LTE 一场架构的变革

Long Term Evolution

LTE的发展故事

  • GSM 最成功的2G标准
  • WCDMA 基于GSM的3G标准

3GPP在中后期引入了分组化,增强接入互联网的数据业务,最后完全彻底分组化,系统架构的大变革

  • LTE是RAN的长期演进,SAE 是CN系统架构演进,针对核心层的演进
    radio access network(RAN)
    system architecture evolution(SAE)

  • R99:3G(WCDMA)的第一个正式版本
    这个架构和2G,3G一脉相承,平滑演进,全面继承了WCDMA的技术路线,只是完备了一些

CN(核心网)
CS域传输话音,电路交换网为基础
PS域用于传输数据,在电路网上构建小型的分组网
RAN(无线接入网)
分别进入CS域和PS域

  • R4:系统架构几乎没变
    新一代网络 传送,管理,控制三者分开,模仿了ATM,这时的3G想向ATM发展

  • R5:移动通信的IP化进程开始
    RAN:HSDPA,分组接入的技术,下行是14.1Mb/s,无缝接入互联网
    CN:IP化业务启动,基于SIP控制协议的IMS(IP多媒体子系统)

  • R6:全面的IP化
    RAN:引入HSUPA,形成高速双向接入
    CN:PS域称为基础大网,CS域称为附加域

  • R7:

RAN:可行性研究,物理层引入OFDM,MIMO,高阶调制等。
CN:传统的电信网层次臃肿,网络架构扁平化,两层架构。基于IP的多业务承载。

  • R8:正式发布

RAN:不再向下兼容CDMA接口,接入速率可达100Mb/s
CN:全IP网络架构

  • R9: LTE-Advanced
  • R10:速率下行1Gb/s,上行500Mb/s,LTE-Advanced称为4G的候选标准

SAE核心网网络系统架构的演进

原有CN存在问题:
网络结构复杂:汇接局端局 多层次结构
话音业务传输:静态电路分配,效率很低
基于IP简化CN,针对业务优化,架构扁平化

LTE/SAE 的变革

  • 摆脱了2G3G系统中基于电路性网络的基本理念
    摆脱了逐层控制的臃肿风格
  • 对3G的改造彻底 完全摆脱兼容负担,当然3G RAN可以接入SAE的核心网
  • 因此LTE/SAE技术体质是对3G涉及全局的系统架构的变革Revolution,而不是平滑演进Evolution

范通信网络的演进

  • 移动通信的发展
    1G:模拟通信,重要贡献,蜂窝通信系统
    2G:数字通信,数字化浪潮
    3G:宽带WCDMA,被边缘化了
    4G:分组通信,IP化

  • 模拟网络:多个业务相关网络

service specific network
网络针对业务:建设,运行,优化,比如电话网,无线电广播

  • 数字网络:综合网络
    计算网络,通信网(固定电话却还是模拟阶段),广播电视全面数字化,网络的多业务融合是多年梦想,缺乏整体的认识和理念,足够的技术和合理的策略,但是ISDN失败了。

数字化的审视
1.数字化的传统认识:集成电路的超大规模,通信系统的再生式中继。
2.高层次的审视:信源统一(统一成比特流),处理统一(DSP称为统一的理论和方法),实现统一(数字电路称为基本的实现技术)

  • NGN网络,基于分组的网络
    业务,传送,控制的三者独立

分组传送,分组承载,统一网络

支持范移动性,提供各种电信级业务

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