GSM、WCDMA、LTE系统网元架构

1、GSM系统网元架构:

一套完整的蜂窝移动通信系统主要是由交换网络子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)、移动台(MS)及操作维护子系统(OMS)四大子系统设备组成。

NSS 包括:

MSC: 交换,采集原始通话记录,移动性管理;

HLR: 用来储存本地用户位置信息的数据库;

VLR:用来储存来访用户位置信息的数据库;

EIR: 存储移动台设备(ME)参数的数据库;

AUC:可靠地识别用户身份;

IWF:提供与其它数据网络的链接,数率匹配,协议匹配;

EC: 用于消除PLMN与PSTN通话时,PLMN一侧的回声;

BSS 包括:

BSC: 无线资源的控制与管理;

BTS:无线相关功能的实施者;

XCDR:变码器,完成空中编码与陆地网络变码之间的转换;

MS 包括:

ME: 移动设备(手机)

SIM: SIM卡

OMS 包括:

NMC: 负责移动网络的全局性管理;

OMC: 负责移动网络的区域性管理;

2、WCDMA网络架构:

CN指核心网,UTRAN接入网,UE用户设备。

UTRAN中,Node B指基站,RNC指基站控制器(或者无线网络控制器)。基站和手机的接口叫Uu接口,又称空口。基站和RNC之间的接口叫lub接口,CS和RNC之间的接口叫lu-CS。PS和RNC之间的接口叫lu-PS接口。CS用来处理语音业务,PS用来处理数据业务。RNC和RNC之间的接口称为lur接口,该接口主要是跨RNC切换中使用的。

3、LTE网络架构:

eNB是eNodeB的简写,它为用户提供空中接口(air interface),用户设备可以通过无线连接到eNB,也就是我们常说的基站,然后基站再通过有线连接到运营商的核心网。在这里注意,我们所说的无线通信,仅仅只是手机和基站这一段是无线的,其他部分例如基站与核心网的连接,基站与基站之间互相的连接,核心网中各设备的连接全部都是有线连接的。一台基站(eNB)要接受很多台UE的接入,所以eNB要负责管理UE,包括资源分配,调度,管理接入策略等等。

MME是Mobility Management Entity的缩写,是核心网中最重要的实体之一,提供以下的功能:

  • NAS 信令传输
  • 用户鉴权与漫游管理(S6a)
  • 移动性管理
  • EPS承载管理

SG-W是Serving Gateway 的缩写,主要负责切换中数据业务的传输。

X2用户面的接口是建立在GTP-U协议的基础上,连接两个基站,传输基站间的数据。(X2 handover等)

S1-MME:S1AP协议如前所述,是S1 连接建立的时候用来传输信令的协议,该协议负责S1接口的管理,E-RAB的管理,还有NAS信令的传输,以及UE上下文的管理。

 

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