SGW与PGW网络规划的两种组网方式是什么？与SGSN功能上有什么区别？

一、SGW（服务网关）概述

SGW（Serving GateWay，服务网关）是移动通信网络EPC（Evolved Packet Core）中的重要网元。它主要负责用户面数据的转发和路由，以及移动性管理等功能。在EPC网络中，SGW的功能与原3G核心网中的SGSN（Serving GPRS Support Node）网元相似，但在新的EPC网络中，控制面功能和媒体面功能分离得更为彻底。

1、SGW的组网方式

在网络规划时，SGW与PGW（PDN Gateway，公共数据网关）可以有两种组网方式：

• 分开设置：SGW与PGW分别设置，它们之间的接口为标准S5接口，适用于两网元属于不同厂商产品的情形，这种组网方式较为灵活。
• 合并设置：同一厂家的SGW与PGW网元可以合设，这样能减少网元间的消息流量，提升网络数据包的处理能力。

2、SGW的功能

SGW（Serving Gateway，服务网关）的功能如下：

• 数据包路由与转发：在 MME 的控制下，SGW 负责将接收到的用户数据转发给指定的 PGW（Packet Data Network Gateway，分组数据网络网关）网元，实现用户数据在不同网元之间的准确传输。
• 数据传输通道：SGW 作为 GTP 协议数据包的双向传输通道，接收和发送均为 GTP 协议数据包，不需要对数据包进行格式转化，保证了数据在传输过程中的一致性和高效性。

3、SGW的重要性

SGW 在移动通信网络中的重要性主要体现在以下几个方面：

• 用户数据传输：SGW 是用户数据传输的关键节点，负责在不同网元之间准确转发用户数据，确保用户能够顺利进行各种数据业务，如上网、通话、视频播放等。
• 移动性管理支持：SGW 参与移动性管理过程，当用户在不同基站或不同区域之间移动时，SGW 能够协助完成用户数据路径的切换和更新，保证用户通信的连续性，避免数据中断或丢失。
• 用户接入控制协助：虽然 SGW 主要负责数据承载，但它也与用户接入控制相关的信令面功能有一定关联。它能够配合其他网元，如 MME，根据用户的签约信息和网络策略，对用户的接入进行控制和管理，确保只有合法用户能够接入网络并使用相应的服务。
• 网络架构优化：在控制与承载分离的网络架构下，SGW 的引入将数据承载功能从传统的控制节点中分离出来，使得网络架构更加清晰、灵活。这种分离有助于实现网络功能的模块化和独立演进，便于网络运营商根据业务需求对不同功能进行灵活部署和升级，提高网络的整体性能和可扩展性，更好地适应现代移动通信网络不断发展和变化的需求。

二、SGW在EPC网络中承担哪些具体的功能

SGW（Serving Gateway）是移动通信网络EPC（Evolved Packet Core）中的关键组件，主要负责以下几个方面的功能：

• 数据包路由：SGW负责在LTE网络内部路由用户的数据包。它连接到eNodeB基站，并在eNodeB之间以及eNodeB与PDN Gateway（PGW）之间转发用户数据包。
• 终端接入控制：SGW在MME（Mobile Management Entity）的控制下执行用户数据包的路由和转发，将接收到的用户数据转发给指定的PGW。由于接收和传输都是遵循GTP协议的数据包，因此SGW不需要对数据包进行格式转换。
• 移动性管理：SGW参与管理用户设备在LTE网络内的移动性。它跟踪设备的位置，协助在eNodeB之间进行切换，确保在移动过程中保持连续的连接。
• 质量服务（QoS）管理：SGW负责实施QoS策略，优先处理不同类型的流量。这确保了语音通话和实时视频等关键服务能够获得更高的优先级，从而维持一致的用户体验。
• 安全保障：SGW处理用户设备的认证和授权。它验证设备的身份，并根据用户凭证和安全密钥授予网络访问权限。此外，SGW还通过加密和完整性保护来确保数据安全，防止未授权访问。
• 计费和收费：SGW记录用户的数据使用量，用于计费目的。它监控每个用户设备传输的数据量，并为计费系统生成记录。
• 政策控制和执行：SGW执行由网络运营商定义的政策，以控制数据使用、管理网络拥堵和优化资源分配。例如，对于达到数据上限的用户，SGW可能会限制其数据速度。

以上功能使得SGW成为EPC网络中不可或缺的组成部分，它在确保网络性能、安全性和用户体验方面发挥着至关重要的作用。

三、SGW与PGW在网络规划时通常采用哪两种组网方式

在网络规划时，SGW（Serving Gateway，服务网关）和PGW（PDN Gateway，PDN网关）这两个网元通常有两种常见的组网方式：

• 分设模式：在这种模式下，SGW和PGW作为独立的网元分别设置。它们之间的接口为标准S5接口，适用于两网元属于不同厂商产品的情形，这种组网方式较为灵活。在分设模式下，S5接口是一个外部接口，用于连接SGW和PGW。
• 合设模式：当SGW和PGW来自同一厂商时，可以选择将它们合并设置。这样做可以减少网元间的消息流量，提升网络数据包的处理能力。在合设模式下，S5接口变为一个内部接口，有助于优化网络性能。

无论是分设还是合设，网络中不同网元之间的通信必须符合标准协议，如GTP协议，以确保数据的正常传输。

四、SGW与SGSN在功能上有何区别

SGW（Serving Gateway）和SGSN（Serving GPRS Support Node）是移动通信网络中的两个关键网元，它们在功能上有一些重叠，但也存在显著的区别。以下是它们的主要功能对比：

从上表可以看出，SGW和SGSN在功能上有一些重叠，例如都负责数据包的路由和转发以及移动性管理。然而，SGW在LTE网络中的功能更加专注于用户面处理，而SGSN在3G网络中除了用户面处理外，还涉及到更多的控制面功能，如会话管理、逻辑链路管理等。此外，SGW在EPC网络中承担了一些新的功能，如QoS管理、政策控制和执行等，这些功能在SGSN中并不存在。随着技术的发展，SGSN的一些功能已经被整合到SGW或者其他新的网络元素中，以适应更高效的网络架构和服务需求。

五、总结

总的来说，SGW在4G LTE网络中取代了SGSN的部分功能，特别是在用户面的处理方面。SGW主要负责数据包的路由和转发，支持3GPP不同接入技术的切换，并作为用户面的锚点。而SGSN则更多地涉及到3G网络中的移动性管理和会话管理等控制面功能。随着技术的发展，SGSN的一些功能已经被整合到SGW或者其他新的网络元素中，以适应更高效的网络架构和服务需求。