网络架构浅谈.docx

网络架构浅谈在技术之后为了适应数据流业务的发展技术日益兴起但是速率很低随后才发展到通信系统通信系统的网络架构图如下所示一般分为如下部分是用户终端设备它主要包括射频处理单元基带处理单元协议栈模块以及应用层软件模块等通过接口与网络设备进行数据交互为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能包括普通话音数据通信移动多媒体应用如浏览等即陆地无线接入网分为基站和无线网络控制器两部分是系统的基站即无线收发信机包括无线收发信机和基带处理部件通过标准的接口和互连主要完成接口物理层协议的处理它的主要功能是扩频调制信道编码及解扩解调信道解码还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能由下列几个逻辑功能模块构成收发放大射频收发系统基带部分传输接口单元基站控制部分是无线网络控制器主要完成连接建立和断开切换宏分集合并无线资源管理控制等功能具体如下执行系统信息广播与系统接入控制功能切换和迁移等移动性管理功能宏分集合并功率控制无线承载分配等无线资源管理和控制功能即核心网络负责与其他网络的连接和对的通信和管理主要功能实体如下是核心网域功能节点它通过接口与相连通过接口与外部网络等相连通过接口与相连通过接口与其它或相连通过接口与相连通过接口与相连的主要功能是提供域的呼叫控制移动性管理鉴权和加密等功能网关移动交换中心是移动网域与外部网络之间的网关节点是可选功能节点它通过接口与外部网络其它相连通过接口与相连通过接口与相连的主要功能是充当移动网和固定网之间的移动关口局完成用户呼移动用户时呼入呼叫的路由功能承担路由分析网间接续网间结算等重要功能服务支持节点服务支持节点是核心网域功能节点它通过接口与相连通过接口与相连通过接口与相连通过接口与通过接口与相连通过接口与相连通过接口与相连通过接口与相连的主要功能是提供域的路由转发移动性管理会话管理鉴权和加密等功能网关支持节点网关支持节点是核心网域功能节点通过接口与相连通过接口与外部数据网络相连提供数据包在移动网和外部数据网之间的路由和封装主要功能是同外部分组网络的接口功能需要提供接入外部分组网络的关口功能从外部网的观点来看就好象是可寻址移动网络中所有用户的路由器需要同外部网络交换路由信息归属位置寄存器归属位置寄存器是核心网域和域共有的功能节点它通过接口与或相连通过接口与相连通过接口与相连的主要功能是提供用户的签约信息存放新业务支持增强的鉴权等功能即外部网络可以分为两类电路交换网络提供电路交换的连接服务如通话服务和均属于电路交换网络分组交换网络提供数据包的连接服务属于分组数据交换网络公共陆地移动网络由政府或它所批准的经营者为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络该网路必须与公众交换电话网互连形成整个地区或国家规模的通信网例如中国移动的为中国联通的为公共交换电话网络一种常用旧式电话系统即我们日常生活中常用的电话网是一种以模拟技术为基础的电路交换网络的中文名称是综合业务数字网俗称一线通它除了可以用来打电话还可以提供诸如可视电话数据通信会议电视等LTE体系结构将3GPPRelease6中的RNCNodeB融合为一体即图1中所示的eNBeNB提供EUTRANRLCMACPDCP物理层协议的功能和控制面RRC协议的功能整个体系趋于扁平化这种系统结构和体系的改变使LTE与现有UTRAN结构相比接口减少降低了成本对设备进行维护管理更方便从性能上来说有利于减少数据传输延迟LTE采用的关键技术主要包括LTE的物理层多址方式下行采用OFDM上行采用SCFDMA链路调制技术支持QPSK16QAM和64QAM三种调制方式支持FDD和TDD两种双工方式支持MIMO最基本要求22最高可以支持44支持链路自适应功能下行采用AMC上行除了AMC还包括传输带宽的自适应调整和发射功率的自适应调整支持HARQ和ARQ功能支持小区干扰抑制以提高小区边缘的数据率和系统容量LTE的网络架构可以分为EUTRAN和EPC两大部分相比于3G技术EUTRAN4GUTRAN3GEPC4GCN3G1EUTRANEvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork更高的空中接口峰值速率以及频谱效率下行100Mbits频谱效率5bitsHz上行50Mbits频谱效率25bitsHz系统的最大带宽为20MHz还支持其它各种系统带宽125MHz16MHz25MHz5MHz10MHz和15MHz等系统带宽以及成对与非成对频段的部署以保证将来在系统部署上的灵活性在EUTRAN中eNodeB之间底层采用IP传输在逻辑上通过X2接口互相连接即形成Mesh型网络这样的网络结构设计主要用于支持UE在整个网络内的移动性保证用户的无缝切换而每个eNodeB通过S1接口和移动性管理实体接入网关MobilityManagementEntityMMEServingGatewaySGW连接一个eNodeB可以和多个MMESGW互连反之亦然在EUTRAN网络中由于没有了RNC整个EUTRAN的空中接口协议结构和原来的UTRAN相比有了较大的不同特别是不同功能实体的位置出现了很多变化原来由RNC承担的功能被分散到了eNodeB和MMESGW上2EPCEvolvedPacketCoreEPC核心网主要由移动性管理设备MME服务网关SGW分组数据网关PGW存储用户签约信息的HSS策略控制单元PCRF等组成其中SGW和PGW可以合设也可以分设EPC核心网架构秉承了控制与承载分离的理念将分组域中SGSN的移动性管理信令控制功能和媒体转发功能分离出来分别由两个网元来完成其中MME负责移动性管理信令处理等功能SGW负责媒体流处理及转发等功能PGW则仍承担GGSN的职能LTE无线系统中取消了RNC网元将其功能分别移至基站eNodeB和核心网网元eNodeB将直接通过S1接口与MMESGW互通简化了无线系统的结构Moto官方说明图