15.5 B3G与4G移动通信网络在线视频

下面我们来讲一讲

3G的增强型网络

到4G网络

那么他在网络架构上面的

一些演进

和他的设计理念

我们先看一下

网络架构演进的趋势

2G3G的网络和4G网络

他在网络架构上

有了重大的改变

总的趋势实际上是向扁平化发展

扁平化简单化

大家看呢

胶片上给的示意

2G和3G的

2G包括IS-95和GSM

3G

包括CDMA2000和UMTSL

WCDMA

那么2G3G的网络

他网络分为接入网和核心网

两部分

底层是 BTS BSC

或者是node B和RNC

上面是SGSN GGSN

或者是PDSN后面

我们看对于不管是2G

还是3G网络而言

实际上它接入网

是分为2层

核心网也是2层

其实整个网络一共有4层

从越多 开销越大

处理时间越长

那么效率越低

而到了 LTE 网络当中

这个网络就进行了极大的压缩

在接入网里面

我们已经去掉了 RNC和

BSC了

只剩下了基站节点

在LTE面

我们加了一个前缀

E 就所谓叫EnodeB

然后我们再看核心网里面

也不再区分

是网关还是服务节点

我变成就一类节点

这一类节点叫做是Gateway

他按照他的属性

有所区分

但实际上它都是同一类节点

如果他是指在本网当中服务业务

我们叫做是sacing gateway

如果说他是拿来进行网关

交换路由交换的

我们就叫做是PDA gateway

总而言之

它就是个gateway

是一个网关

那么除此以外

这儿有一个虚拟的软件是提交

MME MME主要完成的是移动性

管理单元

它是加载到 PDN

或者saving gateway上去

它不单独作为一个硬件实体

所以由此我们就能看到

LTE的网络架构

它 从原来的2G 3G的四层结构

进行了压缩

变频化变成了两层结构

我们看一下

LTE4G的网络

它的总体结构

LTE的网络

它分为也是三块

第一层这是UE

上面这个叫做是E utra

所谓的演化的接入网

在上面这叫做是核心网

这个核心网我们起个名字

叫做

是演化的分组核心网

所以缩写叫做EPC

在接入网里面

只有一个网源

也就是EMB

那么在核心网里面

也是只有一类网源

saving gateway

他们定义的接口

请大家看

在UE和和EMB接口

这个接口

就是空中接口

在LTE里面

叫做是LTE UU口

这是产业的接口

那么EMB到saving gateway之间

的接口

接口

我们叫做是 S1接口

那么在LTE系统当中

因为它没有BFC或者RNC

所以也就没IUR接口了

但是他为了进行快速的调度

和快速的交互

所以EMB之间引入一个新接口

这个接口称为是

X2 X2接口

这就是它的基本框架

它的结果非常简单

为了能够支持室内覆盖

和数据的路由和交换

所以除了主体网络之外

在室内还引入一个辅助网源

叫做是

home nodeB

那么home node B

也有相应的接口

我们就不再详细介绍了

听到你自己看的时候

能说明

LTE UU口上的协议栈

我们在上一章

讲 LTE系统的时候

已经提到了

实际上协议栈也简化了

只有这4层

也就是PHY MAC RLC PDCP

非常的简单

所以 LTE 的执行效率

链路的吞吐率

都得到了显著的提升

那么LTE的整个用户

平面的协议栈也比较简单

那么大家看呢

就是在UE这一侧

只有6层

那么下面的这4层是非常简单

就是PDCP RLC MAC PHY

而在EMB和saving gateway之间

接口也很简单

因为底层都是有限的上层

就是 UDP TCPIP

以及GDP协议等等

Wimax的网络比较简单

请大家自己看看书上的说明

我们就不再详细说了

最后我们再说一说

网络互操作的事情

就Interworking

