、LLC控制合同在MS和SGSN之间提供了一种可信逻辑链路。LLC提供服务是MS和SGSN之间维持加密数据链路所必要。MS在同一MGSN下社区移动,LLC连接就始终被维持着。LLC:逻辑链路控制ISDN:综合业务数字网GSM:全球移动通信系统GTP:通用数据传播平台(General Data Transfer Platform)EDGE:Enhanced Data Rate for
3、 GSM Evolution ,即增强型数据速率GSM演进技术GERAN:GSM/EDGE无线接入网,它采用了EDGE无线传播技术,网络构成与GPRS相似。 EDGE目是为了在既有蜂窝系统中提供更高数据速率。UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network - UMTS 陆地无线接入网E-UTRAN:演进UMTS:通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System)CG: Charging Gateway 计费网关HLR:Home Location Register,归属位置寄存器(VLR = Visi
4、tor Location Register 访位置寄存器)EIR:Equipment Identity Registe,设备标记寄存器SCP:业务控制点MSC(Mobile Switching Center,移动互换中心 )MME:Mobile Managenment Entity,移动管理实体 SGW(Serving GateWay,服务网关PGW:PDN网关HSS:归属签约顾客服务器(Home Subscriber Server)是IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒体子系统)中控制层重要构成某些。EPC(Evolved Packet Core):演进分组核心网
5、(4G核心网,全ip,仅有分组域无电路域),特点:1 核心网趋同化,互换功能路由化;2 业务平面与控制平面完全分离;3 网元数目最小化,合同层次最优化;4 网络扁平化,全IP化。RRC(Radio Resource Control):无线资源控制合同RNC(无线网络控制器,Radio Network Controller)UE:User Equipment顾客设备WCDMA:Wideband Code Division Multiple Access(宽带码分多址) 多址技术分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)PCRF(Policy and
6、 Charging Rules Function)方略与计费规则功能单元PCRF是业务数据流和IP承载资源方略与计费控制方略决策点,它为PCEF(方略与计费执行功能单元)选取及提供可用方略和计费控制决策。ARP (address resolution protocol),地址解析合同ICMP(Internet Control Message Protocol)Internet控制报文合同UDP :User Datagram Protocol,顾客数据报合同MTU:最大传播单元access、trunk、hybird:接入,中继,混合访问控制列表(Access Control List,ACL)是
7、路由器和互换机接口指令列表,用来控制端口进出数据包。UE和NODEB是3G,MS和BTS是2G(顾客和基站)BSC(Base Station Controller):基站控制器IMS(IP多媒体子系统,IP Multimedia Subsystem)SRVCC/eSRVCC(单无线语音持续,Single Radio Voice Call Continuity)MOC指主叫接入;MTC指被叫接入;LOC指位置更新接入;二、2/3/4G、volte流程STP(signaling transfer point)是信令转接点。信令转接点是指仅有转发No7信令作用某些专门信令点。公共信道信令系统传送信令
8、专用数据支撑网。信令网普通由信令点(SP),信令转接点(STP)和信令链路构成。信令网可分为不含STP无级网和具有STP分级网。无级信令网不含STP,信令点间都采用直连方式工作,又称直连信令网。分级信令网具有STP,信令点间可采用准直连方式工作,又称非直连信令网。DRA:Diameter Routing Agent,路由代理节点。DRA节点负责LTE Diameter信令目地址翻译和转接,实现LTE顾客鉴权、位置更新、计费管理。注:1、Diameter合同被IETFAAA工作组作为下一代AAA合同原则。Diameter(为直径,意为着Diameter合同是RADIUS(半径)合同升级版本)合同
