⑴ 移動通信網的主要結構有哪些
移動通信網的組成
移動通信網由無線接入網、核心網和骨幹網三部分組成。無線接入網主要為移動終端提供接入網路服務,核心網和骨幹網主要為各種業務提供交換和傳輸服務。從通信技術層面看,移動通信網的基本技術可分為傳輸技術和交換技術兩大類。
從傳輸技術來看,在核心網和骨幹網中由於通信媒質是有線的,對信號傳輸的損傷相對較小,傳輸技術的難度相對較低。但在無線接入網中由於通信媒質是無線的,而且終端是移動的,這樣的信道可稱為移動(無線)信道,它具有多徑衰落的特徵,並且是開放的信道,容易受到外界干擾,這樣的信道對信號傳輸的損傷是比較嚴重的,因此,信號在這樣信道傳輸時可靠性較低。同時,無線信道的頻率資源有限,因此有效地利用頻率資源是非常重要的。也就是說,在無線接入網中,提高傳輸的可靠性和有效性的難度比較高。
從網路技術來看,交換技術包括電路交換和分組交換兩種方式。目前移動通信網和移動數據網通常都有這兩種交換方式。在核心網中,分組交換實質上是為分組選擇路由,這是一種類似於移動IP選路機制(或稱為路由技術),它是通過網路的移動性管理(MM)功能來實現的
⑵ 移動網路與聯通構造原理
移動網路和聯通網路構造原理都屬於移動通信網路體系架構:網路架構,該架構可分為三大模塊:網路部署場景、接入網和核心網。
具體的構造原理和試驗如下:
3.1.1中國移動黑龍江公司網路部署場景設計方案
1.室外藉助分布式天線(distributedantennasystem,DAS)和大規模MIMO(multipleinputmulti-pleoutput)配備基站,天線元件分散放置在小區,且通過光纖與基站連接。移動事物(如終端)部署Mo-bileFemtocell,可以動態地改變其到運營商核心網路的連接。同時,部署虛擬蜂窩作為宏蜂窩的補充,提升了室外覆蓋率。
2.室內用戶需要與安裝在室外建築的大型天線陣列的室內AP進行通信,這樣就可以利用多種適用於短距離通信的技術實現高速率傳輸,比如60GHz毫米波通信,可以解決頻譜稀缺問題。
3.1.2 中國移動黑龍江公司接入網設計方案
5G通信網路接入網部署中,採用新型的分布式基站進行組網把宏基站的部分載波通過標準的CPRI介面拉遠實現分布式組網,也就是將傳統基站的基帶處理部分(BBU)和射頻收發信機部分(RRU)設計成單獨的模塊。分布式基站不僅帶來快速、便捷的網路部署,而且有利於大幅降低運營商建網的成本。由於無線頻譜資源的高價格、高頻通信技術的使用,使原有基站覆蓋密度越來越大,因此必須對無線接入側的網路做相應的調整,才能保證5G網路下的無線帶寬及物聯需求的應用。
CoP(CPRI over Packet)承載技術是承接5G通信網路接入網中的研究和部署重點。為滿足業務需求和基站承載,需要建立一種新的承載技術架構來滿足雲通信的需求,現通過以下幾點方案進行接入網部署:
在RRU增加的情況下使其滿足免機房需要,新的CoP FO 設備能跟RRU供址部署,建立成一個新的前傳網路(Fronthanl),通過CoP FO 設備將RRU進行匯聚傳給接入側的A設備。該方式針對現有IP RAN設備基本無需改動,只需要在原有的設備中插入帶有CRPI協議的新增板卡就可以工作。
對於Fronthanl接入側的保護機制有CPRI介面和ETH介面;網路側保護機制可以採用線性「1+1」保護或環網Wrapping、Steering保護。
對於無線側RRU的接入點模塊FO是全室外模式,易部署、省機房,滿足於大網路容量要求。
在組網類型上,優先選用環型拓撲結構,可以實現RRU任意的部署,實現接入設備A無源CWDM解決方案。
3.1.2 中國移動黑龍江公司核心網設計方案
1.現有核心網網元由傳統平台向雲平台演進
(1)RCS在互聯網基地部署應用,IMS AS、CSCF/BGCF等網元進行技術試點;
(2)控制類網元(MME、PCRF)、數據類網元(HSS、HLR)、信令轉接網元(DRA)等正在研究設計階段,成熟後馬上推動現網引入;
(3)媒體轉發面網元(MGW/SBC),根據SDN技術進行進行部署;
