2/3/4G网络架构

1通讯网络演进

1.1 概念名词

LTE=Long Term Evolution=长期演进，	是3GPP制定的高数据率、低时延、面向分组域优化的新一代宽带移动通信标准项目。
E-UTRAN	无线接入网
E-UTRA	LTE空口
EPC	3GPP的演进分组核心网
LTE系统 =EPS=E-UTRAN+EPC=EPC+eNB	3GPP的演进分组系统
SAE	系统架构演进项目

1.2 通讯网络发展历程

• 2G:GSM(2G,我国90后才有) EDGE(2.5G) cdma2000（2004年，北美提倡的制式）
• 3G:TD-SCDMA(移动，2009我国主导的) WCDMA(联通) EV-DO（电信）
• 4G:LTE TDD Type（type指的是无线帧） TD-LTE(不是真正意义上的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    (才是真正意义上的4g)

• 

1.3 LTE基本概念

LTE

• LTE=Long Term Evolution=长期演进，是3GPP指定的下一代无线通信标准。
• 接入网将演进为E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)，核心网的系统架构将演进为SAE(System Architecture Evolution)
• LTE是以OFDM为核心的技术，为了降低用户面延迟，取消了无线网络控制器（ RNC ）,采用了扁平网络架构。

设计目标

• 带宽灵活配置：支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz
• 值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps
• 增加频谱效率，达到3GPP R6 的2-4倍。 3GPP R6 HSDPA
• 控制面延时小于100ms，用户面延时小于5ms
• 系统结构简单化，低成本建网
• 增加小区边缘比特速率，但是保持现有的站址规划不变
• 以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换

2 网络架构图

2.1 2G架构

• 重要网元及作用

  

网元名称	作用
BTS(Base Transceiver Station基站收发信台)	负责移动信号的接收和发送处理
BSC（基站控制器）	各种接口的管理，承担无线资源和无线参数的管理
MSC（Mobile Switching Center，移动交换中心 ）	是在电话和数据系统之间提供呼叫转换服务和呼叫控制的设备。MSC 转换所有的在移动电话和 PSTN 和其他移动电话之间的呼叫
EIR(设备标识寄存器)	存储IMEI码
HLR 归属位置寄存器	存放业务信息
VLR 拜访位置寄存器	用户位置信息
AUC 鉴权
GMSC (Gateway Mobile Switching Center网关移动交换中心)	它具有从HLR查询得到被叫MS当前的漫游号码，并根据此信息选择路由。

2.2 3G架构（不做展开）

2.3 4G架构

• 重要网元及主要作用

网元	功能
MME（Mobile management entity）	接入控制 安全控制（鉴权，加密） 信令协调
S-GW(Serving gateway    )	本地移动管理描点 传送数据包给P-GW
P-GW(PDN gateway    )	IP地址分配（私有地址） 提供EPC和外部数据网的连接
HSS (Home subscriber server)	存储用户数据 存储用户的EPS位置信息和相关签约数据 鉴权中心
PCRF(Policy and charging rule function)	策略控制和计费规则