核心网4G业务路由设计

4G网络主要为手机终端、多模单待数据卡,提供语音业务、数据业务、SGs接口短信业务,为实现4G各类业务,核心网需要制定清晰准确的路由原则。 (1)LTE用户使用语音业务的路由 双待手机终端话音业务由GSM/TD-SCDMA网络疏通,业务路由同现网GSM/TD-SCDMA用户。

       4G网络主要为手机终端、多模单待数据卡,提供语音业务、数据业务、SGs接口短信业务,为实现4G各类业务,核心网需要制定清晰准确的路由原则。
    (1)LTE用户使用语音业务的路由
       双待手机终端话音业务由GSM/TD-SCDMA网络疏通,业务路由同现网GSM/TD-SCDMA用户。
    (2)LTE用户在LTE网络内使用数据业务的路由
       (a)LTE用户在所归属地的范围之内使用数据业务:MS→归属地S-GW→归属地P-GW/GGSN→外部的数据网
       (b)LTE用户漫游至其他的TD-LTE所辐射范围之内的城市地区使用数据业务:
       –    普遍APN业务:MS→拜访地S-GW→拜访地P-GW/GGSN→外部的数据网
       –    专用APN业务:MS→拜访地S-GW→归属地P-GW/GGSN→外部数据网
   (3)LTE用户在GSM/TD-SCDMA网络内使用数据业务的路由
       (a)LTE用户在归属地GSM/TD-SCDMA网络内使用数据业务:MS→归属地SGSN→归属地P-GW/GGSN→外部数据网
       (b)LTE用户在拜访地GSM/TD-SCDMA网络使用数据业务:
      –    普遍APN业务:MS→拜访地SGSN→拜访地P-GW/GGSN→外部数据网
      –    专用APN业务:MS→拜访地SGSN→归属地P-GW/GGSN→外部数据网
  (4)LTE用户在国际漫出使用数据业务路由
       (a)LTE的用户漫游至国外的LTE网络下使用数据业务:
     –    通用APN业务:MS→拜访地S-GW→BG→骨干SAE-GW/GGSN→外围数据网
     –    专用APN业务:MS→拜访地S-GW→BG→归属地SAE-GW/GGSN→外围数据网
       (b)LTE用户在漫游至国外的2G/3G网络之下使用数据业务:
     –    通用APN业务:MS→拜访地SGSN→BG→骨干SAE-GW/GGSN→外围数据网
     –    专用APN业务:MS→拜访地SGSN→BG→归属地SAE-GW/GGSN→外部数据网
  (5)LTE用户短信业务的路由
       (a)LTE用户在所归属地的LTE网之内使用短信业务:
     –    MO:MS→归属地MME/SGSN→归属地MSC Server(联合位置更新的SGs MSC)→归属省STP→短信中心
     –    MT:短信息中心(在向所归属的HSS/HLR查询路由信息之后)→归属省STP→归属地MSC Server(即联合位置所更新的SGs MSC)→归属地MME/SGSN→MS
       (b)LTE用户在所漫游地的LTE网之内使用短信业务:
     –    MO:MS→漫游地MME/SGSN→漫游地MSC Server(联合位置更新的SGs MSC)→漫游省STP→归属省STP→短信中心
     –    MT:短信中心(向归属HSS/HLR查询路由信息后)→归属省STP→漫游省STP→漫游地MSC Server(联合位置更新的SGs MSC)→漫游地MME/SGSN→MS
       (c)LTE用户在漫游至GSM/TD-SCDMA网络之下使用短信业务,与现网是类似的。
       4G网络和业务编号计划
       在移动通信的用户管理和业务路由过程中,各个业务环节和各个设备之间的路由互通,均需要一套完备、安全的名称来进行识别,因此4G核心网同样需要一套完整的编号计划,这套编号计划需要与现有网络的编号计划融合,以实现网络和业务的互通,我们通过收集和归纳,整理如下:
       (1)网络下发的PLMN标识
       现阶段,中国移动的GSM/TD-SCDMA网络采取使用一致的PLMN广播网号46000。GSM/TD-SCDMA网络和4G核心网EPC采取使用一致的PLMN广播网号46000。
       (2)国际移动的用户标识码(IMSI)
       在移动网络之中,IMSI是独一地识别一个移动用户的号码,是一个15位数字号码,其结构是:
核心网4G业务路由设计

