無線接入網(wǎng)：負(fù)責(zé)接收用戶終端的無線信號，由此接入到通信網(wǎng)絡(luò)；
核心網(wǎng)：對用戶數(shù)據(jù)的管理及具體業(yè)務(wù)處理，并作為承載網(wǎng)絡(luò)提供到外部網(wǎng)絡(luò)的接口。
一、GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2G）
通常，我們所說的2G網(wǎng)絡(luò)指的就是基于GSM的網(wǎng)絡(luò)，它的結(jié)構(gòu)主要由四部分構(gòu)成：
移動臺MS（Mobile Station），它的功能是負(fù)責(zé)無線信號的收發(fā)及處理；
基站子系統(tǒng)BSS（Base Station Subsystem），它屬于接入網(wǎng)部分，由基站收發(fā)信臺BTS（Base Transceiver Station）和基站控制器BSC（Base Station Controller）兩部分構(gòu)成。BTS通過Um空中接口收到MS發(fā)送的無線信號，然后將其傳送給BSC，在BSC負(fù)責(zé)無線資源的管理及配置（諸如功率控制，信道分配等），然后通過A接口傳送至核心網(wǎng)部分；
網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS（Network and Switching Subsystem），它是核心網(wǎng)的核心部分，主要由MSC、VLR、HLR、AUC、EIR等功能實體組成。其中，移動業(yè)務(wù)交換中心MSC（Mobile service Switching Center）是NSS核心，負(fù)責(zé)處理用戶具體業(yè)務(wù)；訪問位置寄存器VLR（Visit Location Register）和歸屬位置寄存器HLR（Home Location Register）主要負(fù)責(zé)移動性管理及用戶數(shù)據(jù)庫管理的功能；鑒權(quán)中心AUC（Authentication Center）和設(shè)備識別寄存器EIR（Equipment Identity Register）主要負(fù)責(zé)安全性方面的功能；網(wǎng)關(guān)型GMSC負(fù)責(zé)提供接入外部網(wǎng)絡(luò)接口；
操作管理系統(tǒng)OMS（Operations Management System），它主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視，狀態(tài)報告及故障診斷等，在此不作具體介紹。
GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：
GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：http://www.tlsun.com.cn/tc/index_menu2.asp?menu_serial=17&menu_id=68
二、GPRS疊加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2.5G）
從GSM網(wǎng)絡(luò)（2G）演進(jìn)到GPRS網(wǎng)絡(luò)（2.5G），最主要的變化是引入了分組交換業(yè)務(wù)。原有的GSM網(wǎng)絡(luò)是基于電路交換技術(shù)，不具備支持分組交換業(yè)務(wù)的功能。因此，為了支持分組業(yè)務(wù)，在原有GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上增加了幾個功能實體，相當(dāng)與在原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一小型網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)成GPRS網(wǎng)絡(luò)。
接入網(wǎng)方面，在BSC上增加了分組控制單元PCU（Packet Control Unit），用以提供分組交換通道；
核心網(wǎng)方面，增加了服務(wù)型GPRS支持節(jié)點SGSN（Service GPRS Supported Node）和網(wǎng)關(guān)型GPRS支持節(jié)點GGSN（Gateway GPRS Supported Node），功能方面與MSC和GMSC一致，只不過處理的是分組業(yè)務(wù)，外部網(wǎng)絡(luò)接入IP網(wǎng)；
從GPRS疊加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開始，引入了兩個概念。一個是電路交換域，一個是分組交換域，也就是我們常說的Cs域與Ps域。
GPRS疊加網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：
三、UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（3G）
通信技術(shù)發(fā)展到3G，在速率發(fā)面有了質(zhì)的提高，而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，同樣發(fā)生巨大變化。
首先，伴隨技術(shù)的發(fā)展，空中接口也隨之改變。之前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的Um空中接口換成了Uu接口，而接入網(wǎng)與核心網(wǎng)接口也換成了Iu口；然后，在接入網(wǎng)方面，不再包含BTS和BSC，取而代之的是基站NodeB與無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC（Radio Network Controller），功能方面與之前保持一致，在核心網(wǎng)方面基本與原有網(wǎng)絡(luò)共用，無太大區(qū)別。
