移动通信网络架构知识点总结
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2016-09-03
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移动通信网络架构
一、前言
移动通信从上世纪 80 年代开始发展，已经经历了第一代模拟移动通信系统
（1G ），和第二代数字移动通信系统（ 2G）与第三代数字移动通信系统
（3G），如今正处于第四代数字移动通信系统（4G）商用阶段，第五代数字移
动通信系统（5G）还未进入标准制定阶段，预计于 2020 年投入商用。
2G 的典型制式为 GSM 和 CDMA，3G 时的主流制式为 WCDMA，CDMA2000
以及 TD-SCDMA，当前 4G 的制式统一为 LTE（TDD-LTE 和 FDD-LTE）。本文简要
回顾 2/3/4G 移动通信网络架构，重点关注其核心网部分以及 4G 核心网中互联
网业务的技术架构。
二、2/3/4G 移动通信网络架构
2.1 2G 移动通信网络架构
我们以 2G 中的 GSM 网络架构为例。2G 的用户终端称为移动台（MS，Mobile
Staon），移动台首先连接到无线接入网（RAN，Radio Access Network）。无线
接入网的核心是基站子系统（BSS，Base Staon Subsystem），其包括基站控制
器 （ BSC ， Base Staon Controller ） 和 基 站 收 发 器 （ BST ， Base Staon
Transceiver）两部分。接入网进一步接入核心网（CN，Core Network），网络子
系统（NSS，Network Staon Subsystem）是核心网的核心部分，主要包括移动
交 换 中 心 （ MSC ， Mobile Switching Center ） ， 网 关 移 动 交 换 中 心
（GMSC，Gateway Mobile Switching Center），归属位置寄存器（HLR，Home
Locaon Register），访问位置寄存器（VLR，Visitor Locaon Register），鉴权中
心（AUC，Authencaon Center）和设备识别寄存器（EIR，Equipment Identy
Register）。核心网最后连接到外部网络，比如公用电话交换网（PSTN，Public
Switched Telephone Network）。
2.2 2.5G 移动通信网络架构
2.5G 网络实际上指的就是通用分组无线业务（GPRS，General Packet Radio
Service）。基于电路交换的 GSM 网络演进到 GPRS 网络主要是引入了分组交换
技术，这使得原来只能提供语音、视频通话和短信业务的 2G 网络演进成了同时
具备提供分组业务的 2.5G 网络，比如在线视频、网页浏览、即时通信、游戏等
业务。在这个演进过程中，在无线接入网方面，基站控制器增加了分组控制单
元（PCU，Packet Control Unit）；在核心网方面，增加了服务型 GPRS 支持节点
（ SGSN ， Service GPRS Support Node ） 和 网 关 型 GPRS 支 持 节 点
（GGSN，Gateway GPRS Support Node）。由此核心网分为电路域（CS，Circuit
Switch Domain）和分组域（PS，Packet Switch Domain）。接入网 BSC 通过 A 接
口与电路域核心网相连，通过 Gb 接口与分组域核心网相连。电路域的主要网元
MSC、GMSC 功能分别与分组域的主要网元 SGSN、GGSN 一致，只不过前者处理
电路交换业务，后者处理分组业务，并接入外部网络 IP 网。
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