通信网的体系结构.
WCDMA系统网络结构图
WCDMA系统网络结构图1.Uu:UE和UTRAN(陆地无线接入网)之间的接口,用户终端。
2.UE: 3G网络中，用户终端就叫做UE包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等。
3.ME:4.UTRAN：陆地无线接入网。
UTRAN由NODE B和无线网络控制器（RNC）构成，NODE B相当于GSM BTS，RNC相当于GSM BSC。
3g由核心网(CN)、UMTS 陆地无线接入网(UTRAN)、用户设备(UE)三大部分组成，CN主要完成用户认证、位置管理、呼叫连接控制、用户信息传送等功能。
UTRAN 分为无线不相关和无线相关两部分，前者完成与CN 的接口，实现向用户提供QOS 保证的信息处理和传送以及用户和网络控制信息的处理和传送；无线相关部分处理与UE 的无线接入(用户信息传送、无线信道控制、资源管理等)。
UE 主要完成无线接入、信息处理等。
Node B：无线收发信机。
主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码、还包括基带信号和射频信号的转化。
5.Lub：逻辑单元块6.RNC：无线网络控制器是3G网络的一个关键网元。
它是接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。
7.Lu：逻辑单元(LU)连接陆地无线接入网（UTRAN）和CN(核心网)8.Lur：用于呼叫切换的RNC到RNC连接，通常通过OC-3链路实现。
：核心网将业务提供者与接入网，或者，将接入网与其他接入网连接在一起的网络。
通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。
10.Msc: 移动交换中心。
核心网CS域功能节点。
MSC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。
11.VLR: 拜访位置寄存器, VLR动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
VLR从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，并在MSC处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。
无线通信网络蜂窝结构体系和关键技术(上载版)
过高速总线或网络互联互通。
无线通信网络终端
终端概述
无线通信网络终端是指各种接入网络的设备，如手机、平板电脑、 笔记本电脑等。
终端分类
根据不同的应用场景和需求，终端可以分为多种类型，如智能手机、 平板电脑、智能家居终端等。
终端功能
终端的主要功能包括信号接收和发送、数据处理和显示、用户界面 操作等。
无线通信网络传输设备
传输设备概述
01
无线通信网络传输设备是指用于数据传输的设备和系
统，如光纤传输设备、微波传输设备等。
传输设备分类
02 根据不同的传输介质和方式，传输设备可以分为多种
类型，如光纤传输设备、无线微波传输设备等。
传输设备功能
03
传输设备的主要功能包括数据传输、信号处理、路由
交换等。
03
无线通信网络蜂窝结构 体系关键技术
03
工业自动化
蜂窝网络为工业自动化提供可靠 的数据传输和设备连接解决方案
。
02
物联网
蜂窝网络支持各种物联网设备接 入，如智能家居、智能交通等领
域的设备。
04
公共安全
蜂窝网络在公共安全领域用于应 急通信和指挥调度。无线通信网络蜂窝结构体系发展来自势5G及未来技术的发展
随着5G技术的不断演进，蜂窝网络将进一步提高传输速率、降低延迟 和提升可靠性。
数据完整性保护
对传输的数据进行完整性保护，确保数据在 传输过程中没有被篡改。
访问控制
对用户的访问权限进行控制，防止未经授权 的用户访问网络资源。
04
无线通信网络蜂窝结构 体系应用和发展趋势
无线通信网络蜂窝结构体系应用领域
01
移动通信
蜂窝网络是移动通信的基础，为 手机、平板电脑等移动终端提供
移动通信网络体系架构
移动通信网络体系架构作者：朱湘琳来源：《移动通信》2013年第13期【摘要】介绍了目前移动通信网络的2G和3G融合网络架构、3GPP标准演进过程，以及4G LTE网络架构，分析了LTE语音解决方案，重点论述了移动通信网络发展演进方向：统一核心网和统一无线接入网，最后提出了军用移动通信网络发展方向：支持多种接入且集成度很高的网络融合设备和MVNO。
