从2G到5G，核心网的演进过程和思路解析.doc

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1、从2G到5G，核心网的演进过程和思路解析　　　　首先我们从2G开始说起吧。　　当年小枣君刚刚入职的时候，学习的就是2G核心网。　　那时候的核心网设备，是这样的：　　　　中兴2G核心网设备　　大大宽宽的机柜，有好几层机框，然后每层机框插了很多的单板。单板很薄很轻，面板是塑料的，很容易坏。　　　　翻了半天电脑，找来一张当时培训机房的珍贵照片　　这个设备，名字就叫MSC（MobileSwitchingCenter），移动交换中心。　　我们来看看当时的网络架构图：　　　　2G网络架构　　可以看出来，组网非常简单，MSC就是核心网的最主要设备。HLR、EIR和用户身份有关，用

2、于鉴权。　　注意：之所以图上面写的是“MSC/VLR”，是因为VLR是一个功能实体，但是物理上，VLR和MSC是同一个硬件设备。相当于一个设备实现了两个角色，所以画在一起。HLR/AUC也是如此，HLR和AUC物理合一。　　后来，到了2.5G。是的没错，2G和3G之间，还有一个2.5G——就是GPRS。　　在之前2G只能打电话发短信的基础上，有了GPRS，就开始有了数据（上网）业务。　　　　于是，核心网有了大变化，开始有了PS核心网。PS，PacketSwitch，分组交换，包交换。　　红色部分为PS交换　　SGSN：ServingGPRSSupportNode，服

3、务GPRS支持节点　　GGSN：GatewayGPRSSupportNode，网关GPRS支持节点　　SGSN和GGSN都是为了实现GPRS数据业务　　　　很快，基站部分跟着变，2.5G到了3G，网络结构变成了这样：　　　　（为了简单，HLR等网元我就没画了）　　3G基站，由RNC和NodeB组成。　　到了3G阶段，设备商的硬件平台进行彻底变革升级。以中兴设备为例，就从以前2G的V1平台，变成了3G的V3平台。　　　　中兴V3硬件平台机架　　　　机架内部　　（单板比2G重，而且面板都是金属的了）　　　　机框后侧　　（主要是提供网线、时钟线、信号线接口）　　大家不要小

4、看了硬件平台，实际上，就像最开始华为的C&C08、中兴的ZXJ10一样，设备商自家的很多不同业务的设备，都是基于同一个硬件平台进行开发的。不可能每个设备都单独开发硬件平台，既浪费时间和精力，又不利于生产和维护。　　稳定可靠且处理能力强大的硬件平台，是产品的基石。　　3G除了硬件变化和网元变化之外，还有两个很重要的思路变化。其中之一，就是IP化。　　以前是TDM电路，就是E1线，中继电路。　　　　粗重的E1线缆　　IP化，就是TCP/IP，以太网。网线、光纤开始大量投入使用，设备的外部接口和内部通讯，都开始围绕IP地址和端口号进行。　　　　中兴V3硬件平台上的光纤　　

5、第二个思路变化，就是分离。　　具体来说，就是网元设备的功能开始细化，不再是一个设备集成多个功能，而是拆分开，各司其事。　　在3G阶段，是分离的第一步，叫做承载和控制分离。　　在通信系统里面，说白了，就两个（平）面，用户面和控制面。如果不能理解两个面，就无法理解通信系统。　　　　用户面，就是用户的实际业务数据，就是你的语音数据，视频流数据之类的。　　而控制面，是为了管理数据走向的信令、命令。　　这两个面，在通信设备内部，就相当于两个不同的系统，　　2G时代，用户面和控制面没有明显分开。3G时代，把两个面进行了分离。　　　　接着，SGSN变成MME，GGSN变成SGW/

6、PGW，也就演进成了4G核心网：　　　　4GLTE网络架构　　（注意，基站里面的RNC没有了，为了实现扁平化，功能一部分给了核心网，一部分给了eNodeB）　　MME：MobilityManagementEntity，移动管理实体　　SGW：ServingGateway，服务网关　　PGW：PDNGateway，PDN网关　　演进到4G核心网之前，硬件平台也提前升级了。　　还是以中兴为例，开始启用ATCA/ETCA平台（后来MME就用了它），还有xGWT8000平台（后面PGW和SGW用了它，PGW和SGW物理上是一体的）。　　　　中兴ATCA机框　　ATCA：Ad

7、vancedTelecomCompuTIngArchitecture，先进电信计算架构　　ETCA：enhancedATCA，增强型ATCA　　　　中兴xGW（T8000）硬件平台　　其实就是一个大路由器　　在3G到4G的过程中，IMS出现了，取代传统CS（也就是MSC那些），提供更强大的多媒体服务（语音、图片短信、视频电话等）。IMS，使用的也主要是ATCA平台。　　前面所说的V3平台，实际上很像一个电脑，有处理器（MP单板），有网卡（以太网接口卡，光纤接口卡）。而V4的ATCA平台，更像一台电脑了，前面你也看到了，名字就叫“先进电信计算平台”，也就是“电信服