2/3/4G網絡架構


1通訊網絡演進

1.1 概念名詞

LTE=Long Term Evolution=長期演進,

是3GPP制定的高數據率、低時延、面向分組域優化的新一代寬帶移動通信標准項目。

E-UTRAN

無線接入網

E-UTRA

LTE空口

EPC

3GPP的演進分組核心網

LTE系統

=EPS=E-UTRAN+EPC=EPC+eNB

3GPP的演進分組系統

SAE

系統架構演進項目

 

1.2 通訊網絡發展歷程

  • 2G: GSM(2G,我國90后才有) EDGE(2.5G) cdma2000(2004年,北美提倡的制式)
  • 3G:TD-SCDMA(移動,2009我國主導的) WCDMA(聯通) EV-DO(電信)
  • 4G: LTE TDD Type(type指的是無線幀) TD-LTE(不是真正意義上的4g,是3.9g最大部分保留了wcdma和td-scdma的特性)

    TD-LTE-A 和FDD LTE-A    (才是真正意義上的4g)

1.3 LTE基本概念

LTE

  • LTE=Long Term Evolution=長期演進,是3GPP指定的下一代無線通信標准。
  • 接入網將演進為E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network),核心網的系統架構將演進為SAE(System Architecture Evolution)
  • LTE是以OFDM為核心的技術,為了降低用戶面延遲,取消了無線網絡控制器( RNC ),采用了扁平網絡架構

設計目標

  • 帶寬靈活配置:支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz
  • 值速率(20MHz帶寬):下行100Mbps,上行50Mbps
  • 增加頻譜效率,達到3GPP R6 的2-4倍。 3GPP R6 HSDPA
  • 控制面延時小於100ms,用戶面延時小於5ms
  • 系統結構簡單化,低成本建網
  • 增加小區邊緣比特速率,但是保持現有的站址規划不變
  • 以分組域業務為主要目標,系統在整體架構上將基於分組交換

2 網絡架構圖

2.1 2G架構

  • 重要網元及作用

網元名稱

作用

BTS(Base Transceiver Station基站收發信台)

負責移動信號的接收和發送處理

BSC(基站控制器)

各種接口的管理,承擔無線資源和無線參數的管理

MSC(Mobile Switching Center,移動交換中心 )

是在電話和數據系統之間提供呼叫轉換服務和呼叫控制的設備。MSC 轉換所有的在移動電話和 PSTN 和其他移動電話之間的呼叫

EIR(設備標識寄存器)

存儲IMEI碼

HLR 歸屬位置寄存器

存放業務信息

VLR 拜訪位置寄存器

用戶位置信息

AUC 鑒權

 

GMSC (Gateway Mobile Switching Center網關移動交換中心)

它具有從HLR查詢得到被叫MS當前的漫游號碼,並根據此信息選擇路由。

2.2 3G架構(不做展開)

2.3 4G架構

  • 重要網元及主要作用

網元

功能

MME(Mobile management entity)

接入控制

安全控制(鑒權,加密)

信令協調

S-GW(Serving gateway    )

本地移動管理描點

傳送數據包給P-GW

P-GW(PDN gateway    )

IP地址分配(私有地址)

提供EPC和外部數據網的連接

HSS (Home subscriber server)

存儲用戶數據

存儲用戶的EPS位置信息和相關簽約數據

鑒權中心

PCRF(Policy and charging rule function)

策略控制和計費規則


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