4G网络架构

1，4G是第四代移动通信技术，该技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式，严格意义上来讲LTE只是3.9G，只有升级版的LTE Advanced才满足国际电信联盟对4G的要求。

4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

2，LTE网络结构如下：

整个LTE网络从接入网和核心网方面分为E-UTRAN和EPC两个大的部分。相比于3G技术，对应于3G技术中的UTRAN和EPC部分。

1）E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial RadioAccess Network）

E-UTRAN在系统性能和能力方面的研究目标主要是以下几点：

A：更高的空中接口峰值速率以及频谱效率。

B：在E-UTRAN中，eNodeB之间底层采用IP传输，在逻辑上通过X2 接口互相连接，即形成Mesh 型网络。这样的网络结构设计主要用于支持UE 在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。而每个eNodeB 通过S1 接口和移动性管理实体/接入网关（MobilityManagement Entity (MME)/Serving Gateway(S-GW)）连接，一个eNodeB 可以和多个MME/S-GW 互连，反之亦然。

C：在E-UTRAN网络中，由于没有了RNC，整个E-UTRAN的空中接口协议结构与原来的UTRAN相比有了较大的不同，特别是不同功能实体的位置出现了很多的变化。原来由RNC承担的功能被分散到了eNodeB和MME/S-GW上。

2）EPC（EvolvedPacket Core）

EPC 核心网主要由移动性管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网关（P-GW）、存储用户签约信息的HSS、策略控制单元（PCRF）等组成，其中S-GW 和P-GW可以合设，也可以分设。EPC 核心网架构秉承了控制与承载分离的理念，将分组域中SGSN 的移动性管理、信令控制功能和媒体转发功能分离出来，分别由两个网元来完成，其中，MME 负责移动性管理、信令处理等功能，S-GW 负责媒体流处理及转发等功能，P-GW 则仍承担GGSN 的职能。LTE 无线系统中取消了RNC 网元，将其功能分别移至基站eNodeB 和核心网网元，eNodeB 将直接通过S1 接口与MME、S-GW 互通，简化了无线系统的结构。

3，4G网络架构的变化

1）实现了控制与承载的分离，MME负责移动性管理、信令处理等功能，S-GW负责媒体流处理及转发等功能。

2）核心网取消了CS（电路域），全IP的EPC（Evolved Packet Core，移动核心网演进）支持各类技术统一接入，实现固网和移动融合（FMC），灵活支持VoIP及基于IMS多媒体业务，实现了网络全IP化。

3）取消了RNC，原来RNC功能被分散到了eNodeB和网关（GW）中，eNodeB直接接入EPC，LTE网络结构更加扁平化，降低了用户可感知的时延，大幅提升用户的移动通信体验。

4）接口连接方面，引入S1-Flex和X2接口，移动承载需实现多点到多点的连接，X2是相邻eNB间的分布式接口，主要用于用户移动性管理；S1-Flex是从eNB到EPC的动态接口，主要用于提高网络冗余性以及实现负载均衡。

5）传输带宽方面：较3G基站的传输带宽需求增加10倍，初期200-300Mb/s，后期将达到1Gb/s。

4，3G与4G系统参数的比较

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