【关键词】融合网络架构统一核心网统一无线接入网中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2013）-13-0047-051 前言移动通信发展已经经历了第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信2G时代，目前正处于第三代移动通信3G应用阶段，第四代移动通信4G正处于规模试验和试商用阶段。
2G中典型的有GSM和CDMA，3G中有WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMAX，4G则以LTE为代表。
多种接入制式将长期并存发展，造成了移动通信网络架构及设备管理的复杂性。
统一核心网和统一无线接入网的推出，可以在快速建网的同时降低建网成本，并实现设备管理的高效运作。
2 2G和3G融合网络架构目前，移动通信网处于2G和3G共同组网、融合发展阶段。
图1为2G和3G融合网络架构，网络系统架构依次分为用户终端、无线接入网、核心网和互通网络。
统一核心网能够兼容2G和3G无线接入网。
核心网分为电路域（CS）和分组域（PS），电路域实现语音视频通话和短信业务，分组域实现数据类如网页浏览、上传下载等业务。
电路域网元主要有MSC/VLR和GMSC，分组域主要有SGSN和GGSN，HLR和短信服务器（SMS）为电路域和分组域共用。
2G无线接入网BSS（基站系统）包括BSC（基站控制器）和BTS（基站收发信台），BSC通过A接口与电路域核心网相连，通过Gb接口与分组域核心网相连；3G无线接入网UTRAN（UMTS陆地无线接入网）包括RNC（无线网络控制器）和Node B（基站），RNC 通过Iu-CS接口与电路域核心网相连，通过Iu-PS接口与分组域核心网相连。
通信系统的组成
第一章概论通信系统的组成可以把通信系统概括为一个统一的模型。
这一模型包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿六个部分。
通信网的基本概念通信网是由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。
也就是说，通信网是由相互依存、相互制约的许多要素组成的有机整体，用以完成规定的功能。
通信网的构成要素通信网在硬件设备方面的构成要素是终端设备、传输链路和交换设备。
为了使全网协调合理地工作，还要有各种规定，如信令方案、各种协议、网路结构、路由方案、编号方案、资费制度与质量标准等，这些均属于软件。
终端设备：是用户与通信网之间的接口设备。
传输链路：是信息的传输通道，是连接网路节点的媒介。
交换设备：是构成通信网的核心要素，它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。
通信网的基本结构通信网的基本结构主要有网形、星形、复合形、总线形、环形、树形和线形通信网的质量要求对通信网一般提出三个要求：●接通的任意性与快速性；●信号传输的透明性与传输质量的一致性；●网路的可靠性与经济合理性。
对电话通信网是从以下三个方面提出的要求接续质量：电话通信网的接续质量是指用户通话被接续的速度和难易程度，通常用接续损失（呼损）和接续时延来度量。
传输质量：用户接收到的话音信号的清楚逼真程度，可以用响度、清晰度和逼真度来衡量。
稳定质量：通信网的可靠性，其指标主要有：失效率（设备或系统投入工作后，单位时间发生故障的概率）、平均故障间隔时间、平均修复时间（发生故障时进行修复的平均时长）等等。
现代通信网的构成一个完整的现代通信网，除了有传递各种用户信息的业务网之外，还需要有若干支撑网，以使网络更好地运行。
业务网业务网也就是用户信息网，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。
业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。
通信网概论重点
1. 什么是通信网？具体功能是什么？概念：为了完成多用户中任意两个用户之间信源与信宿间的通信过程，需要建立一个网络，这个多用户通信系统互连的通信体系称之为通信网。
（课本）概念：通信网是由一定数量的节点（包括终端节点，交换节点）和连接这些节点的传输系统有机结合在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
可以克服空间时间等障碍，来进行有效信息交换。
（老师总结的答案）功能：信息传输寻址和路由差错控制网络管理2. 通信的概念和功能。
通信就是将带有信息的信号通过某种方式由发送者向接收者的传递或相互之间的交换。
