通信系统发展概述

通信系统发展概述前言

你们脑中对运营商的网络及业务的认识：运营商提供哪些业务？打电话、手机上网（网页、视频、微信、APP…）、增值业务（短信、彩信、手机报…）、家庭宽带、专线…运营商的全网网络架构是什么？

2G网、4G网、5G网…

无线网、核心网、IP网、信令网、传输网…各子网络具体是怎么连接、如何运作的？各业务在网络中如何实现的？打电话、上网都是怎么实现的……本课程将深入浅出一一解答上述问题。

信息知天下，网络无处不在移动通信网的发展

移动通信网的发展

什么是移动全业务

全业务内涵移动全业务内涵运营商各业务流程2/4G语音业务流程2/4G数据业务流程5G业务流程目录

运营商整网网络结构IP专用承载网及cmnet网介绍

2/4/5G/全业务端到端组网举例：手机上网端到端及宽带业务端到端运营商整体网络详解发展历程、业务内容、业务流程、网络架构——剥洋葱式解析移动网络一、移动通信系统发展概述

移动通信技术的更迭日新月异，短短三十年时间，移动通信完成了从模拟到数字，从话音到数据，从低速到高速的跨越移动通信发展的最终目标是实现任何人(whoever)可以在任何时候(whenever)、任何地方(wherever)与其它任何人(whomever)以任何方式(whatever)进行通信！AMPSTACSNMT其它模拟技术GSMCDMAIS95TDMAIS-136PDC需求驱动数字技术语音业务UMTSWCDMACDMA2000需求驱动数据业务TD-SCDMA第一代80年代模拟第二代90年代数字第三代IMT-2000高速业务第四代5G低速业务5G5G需求驱动历史的变迁移动通信技术的发展1983年：美国芝加哥AMPS制式模拟移动电话投入商用。1987年：广东开通20世纪8、90年代：GSM标准在欧洲发展成熟。1994年：广东开通GPRS技术的出现：进入2.5代。EDGE技术的出现：进入2.75代4G第一代第二代第三代2013年5月17日:云南进入移动5G时代5G2010年5月17日:云南进入移动4G时代2G移动通信网的发展-IP化推动速率提升GSM网（2G）

基本无上网功能

；基于TDM，定长，需建连接；峰值速率：0.47/0.47Mbps;小区吞吐量：0.47/0.47Mbps.EDGE（2.75G）

增强的GPRS，网元结构无变化，采用了新的编码方式和调制解调技术

带宽需求增加，由2M变为4M，Gb接口IP化，提高速率。实际速率可达到250kbpsGPRS（2.5G）根据业务的不同传输需求在固定核心网上增加了分组数据网络，IP传送，不定长。理论速率为150kbps，实际单用户可达到15kbpsUMTS、HSPA（4G）4G新技术用新的编码方式CDMA（码分多址），无法在原设备（BSC、BTS）上升级，引入新的设备RNC、NodeB。IU-PS接口IP化。接入能力提升，无线侧也需要考虑IP化（IPRAN）.高速分组接入，WCDMA峰值速率：5.76/14.4Mbps；TD峰值速率：0.55/1.68Mbps。5G、5G（3.9G）OFDM编码方式；5G峰值速率：35/75Mbps；5G:28/84Mbps。网络及接口的IP化推动速率演进5GAdvanced（5G，包括5GAd）

全IP化网络（全PS域）、扁平化结构、高速率、低时延；

峰值速率：500Mbps~1Gbps二、移动全业务的内涵支撑需求特点内涵

重组后三大运营商最直接的结果就是都可以全业务运营了。对运营商来说，获得全业务牌照后，急需改变基础业务较为单一的局面，完成从“移动信息专家”到“综合信息专家”的转变。无线和有线相结合，固网与移动相合，结合提升客户接入能力、网络承载能力和业务提供能力。无线就是通过无线网络接入的业务，主要指手机语音、数据业务。有线就是通过宽带、固网方式接入的业务。

