2G到4G网络结构的演进过程

1、2G到4G网络结构的演进过程(图)分类： 移动通信2013-09-22 23:38 123 人阅读 评论(0)收藏 举报 近来换了份实习，做一个关于协议栈开发的项目。首先的工作内容就是让我了解2G到4G网络在结构上的演进过程，经过一番资料的收集以及自己的学习理解，整理如下。首先，需要了解两个名词概念：无线接入网与核心网。无线接入网：负责接收用户终端的无线信号，由此接入到通信网络；核心网：对用户数据的管理及具体业务处理，并作为承载网络提供到外部网络的接口。下面，就从2G网络开始：一、GSM网络结构(2G)通常，我们所说的 2G网络指的就是基于 GSM的网络，它的结构主要由四部分构成： 移动台MS

2、( Mobile Station )，它的功能是负责无线信号的收发及处理；基站子系统BSS ( Base Station Subsystem )，它属于接入网部分，由基站收发信台BTS(Base Transceiver Station )和基站控制器 BSC ( Base Station Controller )两部分构成。BTS通过Um空中接口收到 MS发送的无线信号，然后将其传送给BSC，在BSC负责无线资源的管理及配置(诸如功率控制，信道分配等)，然后通过A接口传送至核心网部分； 网络子系统 NSS ( Network and Switching Subsystem)，它是核心网的核心部

3、分，主要由MSC、VLR、HLR、AUC、EIR等功能实体组成。其中，移动业务交换中心MSC( Mobileservice Switching Center )是NSS核心，负责处理用户具体业务； 访问位置寄存器 VLR( Visit Location Register )和归属位置寄存器 HLR ( Home Location Register )主要负责移动性管 理及用户数据库管理的功能；鉴权中心AUC ( Authentication Center )和设备识别寄存器EIR ( Equipment Identity Register )主要负责安全性方面的功能；网关型 GMSC负责提供

4、接入外部网络接口；操作管理系统 OMS ( Operations Management System)，它主要负责网络的监视，状态报告及故障诊断等，在此不作具体介绍。GSM网络结构图如下：JmBTS还右W负说 S塑网络各功能 单朮的监视、状 态报吿以及故障 滲斯等功能1 ;11etr!AUCIILRAbis1T7iK1SABSCA 1T1iiBTSiiiBSSi IExternal NetiMSCGKSCVLliPSTN or Other NetwNSS二、GPRS叠加网络结构(2.5G )从GSM网络(2G)演进到GPRS网络(2.5G )，最主要的变化是引入了分组交换业务。 原有的GSM网

5、络是基于电路交换技术，不具备支持分组交换业务的功能。因此，为了支持 分组业务，在原有GSM网络结构上增加了几个功能实体，相当与在原有网络基础上叠加了一小型网络，共同构成 GPRS网络。接入网方面，在 BSC上增加了分组控制单元 PCU( Packet Con trol Un it )，用以提供分组 交换通道；核心网方面，增加了服务型 GPRS支持节点 SGSN ( Service GPRS Supported Node )和 网关型 GPRS支持节点 GGSN ( Gateway GPRS Supported Node )，功能方面与 MSC和 GMSC 一致，只不过处理的是分组业务，外部网络

6、接入IP网；从GPRS叠加网络结构开始，引入了两个概念。一个是电路交换域，一个是分组交换域， 也就是我们常说的 Cs域与Ps域。GPRS叠加网络结构图如下：Eiternal Netw(BSCPCU分组交険 业齐通道电路琴舞 业务祝LRPSTN(Oth<?r t-wciIP Network(Inttrnct)三、UMTS网络结构（3G）通信技术发展到3G,在速率发面有了质的提高，而网络结构上，同样发生巨大变化。首先，伴随技术的发展，空中接口也随之改变。之前网络结构中的Um空中接口换成了 Uu接口，而接入网与核心网接口也换成了Iu 口；然后，在接入网方面，不再包含BTS和BSC，取而代之的是

7、基站 NodeB与无线网络控制器 RNC （ Radio Network Controller ），功能方 面与之前保持一致，在核心网方面基本与原有网络共用，无太大区别。UMTS网络结构图如下:UEUu；四、LTE网络结构（4G）很多人说所谓的4G,即LTE技术不是一种演进，而是一场变革。其实，我们不需要太多的 了解技术细节，但从网络结构方面，我们就能看出一二。接口方面不容多说，或多或少的变化，具体的我也没有细节研究。整个LTE网络从接入网和核心网方面分为 E-UTRAN和EPC。首先，接入网方面，它不再包含两种功能实体，整 个网络只有一种基站 eNodeB，它包含了整个 NodeB和部分RN

8、C的功能；其次，EPC (Evolved Packet Core )方面，它对之前的网络结构能够保持前向兼容，而自身结构方面，也不再有之前各种实体部分，取而代之的主要就换成了移动管理实体MME( MobileManagement Entity )与服务网关 S-GW，分组数据网关，外部网络只接入IP网。LTE网络结构如下图：ITE-Tu |iIIME；I唤： IUE!OUTRAN；十 rEFCi/r| Core 0 1 ExternaleNodeBeNodeBIP(Internet)从以上四幅结构图，基本就可以包括2G到4G网络结构的演进过程，过程中发生的变化也比较清晰，对比总结，可以得出两个趋势吧，也是众口相传，讲烂了的。不过，我从这几个 连续的图能够有更感性的认识：一，网络结构趋向于实体减少，也就是网上书中所谓的扁平化，带来的好处