(4)2G、3G電路域相關網元正逐步融合、替換和退網,不再考慮運化升級。
構建以DC為中心的網路雲化平台,部署基於雲化架構的NFV(網路功能虛擬化),引入跨DC部署與無狀態設計,並將傳統核心網業務搬遷至此雲化平台;
2.控制面網元功能重構
(1)業務處理節點:承接傳統核心網GW/SBC等媒體接入處理類網元的功能;
(2)融合控制接節點:承接傳統核心網MME/CSCF/HSS等管理控制類網元和HSS的等用戶數據類網元的功能;
(3)業務能力節點:承接傳統核心網應用服務AS/業務平台類網元的功能層次,同時支持提供網路能力開放和網路拓撲設置功能。
3.引入C/U分離,並利用MEC技術構建分布式網路,保障低時延業務應用。
4.引入SBA架構、網路切片Slicing、接入無關技術Access Agnostic,為各式各樣差異化需求提供on demand服務,以支撐5G業務。
3.2 5G關鍵技術
3.2.1 CoP(CPRI over Packet)承載技術
CoP承載技術是集成前傳承載和後傳承載的中心樞紐模塊,採用的是高效裝載技術,其由於CRPI結構化和非結構化是的數據成幀靈活,便於整個網路調節,採用光承載,繼承了原有波分承載的有點,也能進一步節省傳輸光纜。CPRI over Packet的NGFI承載方案,具體對比指標比較如下:
3.2.2 網路功能虛擬化(net-workfunctionvirtualization,NFV)
NFV(網路功能虛擬化)利用軟硬體解耦及功能抽象,以虛擬化技術降低昂貴的設備成本費,根據業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離等步驟,讓運營商可通過此極速將承載各種網路功能的通用硬體與雲計算虛擬化技術相結合,實現網元虛擬化和虛擬網路可編程,簡化網路升級的步驟和降低購買新專用網路硬體的成本,把網路技術重點放到部署新的網路軟體上。
3.2.3 基於OFDM優化的波形和多址接入
5G NR設計過程中最重要的一項決定,就是採用基於OFDM優化的波形和多址接入技術,因為OFDM 技術被當今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統廣泛採用,因其可擴展至大帶寬應用,而具有高頻譜效率和較低的數據復雜性,因此能夠很好地滿足 5G 要求。 OFDM 技術家族可實現多種增強功能,例如通過加窗或濾波增強頻率本地化、在不同用戶與服務間提高多路傳輸效率,以及創建單載波 OFDM 波形,實現高能效上行鏈路傳輸。
不過OFDM體系也需要創新改造,才能滿足5G的需求:
1. 通過子載波間隔擴展實現可擴展的OFDM參數配置;
2. 通過OFDM加窗提高多路傳輸效率。
3.2.4 靈活的框架設計
5G NR靈活的框架設計:
1. 可擴展的時間間隔(Scalable Transmission Time Interval (TTI))
相比當前的 4G LTE網路,5G NR將使時延降低一個數量級。目前LTE網路中,TTI(時間間隔)固定在1 ms(毫秒)。為此,3GPP在4G演進的過程中提出一個降低時延的項目。盡管技術細節還不得而知,但這一項目的規劃目標就是要將一次傅里葉變換的時延降低為目前的1/8(即從1.14ms降低至143µs(微秒)。
2. 自包含集成子幀(Self-contained integrated subframe)
自包含集成子幀是另一項關鍵技術,對降低時延、向前兼容和其他一系列5G特性意義重大。通過把數據的傳輸(transmission)和確認(acknowledgement)包含在一個子幀內,時延可顯著降低。
3. 先進的新型無線技術(Advanced wireless technologies)
5G必然是在充分利用現有技術的基礎之上,充分創新才能實現的,而4G LTE正是目前最先進的移動網路平台,5G在演進的同時,LTE本身也還在不斷進化(比如最近實現的千兆級4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先進技術,如載波聚合,MIMO技術,非共享頻譜的利用等等。
