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1.7 移动网分层架构

第二代移动通信系统——全球移动通信系统的系统结构如图1-12所示,整体主要分为移动台、无线接入网、核心网及操作维护中心四部分。

图1-12 GSM系统结构

移动台包含SIM卡和移动终端。无线接入网部分主要包含BT S(Base Transceiver Station,基站)及BSC(Base Station Controller,基站控制器)。BSC为基站与核心网之间交换信息提供接口。操作维护中心提供人—机界面实现对系统设备的检测和控制。

第三代移动通信系统(3G)网络由两部分组成,如图1-13所示。一部分是通用移动通信系统陆地无线接入网络(Universal Mobile Telecommunication System、Terrestrial Radio Access Network,UTRAN),另一部分是核心网络CN,这两部分通过Iu接口连接。核心网从逻辑上可分为电路交换(Circuit Switched,CS)域和分组交换(Packet Switching,PS)域:CS域是电路交换核心网,用于支持电路数据业务;PS域是分组业务核心网,用于支持分组数据业务(GPRS)和一些多媒体业务。根据UTRAN连接到核心网逻辑域的不同,Iu可分为Iu-CS和Iu-PS,其中,Iu-CS是UTRAN与CS域的接口,Iu-PS是UTRAN与PS域的接口,UTRAN包括多个无线网络子系统(Radio Network Subsystem,RNS)。

图1-13 UTRAN组成架构

无线网络子系统包括无线网络控制器(Radio Network Controller,RNC)和一个或多个基站(Node B),Node B 和RNC 通过Iub接口互联在UTRAN 内,不同的RNC通过Iur接口互联,Iur 可以通过RNC之间直接物理连接或通过传输网连接。Node B 相当于GSM 网络中的BTS,它可采用FDD、TDD模式或双模式工作,每个Node B服务于一个无线小区,提供无线资源的接入功能。RNC 相当于 GSM 网络中的基站控制器(BSC),提供无线资源的控制功能。RNS 负责它范围内的蜂窝所需资源。对于用户设备和UTRAN间的每个连接,有一个RNS为服务RNS。

第四代移动通信系统(4G LTE,TD-LTE和FDD-LTE的统称)网络只存在分组域,分为EPC和eNode B两个网元,如图1-14所示。EPC负责核心网部分,信令处理部分为MME,数据处理部分为SGW。eNode B负责接入网部分,也称E-UTRAN,即LTE中的移动通信无线网络。

图1-14 4G LTE结构

E-UTRAN由多个eNode B(Evolved Node B,演进的Node B)组成。eNode B之间通过X2接口彼此互联,eNode B与EPC之间通过S1接口,而eNode B与UE通过LTE-Uu互联。