網元的概念

2022-06-17 18:42:20 字數 4753 閱讀 9325

基站:在lte上講,叫做e-nodeb,lte比3g更加扁平化了,去掉了原來的rnc。

網元:對於lte架構來說,網元包含的很多,其中,基站也是其中的乙個網元,除此外還有mme、sgw、pdn等等。

基站就是乙個網元,基站和網元的關係類似蘋果和水果的關係

網元劃分的粒度很多,看用途了,有物理網元,邏輯網元,等效網元數等

網元,不能不提網元管理系統。網元管理系統(ems)是管理特定型別的乙個或多個電信網路單元(ne)的系統。一般來說,ems管理著每個ne的功能和容量,但並不理會網路中不同ne之間的交流。為了支援ne間的交流,ems需要與更高一級的網路管理系統(nms)進行通訊,nms也是電信管理網路(tmn)層次模型中的一元。ems是基於tmn層次模型的運作支援系統(oss)構架的基礎,這個構架使得服務提供商(sp)能夠滿足客戶對高速發展著的服務的需求,同時也能滿足嚴厲的服務質量(qos)要求。

網元管理層(network element management layer)提供的管理功能服務實現對乙個或多個網元的操作,如交換機、路由器、傳輸裝置等的遠端操作,對裝置的硬軟體的管理。該層管理功能通常就是對網路裝置的遠端操作和維護。

效能管理主要提供有關通訊裝置狀況、網路或網元效能的報告和評估。主要作用是收集通訊網路中有關裝置實際執行的質量資料,形成統計資料用於監視或校正網路、網元或裝置的狀況和效能,為管理人員提供評價、分析、**和規劃的手段。[2]

故障管理是對電信網裝置及網路通道的異常運**況進行實時監視,完成對告警訊號的監視、報告、儲存以及故障的診斷、定位和處理等任務,並給出告警顯示,使使用者能在盡可能短的時間內做出反應和決定,並採取相應的措施,對故障進行隔離和校正,恢復由故障而影響的業務。[2]

配置管理負責監控網路及網元裝置的配置資訊。

網路配置涉及網路的物理安排,負責建立、修改或刪除通道,當網路出現故幛時,進行通道和裝置的重新配置和路由恢復。

網路配置涉及網路的物理安排,負責建立、修改或刪除通道,當網路出現故幛時,進行通道和裝置的重新配置和路由恢復。[2]

安全管理負責對訪問網管系統的操作人員進行安全檢查,避免未授權的操作人員對網路資源和網路管理功能的訪問。安全管理涉及蝨所有的管理功能,

編輯網元管理系統功能測試包括6大類測試專案:拓撲管理測試、故障管理測試、效能管理測試、配置管理測試、安全管理測試和計費資料管理。

拓撲管理測試主要保證網元拓撲圖應能展示網路資源、網路資源邏輯分層、機架/子架組成和交叉連線配置,此外拓撲圖還應具有一定的檢視、導航、定位、監視以及拓撲編輯的功能。

故障管理測試首要保證網管系統支援5類基本告警型別、5類告警嚴重級別和5類告警狀態,其次要分別測試網管系統對sdh、atm和乙太網各類告警的支援情況,另外還有相關的告警資訊管理,如收集告警報告與顯示測試、告警嚴重等級分配、遮蔽告警、抑制告警相關性和故障定位、查詢與統計告警、確認及清除告警、告警同步和告警預投入等。[3]

效能管理測試主要保證網管系統對sdh、atm和乙太網的效能引數的支援,另外還包括基本的引數管理功能,如收集效能引數、設定效能監測引數、查詢/修改效能監測引數、上報效能資料和管理效能門限,以及對效能資料查詢和儲存、效能趨勢分析。[3]

網元配置管理主要是指網元管理(建立、刪除、查詢網元)、sdh業務管理、裝置保護和倒換管理、sdh保護管理、sdh保護倒換管理以及sdh開銷管理,atm和乙太網的業務管理、atm vp保護倒換,公務管理、同步定時源管理、同步時鐘定時管理以及網元時間管理.[3]

安全管理包括劃分使用者等級,使用者管理(增加、刪除、鎖定與解鎖使用者),操作、查詢、備份和刪除日誌管理

計費資料管理主要是指管理計費基礎資訊,提供與計費有關的基礎資訊,其中包括儲存連續30天的與通道有關的資料、atm業務和乙太網業務的計費基礎資料,同時能將上述資料以ascii碼或文字檔案的形式傳送給外圍儲存裝置。[3]

編輯網路管理是網路技術發展和應用的關鍵。當前,儘管許多網管平台和網管工具軟體已經被開發了出來,但仍存在較多的問題,這些問題包括:

①snmp管理模式本身存在安全性問題。這是由snmp的認證方式太簡單造成的。

②網路技術的發展使得mib—ii中所定義的管理物件無法滿足當前網路管理的要求。

③現存網路管理工具雖然能夠在被管理裝置發生故障後由snmp的trap功能獲得資訊,但由於snmp協議是基於無連線的,因此有可能丟失資訊或需要較長時間才能鎖定故障裝置。