3. 画图说明通信系统的组成并说明其功能。
图（课本第一页，图1-1）（1）信源：是发出信息的基本设施。
（2）信宿：即受信者，是信息传输的终点设施。
（3）信道：即信息的传输介质。
（4）调制发射系统：该系统的任务是将信源产生的基带信号调制成适合在给定信道中传输的信号，然后通过发射系统将信号发射出去。
（5）解调接收系统：将信道传输中带有噪声和干扰的信号解调成基带信号交给信宿。
4. 通信网的硬件组成终端设备传输设备及链路交换设备5. 通信网的分类按功能分：业务网传送网支撑网支撑网：1.信令网：实现网络节点间信令的传输和转接的网络2.同步网：实现数字设备之间的时钟信号同步的网络3.电信管理网：为提高全网质量和充分利用网络设备而设置，以达到在任何情况下，最大限度的利用网络中的一切可以利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。
按业务类型划分：电话通信网数据通信网广播通信网电报网传真网按地理位置分：本地网长途网国际网按传输的信号形式分：数字网模拟网按传输介质分：有线通信网无线通信网按网络功能分：业务网传送网支撑网按运营方式分：公用通信网专用通信网6. 通信网体系结构OSI/RM参考模型：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层课本第九页，图1-5TCP/IP参考模型：网络接口层，互联层（网络层），传输层，应用层课本第10页，图1-77. 通信网的基本拓扑结构网形星形复合形总线形环形树形课本13页，14页，图1-13 1-15 1-14 1-10 1-11 1-128. 电话通信网的组成发送和接收电话信号的“用户环路”设备，进行电路交换的节点设备，连接交换设备之间的中继链路。
无线通信网络蜂窝结构体系和关键技术
无线通信网络蜂窝结构体系和关键技术作者：高世强来源：《中国新通信》2020年第02期摘要：在5G网络技术出现后，无线通信水平得到显著提升。
在无线通信网络技术应用中，以网络蜂窝结构为基础，构建起全面的网络布局，为网络用户高效稳定地使用无线网络提供保障。
在互联网时代，加强无线网络通信技术的探讨和研究，通过不断完善和优化无线网络传输效能，为现代通信领域进步提供了有效保证。
关键词：无线通信;网络技术;蜂窝结构;信号无线通信网络中，蜂窝结构技术主要是空间调制技术、大规模天线技术、无线电网络技术。
世界的发展需要有网络技术的服务，其中无线网络通信以极大的优势，在世界范围内得以普及应用。
一、无线通信网络蜂窝结构体系在通信网络的快速发展中，由于5G技术的出现，给网络系统的优化和完善带来新的方式。
5G技术使无线通信结构发生极大改变，尤其是对于网络用户激增的情况，将无线通信网络，构建成为蜂窝结构体，可以实现一对多的高效网络传输服务[1]。
蜂窝结构，在无线通信中，可以集聚网络信号，这对于现代网络覆盖和应用来说意义重大。
在实际的无线网络应用过程中，很多的网络用户处于一个室内环境当中，这就造成无线网络信号，需要利用网络设备与室外的网络基站之间建立一个通道。
在室内使用无线网络，必然会增加信号的干扰和阻碍，如建筑物墙体对信号的阻隔等问题，这就需要无线通信网络能够更好地应对，蜂窝结构的出现，恰恰是这样一种网络通信环境的性能优化实践。
在以5G网络为代表的现代通信领域中，通过无线通信的网络蜂窝结构，构建起分布式的传输技术方式，以多项的天线方式，进行点对点的连接性通信，使网络信号不再被障碍物所消耗[2]。
无线通信网络中，可以通过不同的蜂窝结构，形成多通道和大覆盖的网络布局，在以天线为载体的无线通信中，大量的天线，组成了多个无线通信单元，这些单元在无线通信网络覆盖区域内，构成的无障碍方式为网络用户提供了优质的网络服务。
二、无线通信网络蜂窝关键技术（一）空间调制技术无线通信蜂窝技术中，可以利用空间调制的方式，是无线网络天线布局更加科学合理。
OSI体系结构
OSI体系结构OSI体系结构，意为开放式系统互联。
国际标准组织（国际标准化组织）制定了OSI模型。
这个模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。
1至4层被认为是低层，这些层与数据移动密切相关。
5至7层是高层，包含应用程序级的数据。
每一层负责一项具体的工作，然后把数据传送到下一层。
目录物理层第一层是物理层（也即OSI模型中的第一层）在课堂上经常是被忽略的。
它看起来似乎很简单。
但是，这一层的某些方面有时需要特别留意。
物理层实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。
