小型化EPC，助专网用户构建LTE网络

时间：2013-05-23　来源：中国集群通信网　作者：秩名　点击：次

主页（http://www.pttcn.net）：小型化EPC，助专网用户构建LTE网络

随着LTE网络技术的不断成熟，全球范围内建设LTE网络的热情也越来越高，除大型运营商外，LTE网络也越来越多受到专网用户的青睐。能源、公共交通、军队、教育等各行业用户也开始考虑采用LTE来构建自己的专属通信网络，打造专属业务。

    图1描述了一个能源开采行业利用LTE网络进行视频监控的场景。这些企业一般都有不少位于沙漠或戈壁等荒无人烟之处的作业区域或其他高危作业区域，他们在这些区域安装视频采集装置对作业区域进行监控。每个点安装移动终端，连接多部高清摄像头，采集的高清视频通过专用LTE/EPC网络传输到控制中心。这种LTE网络一般由几个宏站或数十个小基站构成，同时接入的终端数一般小于100个。

    这些专网用户一般存在如下特征。

    ● 网络规模小：一般容量只有几百、几千用户，规模稍大的也就数万用户；

    ● 网络架构简单：基本都是一套核心网设备加上若干基站构建成网；

    ● 机房条件有限：很多用户都没有专业电信机房，且机房的空间往往都比较小；

    ● 建设成本敏感：多数用户都承担不起动辄几千万的设备开销，希望整个网络的建设成本能够控制在两三百万元甚至更低的范围；

    ● 操作维护简单：多数专网用户都缺乏专业电信知识，希望对网络设备的日常维护尽可能简单。

    和大型电信运营商网络不同，专网用户更需要小型化、高集成、低成本的EPC核心网设备给他们提供服务。针对以上应用需求，中兴通讯适时推出了为专网客户量身定制的EPC核心网小型化解决方案ZXUN iEPC系统。

    如图2所示，EPC核心网位于LTE基站eNB和业务网络之间，主要对LTE用户实现接入、移动性、会话等一系列的管理。EPC核心网主要包含4个网元：MME、HSS、SGW、PGW。各网元的功能如下：

    ● MME（Mobility Management Entity，移动性管理实体），提供LTE接入网络的主要控制、移动性管理、安全控制及会话管理等功能。

    ● SGW（Serving Gateway，服务网关），负责LTE用户数据的传送、转发和路由切换等。

    ● PGW（Packet Data Network Gateway，分组数据网网关）管理移动终端设备和外部分组数据网络之间的连接，主要负责终端 IP地址分配、用户业务数据的出口路由。此外，它还作为移动网络内部的锚定点，在用户移动过程中始终保持不变以保障业务的连续。

    ● HSS（Home Subscriber Server，归属用户服务器)，负责用户的签约数据和鉴权信息的管理。

    ZXUN iEPC系统采用中兴通讯自研5U ATCA小插箱，依托中兴通讯电信级EPC核心网开发优势，将MME、SGW、PGW和HSS功能融为一体，可以给专网用户提供方便快捷、安全可靠的LTE接入服务。

    ● 高集成、低成本

    ZXUN iEPC目前单框可支持5万用户、10万承载，1.5Gbps吞吐量，最大可支持256个eNB接入，完全可以满足大/中/小各种类型企业的接入需求。
系统支持10G交换，预留了容量和性能的提升空间，未来通过提高业务处理板的处理能力还可以使用户容量和吞吐量得到更大提升。

    此外，通过网元功能的高度集成，单套系统成本得到有效控制，比通用电信设备成本下降80%以上，大大降低了建网的门槛。

    ● 电信级系统品质

    该系统基于中兴通讯电信级ATCA（Advanced Telecom Computing Architecture）硬件平台设计，稳定可靠，设备内部所有单板还提供板级容灾备份，保障系统无单点故障，不中断运行，可以满足各行业应用场景的苛刻要求。

    ● 多级业务安全与差异化保障

    系统提供AES、SNOW 3G、ZUC等多种电信专业级安全加密算法，确保用户接入时的信息安全。

    系统还提供基于APN及IMSI的多样化分类，对于专网用户可以进行分类管理。不同类别的用户，可以拥有不同的业务接入权限，实现不同的业务区域控制以及不同的QoS保障，为此，系统提供了丰富灵活的配置及管控策略以满足相关的需求。

    ● 方便维护

    系统基于客户端/服务器架构，方便用户进行本地和远程操作；提供灵活的用户放号手段，可以通过模板定制进行批量放号或进行单用户零散放号；实现多级授权保护，不同维护人员拥有不同的操作级别，保证维护操作的安全；完善的操作功能，提供从设备到用户的全方位维护管理。

    ● 灵活扩展

    在系统容量要求较大时，基于设备池（POOL）技术可以通过多套设备的堆叠进行平滑的容量扩展。

    此外，系统还提供3GPP标准的协议接口，在未来专网用户期望和运营商网络互通时，可以通过标准接口实现与运营商网络HSS、MME等网元设备的对接，实现业务上的互联互通，进一步拓展专网的应用范围。