epc系统是什么意思

epc系统是4G作为第四代移动通信技术,有着无法比拟的优越性,它能够快速传输语音、文本、视频和图像信息,能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求,国际电信联盟对于4G系统的标准为符合100 Mbit/s数据传输速度的系统,当之无愧的被称为机器之间的高速对话。LTE(Long Term Evolution)主要研究3GPP无线接入网的长期演进技术,升级版的LTE Advanced将最终满足国际电信联盟对4G系统的要求,SAE(System Architecture Evolution)则是研究核心网的长期演进,它定义了一个全IP的分组核心网EPC(Evolved Packet Core),该系统的特点为仅有分组域而无电路域、基于全IP结构、控制与承载分离且网络结构扁平化,其中主要包含MME、SGW、PGW、PCRF等网元。其中SGW和PGW常常合设并被称为SAE-GW。

 

特点

EPC网络可以支持3GPP和非3GPP(如Wi-Fi、WiMAX等)多种接入方式,是支持异构网络的融合架构。在此架构下,短信、语音等传统的电路域业务将借助VoLTE模式进行承载,也可以采用CSFB(Circuit Switched Fallback,电路域回落)的方案使用原有的电路域完成语音业务。综上所述,EPC网络是4G移动通信网络的核心网。它属于核心网范畴,具备用户签约数据存储,移动性管理和数据交换等移动网络的传统能力,并能够给用户提供超高速的上网体验。概括来说,EPC具备如下特点:

 

1 核心网趋同化,交换功能路由化;

 

2 业务平面与控制平面完全分离;

 

3 网元数目最小化,协议层次最优化;

 

4 网络扁平化,全IP化。

 

相关区别

VoIP

上面我们提到多个通讯行业的国际标准化组织,他们这么多年做的大量工作,就是为了让4G这个纯IP网络化的移动通讯网络,能让语音在共享的数据网络上(PS,即包交换),能象从前在独占的语音网络上(CS,即电路交换)跑的一样遛,他们想到了VoIP。

VoIP里面有许多标准,Skype是私有的,H323是通讯行业的标准,SIP是IETF也就是互联网组织定的,为什么通讯行业定未来下一个几十年的标准时,不是从他们自己的H323上面发展,而是选互联网行业标准组织IETF提出的SIP标准呢?大家都笑而不语……

但互联网的原则是开放,还有一个就是免费,所以SIP在脱离于通讯行业标准约束时,非常自由,对于不同供应商提供的SIP服务之间的结算啊、费用啊之类的没有通讯行业那么细——说白了,就是SIP提供的许多服务都是免费的,要想收费不太好下手,由此,3GPP等等一众通讯行业的标准化组织,在SIP基础上,提出了IMS,到此,我们标题里说的SIP、VoIP、VoLTE、IMS这些名词全部出场了。

VoIP解释起来简单,就是Voice on IP,语音跑在IP网络上,就是VoIP,这是一个比较上层的统称的名词,那么同样的VoLTE也只是说语音跑在LTE网络上——LTE就是指的4G的两个标准,TD-LTE、FDD-LTE——需要注意的是,TD-LTE和TD-SCDMA没有任何关系,其它的我就不多说了。

LTE全称是Long Time Evolution,从名字上就知道,4G这个东西提出的很匆忙,许多东西还没定好就被运营商急着要上线。

IMS

而IMS这个东西就要复杂的多了,虽然SIP很好理解,大家暗地里可能也用了好多年的VoIP,对SIP也很熟悉了,它本质上就是一个服务器,放账号,大家注册上去就能打电话,很简单吧,但要收费呢,VoIP一般也只提供了便宜的网络电话,按时长或者包月收费,没有增值服务——这对于移动通讯运营商来说可是不能忍受的。 来电显示为什么不能收费?为什么彩铃不能收费?为什么留言不能收费?为什么为什么?