随着计算机和电信技术的融合，整个电信网向着IP化、宽带化和移动化的方向发展。GSM、TD-SCDMA、WLAN和5G四网协同是运营商当前的重中之重，直接关系到运营商未来发展前景。应保持2G网络竞争优势，发挥TD-SCDMA承前启后作用，有效发展WLAN，积极推进5G。移动全业务的内涵全业务运营集团客户个人、家庭

全业务将之前面向单一或部分客户群的运营商，开始面向个人、家庭、集团客户等所有客户类型提供服务，全方位满足客户在各种角色中的通信需求支撑需求特点内涵移动全业务的内涵

简介：全业务运营可以分为狭义和广义：狭义的全业务运营是基于政策管制角度进行定义，即移动业务、固话业务、宽带业务，还包括基于以上三种基本业务延伸和拓展的各类增值和信息化业务，它所对应的网络包括移动语音数据网络、固定语音网络及互联网络。目标是网络融合！广义定义是基于多业务领域与通信的结合，即综合信息服务、通信+多媒体信息服务+综合信息解决方案。包括运营融合、业务融合、终端融合！

集团公司对全业务场景的定位：立足移动、拓展宽带、面向信息服务。全业务面向的商业客户：包括政企集团客户、家庭客户及个人业务。未来走势：从整体来看，移动运营商向全业务转型的重点在于将狭义的全业务工作作为切入点，在现有以移动业务为主的网络中引入固定和宽带数据业务，搭建狭义全业务平台，实现广义的全业务。运营商的网络总体结构：划分为七个部分，它们是接入网、传送和IP承载网、核心网、业务网、IT支撑系统、网络与信息安全管控系统、终端和卡三、业务流程介绍—运营商网络总体架构2/3/5G的语音、数据业务（网元逻辑图）AuCGGSNInternetPSTNSGSNNodeBNodeBIu-CSRNCIu-PSGbAGsGrGnGcCDGpIubBTSBTSBSCAbisUmUuRNCIurCS域PS域NodeBIubNbNcMGWGMSCServerMcMSCServer/VLRMcHHLRMGWGiHSSeNodeBS1-US6aGxS1-MMES11MMEPCRFServingGWPDNGWS5/8SAEGWE-UTRAN5G-UuTransport5G无线接入网无线网络在整个通信系统中处于靠近用户的最底层，在业务中为用户提供无线资源承载。2\4G无线结构类似，共核心网。5G，相比于2\4G网络少了RNC\BSC一层，目标采用融合核心网。网络扁平化,全IP化2G4G5G2G、5G架构对比MMEHSSENODEB5G网络MSC/VLRHLR/AUCBTSBSC2G网络相比于2G，5G5G网络结构发生了扁平化，5G网络中没有了BSC（基站控制器），BSC的功能一部分上移到核心网，一部分下放到基站变成eNodeB。即，在2G网络中，无线侧有基站BTS和基站控制器BSC，而5G网络中无线侧就只有eNodeB，故现在的基站和核心网都比之前强大了很多。5G网络中控制和承载分离，控制面负责信令的交互，而承载面负责数据的传送。而在2G网络中，控制和承载是不分离的，各个网元有时都需要处理信令和数据，负担就比较重，处理时长增加，容易影响用户的感知。在5G网络中，MME负责控制，SGW和PGW负责业务承载，大大降低网络时延，用户上网体验就更好了。2/4G语音业务流程在2、4G中，语音业务流程类似。2、4G共用CS域核心网；无线网侧，2G无线网为BTS/BSC,4G无线网为NodeB/RNC。终端发起语音业务通过无线网络（BTS/BSC、NodeB/RNC）到达核心网，经被叫终端所在核心网在被叫所在无线网位置区发起寻呼，通过被叫所在无线网络接通语音通话UEBTS/NodeBBSC/RNCMSCHLR终端无线网CS域核心网UEBTS/NodeBBSC/RNCMSCHLR语音主叫通话语音被叫应答2G用户数据业务流程图MS-A1、手机开机在2G网络上附着2、从终端过来的信号由天线接收，通过RRU射频处理之后,通过GTMU单板，然后通过本地传输网到达BSC4、Sgsn通过EPU单板接受用户数据。