目录
1. 核心网技术演进、各大运营商采用的技术是什么?
2. 整体掌握lte网络架构,能画出网络拓扑,并指出关键接口的位置
3. 对于主要的LTE核心网网元,讲讲自己对其功能的理解
4. 核心网常用字段概念:imsi、msisdn、imei、guti、tac、cgi的含义是?并说明这些关键字段位置?
5. s1mme接口信令与s6a接口信令之间关联时,何时使用imsi关联,何时使用rand关联?
1. 核心网技术演进、各大运营商采用的技术是什么?
1.中国移动:2G(GSM)、3G(TD-SCDMA)、4G(TD-LTE)
2.中国联通:2G(GSM)、3G(WCDMA)、4G(TD-LTE、FDD-LTE )
3.中国电信:2G(CDMA)、3G(CDMA2000)、4G(FDD-LTE)
FDD/TDD的主要区别在于帧结构、时分设计、同步、多天线等。
FDD(Frequency Division Duplexing)是频分双工;TDD (Time Division Duplexing) 是时分双工
2. 整体掌握lte网络架构,能画出网络拓扑,并指出关键接口的位置
- EPS=E-UTRAN+EPC
- UE通过eNB连接到EPC核心网
- 信令面通过S1-MME接口与MME相连,进行用户注册、鉴权,在HSS判断用户合法性;
- MME通过S11接口发送默认承载的消息给SGW
- SGW通过APN在DNS解析出所承载的PGW
- SGW通过S5/S8接口把消息发送给PGW
- P-GW通过Gx接口与PCRFi连接,对用户请求进行授权,策略分配、QOS的保证
- 用户面通过S1-U接口与SGW相连
- PGW通过SGI接口接入运营商网络
关键接口
接口名称 | 接口连接网元 | 接口应用描述 | 接口关键信息 |
S1-MME | ENodeB-MME | NAS层不加密,用于分析会话管理(SM)和移动性管理(MM)以及S1-AP相关信令消息,用于指导网络优化和用户投诉 | IMSI、APN、UE IP、GUTI等用户信息 |
ENodeB-MME | NAS层加密,用于分析S1-AP相关信令消息例如,X2 切换、S1切换,和管理类信令),做相关信令分析 | 无法获得用户关键信息,需要引入S11接口进行用户信息回填 | |
S1-U | ENodeB-SGW | 传输LTE用户业务信息,可进行全部的用户业务面分析包括DPI、业务流量统计和用户行为分析等 | 包含LTE全部用户面信息 |
S10 | MME-MME | 传输MME之间的管理信息,对信令监测意义不大 | 包含MME切换过程之前的旧的密钥上下文 |
S11 | MME-SGW | 传输用户会话和承载管理类信息,通过该接口可将用户身份信息和位置信息与用户业务关联起来 | 包含IMSI、IMEI、MSISDN、APN、ECI、UE IP等信息 |
S6a | MME-HSS | 完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理,最大的意义在于,NAS层加密的情况下,提取Kasme密钥进行解密 | 包含IMSI、MSISDN、IMEI和NAS层解密密钥Kasme |
Uu | ENodeB-UE | 用户无线资源分配和无线侧接入管理,可通过MR测量报告的获取,获取用户当前无线环境状况等,用于指导无线网络优化 | 包含接入类RRC信令和MR测量报告 |
X2 | ENodeB-ENodeB | UE在ENodeB间的X2切换管理,负载管理等 | 包含X2切换类信令 |
3. 对于主要的LTE核心网网元,讲讲自己对其功能的理解
E-UTRAN:Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network,演进的UMTS陆地无线接入网),即LTE中的移动通信无线网络
实体是eNodeB:
- 无线资源管理—无线承载控制、无线许可控制,上行和下行资源动态分配/调度
- 压缩及用户面加密
- UE附着时的MME选择
- 根据用户QoS签约信息,进行上行和下行的承载级别的速率调整,对承载级别的准入控制。
MME:Mobility Management Entity 移动管理节点功能
是核心网唯一控制平面的设备,负责信令处理部分,主要功能有:
1、移动性管理
-附着/去附着、跟踪区更新、切换和寻呼。
2、接入控制
- MME通过鉴权功能实现网络和用户之间的相互鉴权和密钥协商,确保用户请求的业务在当前网络可用。
3、会话管理
-对建立会话所必须的承载的管理,默认承载和专用承载。
4、网元SGW/PGW选择
5、存储用户信息
- MME要保存用户的状态,MM 上下文和EPS承载上下文信息,包括用户标识、跟踪区信息、鉴权信息、安全算法、网元地址、QOS参数。
6、业务连续性
- MME还能支持EPS与2G/3G间的业务互通。
- NAS信令及其安全。
S-GW:Serving GateWay,服务网关
位于用户面,负责本地网络用户数据处理部分,对每个接入LTE的UE,一次只能有一个SGW为之服务,功能有:
1、会话管理: SGW能对承载进行建立、修改和释放,能存储EPS承载上下文
2、路由选择和数据转发:
eNodeB间切换时,SGW做为本地锚定点在路径转发后,向源eNodeB发送结束标记,从新排序功能。
3、QoS控制:支持EPS主要承载的主要QoS参数.
