4G到5G演进:核心网变革与SA/NSA模式
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更新于2024-08-27
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"4G到5G的演进主要体现在核心网的变化,导致了SA和NSA两种混合组网方式的出现。4G网络由LTE、SAE和IMS构成,其中SAE即EPC,是基于IP的扁平化网络。3GPP的SAE架构包括MME、S-GW、P-GW、HSS和PCRF等功能实体,IMS则是多媒体业务的关键技术。"
4G网络架构的核心在于其系统架构演进(SAE),这包括了EPC(Evolved Packet Core)。EPC是一个基于IP的网络体系,旨在提高数据传输效率和灵活性。在EPC中,有几个关键组件:
1. MME(Mobility Management Entity)是控制面的核心,它管理用户的接入、切换、寻呼等,处理控制信令。
2. Serving Gateway (S-GW) 作为移动性管理的锚点,负责数据传输,提供下行数据包缓存并执行基于用户的计费功能。
3. Public Data Network Gateway (P-GW) 是数据承载的锚定点,执行包转发、计费、QoS控制和与非3GPP网络的互连。
4. HSS(Home Subscriber Server)存储所有用户的相关信息,如标识、安全信息、位置和策略控制信息。
5. PCRF (Policy and Charging Rules Function) 负责策略和计费控制,根据用户行为和签约策略制定业务使用和计费策略。
另一方面,IMS(IP Multimedia Subsystem)是4G时代引入的重要技术,它推动了多媒体业务的发展,实现呼叫控制层和业务控制层的分离,使得移动和固网融合成为可能,支持语音、数据和视频的融合服务。IMS在3GPP和TISPAN标准中扮演核心角色。
从4G到5G的演进,核心网进一步升级,引入了更先进的网络切片、边缘计算和更高的连接密度。5G的非独立组网(NSA)模式依赖现有的4G EPC,而独立组网(SA)模式则构建了一个全新的5G核心网(5GC)。这些变化不仅提升了网络速度,还优化了延迟和连接数量,为物联网、自动驾驶、远程医疗等新兴应用提供了坚实的基础。
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