(完整版)LTE知识点梳理(一)：网络架构及协议修改版
目录
LTE知识点梳理（一）：LTE网络架构及协议 (2)
1.1 移动通信系统的发展 (2)
1.2 LTE概述 (2)
1.2.1 LTE的主要技术特点 (2)
1.2.2 LTE设计目标 (3)
1.3 LTE网络架构 (3)
1.3.1 E-UTRAN（接入网） (4)
1.3.2 EPC核心网 (5)
1.3.3 LTE网络特点 (6)
1.4 LTE无线接口协议栈 (6)
1.4.1 LTE协议栈的三层 (6)
1.4.2 LTE协议栈的两个面： (7)
1.4.3 协议栈架构 (8)
1.5网络接口 (8)
LTE知识点梳理（一）：LTE网络架构及协议
1.1 移动通信系统的发展
在学习LTE技术之前，我们需要简单了解一下移动通信系统的发展过程，
第一代移动通信技术（1G）是指采用蜂窝技术组网、仅支持模拟语音通信的移动电话标准，其制定于上世纪80 年代，主要采用的是模拟技术和频分多址技术。
第二代移动通信技术（2G）区别于第一代，使用了数字传输取代模拟传输，根据其特点主要分为两大类，分别是起源于欧洲基于TDMA的GSM系统和起源于美国基于CDMA技术的IS95系统。在技术的不断推进下，又出现了以GPRS、CDMA20001X为特征的2G升级版2.5G，它的业务包括了语音业务、低速数据业务。
第三代移动通信技术（3G）的最大特点是在数据传输中使用分组交取代了电路交换，电路交换使手机与手机之间进行语音等数据传输，而分组交换则将语音等转换为数字格式并通过互联网进行包括语音、视频和其他多媒体内容在内的数据包传输。高度数据业务则是3G的主要特征，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
但是，随着社会的发展，2/3G 网络语音收入下降，网络成本高。营运商需要在吸引用户、增加收入的同时，大幅度降低网络建设和营运成本。话费赚钱时代结束，流量经营正成为核心。LTE 通过提升带宽，发掘新业务来弥补语音业务的下降；降低每 bit 成本来控制网络成本。而LTE 能带来更加流畅和便利的移动业务，大宽带确保了用户体验。
下面将给大家介绍4G LTE技术。
1.2 LTE概述
LTE是Long Term Evolution的缩写，全称应为3GPP Long Term Evolution，中文一般译为3GPP长期演进技术，为第三代合作伙伴计划（3GPP）标准。
3GPP 发布的第一个LTE版本为R8版本，实际为 3.9G ，并不是真正意义上的4G技术，而是3G向4G技术发展过程中的一个过渡技术，是被称为3.9G的全球化标准，它通过采用OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）作为无线网络演进的标准，改进并且增强了3G的空中接入技术。这些技术的运用，使其能获得更高的峰值速率。对于LTE技术的研究历来已久，我国的LTE项目是基于3G时代的TD-SCDMA技术和WCDMA技术发展起来的，那么，其对应的也将发展成为TD-LTE和FD-LTE技术。后续的 R9/R10 版本为 LTE Advanced 才是实际的 4G 网络。
1.2.1 LTE的主要技术特点
LTE有如下主要技术特点：
（1）实现灵活的频谱带宽配置，支持1.25-20MHz的可变带宽；
（2）采用OFDM，MIMO等先进技术支持更高的用户传输速率，20M带宽时，实现下行峰值速率100Mbps和上行峰值速率50Mbps；
（3）频谱利用率是HSPA（高速分组接入，是WCDMA的其中一种规范）的2-4倍，用户平均吞吐量（吞吐量指上下行流量）是HSPA的2-4倍；
（4）提高小区边缘传输速率，改善用户在小区边缘的业务体验，增强3GPP LTE系统的覆盖性能；
（5）用户面延迟小于5ms，控制面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,UE从待机状态到开始传输数据，时延不超过100ms；
（6）降低建网成本，实现低成本演进；
（7）取消电路交换（CS）域，CS域业务在PS域实现，语音部分由VOIP实现；（注：CS域是电路承载域，走语音的，PS域是数据域，走的是IP，用于手机上网）（8）强调兼容性，支持已有的3G系统，也支持与非3GPP规范系统的协同运作。
LTE在技术发展方面，表现出了很大的先进性，LTE的关键技术主要包括OFDM技术、MIMO 技术和高阶调制技术等，在后面的学习中会详细介绍。通过对这些技术的运用，LTE不仅能提升用户对于移动的体验，而且能够为运营商们带来更加巨大的技术方面的优势和成本上的优势。
1.2.2 LTE设计目标
无论是FD-LTE 还是TD-LTE，其基本需求和架构均大致相同，采用的关键技术也基本相同，所不同的是双工方式，一个是时分的，一个是频分的。目前几乎所有的厂家都采用同一个平台设计。LTE 要达到的目标已经大大高于目前UMTS 所能实现的各项指标，TD-LTE 实现的主要目标如下：
（1）采用OFDM，MIMO等先进技术支持更高的用户传输速率；下行最大速率可达100Mbps，上行最大速率可达50Mbps；
（2）支持1.4MHz/3.0MHz/5MHz/10MHz/15MHz/20MHz共6种可变带宽；
（3）只有PS域，没有CS域；
（4）更小的TTI（子帧捆绑）满足用户面和控制面的时延；共享信道支持在多个用户间同时传输数据；用户面延迟小于5ms，控制面延迟小于100ms；
（5）下行频谱效率可达HSDPA的3～4倍；上行频谱效率可达HSUPA 的2～3倍；
（6）提高小区边缘的用户吞吐量；
1.3 LTE网络架构
LTE是由以下三个主要组件：
●用户设备(UE).