所以,IMS干的第一件事,就是加入了一个HSS子服务(Home Subscriber Server),这个是什么东西呢?SIP虽然也分为注册服务器Register Server、呼叫代理服务器Proxy Server,但SIP的注册服务器只是记录一下一个SIP账号的当前的IP地址数据、认证一下账号密码是不是正确;但IMS里的HSS就不简单了,他是在SIP的注册服务器基础上,增加了一个很明显的运营商特征——业务订购数据库,也就是在移动开手机卡时,那一堆附加增值服务,好了,你在这里可以看到来电显示业务、呼叫等待业务、彩铃业务……,的开关——也意味着收费的计费点;

因为VoIP很简单,一般是企业内部用,或者小规模的虚拟运营商在有限的几台服务器上提供服务,所以VoIP的SIP软件、SIP电话机网关就可以直接通过IP地址和账号就能注册上去,然后呼叫在多台服务器上互相路由就可以完成呼叫的目的了,这些服务器,一般就是SIP Proxy Server,涉及到和固定电话、手机号码互通时,会有FXO网关,E1网关等负责转换,这里不多说了。

而IMS作为运营商的方案,动辄上亿用户规模,而且又分为各省市地分公司,当然,还有一个不得不提的,漫游——IP还区分漫游?VoIP不是宣传不区分本地长途,没有漫游的概念么?是的,但IMS认为这样不行,所以,他要加入漫游的概念……

SIP

IMS的核心是SIP,所以类似SIP Proxy Server这么重要的核心组件,IMS是不会少的,IMS里称它为Call Session Control Function,即CSCF,并且又把它分成了多个子系统,其中代理CSCF(P-CSCF)从用户终端角度看,基本就是SIP里的Proxy Server了(但其实不是,下述),负责直接与IMS的终端(类似SIP的软电话、硬件电话等等,但同样的,也扩展了不少东西,这里跳过不述);P-CSCF直接与终端交互,可能会把SIP进行压缩或者加密,然后就交给查询CSCF(I-CSCF),I-CSCF会查询HSS数据,来对用户名和密码进行认证,当然,他也从HSS里查询你是否欠费了,开通或关闭了某些业务,以及你是从哪个P-CSCF来的,用来判断你是不是漫游。

整个呼叫过程中,P-CSCF是不做复杂工作的,P-CSCF只负责接收SIP消息,它相当于是对外联络点,然后SIP消息会到达I-CSCF,I-CSCF是运营商的核心网络——就是运营商内部网络的入口,他会根据HSS查找到用户是属于哪个地区的,会对应分配一个空闲的为该地区服务的服务CSCF(S-CSCF),一直到了这里,S-CSCF才是真正的VoIP里Proxy Server的角色,S-CSCF完成用户注册认证和呼叫的路由处理,以及电话业务的触发(IMS称为AS,另外独立成一个子系统,下述)。

所以如果综合来分析,P-CSCF和I-CSCF只是起到一个边界安全防护SBC服务器和负载平衡、服务器分流这一类功能,真正处理SIP注册和呼叫的原先VoIP里标准逻辑的组件,是S-CSCF,从物理上看,P-CSCF可能是全国或省一级中心统一的服务器集群,配合更多的I-CSCF服务器分布在主干核心网上做分流,背靠一个大的HSS服务器群,将不同市县的用户分配到各地的S-CSCF上进行实际的处理,并且S-CSCF会更多地与当地的通讯机房里原有的2G、3G发生交流,也就是媒体网关(MGW),负责把新的走4G的手机终端和旧的3G、2G以及固定电话之类的对接起来,保持兼容(也就是PS、CS域的互通)。

所以,一个最最精简的IMS系统,它的核心组件是包含HSS、CSCF(P、I、S)即可,即把VoIP SIP的核心Register和Proxy Server进行按运营需求的发展。

MGW

MGW,其实就是市面上大量被使用的VoIP的模拟网关,数字中继网关,而已……当然,运营商对稳定性要求需要更高一些,并且需要额外的集中管理和控制能力。