NodeB的功能：主要完成射頻處理和基帶處理兩大類工作。射頻處理：主要完成發(fā)送或接收高頻無線信號，以及高頻無線信號和基帶信號的相互轉(zhuǎn)換功能；基帶處理：主要完成信道編/譯碼、復(fù)用/解復(fù)用、擴(kuò)頻調(diào)制及解擴(kuò)/解調(diào)功能。
RNC的功能：主要負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)基站間配合工作，主要完成系統(tǒng)接入控制、承載控制、移動性管理、宏分集合并、無線資源管理等控制功能。
CS域：電路交換，主要包括一些語音業(yè)務(wù)，也包括電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最常見的是傳真業(yè)務(wù)；
PS域：分組交換，主要是常見的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，也包括流媒體業(yè)務(wù)、VOIP（voice over IP）等等。
UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：
四、LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（4G）
很多人說所謂的4G，即LTE技術(shù)不是一種演進(jìn)，而是一場變革。其實，我們不需要太多的了解技術(shù)細(xì)節(jié)，但從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，我們就能看出一二。
整個LTE網(wǎng)絡(luò)從接入網(wǎng)和核心網(wǎng)方面分為E-UTRAN和EPC。首先，接入網(wǎng)方面，它不再包含兩種功能實體，整個網(wǎng)絡(luò)只有一種基站eNodeB，它包含了整個NodeB和部分RNC的功能，演進(jìn)過程可以概括為：“少一層，多一口，胖基站”；其次，EPC（Evolved Packet Core）方面，它對之前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠保持前向兼容，而自身結(jié)構(gòu)方面，也不再有之前各種實體部分，取而代之的主要就換成了移動管理實體MME（Mobile Management Entity）與服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，外部網(wǎng)絡(luò)只接入IP網(wǎng)。
1.無線接入網(wǎng)：
少一層：四層組網(wǎng)架構(gòu)變?yōu)槿龑?，去掉了RNC(軟切換功能也不復(fù)存在)，減少了基站和核心網(wǎng)之間信息交互的多節(jié)點開銷，用戶平面時延大大降低，系統(tǒng)復(fù)雜性降低；
多一口：以往無線制式基站之間是沒有連接的，而eNodeB直接通過X2接口有線連接，可以以光纖為載體，實現(xiàn)無線側(cè)IP化傳輸，使得基站網(wǎng)元之間可以協(xié)調(diào)工作。當(dāng)eNodeB互連后，形成類似于“mesh”的網(wǎng)絡(luò)，避免某個基站成為孤點，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的健壯性；
胖基站：eNodeB的功能由3G階段的NodeB,RNC,SGSN,GGSN的部分功能演化而來，新加了系統(tǒng)接入控制、承載控制、移動性管理、無線資源管理、路由選擇等。
2.核心網(wǎng)：1）CS域的業(yè)務(wù)承載在PS域，實現(xiàn)了核心網(wǎng)的IP化。通常所說的“單一網(wǎng)絡(luò)了架構(gòu)”，就是指全網(wǎng)為基于分組業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；
2）全網(wǎng)IP化：各網(wǎng)元節(jié)點間的接口也使用IP傳輸?；ヂ?lián)網(wǎng)中的IP傳輸比無線通信中的ATM傳輸效率高，但I(xiàn)P傳輸是Best Effort的傳輸方式，缺乏QoS保障。LTE全網(wǎng)IP化的關(guān)鍵支撐就是端到端的QoS保障機(jī)制。
3）控制面和用戶面相分離。
LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：
從以上四幅結(jié)構(gòu)圖，基本就可以包括2G到4G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)過程，過程中發(fā)生的變化也比較清晰，對比總結(jié)，可以得出兩個趨勢吧，也是眾口相傳，講爛了的。不過，我從這幾個連續(xù)的圖能夠有更感性的認(rèn)識：一，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨向于實體減少，也就是網(wǎng)上書中所謂的扁平化，帶來的好處就是減少成本，降低時延；二，所有的通信最終連接至全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。通過這樣一番的學(xué)習(xí)過程，我對通信技術(shù)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合，特別是VoIP技術(shù)更加期待。之前在看《浪潮之巔》一書中，有關(guān)思科與微軟部分，都早已在VoIP方面都有長遠(yuǎn)的規(guī)劃，這個領(lǐng)域大有作為，對我自己拭目以待。
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