9、涉及基本合同,NAS(网络接入服务)合同,EAP(可扩展鉴别)合同,MIP(移动IP)合同,CMS(密码消息语法)合同等。域:有安全边界计算机集合M3UA(MTP3 User Adaptation)表达MTP(Message Transfer Part消息传递某些)第三级顾客适配层合同信息传播某些(MTP),是一种 SS7/C7 合同,重要用于传播信令信息、执行有关功能,诸如差错控制和信令链接安全等。此外,MTP 也支持网络可靠路由功能。MTP 涉及两个某些:MTP level 2(MTP2)和 level 3 (MTP3),其功能分别相应 OSI 7 层参照模型 第2层和第3层。MTP 重要
10、功能是在信令网中提供可靠信令消息传递,并在系统和信令网故障状况下,为保证可靠信息传递而作出响应,采用办法避免或减少消息丢失、重复及失序。信令解决流程:No.7顾客层消息,例如一种IAM(Initial Address Message,初始地址消息)消息,在SEP(Signaling End Point,信令端节点)处,采用MTP层层封装后,才干通过E1线路送到SG(Signaling Gateway,信令网关),SG解封装MTP-1、MTP-2、MTP-3,然后看到此IAM消息,但它并不解决,而是采用NIF(Node Interworking Function,节点互通功能)将此消息原封不动封
11、装进M3UA,外面再封装SCTP(Stream Control Transmission Protocol,流控制传播合同)和IP,通过IP网络送给软互换系统,软互换系统打开IP、SCTP、M3UA包装,才看能到SEP送来IAM消息,如图3所示。综上所述,M3UA合同是MTP第三级适配层合同,七号信令网通过M3UA和MTP3无缝配合,平滑地从SCN(SwitchingCenterNetwork互换中心网)网延伸到IP网络中。DPC目信令点,OPC源信令点:三、附着七号信令信号单元中信令消息字段(SIF)仅出当前MSU中,涉及路由标记或电话标记、标题码和应用层或网络管理功能实际要发送信息本领。路
12、由标记,国内采用56bit路由标记,构造为:DPC+OPC+SLS,其中OPC为24bit用于指明消息来源点;DPC为24bit,用于指明消息目地点;SLS为4bit,用于完毕信令链路负荷分担;备用4bit编码为0000。如MTP、TUP、ISUP消息采用了MSU(消息信令单元)信令消息格式,这些消息路由标记由DPC、OPC、SLC三某些构成,SLC是DPC和OPC之间信令链路编码。UE标记:IMEI(International Mobile Equipment Identity)是移动设备国际身份码,tmsi是暂时标记, P-TMSI(Packet TMSI)数据网络暂时标记(2/3G),4
13、G暂时标记是GUTI在EPS网络中,一共有6种不同UE标记,涉及IMSI、IMEI、S-TMSI、C-RNTI、GUTI和IP,各个标记生命周期、有效周期、功能作用和分派方式各不相似,在LTE信令分析中要懂得区别和查找。C-RNTI:社区无线网络暂时标记,由基站分派给UE一种动态标记,唯一标记了一种社区空口下UE,只有处在连接态下UE,C-RNTI才有效。(T-RNTI是暂时C-RNTI,连接态建立后T-RNTI会晋升为正式C-RNTI)RA-RNTI:接入用-无线网络暂时标记,收端UE懂得自己之前Preamble发送位置,通过计算可以检测PDCCH上与否有自己相应RA-RNTI;有,则阐明接
14、入被响应。RA-RNTI可由UEeNodeB依照公式计算而得(发生时刻、频域资源、前导格式等决定),无需通过信令来传送。对于FDD,RA-RNTI和preamble发送子帧号一一相应,对于TDD同步要考虑频率资源。因此RA-RNTI对于FDD是10个,对于TDD最多60个。此标记在这里与其她标记对比,是接入用标记。IMEI:是由设备制造商给UE设备分派一种永久标记,IMEI存储在SIM卡和HSS中,同步IMEI可防止不法手机再使用等,当前中华人民共和国未使用。IMSI:国际移动顾客辨认码,由SP(service provider)给UE分派一种永久标记,开户就有。只要UE可以使用SP提供服务就
15、始终有效,IMSI存储在SIM和HSS中,是3GPPPLMN中全球唯一标记。S-TMSI:S-TMSI是暂时UE辨认号,由MME产生并维护,用于NAS交互中保护顾客IMSI,其中S代表SAE,与M-TMSI一致。而在社区级辨认RRC连接时,C-RNTI提供唯一UE辨认号。UEID:UE标记,用于辨认UE。这些标记顾客身份ID在建立RRC连接时发送到eNB进行顾客身份辨认。UE ID可以是IMEI、IMSI、S-TMSI,此外UE ID不但用于基站进行顾客辨认,在SAE侧同样需要使用UE ID进行顾客辨认。GUTI:在网络中唯一标记UE,可以减少IMSI、IMEI等顾客私有参数暴露在网络传播中。