现在的运营商

它实际上

都不是一个单一网络的运营

你比如说像中国移动

它既有2G GSM网络

也有3G的TD-SCDMA

网络

还有4G的LTE网络

马上就会大规模使用运营5GNR

网络

所以它从2G到5G都有

并且他还有WiFi

那么类似的联通也一样

电信也是类似的

那么大家可以看到

实际上现有的通信运营商

运营的移动通信网络

都是多知识

而对于我们是普通用户来讲

我们才不关心

到底你是

用的哪个网络为我服务

所以对于从用户角度而言

必须要保证

所有的网络都能够互联互通

结成一个统一的支撑平台

给用户提供统一的服务

为了达到目的呢

我们必须去实现了网络互操作

互操作是无缝连接的

移动通信网络当中

整个网络互操作

是非常重要的一类技术

那么按照他的操作的方式

一般而言

我们把它划分为两类方式

一类我们称为是紧耦合偶互操作

方式

什么叫紧耦合

大家看胶片上给的说明

所谓紧耦合就是

以一个网络

它的核心网作为主体

把另外一个网络的接入网

接入到

前一个网络的核心网里面去

另外一个网络作为辅助也有主

从这种仅有的方式

它的网络的执行效率比较高

但是它的应用范围受一定的限制

与之相对应的

也有松耦合的方式

所谓松耦合的方式

它指的是说

我们网和网

他没有主从的关系

全是对等的

我们可以通过

中间的网络来进行交互

下面我们通过一些例子

来给大家说明

我们看这个例子

这个例子是CDMA2000与

WLAN WIFI

这个网络之间互操作的一个例子

假如说我们把 WiFi

这是个WiFi的接入

作为 CDMA2000的核心

网的一个接入

子网

那么这就构成了一个紧耦合的

网络介入方式

移动节点呢

可以通过WiFi

接入网

阶段了

CDMA2000核心网

也可以通过CDMA2000

接入

接到它的核心网里面去

这都可以

这就能够实现 WiFi

和CDMA2000之间的互联

互通

通这就是一种所谓的紧耦合方式

有主有从CDMA2000是主网

那么WiFi是个从网

那么另外一种方式

我们就称为是松耦合

所谓松耦合指的是说 WiFi

接入

接到

整个互联网上去

CDMA2000的接入网

也接到互联网上去

通过 TCPIP协议互转

来实现 CDMA2000的

网络和WiFi

wlan网络之间的交互

这种方式我们就称为是松耦合

明显大家能够感看到

松耦合方式经过的网络

处理环节

是比较多的

因此相对时延要大

系统的吞吐率会降低

不过松耦合

也有它的好处

那么对于松耦合而言

任意两个网

它都可以找出来

公共的第三个网来进行交互

所以它的灵活性

适用性是比较广泛的

但是带来的代价

就是牺牲了网络效率

或者业务的接入的速度

和业务的承载能力

所以松耦合和紧耦合并没有孰优

熟劣这样的

严格的区分

是需要针对不同的场景

来采用的不同的解决方案

以上就是我们对网络互操作的

一些基本介绍

最后

我们把本章内容做一下总结

这一章我们重点给大家介绍了

移动通信网络的一些基本概念

包括蜂窝组网结构QOS的要求

然后我们展开分两个

路线

两条线

来给大家介绍

移动通信网络的

一些结构和特点

第一条线是GSM GPRS

WCDMA网络

那么这条线上面

我们可以分别给大家讲

GSM网络它的网源

接口

协议栈

GPS

网络的网源接口信息栈

WCDMA网络的网源接口协议栈等等

并且我们也给出来了

从GSM GPRS

怎么演进到WCDMA

以及在进一步升级到全IP网络

它的一个总体的思路

另外一一个路线我们简说

主要就是在IS-95

到CDMA2000

一直进一步的眼界

最后我们又给大家介绍了

LTE 4G网络

它的接入网

核心网的

基本结构和特点

上述就是本章的基本内容

本章到此结束

谢谢大家