 
IMSI包含以下三部分:
移动国家号码MCC:它包含3个数字组成,独一地来鉴别移动用户所归属的国家。中国是460。
移动网号MNC:用来鉴别移动用户所在的移动网络。
移动用户识别码MSIN:独一地鉴别国内数字蜂窝移动通信网络之中的移动用户。

     (3)全球唯一的MME标识符
       GUMMEI是由MNC、MCC还有MMEI(MME Identifier ,MME识别码)组成, 而MMEI 是由MMEC (MME Code)和MMEGI(MME Group ID)组成的,具体为:
       MCC:460
       MNC:与IMSI中的MNC相同
       MMEGI:是由16bits组成的,和LAC共享16bits空间的区分原则,启用L1=0,预先保留L2=F,通过集团公司来分配至各省份。
       MMEC:是由8bits组成的,保障在MMEGI之内是唯一的,通过各省自主分配。
       GUMMEI格式:mme.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org
       比如:mme1.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org
     (4)全球唯一临时标识符(GUTI)
       GUTI类似于现网分组域RAI+P-TMSI,是由GUMMEI和M-TMSI组成:
       <MCC><MNC><MMEGI><MMEC><M-TMSI>
       其中:M-TMSI:32bits,各省分别配置。
     (5)跟踪区(TAI)
       跟踪区标识(TAI,Tracking Area Identity)是EPS系统引入的新概念,表示用户的位置信息,类似于2G/3G的位置区LAI或路由区RAI,用于用户的移动性管理。TAI由MCC、MNC、TAC三部分组成。
       构成如下:
       tac-lb<TAC-low-byte>.tac-hb<TAC-high-byte>.tac.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org
       TAC包含4个16进制的数字,x1 x2 x3 x4,x1x2的取值通过集团公司来统一进行分配,x3 x4则通过省公司来进行分配,需要依据寻呼的需求与寻呼能力来具体确定。为保证省间互通不冲突,可参照GSM网络中LAC的分配方式统一规划。
     (6)跟踪区列表(TA List)
       跟踪区列表(TA List)是由一组TA组成的,而一个TA List最大程度上只能包含16个TAI,UE在一个TA list中移动时不会对跟踪区的更新过程进行触发。网络针对用户的寻呼将在TA list之中的全部TA来进行,针对UE所注册的跟踪区域,如果是在相同的一个TA List之中 ,就会由同样的一个MME来为其实现提供服务,这样来降低位臵的更新信令数量,合理科学的TA List分派方法和设计方式能够很大程度地降低TAU发生的概率,以提升资源的有效利用率,TA List能够在附着、TAU或者GUTI重新分配的过程中,通过MME来分配到UE。
       由于考虑到TA List的分配方式和将来语音业务所采用的CSFB方式时有移动相关,提议在分派的时候应该依据CSFB的实际分布情况、站点数量、话务量和站点的部署情况来进行具体确定。
     (7)接入点名(APN)
       APN用来对P-GW/GGSN进行,是由APN运营商标识(APN-OI)和APN网络标识(APN-NI)两部分组成的,APN-NI是不可不被选择的部分,而APN-OI是可选择的部分,100字节是APN最大极限的长度。
       APN-NI和APN两者之间的类型是相互关联的,其中普遍APN是用来对全网接入的外部的数据网络分派的APN进行支持的,这一类APN的APN-NI是没有包含用户的所在归属区域的数据信息;专用APN是用来给非全网性接入的外部数据网络分派的APN,这一类APN 的APN-NI是包含用户的所在归属地区域的信息。
       APN-OI(运营商标识)用于用户的国际漫游/跨运营商漫游,缺省的APN OI是从IMSI导出来的,EPC网的APN-OI格式如下:mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org。
       此外还需在APN NI和APN OI之间插入apn.epc,<MNC>和<MCC>均为固定的3位十进制数,对于MNC为2位的情况,需要在左侧插入“0”,例如,对于MNC为08的情况,<MNC>=008。
       建议4G EPC业务的APN格式如下:
       xxx.apn.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org。
     (8)信令点编码
       为支持LTE用户在LTE和GSM/TD-SCDMA分组域间互操作,SGSN需到归属HSS/HLR查询用户的位置信息。因此,需为HSS/HLR分配信令点编码,遵循现有七号信令网信令点编码的分配原则。

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