随着移动网络从3G走向LTE,移动核心网也正在加快演进步伐,尤其是为了满足更高速率的移动数据业务接入的需求,3GPP定义了下一代移动通信核心网EPC(Evolved Packet Core)。与传统核心网相比,EPC具有非常明显的优势:控制面与用户面的分离以及用户面扁平化的趋势,能够更加从容地应对移动数据流量的激增;支持 3GPP和非3GPP的多种接入方式,是支持异构网络的融合构架;消除了电路域,EPC成为移动通信业务的基本承载网络。基于以上特点,EPC网络正在受到越来越多的运营商青睐。
下一代移动通信网LTE的引入,提供了更高速率的数据业务接入能力,为了适应更高速的无线接入能力,3GPP定义了下一代移动通信核心网EPC,包括R8、R9和R10三个版本,其中,R8版本定义了EPS架构以及该架构下各个网元之间接口协议,也讨论定义了SRVCC、CS Fall Back、Home NodeB、Home eNodeB等功能,并于2009年3月冻结。R9版本已于2009年年底完成第三阶段工作。R10版本于2010年第三季度完成第二阶段工作。相对于 R8版本,R9版本EPC改动较小,主要是Gn/Gp SGSN、GGSN支持双栈、E-ARP、APN-AMBR、支持紧急呼叫等。目前,在全球LTE建设的热潮下,移动核心网也正在向着EPC的方向迈进。
应LTE业务而生的EPC
根据3GPP的定义,传统的电信网络的核心网络分为电路域(CS)、分组域(PS)、多媒体域(IMS),其中,电路域负责话音业务、短信业务以及低速数据业务,并通过关口局与其他电信运营商互通;分组域提供终端与IP网(及IP网上的业务平台)之间的IP通道;IMS域提供“语音+数据”混合业务的IP通道。
EPC网络定义了在现有电信核心网的基础上叠加用于疏通高速数据业务的核心网络分组域,EPC核心网络由MME、Serving GW以及PDN GW等主要节点构成,其中MME完成分组域中SGSN的控制面功能,Serving GW完成分组域SGSN的用户面功能,而PDN GW完成相当于分组域中GGSN的功能。
从EPC的业务流程上看,当用户使用LTE终端附着在LTE网络中,由EPC核心网中的MME完成对用户的移动性管理。移动性管理包括位置更新和对用户的鉴权。与传统的核心网分组域不同的是,由 DNS设备解析用户位置更新请求中的TAI选择Serving GW,解析用户发起业务请求中的APN(接入点标识)选择PDN GW,选择完成后在Serving GW与PDN GW之间为用户建立默认的IP承载,并由PDN GW为用户分配IP地址,后续,当用户需要与外部数据网通信时,使用已经建立的“默认承载”。
EPC话音的主要提供方式
根据网络架构,EPC主要用于疏通用户的高速数据业务。用户使用多模多待手机终端,话音业务由传统的核心网电路域提供,由EPC网络提供高速数据业务上网业务;用户使用多模单待手机终端,一般情况优选LTE网络,对于用户的话音业务,通常可采用以下两种解决方式。