EPC 原理与实践

本书以理论联系实际为主要指导方针，系统而全面地介绍了EPC网络的系统架构、实现原理，以及现网中EPC网络各网元实现原理及组网的实际应用。本书结合中国靠前目前的EPC网络实际建设情况，通过大量的案例演示来介绍EPC网络原理，为初学者及对EPC网络技术感兴趣的读者提供了理论联系实际的桥梁，便于读者深入浅出地理解EPC网络整体实现方案及信令过程，同时也使得读者能够更好地了解EPC组网结构并掌握部分运营维护相关技能。

原 理 篇
第1章 EPC网络概述 3
本章导读 4
1.1 EPC网络的由来 4
1.1.1 什么是EPC 4
1.1.2 EPC：从何而来 5
1.1.3 EPC：强在哪里 8
1.2 EPC网络架构 12
1.2.1 迈向LTE 12
1.2.2 基本EPC网络架构 13
1.2.3 引入PCC的EPC网络架构 14
1.2.4 LTE/EPC与GERAN和UTRAN的互操作架构 16
1.2.5 LTE/EPC与CDMA网络互操作架构 19
1.2.6 LTE/EPC与WLAN网络互操作架构 20
第2章 EPS网络提供的业务 22
本章导读 23
2.1 数据上网业务 23
2.2 语音业务 23
2.2.1 双模双待 24
2.2.2 CSFB 24
2.2.3 VoLTE 31
2.2.4 SRVCC 37
2.3 短消息业务 41
2.3.1 SMS Over IP 41
2.3.2 SMS Over SGs 42
第3章 EPS网络中的网元与接口 49
本章导读 50
3.1 EPS网络中的网元 50
3.1.1 eNodeB 50
3.1.2 MME 51
3.1.3 SGW 51
3.1.4 PGW 51
3.1.5 HSS 52
3.1.6 PCRF 52
3.2 主要业务接口 52
3.2.1 S1-MME接口 52
3.2.2 基于GTP的接口 53
3.2.3 S6a接口 57
3.2.4 PCC相关的主要接口 58
第4章 EPC网络的重要概念和特性 61
本章导读 62
4.1 用户标识GUTI 62
4.2 跟踪区 63
4.3 PDN连接与EPS承载 65
4.4 QoS与PCC 68
4.4.1 EPS承载QoS相关参数 69
4.4.2 用户平面业务流的处理 75
4.4.3 PCC的QoS管控 76
4.4.4 IP网络中的QoS实现 78
4.5 MME池组 83
4.5.1 基本介绍 83
4.5.2 初始的负荷分担 85
4.5.3 负荷重分配 86
4.6 节点选择功能 86
4.6.1 EPC网络中的DNS 86
4.6.2 MME的选择 91
4.6.3 SGW的选择 94
4.6.4 PGW的选择 95
4.6.5 SGW+PGW的组合选择 97
第5章 EPC网络协议 100
本章导读 101

5.1 GTP 101
5.1.1 用户平面的GTPv1协议 102
5.1.2 GTPv2协议 104
5.2 Diameter 107
5.2.1 消息结构 107
5.2.2 Diameter消息格式 108
5.2.3 Diameter节点 110
5.2.4 Diameter消息的路由 112
5.2.5 S6a接口的Diameter 114
5.3 NAS 117
5.3.1 EMM流程 117
5.3.2 ESM流程 118
5.3.3 UE状态管理 120
5.3.4 UE状态实例 123
5.4 SCTP 124
5.5 S1AP 126
5.5.1 E-RAB的管理 127
5.5.2 UE上下文的管理 129
5.5.3 S1接口的建立 132
5.5.4 小结 133
第6章 EPC网络的典型信令流程 134
本章导读 135
6.1 初始附着流程 135
6.1.1 LTE终端的EPS附着及默认承载建立过程 135
6.1.2 跨MME的EPS附着及默认承载建立过程 149
6.2 专有承载建立流程 152
6.3 专有承载去激活流程 159
6.4 S1连接释放流程 165
6.5 业务请求及寻呼流程 169
6.6 跨MME的跟踪区更新流程 175
6.7 去附着流程 184
6.8 LTE网络内部切换流程 188
6.8.1 X2接口切换 188
6.8.2 S1接口切换流程 192

实 践 篇
第7章 EPC产品的典型架构 201
本章导读 202
7.1 MME产品的典型架构 202
7.1.1 MME板卡的构成及功能 203
7.1.2 MME内部的包转发流程 204
7.2 SAE-GW产品的典型架构 206
7.2.1 SAE-GW板卡的构成及功能 206
7.2.2 SAE-GW内部的包转发流程 207
第8章 EPC网络工程实践 209
本章导读 210
8.1 EPC网络工程基本信息 210
8.1.1 MME物理连接图 210
8.1.2 MME逻辑拓扑图 212
8.2 IP地址需求及分配 213
8.3 IP地址规范实例 214
8.3.1 物理端口IP地址分配 214
8.3.2 业务地址分配 214
8.4 思科MME配置实例 215
8.4.1 配置顺序 215
8.4.2 配置所需数据 217
8.4.2 底层连通性相关的配置 220
8.4.3 业务相关配置 220
第9章 EPC网络的常见故障及案例 223
本章导读 224
9.1 EPC网络故障排查流程 224
9.1.1 S1接口故障排查流程 225
9.1.2 S6a接口故障排查流程 225
9.1.3 S5/S10/S11接口故障排查流程 225
9.1.4 E-UTRAN附着故障排查流程 226
9.1.5 EPS承载相关故障排查流程 226
9.1.6 用户数据面故障排查流程 227
9.2 EPC网络常见故障原因代码分析 228
9.2.1 移动性管理原因代码分析 228
9.2.2 会话管理原因代码分析 231
9.2.3 常见故障原因代码分析 233
9.3 EPC网络故障分析案例分享 234
9.3.1 UE开机后无法附着LTE网络 234
9.3.2 UE开机后可以附着LTE网络但是不能浏览网页 236
9.3.3 MME之间跟踪区更新（Tracking Area Update）不成功 236
9.3.4 用户成功附着并建立PDN连接及默认承载，但有时无法使用任何数据业务 239
9.3.5 用户成功附着到LTE网络后，每半小时会去附着一次 240
缩略语 242
参考文献 247