⑴ 技術解讀 3G和4G LTE網路架構之間的區別
4G LTE去掉了3G中的RNC,它的功能在4G中分散到ENODEB和GW中;
去掉了CS電路域,EPC允許CS以及PS的接入;
信令和數據的分離MME負責信令以及移動性管理,S-GW負責數據流處理和轉發;
增加了X2,S1介面
⑵ 移動通信的架構主要包括哪三大部分
移動通信的架構主要包括核心網、無線接入網和終端設備三大部分。
核心網是移動通信架構的「大腦」,負責處理數據交換、用戶管理、業務控制等核心功能。在4G網路中,核心網通過EPC(Evolved Packet Core)系統來管理用戶的移動數據業務,實現用戶身份認證、計費、數據連接等功能。到了5G時代,核心網進一步演化為更加高效、靈活的結構,以支持更多樣化的業務需求。
無線接入網是移動通信架構的「觸手」,通過無線電波將終端設備與核心網連接起來,實現了移動通信的無線傳輸。無線接入網包括基站、基站控制器等關鍵組件。基站負責接收和發送無線信號,而基站控制器則負責管理基站的運行和資源配置。5G時代的無線接入網採用了更高頻段的無線電波和更先進的技術,如大規模MIMO(多輸入多輸出)天線技術,從而提供了更高速、更穩定的移動網路服務。
終端設備是移動通信架構的「末梢」,包括智能手機、平板電腦、物聯網設備等,用戶通過這些設備接入移動網路,享受各種移動服務。隨著智能終端的普及和功能的日益強大,用戶不僅可以進行語音通話和簡訊交流,還能隨時隨地訪問互聯網、觀看高清視頻、進行在線游戲等。
⑶ 3G→4G→5G:一張圖看懂核心網演進史
3G與4G之間的核心網演進,從3GPP標準的誕生,到4G首版標准Release 8的發布,核心網經歷了從電路交換到分組交換的轉變。Release 8引入了EPC(Evolved Packet Core)架構,實現所有服務通過IP協議驅動,傳統電路交換域被整合到核心網中。MME(移動管理實體)整合了傳統MSC和EIR的功能,負責移動寬頻網路的鑒權、漫遊和會話管理。HSS(歸宿用戶伺服器)承擔了3G系統的HLR和AuC的職責,存儲所有網路用戶信息。S-GW(服務網關)和PDN-GW(分組數據網網關)分別繼承了SGSN和GGSN的部分功能,負責路由數據包和與外部網路連接。此外,PCRF(策略與計費規則功能單元)作為業務數據流和IP承載資源的策略與計費控制決策點。
4G核心網的CUPS(CP與UP分離)架構的提出,旨在支持不斷增長的數據流量和核心網的模塊化與可擴展性。在CUPS架構下,PDN-GW分離為PGW-C和PGW-U,S-GW分離為SGW-C和SGW-U,TDF(流量檢測功能)也分拆為TDF-C和TDF-U。這使得控制面和用戶面可以獨立擴展,為更靈活的數據處理提供了支持。
進入5G時代,核心網經歷了一次更深刻的變革。NFV(網路功能虛擬化)和SDN(軟體定義網路)技術的不斷發展,推動了核心網架構的進一步優化。5G核心網的核心變化體現在兩個方面:一是支持全虛擬化架構,將傳統實體網元演變為軟體化的網路功能;二是除了對4G核心網的演進,還引入了控制和操作網路切片的功能。
5G核心網的演進包括對傳統MME、UDM(統一數據管理)、SMF(會話管理功能)、PCF(策略控制功能)等的分拆與整合。AMF(接入和移動性管理功能)負責注冊、連接和可達性管理以及接入認證與鑒權。UDM和AUSF(統一用戶服務功能)整合了傳統HSS的職責,負責存儲所有網路用戶信息。SMF負責會話管理,UPF(用戶平面功能)整合了PGW-U、SGW-U和TDF-U的功能。PCF(策略控制功能)提供4G PCRF實體中的策略和計費規則。
5G核心網還引入了網路切片支持,至少需要包含AMF、SMF、PCF、AUSF、UDM和UPF等基本功能。此外,為控制和操作每個網路切片,還提出了NEF(網路開放功能)、NSSF(網路切片選擇功能)、UDSF(非結構化數據存儲功能)、NWDAF(網路數據分析功能)、CHF(計費功能)、NRF(網路存儲庫功能)、UDR(統一數據存儲庫)、LMF(位置管理功能)等功能。這些功能共同作用,為網路提供更高效、靈活的管理與服務。