演进分组核心网络技术：移动性与会话管理

"EPCEPSSAE网络总体技术研究（送审稿）" 本文档详细阐述了演进的分组核心网络（Evolved Packet Core, EPC）与EPS（Evolved Packet System）网络的总体技术研究，主要关注第一阶段的相关内容。EPC是3GPP（第三代合作伙伴计划）为实现4G（LTE）网络而设计的核心网络部分，旨在提供高效、灵活的数据传输服务。 EPC网络架构分为非漫游和漫游两种情况。在非漫游架构中，用户设备（UE）与本地网络的E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）相连，而在漫游架构下，UE可以在不同网络间移动。网络主要由以下功能实体组成： 1. E-UTRAN：负责无线接入，包括eNodeB基站，是4G网络的无线接口。 2. MME（Mobility Management Entity）：处理移动性和会话管理，包括UE的身份管理、移动性状态维护、鉴权等。 3. S-GW（Serving Gateway）：作为用户面的边界网关，处理UE的IP数据包转发。 4. P-GW（Packet Data Network Gateway）：作为网络的出口网关，提供到外部PDN（Packet Data Network）的连接，同时执行策略和计费控制。 5. SGSN（Serving GPRS Support Node）：在EPC中逐渐被MME取代，但在某些过渡阶段仍可能涉及。 6. HSS（Home Subscriber Server）：存储UE的签约信息和会话数据。 7. PCRF（Policy and Charging Rules Function）：负责策略决策和计费规则的实施。 文档详细列出了各个功能实体之间的参考点和使用的协议，以及EPC的基本功能要求： - 标识管理：包括EPS承载标识、GUTI、TAI、eNodeB S1-AP UE标识、MME S1-AP UE标识和ME Identity等，用于UE的唯一识别和跟踪。 - 节点选择：涉及P-GW、S-GW、MME、SGSN和PCRF的选择策略，以确保有效连接和服务质量。 - 移动性管理：涵盖状态模型、移动性约束、ISR（Inter System Re-selection）、附着、跟踪区更新、Service Request、GUTI重分配、切换、S1 Release、ECM-IDLE状态下的可达性管理等。 - 会话管理：包括专有承载的激活、QoS更新、非QoS更新、去激活、UE请求的资源修改和释放，以及PDN连接过程中的承载建立。 - 用户数据管理：涉及用户数据的存储、更新、删除和位置取消。 - 用户优先级控制和网络接入控制：确保服务质量并控制UE的网络访问权限，包括网络选择、鉴权、授权、准入控制、策略和计费执行以及合法监听。 - 分组数据路由和传送：描述IP包头压缩、隧道封装、数据包转发等机制。 该研究对于理解EPC网络的工作原理、服务特性以及如何支持高效的4G移动通信至关重要。通过深入分析这些技术，可以为网络规划、优化和故障排查提供理论依据。