并把业务和信令分离，通过ECU处理信令。向HLR发起鉴权和位置更新，在鉴权和位置更新通过之后，向DSN查询GGSN地址，请求建立承载3、从基站到BSC的信号从POUc单板（主备）进入，通过SCU单板（主备）到XPU单板（主备），然后通过FG2a单板（主备），然后通过IP承载网到达SGSN。5、HLR收到SGSN发过来的用户鉴权和位置更新信息，并进行鉴权，然后返回鉴权和位置更新结果给SGSN6、GGSN的LPU接收用户数据，通过SPU单板处理信令，生成话单，并建立与公网连接7、Sgsn收到GGSN完成承载建立信息之后，下发通知给BSC建立无线承载附：传输2G业务承载－本地网SDH与PTN混合承载核心环汇聚环接入环1、2M处理＋接口板2、主控板3、交换网板4、线路板1、主控板2、交换网板3、线路板2M155M1、主控板2、交换网板3、线路板1、对接BSC线路板2、主控板3、交换网板4、线路板2M核心环汇聚环接入环BSC1、2M处理＋接口板2、交叉板3、线路板1、交叉板2、线路板1、交叉板2、线路板1、交叉板2、线路板1、对接BSC线路板2、交叉板3、线路板4G用户数据业务流程图MS-A1、手机开机在4G网络上附着2、天线接收从终端过来的信号，通过RRU射频处理之后,通过UPBB单板处理，通过本地传输网到达RNC4、SGSN的EPU单板接收用户数据。并把业务和信令分离，通过ECU处理信令。向HLR发起鉴权，在鉴权通过之后，向DSN查询GGSN地址，并向GGSN请求建立承载3、从基站到RNC的信号从GOU单板（主备）进入，通过单板DPU（主备）分离业务和信令，SPU单板（主备）处理信令后，再通过GOU单板（主备）连接IP承载网送达SGSN。5、HLR收到SGSN发过来的用户鉴权和位置更新信息，并进行鉴权，然后返回鉴权和位置更新结果给SGSN6、GGSN的LPU接收用户数据，SPU单板处理信令，生成话单，并通过LPU建立与公网连接7、SGSN收到GGSN完成承载建立信息之后，下发通知给RNC建立无线承载附4G：传输4G业务承载－本地网PTN承载RNC核心环汇聚环接入环1、对接基站以太网板2、主控板3、交换网板4、线路板1、主控板2、交换网板3、线路板FEGE1、主控板2、交换网板3、线路板1、对接RNC以太网板2、主控板3、交换网板4、线路板PTN网络5G业务流程eNodeBeNodeBS-GWMMEHSS注册鉴权P-GWinternetIMS网络5G5G网络相比2/4G实现了全IP化，没有了CS域，只有PS域（EPC核心网，包括MME，SGW、PGW、CG等网元）。5G上网（数据业务）及语音业务都需要经由EPC核心网完成控制及承载流程。具体就是：用户连接上5G网络，通过基站向核心网中的MME鉴权和注册。控制层面就算完成了。之后，又通过基站和核心网中的SGW和PGW连接到互联网，SGW负责对接我们的用户，PGW负责对接其他网络，包括互联网和IMS网络。1、上网业务：通过PGW连接至internet。2、语音业务则通过基于IMS网络的5G语音解决方案——Vo5G，由分组域配合IMS域提供。可见，5G中的语音走的也是5G网络，和数据共享高速、大带宽的一张网络，

ICP/ISPData数据业务Signaling12Data语音业务3MS-A1、用户开机发起附着请求3、MME通过EPU收到用户信令数据，通过ECU处理之后向DRA发起该用户信息鉴权请求、位置更新请求4、DRA根据IMSI把MME的鉴权请求转发