4G EPS 第四代移动通信系统
2019-11-19 23:11 云物互联 阅读(1209) 评论(0) 编辑 收藏 举报目录
4G EPS
4G(the 4th generation mobile communication technology,第四代移动通信技术)提供了 3G 不能满足的无线网络宽带化,主要提供数据(上网)业务,4G 对应的第四代移动通信系统称之为 EPS(Evolved Packet System,演进的分组系统)。3GPP 当初为 EPS 提出的两大研究计划 SAE(系统架构演进项目)和 LTE(长期演进计划),分别侧重网络架构和无线接入技术,由这两个计划所孵化出来的系统就是 E-UTRAN 和 EPC。
从名字可以看出,所谓 “Evolved” 是相对于 PS(2G/3G 分组系统)而言的,也就是说 EPS 不再具有 CS(Circuit Switch,电路交换)域,只有 PS(Packet Switch,分组交换)域,这也是 4G 最显著的特征之一。E-UTRAN/EPC 基于旧有的 GSM/EDGE(2G)和 UMTS/HSPA(3G)通信系统,并使用调制技术提升网络容量及速度,但由于 LTE 的长期演进,LTE 的接口最终将与 2G/3G 网络互不兼容,所以 LTE 需同原有网络技术分开不同的频段来运营。然而,实际上 LTE 并不是真正的 4G,因为它不完全符合 4G 标准,实为 4G 的过渡版本,俗称为 3.9G,LTE-A 才是真正的 4G。
LTE-A 有能力提供 300Mbit/s 的下载速率和 75 Mbit/s 的上传速率,在 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network,高速、低时延的 LTE/LTE-A 无线接入网)环境下可借助 QoS 技术实现低于 5ms 的延迟。
EPS 的最终目标是简化和重新设计网络体系结构,使其成为完全的 IP 化网络,这有助于减少 3G 转换过程中引入的潜在不良因素,并且可以向原先较旧的网络如 GSM、UMTS 和 CDMA2000 提供语音数据的无缝切换。其中简化网络结构成为了工作的重点。需要将原有的 UMTS 下电路交换(模拟信号,公共电话网络)与分组交换(IP 数据网络)结合的网络简化为全 IP 扁平化的基础网络架构。
- 3G 电路交换与分组交换结合
- 4G 全 IP 扁平化
2009 年,在部署 EPS 的时候,有人认为核心网的演进之路已经走到尽头,难以再有突破,毕竟要掌控每个小区峰值速率 150Mbps 的网络王国,实在是一件不容易的事。然而,随着 VoLTE 和 VoWiFi 的出现,EPC 又引入了 S2a、S2b 和 S2c 接口,这些接口将 EPC 的控制范围延伸到了 Non-3GPP(非 3GPP)网络,即可信 Non-3GPP 接入(Non-3GPP Trusted Access)和非可信 Non-3GPP 接入(Non-3GPP untrusted Access)连接到 PGW 网关。也正是 VoLTE 和 VoWiFi 的出现,让 4G 彻底完成了向全 IP 扁平化的华丽转身。
值得注意的是,由于 LTE 不再支持支撑 GSM、UMTS 和 CDMA2000 网络下语音传输的电路交换技术(Circuit Switched,CS),即不再具有公共电话网络,LTE 只能进行全 IP 网络下的数据包交换(Packet Switching,PS)。所以运营商需使用以下三种方法之一来解决 LTE 网络中的语音传输问题:
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VoLTE(Voice Over LTE,LTE 高解析语音):该方案基于 IP 多媒体子系统(IMS)网络,配合 GSMA 在 PRD IR.92 中制定的在 LTE 控制和媒体层面的语音服务标准。使用该方案意味着语音将以 IP 数据流形式在 LTE 网络中进行传输,所以无需调用传统的公共电话网络。
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CSFB(Circuit Switched Fallback,电路交换网络支持):该方案中的 LTE 网络将只用于数据传输,当有语音拨叫或呼入时,终端将使用原有电路交换网络(例如:3G UMTS),这种技术就叫 CS Fallback。该方案只需运营商升级现有 MSC 核心网而无需创建 IMS 网络,因此运营商可以较迅速地向市场推出网络服务。也由于语音通话需要切换网络才能使用的缘故,通话接通时间将被延长。
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SVLTE(Simultaneous Voice and LTE,LTE 与语音网同步支持):该方案使用可以同时支持 LTE 网络和电路交换网络的终端,使得运营商无需对当前网络作太多修改。但这同时意味着终端价格的昂贵和电力消耗的迅速。
由此,当我们使用的手机上出现了 VoLTE 的标志,那么你应该使用的是中国移动的业务。当你发现你打电话的同时不能够上网,那么你应该使用的是 CSFB 方案。