④不同廠商的管理工具之間缺乏相容性,這裡主要指圖形介面方面。

⑤缺乏對中小型企業網路管理的管理工具和支援網管人員進行二次開發的工具等。

主要網元功能

mme:主要負責信令處理及移動性管理,功能包括:nas信令及其安全;跟蹤區域(tracking area)列表的管理;p-gw和s-gw的選擇;跨mme切換時對於mme的選擇;在向2g/3g接入系統切換過程中sgsn的選擇;鑑權、漫遊控制以及承載管理;3gpp不同接入網路的核心網路節點之間的移動性管理(終結於s3節點);信令面的合法監聽等。

sae-gw:包括s-gw和p-gw,s-gw作為面向enodeb終結s1-u介面的閘道器,負責資料處理;p-gw與分組資料網(pdn)連線;s-gw和p-gw接受mme的控制,承載使用者面資料。s-gw的主要功能包括:當enodeb間切換時作為本地錨定點並協助完成enodeb的重排序功能;在3gpp不同接入系統間切換時的移動性錨點(終結在s4介面,在2g/3g系統和p-gw間實現業務路由);合法偵聽以及資料報的路由和前轉; pdn和qci的上行鏈路和下行鏈路的相關計費等。

p-gw的主要功能有:分組資料報路由和**;3gpp和非3gpp網路間的anchor功能;ue ip位址分配,接入外部pdn的閘道器功能;基於使用者的包過濾;合法偵聽;計費和qos策略執行功能;dip功能;基於業務的計費功能;在上行鏈路中進行資料報傳送級標記;上下行服務等級計費以及服務水平門限的控制;基於業務的上下行速率的控制等。

hss:用於儲存使用者簽約資訊的資料庫。主要功能包括:儲存使用者相關的資訊;簽約資料管理和鑑權,如使用者接入網路型別限制、使用者apn資訊、計費資訊管理;支援多種卡類和多種方式的鑑權;與不同域和子系統中的呼叫控制和會話管理實體互通等。

pcrf:策略和計費控制單元,主要功能包括:使用者的簽約資料管理功能;使用者、計費策略控制功能;事件觸發條件定製功能;業務優先順序化與衝突處理功能;qos功能,網路安全性功能;ip-can承載與ip-can會話相關聯策略資訊的管理功能等。pcrf還可用於:對無限量包月的濫用者限制頻寬;保證高階使用者的流量頻寬;保證高質量業務的服務質量;動態配置計費策略,完成內容計費。

cg:3gpp r8版本epc架構中計費節點為s-gw和p-gw,s-gw產生的計費資訊類似於sgsn;p-gw產生的計費資訊類似於ggsn。計費點將計費話單送至計費閘道器cg,由cg完成計費話單的檢錯、糾錯和話單的合併,並完成話單格式的轉換,然後將計費話單以標準格式送至運營公司的計費系統。

dns:為epc核心網網元和終端提供網域名稱解析功能。

2.     介面與協議

epc核心網基於2g/3g分組域架構演進而來,採用了控制與承載相分離的架構,新增了一些介面,且這些介面均基於ip協議,具體如下:

s1-mme介面:enodeb和mme之間的介面,用於傳送使用者資料和相應的使用者平面控制幀。該介面底層採用sctp協議,應用層採用s1-ap協議。

s1-u介面:enodeb和s-gw之間的介面,用於承載使用者面隧道和切換時enodeb之間的路徑交換。採用gtp-u協議,下層為udp,其中gtp-u協議用來在enodeb和s-gw之間進行使用者資料的隧道傳輸,udp協議封裝使用者資料。

s3介面:sgsn和mme之間的介面,類似於3g系統中sgsn間的gn介面,實現3gpp網間進行互動,採用gtp-c協議,下層為udp。

s4介面:sgsn與s-gw之間的介面,類似於3g系統中sgsn與ggsn間的gn介面。提供gprs網和s-gw之間的相關控制和移動性管理。s4介面既可以只有信令面介面(gtp-c),也可以包括使用者面的介面(gtp-u)。s4介面如果只作為信令面的介面,其採用gtpv2-c協議,gtpv2-c協議用來在gsn和s-gw之間傳輸信令訊息。

s5/s8介面:s-gw和p-gw之間的介面,可以分為控制平面和使用者平面。s5介面是網路內部s-gw和p-gw間介面。該介面應能在s-gw和p-gw分設情況下,提供使用者移動過程中的s-gw重定位的功能。s8是跨plmn的s-gw和p-gw之間的介面,應具備漫遊情況下的s5介面功能。該介面採用gtp協議,下層為udp。

s6a介面:hss與mme的介面,完成使用者接入認證、插入使用者簽約資料、對使用者接入pdn進行授權,與非3gpp系統互聯時對使用者的移動性管理訊息的認證等功能。該介面下層採用sctp,應用層為diameter協議。

s10介面:mme之間的控制面介面,為mme再分布和mme之間資訊的傳輸。採用gtpv2協議,下層為udp。

s11介面:mme和s-gw之間的介面,用於傳輸承載控制與會話控制等資訊。採用gtpv2 的控制面協議gtpv2-c,下層為udp,其中gtp‑c用於對mme和s-gw間的信令訊息進行隧道化封裝。udp用於傳送mme和s-gw間的信令訊息。

gn/gp介面:mme和3gpp pre r8版本的sgsn之間的介面,用於傳輸會話控制等資訊。也是2g/3g sgsn與p-gw之間的介面,分為控制平面和使用者平面,基於gtp v1。在非漫遊情況下,gn提供同一plmn內2g/3g sgsn與p-gw之間的使用者面和控制面介面功能,p-gw提供2g/3g ggsn功能。在漫遊情況下,gp提供跨plmn的2g/3g sgsn與p-gw之間的使用者面和控制面介面功能,p-gw提供2g/3g ggsn功能。

s12介面:utran與s-gw之間的使用者面的介面(gtp-u)。當直接傳輸隧道建立後,s12成為utran和s-gw間使用者平面隧道的介面點。s12介面的使用者面採用gtpv1協議。

gx介面:pcrf與pcef間的介面,其中pcef位於p-gw中,提供qos準則和計費標準的傳輸。

sgi介面:p-gw和分組資料網路之間的介面,包括ims核心網、外部公共或私人資料網,類似於gi介面。

rx介面:pcrf與af間的介面,af功能位於業務平台。

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