小型化EPC，助專網用戶構建LTE網絡

時間：2013-05-23　來源：中國集群通信網　作者：秩名　點擊：次

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隨著LTE網絡技術的不斷成熟，全球范圍內建設LTE網絡的熱情也越來越高，除大型運營商外，LTE網絡也越來越多受到專網用戶的青睞。能源、公共交通、軍隊、教育等各行業用戶也開始考慮采用LTE來構建自己的專屬通信網絡，打造專屬業務。

    圖1描述了一個能源開采行業利用LTE網絡進行視頻監控的場景。這些企業一般都有不少位于沙漠或戈壁等荒無人煙之處的作業區域或其他高危作業區域，他們在這些區域安裝視頻采集裝置對作業區域進行監控。每個點安裝移動終端，連接多部高清攝像頭，采集的高清視頻通過專用LTE/EPC網絡傳輸到控制中心。這種LTE網絡一般由幾個宏站或數十個小基站構成，同時接入的終端數一般小于100個。

    這些專網用戶一般存在如下特征。

    ● 網絡規模�。阂话闳萘恐挥袔装佟浊в脩�，規模稍大的也就數萬用戶；

    ● 網絡架構簡單：基本都是一套核心網設備加上若干基站構建成網；

    ● 機房條件有限：很多用戶都沒有專業電信機房，且機房的空間往往都比較小；

    ● 建設成本敏感：多數用戶都承擔不起動輒幾千萬的設備開銷，希望整個網絡的建設成本能夠控制在兩三百萬元甚至更低的范圍；

    ● 操作維護簡單：多數專網用戶都缺乏專業電信知識，希望對網絡設備的日常維護盡可能簡單。

    和大型電信運營商網絡不同，專網用戶更需要小型化、高集成、低成本的EPC核心網設備給他們提供服務。針對以上應用需求，中興通訊適時推出了為專網客戶量身定制的EPC核心網小型化解決方案ZXUN iEPC系統。

    如圖2所示，EPC核心網位于LTE基站eNB和業務網絡之間，主要對LTE用戶實現接入、移動性、會話等一系列的管理。EPC核心網主要包含4個網元：MME、HSS、SGW、PGW。各網元的功能如下：

    ● MME（Mobility Management Entity，移動性管理實體），提供LTE接入網絡的主要控制、移動性管理、安全控制及會話管理等功能。

    ● SGW（Serving Gateway，服務網關），負責LTE用戶數據的傳送、轉發和路由切換等。

    ● PGW（Packet Data Network Gateway，分組數據網網關）管理移動終端設備和外部分組數據網絡之間的連接，主要負責終端 IP地址分配、用戶業務數據的出口路由。此外，它還作為移動網絡內部的錨定點，在用戶移動過程中始終保持不變以保障業務的連續。

    ● HSS（Home Subscriber Server，歸屬用戶服務器)，負責用戶的簽約數據和鑒權信息的管理。

    ZXUN iEPC系統采用中興通訊自研5U ATCA小插箱，依托中興通訊電信級EPC核心網開發優勢，將MME、SGW、PGW和HSS功能融為一體，可以給專網用戶提供方便快捷、安全可靠的LTE接入服務。

    ● 高集成、低成本

    ZXUN iEPC目前單框可支持5萬用戶、10萬承載，1.5Gbps吞吐量，最大可支持256個eNB接入，完全可以滿足大/中/小各種類型企業的接入需求。
系統支持10G交換，預留了容量和性能的提升空間，未來通過提高業務處理板的處理能力還可以使用戶容量和吞吐量得到更大提升。

    此外，通過網元功能的高度集成，單套系統成本得到有效控制，比通用電信設備成本下降80%以上，大大降低了建網的門檻。

    ● 電信級系統品質

    該系統基于中興通訊電信級ATCA（Advanced Telecom Computing Architecture）硬件平臺設計，穩定可靠，設備內部所有單板還提供板級容災備份，保障系統無單點故障，不中斷運行，可以滿足各行業應用場景的苛刻要求。

    ● 多級業務安全與差異化保障

    系統提供AES、SNOW 3G、ZUC等多種電信專業級安全加密算法，確保用戶接入時的信息安全。

    系統還提供基于APN及IMSI的多樣化分類，對于專網用戶可以進行分類管理。不同類別的用戶，可以擁有不同的業務接入權限，實現不同的業務區域控制以及不同的QoS保障，為此，系統提供了豐富靈活的配置及管控策略以滿足相關的需求。

    ● 方便維護

    系統基于客戶端/服務器架構，方便用戶進行本地和遠程操作；提供靈活的用戶放號手段，可以通過模板定制進行批量放號或進行單用戶零散放號；實現多級授權保護，不同維護人員擁有不同的操作級別，保證維護操作的安全；完善的操作功能，提供從設備到用戶的全方位維護管理。

    ● 靈活擴展

    在系統容量要求較大時，基于設備池（POOL）技術可以通過多套設備的堆疊進行平滑的容量擴展。

    此外，系統還提供3GPP標準的協議接口，在未來專網用戶期望和運營商網絡互通時，可以通過標準接口實現與運營商網絡HSS、MME等網元設備的對接，實現業務上的互聯互通，進一步拓展專網的應用范圍。