16、GUTI由核心网分派一种动态标记。只有在EPC注册同步附着MMEUE,GUTI才有效。存储在UE和MME中。在attach accept,TAUaccept,RAUaccept等消息中带给UE。第一次attach时UE携带IMSI,而之后MME会将IMSI和GUTI进行一种相应,后来就始终用GUTI,通过attachaccept带给UE。在同一种MME下,GUTI与M-TMSI一致。IP地址:是有PGW分派一种动态标记。在上下文本存在时有效。(补充:M-TMSI:MME-Temporary Mobile Subscriber Identity,暂时移动顾客标记。用于在一种MME内唯一标记顾客暂
17、时标记。S-TMSI:MME-Temporary Mobile Subscriber Identity,暂时移动顾客标记。用于在一种MME内唯一标记顾客暂时标记。GUTI与TMSI和PTMSI类似,也是通过M-TMSI来进行全球辨认。TMSI在某一VLR区域内与IMSI唯一相应,由MSC(VLR)分派,当路由更新时,就会被重分派。P-TMSI只在一种路由区内故意义,由SGSN分派,当路由更新时,就会被重分派。区别是:GUTI是跟MME区域有关,也就是包括了MMEI号,而TMSI和PTMSI是没有包括MSC或SGSN号码。)MME鉴权:鉴权流程目是由HSS向MME提供EPS鉴权向量(RAND,A
18、UTN,XRES,KASME),并用来对顾客进行鉴权。1) MME发送Authentication Data Request消息给HSS,消息中需要包括IMSI,网络ID,如MCC + MNC和网络类型,如E-UTRAN2) HSS收到MME祈求后,使用authentication response消息将鉴权向量发送给MME3) MME向UE发送User Authentication Request消息,对顾客进行鉴权,消息中包括RAND和AUTN这两个参数4) UE收到MME发来祈求后,先验证AUTN与否可接受,UE一方面通过对比自己计算出来XMAC和来自网络MAC(包括在AUTN内)以对网
19、络进行认证,如果不一致,则UE以为这是一种非法网络。如果一致,然后计算RES值,并通过User Authentication Response消息发送给MME。MME检查RES和XRES与否一致,如果一致,则鉴权通过。EPS鉴权向量由RAND、AUTN、XRES和KASME四元组构成。EPS鉴权向量由MME向HSS祈求获取。EPS鉴权四元组:l RAND(Random Challenge):RAND是网络提供应UE不可预知随机数,长度为16 octets。l AUTN(Authentication Token):AUTN作用是提供信息给UE,使UE可以用它来对网络进行鉴权。AUTN长度为17o
20、ctetsl XRES(Expected Response):XRES是盼望UE鉴权响应参数。用于和UE产生RES(或RES+RES_EXT)进行比较,以决定鉴权与否成功。XRES长度为4-16 octets。l KASME 是依照CK/IK以及ASME(MME)PLMN ID推演得到一种根密钥。KASME 长度32octets。l ASME从HSS中接受顶层密钥,在E-UTRAN接入模式下,MME扮演ASME角色。l CK:为加密密钥,CK长度为16 octets。l IK:完整性保护密钥,长度为16 octets。在鉴权过程中,MME向USIM发送RAND和AUTN,USIM可以决定返回R
21、ES还是回绝鉴权。EPS安全架构中有互相独立分层安全:MME和UE执行NAS( Non-access stratum,非接入层)信令加密和完整性保护。eNodeB和UE执行RRC信令加密和完整性保护,UP加密。APN:基本含义APN决定了手机通过哪种接入方式来访问网络,用来标记GPRS业务种类。APN分为两大类:WAP业务。WAP以外服务,例如:连接因特网。从运营商角度看,APN就是一种逻辑名字,APN普通都布置在GGSN设备上或者逻辑连接到GGSN上,顾客使用GPRS上网时,都通过GGSN代理出去到外部网络,因而,APN设立、过滤、记录等,就成为一种对GPRS计费、GPRS资费有重要参照价值
22、参数之一(由于APN可以区别一种业务或者外部网络)。APN完整阐明在3GPP规范TS23.003 Clause 9中进行了详细定义。APN构成APN在GPRS骨干网中用来标记要使用外部PDN(Packet data network,分组数据网,即常说Internet),在GPRS网络中代表外部数据网络总称。APN由如下两某些构成:APN网络标记:是顾客通过GGSN/PGW(Gateway GPRS Support Node,GPRS网关支持节点/PDN Gateway ,分组数据网网关)可连接到外部网络标记,该标记由网络运营者分派给ISP(Internet Service Provider,因
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