甚至一个信鸽也可以被认为是一个1层设备。
网络故障的排除经常涉及到1层问题。
我们不能忘记用五类线在整个一层楼进行连接的传奇故事。
由于办公室的椅子经常从电缆线上压过，导致网络连接出现断断续续的情况。
遗憾的是，这种故障是很常见的，而且排除这种故障需要耗费很长时间。
数据链路层第2层是数据链路层运行以太网等协议。
请记住，我们要使这个问题简单一些。
第2层中最重要的是你应该理解网桥是什么。
交换机可以看成网桥，人们现在都这样称呼它。
网桥都在2层工作，仅关注以太网上的MAC地址。
如果你在谈论有关MAC地址、交换机或者网卡和驱动程序，你就是在第2层的范畴。
集线器属于第1层的领域，因为它们只是电子设备，没有2层的知识。
第2层的相关问题在本网络讲座中有自己的一部分，因此现在先不详细讨论这个问题的细节。
现在只需要知道第2层把数据帧转换成二进制位供1层处理就可以了。
网络层第3层是网络层在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。
网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。
网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。
TCPIP体系结构
TCP/IP是分层体系结构
TCP/IP是互联网的核心，是实现异构网络互连的通信协议，通过它可以实现各种异构网络或异种机之间的互联通信。
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）协议，或称网络通信协议，它是一组互联网协议族，包括上百个各种功能的协议，是国际互联网络的基础。
TCP是指传输控制协议，规定一种可靠的数据信息传递服务。
IP是指互联网协议（网络通信协议），也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。
任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。
TCP/IP是一个四层的分层体系结构，自上而下分为：应用层、传输层、网间网层和网络接口层。
1、网络接口层：这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。
2、网际层：负责相邻计算机之间的通信。
其功能包括三方面。
1是处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。
3、传输层：提供应用程序间的通信。
其功能包括：格式化信息流；提供可靠传输。
为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。
4、应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。
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§ 2.1 网络协议及其功能
• • • • • • • 封装 . 连接控制 流量控制 差错控制 寻址 复用 附加服务 这些功能通过网络的各层实现，网络的每一层不一定具有上述全部 功能，可以完成其中一部分功能，但不同层可以具有相同的功能。下面 对上述功能分别予以介绍。 1. 分段和组装 在应用层转移数据的逻辑单元称为消息，应用实体之间以消息的形 式或者以连接数据流的形式发送数据，较低层的协议需要把数据分为较 小的，长度受限的数据块，这个过程称之为分段，通常把在这两个实体 之间按照协议交换的数据块称为协议数据单元(PDU)，在接收侧重新把 数据组装成消息。 现代通信网技术 4
§ 2.1 网络协议及其功能
对数据进行分段的理由可以归纳如下： (1)通信子网只能接收一定长度的数据块，例如ATM网络的数据单元的长 度固定为53个字节，以太网传送的数据单元最大长度为1526字节， 为了有效地实现数据通过网络传送，必须对数据流进行分段，便于 在长度上和网络中的数据单元进行适配。 (2) 对长度较小的协议数据单元进行差错控制可以更加有效，利用较小 的数据单元，当需要重传时，只需重传较少的比特数。 (3) 对于共享信道的传输系统，对数据流进行分段可以使各个终端得到 更为均等的传输机会。 (4) 对数据进行分段，只要求接收实体分配较小的缓冲区。 当然对数据流进行分段也会带来不利的一面，主要有： (1) 数据单元长度越小，控制信息在整个单元中占的比例则越大，会降 低传输的效率。 (2) 数据单元越小，处理机中断的次数越多，且处理时间越长，会增加 网络的时延。
