【版权声明】   本指南由LTE学习大使孙宇彤老师编写和发布，由51学通信网站的爱卫生审核。 LTE学习大使允许在注明来源后转载全文，LTE学习大使保留对本文的修订权限，转载的内容不得删减。 【前言】   一直以来，我都有一个观点，就是如果要想成为一个完整的LTE技术人、一个完善的LTE技术人，EPC是必不可少的技术拼图。   LTE人该怎么学习EPC，从而了解和理解EPC呢？   首先，推荐大家准备三本书：《EPC原理与实践》、《深入浅出4G网络》以及《LTE教程：机制与流程》。前两本书是从EPC的角度，后一本书是从无线网的角度，内容各有所长，是帮助大家了解和理解EPC的最好助手。   不过，在开始阅读这三本书之前，我先给大家领略一下EPC的风采，这样学起来更畅快。 【EPC与核心网的三大域】    EPC的关键字是核心网，而核心网有三大域，这三大域就是CS电路交换、PS分组交换以及IMS多媒体，EPC就是PS域在LTE系统中的实现方式。    如果想简单理解域，可以把域想象成一间房子，而房子里面的家具，就可以看成域中的网元了。   相较无线网，核心网最显著的特点就是网元的种类多，就像房间里面有桌子、椅子、柜子和床一样，少于4种都不方便。而无线网的网元，种类就很少了，你理解为地砖就行了。   网元之间需要交流，网元种类一多，接口种类就更多了。因此，学习EPC，首要的就是把握各种网元和接口的功能。   当然，对LTE人来说，最重要的还是要理解业务的具体流程，也就是信息流涉及哪些网元，会交流哪些内容，先后顺序是怎样的。    除此之外，要想学好EPC，你还得知道这三大域的来龙去脉，比如CS域历史最悠久，PS域最重要，而IMS域又是怎样咸鱼翻身的，这样你才能理解EPC。 接下来，我们将从网元、接口和流程三个方面来介绍EPC。 一、网元篇 【CS域的网元】   CS域虽然在LTE网络中已经不复存在，但是在2G、3G网络中依然不可或缺，而且CSFB这个技术也与CS域紧密相关，因此我们还是需要简单地了解一下CS域。   很多人应该学过GSM的核心网，那么MSC、VLR、HLR这些网元的作用就不解释了。至于3G网络中将MSC拆为MSC-S和MGW，一个处理信令，一个处理业务，分工合作，也算是开风气之先。 【PS域的网元】   PS域是LTE网络的顶梁柱，LTE的PS域就是EPC，自然是要大书特书的。不过在讲LTE的PS域之前，还得先讲PS域的发展史，毕竟EPC也不是从石头缝里面蹦出来的。    PS域的发展史在《EPC原理与实践》的第一章中讲得很清楚，大家到时仔细看。这里只讲两大网元SGSN以及GGSN，这两大网元都是一把抓：一个负责对内，一个负责对外，在2G和3G网络中赫赫有名。   到了4G时代，EPC来了个拆分重组，把SGSN拆为MME和SGW，GGSN改造为PGW。MME和SGW的关系，类似于CS域的MSC-S和MGW，一个处理信令，一个处理业务，分工合作，也算是有样学样。更绝的是，很多地方的SGW和PGW合设为一套设备，减少了网元的层次，类似与以前MSC和VLR的合设。   附带说一下，虽然不会与基站打交道，PCRF、HSS和DNS都是PS域非常重要的网元，而且对终端而言都是举足轻重的。其中DNS这个网元是被很多参考书忽略的，不过你要是读过《深入浅出4G网络》，就会发现DNS也不是跑龙套的，值得写一笔。 【IMS的网元】   最后讲IMS。要是没有VoLTE，IMS域现在还待在冷宫中。所以，IMS域需要对VoLTE感恩戴德，但是学EPC的人未必会觉得这是件好事：因为IMS域网元很多，又多了很多负担。   比如，IMS里面有MRFC、CSCF等网元，而CSCF又分为i-CSCF、P-CSCF、S-CSCF。其中最关键的网元是S-CSCF，类似于MME的角色。   LTE人要理解IMS，只要把握IMS其实是另外一套PDN，对EPC来说，是需要通过PGW去链接的外部网络就行了。   总之，如果不是重点处理VoLTE的人，IMS域的内容还是一笔带过的好。 二、接口篇   前面说过EPC就是LTE网络的PS域，因此接下来就简单介绍一下EPC的一些接口。 【S1接口】   对核心网来说，S1接口可能是很多种接口之一，但是对LTE人来说，这就是天字号第一接口，因为基站与核心网连接，全靠这个接口。   LTE的技术制定者也很懒惰，居然不愿意为这样的接口多想几个名称，于是基站与MME叫S1接口，基站与SGW还叫S1接口。我们只好加个后缀，用S1-MME以及S1-U来区分两大接口。   有个好玩的问题是哪个S1接口更重要？我认为是S1-MME，毕竟管理以及信令是优先的。   S1接口是基于IP的，协议栈也是蛮简单的。协议栈在空中接口中也有，应该不是个新鲜玩意了，这里就不展开了。   值得注意的是，S1接口通常都是可用的，不像空中接口等业务来了才会要建立，这是有线环境与无线环境一个本质上的差别。 【其他接口】   核心网还有一大堆接口，不过由于基站看不到，通常我们也就没有必要深究了。   不过，如果你是个好学的人，那么知道MME与HSS之间的S6a接口、MME与SGW之间的S11接口以及SGW与PGW的S5/S8接口应该是必须的，这样下一个单元的内容：业务流程，就容易掌握了。   当然，如果你还知道诸如S5与S8接口的应用场景、GTP和Diameter协议的作用的话，在核心网人面前，形象会更高大上一些。 三、流程篇   说起来，网元与接口都是为学流程打基础的，LTE人想了解EPC，最重要的目的还是想掌握端到端的流程。   既然讲到端到端的流程，《LTE教程：机制与流程》是不能不读的，咱们得先明白无线侧的流程呀，这是前提。 还有一个好处是，《LTE教程：机制与流程》讲流程是由浅入深，学起来方便。   按《LTE教程：机制与流程》的分类，流程包括位置更新、附着、收发数据、切换和释放五大流程。 学习的时候，我建议是三本书在手上，先看《LTE教程：机制与流程》，比如是位置更新流程，看完之后，肯定会发现《LTE教程：机制与流程》在核心网流程这块一笔带过。   于是再打开《深入浅出4G网络》，找到位置更新流程，研究一下核心网是怎么实现这个流程的：有哪些网元参与、顺序是什么、交流些什么。   最后用《EPC原理与实践》来收尾总结，还能了解一些EPC设备和维护方法，到时与核心网的人讨论时，共同语言会比较多一些。   总之，只要以终端的业务承载为核心，三本书在手上，从全貌到细节，端到端的流程想不学好也难。