从手机到internet

2014 年 1 月 3 日}

手机到internet之间的数据传输

基站收发台BTS(Base Transceiver Station)

- 由BSC控制, 服务于某个小区的无线收发信设备, 完成BSC与无线信道之间的转换, 实现BTS和移动台之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能.

-  BTS和移动终端(专业术语叫做移动台, MS)之间的是Um接口, 也称空中接口, 在GSM/GPRS/EDGE网络中, 传输MS与网络之间的信令信息和业务信息.

基站控制器BSC(Base Station Control)

BSC在基站子系统中起控制器和话务集中器作用, 一个基站控制器根据话务量可以控制数十个BTS.

BTS和BSC之间是Abis接口: 遵循GSM规范08.5X系列要求, 在Abis接口上BSC提供BTS配置, BTS监测, BTS测试及业务控制等信令控制信息.

基站子系统BSS

可以由一个BSC和多个BTS组成, BSC根据业务量, 可以控制多个BTS. BTS负责传输, BSC负责管理和控制.

移动业务交换中心MSC(mobile switching center)

MSC是网路的核心, 它提供交换功能以及面向系统其他功能实体.

MSC可以从三种数据库(HLR, VLR, AUC)获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据. 反之, MSC也根据其最新获取的信息请求更新数据库的部分数据.

MSC具有号码储存译码, 呼叫处理, 路由选择, 回波抵消, 超负荷控制等功能;

MSC作为网路核心, 应能支持位置登记, 越区切换和自动漫游等移动管理功能;

MSC还应支持信道管理, 数据传输, 以及包括鉴权, 信息加密, 移动台设备识别等安全保密功能.

网关GSMC(gate MSC)

公用电话网PSTN(Public Switched Telephone Network)

PSTN是一种全球语音通信电路交换网络, 包括商业的和政府拥有的.

服务GPRS支持节点SGSN(Serving GPRS Supporting System)

SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息, 并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收. 基本功能: 移动性管理, 寻呼, 加密, 数据压缩, 通话性测试.

Gb接口(SGSN和BSS之间的接口)

Gb接口完成了SGSN与BSS系统MS之间的通信, GPRS组网的必选接口. 通过基于帧中继(Frame Relay)的网络业务提供流量控制, SGSN同BSS之间可以采用帧中继网进行通信, 也可以采用点到点的帧中继连接进行通信.

网关GPRS支持节点GGSN

GGSN它主要是起网关作用, 可以和多种不同的数据网络连接, 如ISDN, PSPDN和LAN等. GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换, 从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络. 简言之, 它提供SGSN和PDN(Packet Data Network)之间的接口, 通过SGSN有关MS路径的路由信息进行位置更新.

Gn接口(同一个PS域核心网中SGSN与SGSN间以及SGSN与GGSN间的接口)

该接口协议支持用户数据和有关信令的传输, 支持移动性管理(MM), 该接口采用的为TCP/IP协议.

手机网络的通信延迟

MS --> BTS

取决于网络情况, 2G的GPRS一般是300-600ms, EDGE在200-400ms, 3G是100ms上下, LTE则能到10-20ms.

BTS --> GGSN

这里分成了两块: BTS, BSC包括前端的MS, 都属于接入网(想想路边的大铁架子), 而后面的SGSN和GGSN这些属于运营商的分组交换域(这个是2.5G带来的设备): 这两块块网络延迟大概在1-2s左右.

GGSN --> wap网关或者3G网关

需要做协议转换, 4/7层, 处理延迟一般在30ms以下.

wap网关或者3G网关 --> internet

这属于运营商的骨干网, 如果是同运营商之间, 例如中国移动, 大概在几十ms以内, 如果跨运营商, 则由几十到上百ms.

4G的普及知识

4G即是第四代移动电话行动通信标准(英语: fourth generation of mobile phone mobile communications standards, 缩写为4G), 也是3G之后的延伸. 这套无线通信标准, 从技术标准的角度看, 按照ITU的定义, 静态传输速率达到1Gbps, 用户在高速移动状态下可以达到100Mbps, 就可以作为4G的技术之一.

2G-4G的标准演进:

LTE(Long Term Evolution, 长期演进技术) 技术便是3G的演进, 通常被称作3.9G, 包括TDD, FDD两种双工模式. TD-LTE是LTE的TDD版本, 而 FDD-LTE是LTE的FDD版本. LTE是3GPP2004年启动的项目, 分为FDD-LTE, TD-LTE, 前者由欧美主导, 后者由我国主导, 2007年工信部把TDD-LTE命名为TD-LTE.

与此对应的中国运营商:

网络标准 中国移动 中国联通 中国电信
2G GSM GSM CDMA1x
2.5G TD-SCDMA
3G WCDMA CDMA2000
4G LTE