6 现代通信网技术
§ 2.1 网络协议及其功能
（1）连接建立：协议实体一方发生建立连接请求，在简单协议中接收实体 或者同意建立连接请求，或者拒绝该请求，如果同意建立连接，则连接 继续进行下去，否则终止连接的建立过程。在复杂的协议中，可以允许 双方进行协商。 （2） 数据传送：连接建点后，请求方发送数据，接受方发送确认，完成数 据传送。 (3) 连接拆除：数据传送结束后，请求方发送终止连接请求，接收方发送接 受终止连接。面向连接的数据传送的一个重要特征是序号的利用，对于P UD的发送均按照预定的序号进行，发送和接收实体根据传送的序号可 以支持以下三项功能：流量控制、差错控制和数据单元的重组。 4. 流量控制 流量控制是指接收实体对发送实体送出的数据单元的数量或速率进行限制。 以避免数据单元的丢失和网络的拥塞。 被广泛采用的流量控制方式之一是滑动窗口控制，它的方法是向发送实体 设置一个发送单元的限制值，这个数值规定了没有收到确认信息之前，允许 发送实体送出的数据单元的最大值。为了更有效地对流量进行控制，流量 控制协议可以设置在协议不同的层次上。
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现代通信网技术
§ 2.1 网络协议及其功能
2. Байду номын сангаас装
在分段形成的数据块上增加控制信息的过程称为封装，这是协议要 完成的主要功能之一，当网络存在多层协议时，需要按层次进行封装 控制信息主要包括三个部分： (1) 地址码——发送或接收端的地址。 (2) 错误检测码——包含某种校验序列，对收到的一段信息进行校验。 (3) 协议控制——对流量和差错进行控制的信息。 3. 连接控制 数据通信分为无连接和面向连接两种通信方式。在无连接的方式 中，每个协议数据单元传送的过程中进行独立处理：在面向连接的方 式中要在两个实体之间建立一个逻辑关系，然后对PDU通过建立的连 接进行有序的传送。 面向连接的通信过程可以分为三个阶段：
第二章
通信网的体系结构
通信网的体系结构是从功能出发把通信网划分成若干个层次，每一 层完成特定的功能，层与层之间通过标准的协议和接口交换信息而完 成通信过程，它是一种用抽象的方法观察网络内部功能的一种分层化 结构，是一种高度结构化的网络描述与设计技术，可见，建立通信网 的体系结构的目的是为了实现通信设备的制造和通信网络建设的标准 化，为此，国际标准化组织ISO和ITU-T制订了一系列用于开放系统互 联的协议标准。 在通信网中协议是通信双方必须要遵守的规则，网络的协议是设计和 开发通信设备和通信系统的基础，首先，讨论协议、协议的功能和协 议的结构，将按照分层的观点来分析和考察网络协议，讨论作为分层 基础的OSI参考模型和网络体系结构，OSI模型在通信网中的应用，同 时讨论另一类常用的ICP/IP协议模型，并讨论新一代的通信网的网络体 系结构——即宽带网体系结构。
7 现代通信网技术
§ 2.1 网络协议及其功能
5. 差错控制 差错控制技术是用来对协议数据单元中的数据和控制信息进行保护的。包 括两方面的内容，一方面是对收到的数据进行校验，在出错的情况下对整 个PDU重新进行传输，另一方面，利用定时器进行控制，当超出规定的时 间没有收到确认信号则重新传输。和流量控制一样，差错控制分布在系统 的各个部分。 6. 寻址 在通信系统中，寻址是一个复杂的过程，涉及的因素较多，主要有以下 几个方面： (1) 寻址的级别：是指寻址和通信协议的层次有关，在不同的层次上，有 相应的地址和寻址方法。 (2) 寻址范围：在面向连接的通信系统中，利用连接识别符进行寻址，识 别符所指的寻址范围是不同的。 (3) 连接识别符：在进行连接时，采用一次特定的符号(码字)来标识已建 立的连接，这有利于减小比特开销、选路、复用和状态信息的利用。
2
现代通信网技术
§ 2.1 网络协议及其功能
2.1.1 网络协议概述 通信双方的两个实体之间一组管理数据交换的规则称为通信协议。它 是通信双方必须遵守的共同的约定，例如双方必须使用相同的格式，采 用一致的时序来发送和接收信息等。 所谓实体是包含在通信系统中的能够发送和接收信息的某个部分，例 如，用户的应用程序、文件的转移包、数据库管理系统、电子邮件系统 和通信终端等。 通信协议是双方实体共同遵守的规则，它的主要内容有： 语法——包括数据格式、编码和信号等级。 语义——包括数据的内容和含义以及用于协调的控制信息和差错控制。 定时——包括速率匹配和排序。 2.1.2 网络协议的功能 网络协议具有以下主要功能： • 分段和重组