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2013-09-2223:38123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(MobileSta

2、tion),它的功能是负责无线信号的收发及处理；基站子系统BSS(BaseStationSubsystem),它属于接入网部分，由基站收发信台BTS(BaseTransceiverStation)和基站控制器BSC(BaseStationController)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(NetworkandSwitchingSubsystem)，它是核心网的核心部分，主要由MSC、VLR、HLR、AUC、EIR等功能实体组成。其中，

3、移动业务交换中心MSC(MobileserviceSwitchingCenter)是NSS核心，负责处理用户具体业务;访问位置寄存器VLR(VisitLocationRegister)和归属位置寄存器HLR(HomeLocationRegister)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(AuthenticationCenter)和设备识别寄存器EIR(EquipmentIdentityRegister)主要负责安全性方面的功能；网关型GMSC负责提供接入外部网络接口；操作管理系统OMS(OperationsManagementSystem)，它主要负责网络的监视，状态报告及

4、故障诊断等，在此不作具体介绍。GSM网络结构图如下：RANUmbisSIMMSSETR还肯側S,负责别网路各功能单元的监视、状态报告以及故障诊斯等功能ExternalNePSTNorOthprNetwcGMSCMSCVLRAIJCHLR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(

5、PacketControlUnit),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(ServiceGPRSSupportedNode)和网关型GPRS支持节点GGSN(GatewayGPRSSupportedNode)，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：RANUmIHE?BTSSS7GbMSSGSN道BSSIPNetworkj(Interiiet)PSTN(-the/twEjternaVe

6、tTC电路辈扌业务施iGtiSN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,取而代之的是基站NodeB与无线网络控制器RNC（RadioNetworkController），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。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

7、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RNC的功能；其次，EPC(EvolvedPacketCore)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(MobileManagementEntity)与服务网关S-GW，分组数据网关，外部网络只接入IP网。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，带来的好处就是减少成本，降低时延；二，