当前课程知识点：移动通信原理 > 第十五章 移动网络的结构与组成 > 15.5 B3G与4G移动通信网络 > 15.5 B3G与4G移动通信网络
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
-1.1 前言
--1.1 前言
-1.2 移动通信发展的回顾
-1.3 第四代移动通信技术
-1.4 第五代移动通信技术
-1.5 未来移动通信技术
-第一章 作业
--第一章 作业
-2.1 移动信道的特点
-2.2 三类主要快衰落
-2.3 传播类型与信道模型的定量分析
-2.4 无线信道模型
-第二章 作业
--第二章 作业
-3.1 多址技术的基本概念
-3.2 移动通信中的典型多址接入方式
-3.3 码分多址CDMA中的地址码
-3.4 伪随机序列(PN)和扩频码的理论基础与分析
-第三章 作业
--第三章 作业
-4.1 语音压缩编码
-4.2 移动通信中的语音编码
-4.3 图像压缩编码
-4.4 我国音视频标准
-第四章 作业
--第四章 作业
-5.1 概述
--5.1 概述
-5.2 保密学的基本原理
-5.3 GSM系统的鉴权与加密
-5.4 IS-95系统的鉴权与加密
-5.5 3G系统的信息安全
-5.6 B3G与4G系统的信息安全
-第五章 作业
--第五章 作业
-6.1 移动通信系统的物理模型
-6.2 调制/调解的基本功能与要求
-6.3 MSK/GMSK调制
-6.4 π/4-DQPSK调制
-6.5 3π/8-8PSK调制
-6.6 用于CDMA的调制方式
-6.7 MQAM调制
-第六章 作业
--第六章 作业
-7.1 信道编码的基本概念
-7.2 线性分组码
-7.3 卷积码
--7.3 卷积码
-7.4 级联码
--7.4 级联码
-7.5 Turbo码
-7.6 交织编码
--7.6 交织编码
-7.7 ARQ与HARQ简介
-7.8 信道编码理论上的潜在能力与最大编码增益
-7.9 GSM系统的信道编码
-7.10 IS-95系统中的信道编码
-7.11 CDMA2000系统的信道编码
-7.12 WCDMA系统的信道编码
-第七章 作业
--第七章 作业
-8.1 分集技术的基本原理
-8.2 RAKE接收与多径分集
-8.3 均衡技术
--8.3 均衡技术
-8.4 增强技术与应用
-第八章 作业
--第八章 作业
-9.1 多用户检测的基本原理
-9.2 最优多用户检测技术
-9.3 线性多用户检测技术
-9.4 干扰抵消多用户检测器
-第九章 作业
--第九章 作业
-10.1 OFDM基本原理
-10.2 OFDM中的信道估计
-10.3 OFDM中的同步技术
-10.4 峰平比(PAPR)抑制
-第十章 作业
--第十章 作业
-11.1 多天线信息论简介
-11.2 空时块编码（STBC）
-11.3 分层时空码
-11.4 空时格码（STTC）
-11.5 空时预编码
-11.6 MIMO技术在宽带移动通信系统中的应用
-第十一章 作业
--第十一章 作业
-12.1 引言
--12.1 引言
-12.2 多功率控制原理
-12.3 功率控制在移动通信中的应用
-12.4 无限资源的最优分配
-12.5 速率自适应
-第十二章 作业
--第十二章 作业
-13.1 标准化进程
-13.2 HSPA系统
-13.3 EVDO系统
-13.4 LTE系统
-13.5 WiMax系统
-第十三章 作业
--第十三章 作业
-14.1 TDD原理
-14.2 TD-SCDMA
-14.3 UTRA TDD
-14.4 TD-HSPA
-第十四章 作业
--第十四章 作业
-15.1 移动网络的概念与特点
-15.2 从GSM/GPRS至WCDMA网络演讲
-15.3 第三代（3G）移动通信与3GPP网络
-15.4 从IS-95至CDMA2000网络演讲
-15.5 B3G与4G移动通信网络
-第十五章 作业
--第十五章 作业
-16.1 移动通信中的业务类型
-16.2 呼叫建立与接续
-16.3 移动性管理
-16.4 无线资源管理RRM
-16.5 跨层优化
-第十六章 作业
--第十六章 作业