4、计费
5、存储信息
PGW : Packet Data Network Gateway,分组数据网关
位于用户面,负责用户数据包与其他网络的处理,是面向PDN终结与SGi接口网关,功能有:
1、IP地址分配:用户UE的IP地址是由PGW来分配的,静态和动态。
2、会话管理:支持EPS承载管理功能,建立、修改、释放,能根据APN进行域名解析并寻址到外网。
3、PCRF选择(Policy and Charging Function策略计费控制功能)
4、路由选择数据转发
5、QoS控制
6、计费
7、策略和计费执行
HSS:Home Subscriber Servers 归属签约用户服务器
是存储用户签约信息数据库,与2G/3G中的HLR类似功能有:
1、用户标识、编号和路由信息
2、用户安全信息,用于鉴权和授权的网络接入控制信息
3、用户位置信息
4、HSS用于鉴权、完整性保护和加密的用户安全信息。
5、HSS负责与不同域和子系统的呼叫控制和会话管理蓝实体进行联系。
4. 核心网常用字段概念:imsi、msisdn、imei、guti、tac、cgi的含义是?并说明这些关键字段位置?
用户标识 | 名称 | 来源 | 作用 |
IMSI | International Mobile Subscriber Identity 国际移动用户识别码 | SIM卡 | UE在首次ATTACH时需要携带IMSI信息,网络也可以通过身份识别流程要求UE上报IMSI参数 ,其总长度不超过15位 |
IMEI | International Mobile Equipment Identity 移动设备国际身份码 | 终端 | 国际移动台设备标识,唯一标识UE设备,用15个数字表示 |
MSISDN | Mobile Subscriber ISDN Number | 移动用户号码 | =CC+NDC+SN CC=国家码 (中国为86) NDC=国内目的码 SN=用户号码 若在以上号码中将国家码CC去除,就成了移动台的国内身份号码,也就是我们日常所说的"手机号码"。 |
GUTI | Globally Unique Temporary Identifier 全球唯一临时标识 | MME产生并维护 | 全球唯一临时标识,在网络中唯一标识UE,可以减少IMSI,IMEI等用户私有参数暴露在网络传输中.GUTI由核心网分配,在attach accept, TAU accept, RAU accept等消息中带给UE。第一次attach时UE携带IMSI,而之后MME会将IMSI和GUTI进行一个对应,以后就一直用GUTI,通过attach accept带给UE;在一个MME下,GUTI等同于M-TMSI。 TMSI信息是GUTI的一部分。在网络侧和UE之间信令交互时,为UE分配的一个临时ID,这样可以避免标识用户身份的IMSI在空口上传输,保护用户信息不被窃取。 |
TAC | Tracking Area Code | 跟踪区域编码 | |
CGI | Cell Global Identification 全球小区识别码 | MCC(移动国家码)+MNC(移动网络码)+LAC(位置区号码)+CI(小区标识码) |
报文中IMSI LAC MCC MNC 位置:
报文中TAC CGI位置:
报文中MSISDN IMEI位置:
报文中GUTI位置:
5. s1mme接口信令与s6a接口信令之间关联时,何时使用imsi关联,何时使用rand关联?
当第一次attach时 可以用imsi关联,之后可以用rand关联,简单说有imsi时可以imsi关联,没有时可以用rand关联。