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3GPP学习随笔
ITU国际电信联盟是属于联合国的机构,总部就在瑞士日内瓦,3GPP是在ITU指导下成立的专注于研究电信标准和IMT-2000的组织。
另外还有个3GPP2。和3GPP和3GPP2存在一定的竞争关系,可以看做分别代表了欧洲和北美标准。3GPP主要是欧系主导,主要发展GSM/GPRS->WCDMA这条演进路径。3GPP2主要研究的是CDMA->CDMA2000,主要是北美主导(和高通公司密切相关啊)。
下面就说说3GPP中定义的几代电信系统
技术代 | 整系统总称 | 接入网系统 | 核心网系统 | 备注 |
2G | GSM | GERAN | CS | |
2.5G/2.75G | GPRS | GERAN | CS+PS | |
3G/3.5G/3.75G | UMTS | UTRAN | CS+PS | |
3.9G | EPS | E-UTRAN | EPC | |
4G | ?? |
表中为什么没看到“LTE”呢?其实3.9G就是大家所说的LTE。准确来说,LTE是3GPP的一个项目名称,其研究成果就是E-UTRAN。同时还有一个和LTE平行的项目SAE,研究中心是核心网,其研究成果就是EPC。只不过运营商习惯都用LTE来做4G宣传了(实际上是3.9G),所以大家就只认得LTE。不少文献中,LTE跟e-UTRAN,SAE跟EPC也经常混用,大家知道便是。
3GPP发布了很多个Release,R99为第一个版本,后面就是R4,R5,R6.....以此类推。具体每个版本的详细作用可自行百度或维基百科。这里只列出关键词:
R99: 指定第一个UMTS 3G网络,定义空口标准WCDMA,支持上行384kbps,下行2Mbps的传输速率。
R4: 软交换,控制和承载分离;提出all-IP核心网。
R5: 提出IMS域,能给PS、CS域提供IP多媒体业务,也是VoIP的重要基础;提出HSDPA使下行速度提升至14.4Mbps,超越CDMA2000。
R6: 增强IMS域的功能(如PoC,GAN);提出HSUPA提高上行速度到5.76Mbps。
R7: 定义HSPA+,下行速度提升至21Mbps,甚至42Mbps。
R8: 第一个提出LTE的版本。
后续的版本离商用太远,就不列出来了。目前最新版本是R13。
CS域,PS域,IMS域,EPC
GSM/GPRS和UMTS的核心网都由CS域和PS域组成。
CS域是电路域,从GSM开始到UMTS,话音和3G视频电话都是通过CS域提供服务。
PS域是分组域,从GPRS开始引入,到UMTS,为提供数据业务。PS域中主要网元是SGSN和GGSN。
IMS域是为了实现all-IP网络提出的,让CS和PS域都能接入IP服务。通过IMS域提供了如VoIP,集团网短号,PoC(对讲机)等业务。
到了SAE中,CS和PS域融合成为EPC,SGSN演进为MME,GGSN演进为S-GW(包含原SGSN的用户面功能)和P-GW:
SGSN控制面功能 -> MME
SGSN用户面功能+GGSN功能 -> S-GW,P-GW
一个和大家相关的问题:从GPRS到UMTS到EPS升级,运营商如何做到平滑升级?
平滑升级这么重要的问题,3GPP是肯定会考虑的嘛。总不可能运营商一升级,就要求大家换手机吧。
其实最上面的图基本说明了UMTS和GPRS的关系:核心网结构相同。UMTS系统当然是支持GERAN的接入的。因此在没有UTRAN基站覆盖的地方,只要还有GERAN覆盖,那么就会使用GPRS方式接入,完全没问题。
EPC是怎么回事呢?图上没有画线,因为此图主要是为了表达演进的变化,而不是兼容性。实际上GERAN和UTRAN都是能接入EPC核心网的,如果要画线的话,UMTS的SGSN可以跟EPC的MME和S-GW网元连接。(GERAN/UTRAN/E-UTRAN都是3GPP接入方式,SAE还支持了non-3GPP接入方式,如WiMAX等等...不扯远了)
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