大規模MIMO:
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術是目前無線通信領域的一個重要創新研究項目,通過智能使用多根天線(設備端或基站端),發射或接受更多的信號空間流,能顯著提高信道容量;而通過智能波束成型,將射頻的能量集中在一個方向上,可以提高信號的覆蓋范圍。
毫米波:
全新 5G 技術正首次將頻率大於 24 GHz 以上頻段(通常稱為毫米波)應用於移動寬頻通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數據傳輸速度和容量,這將重塑移動體驗。但毫米波的利用並非易事,使用毫米波頻段傳輸更容易造成路徑受阻與損耗(信號衍射能力有限)。通常情況下,毫米波頻段傳輸的信號甚至無法穿透牆體,此外,它還面臨著波形和能量消耗等問題。
⑶ 移動網路架構
2G/3G/4G 他們的網路結構是不太一樣的。
2G:UE(移動台)-BTS(基站)-BSC(基站管理器)-MSC(移動交換中心)-BSC(基站管理器)-BTS(基站)-UE(移動台)
3G:電路域走話音:UE(移動台)-Node B(節點B)-RNC(無線網路控制器)-電路域CS[MSC(移動交換中心)]-RNC(無線網路控制器)-Node B(節點B)-UE(移動台)
分組域走數據:UE(移動台)-Node B(節點B)-RNC(無線網路控制器)-分組域PS[SGSN(服務GPRS支持節點)]-分組域PS[GGSN(網關GPRS支持節點)]-互聯網
4G:只有分組域:UE(移動台)-eNode B(演進型節點B)-SGSN(服務GPRS支持節點)-GGSN(網關GPRS支持節點)-互聯網
在4G中,eNode B融合了部分RNC的功能,而RNC直接融合到核心網去了。
2G也能走數據,但是由於只有10Kbps左右,所以忽略不計了。
4G目前沒有通話功能,但是架構上設計了通話模塊Volte,只是沒有大面積普及,只有試點,而4G的通話主要是切換到其他制式的通訊網路上,移動是切換到2G,聯通是切換到3G。
⑷ LTE通信網路的網路結構是什麼
LTE網路特點
與傳統3G網路比較,LTE的網路結更加簡單扁平,降低組網成本,增加組網靈活性,主要特點表現在:
網路扁平化使得系統延時減少,從而改善用戶體驗,可開展更多業務;
網元數目減少,E-UTRAN只有一種節點網元E-Node B,使得網路部署更為簡單,網路的維護更加容易;
取消了RNC的集中控制,避免單點故障,有利於提高網路穩定性;
LTE-扁平化接入網路架構
LTE的主要網元包括:
E-UTRAN(接入網):e-NodeB組成
EPC(核心網):MME,S-GW,P-GW
LTE的網路介麵包括:
X2介面:e-NodeB之間的介面,支持數據和信令的直接傳輸
S1介面:連接e-NodeB與核心網EPC的介面
S1-MME:e-NodeB連接MME的控制面介面
S1-U:e-NodeB連接S-GW 的用戶面介面
E-Node B
具有現3GPP Node B全部和RNC大部分功能,包括:
物理層功能
MAC、RLC、PDCP功能
RRC功能
資源調度和無線資源管理
無線接入控制
移動性管理
MME
NAS信令以及安全性功能
3GPP接入網路移動性導致的CN節點間信令
空閑模式下UE跟蹤和可達性
漫遊
鑒權
承載管理功能(包括專用承載的建立)
Serving GW
支持UE的移動性切換用戶面數據的功能
E-UTRAN空閑模式下行分組數據緩存和尋呼支持
數據包路由和轉發
上下行傳輸層數據包標記
PDN GW
基於用戶的包過濾
合法監聽
IP地址分配
上下行傳輸層數據包標記
DHCPv4和DHCPv6(client、relay、server)
⑸ 移動通信網的基本網路結構包括哪些功能
結構模塊有
移動台
交換子系統
auc
omc
bts
,移動台和bts負責信息的接收和發送,auc負責用戶的鑒權,計費管理,omc負責全網的監控