●地面无线接入网(E-UTRAN)：由e-NodeB组成
●分组核心演进(EPC简称核心网): 由MME，S-GW，P-GW组成
LTE的网络接口包括：
●X2接口：e-NodeB之间的接口，支持数据和信令的直接传输；
●S1接口：连接e-NodeB与核心网EPC的接口；
●S1-MME：e-NodeB连接MME的控制面接口；
●S1-U： e-NodeB连接S-GW 的用户面接口。
LTE总的体系结构如下所示。
1.3.1 E-UTRAN（接入网）
E-UTRAN（接入网）的体系结构如下所示：
E-UTRAN主要由eNB构成。同UTRAN（3G的接入网名称，由eNodeB和RNC组成）网络相比，eNB不仅具有NodeB的功能，还能完成RNC的大部分功能。eNodeB和eNodeB之间采用X2接口方式直接互连，eNB通过S1接口连接到EPC。具体地讲，eNB通过S1-MME 连接到MME，通过S1-U连接到S-GW。
E-UTRAN主要功能包括：无线资源管理、无线承载控制、无线许可控制，上行和下行资源动态分配/调度（简而言之就是对用户使用资源的管理、调度和分配）；根据用户QoS签约信息，进行上行和下行的承载级别的速率调整，对承载级别的准入控制（UE及接入网络，会与eNB及EPC建立相应的承载）；寻呼消息的调度与传输；系统广播消息的调度与传输。
在3GPP LTE与LTE-A的标准中，用eNB来代表基站，与用户UE对应。eNB是LTE(4G)中UE和演进后的核心网EPC之间的桥梁，eNB之间通过X2接口进行连接，它是E-UTRAN
侧的S1接入点。
eNB的主要功能如下：
（1）无线资源管理（RRM）（RRM指是在有限带宽的条件下，为网络内无线用户终端提供业务质量保障，其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰弱和干扰而起伏变化等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大程度地提高无线频谱利用率，防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷）；
（2）用户数据流IP头压缩和加密；
（3）UE附着时MME选择功能（附着即UE在网络侧进行注册）；
（4）用户面数据向Serving GW的路由功能；（数据是从UE首先发送到eNB，eNB再将数据路由给核心网的Serving GW）
（5）寻呼消息的调度和发送功能；
（6）广播消息的调度和发送功能；（广播消息即系统消息包括MIB和SIB，后面会详细介绍）
（7）用于移动性和调度的测量和测量报告配置功能。（UE在移动过程中，会发生切换，那么切换之前UE需要完成一些测量工作，而测量什么内容即测量报告的配置则由eNB完成，并下发给UE）；
1.3.2 EPC核心网
随着移动宽带网络向LTE演进，在LTE的演进和运营中，如何才能实现2G和3G网络向LTE的平滑演进，如何实现现有网络和新建网络的互通，如何向用户提供一致的业务，成为运营商的焦点。正是在此需求下，3GPP在关注无线接入网演进的同时，也开展了分组核心网构架的演进工程，并将其定义为EPC。作为与LTE同步发展的技术，EPC的构架更加符合未来移动通信网络的发展需要，能够在提升网络性能的同时，满足用户日益增长的业务需求，从而进一步提升运营商的竞争力。
EPC（核心网络）的体系结构如下所示
核心网各网元的作用：
MME（Mobility Management Entity，移动管理设备）：
●寻呼消息分发
●安全控制
●空闲状态下的移动性管理（UE分为空闲态和连接态2种，连接态的移动性管理则
由eNB完成）
●SAE承载控制（UE在附着后会与网络建立相应承载，SAE承载是建立在UE和PGW
之间的承载，由无线承载（UE与eNB之间的承载）、S1承载以及S5/S8承载组成）
●非接入层（NAS）信令的加密和完整性保护
S-GW (Signaling Gateway，服务网关)：
●支持UE的移动性切换用户面数据的功能；
●E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持；
●数据包路由和转发；
●上下行传输层数据包标记。
P-GW（Packet data networks gateway，分组数据网网关）：
●路由选择数据转发，P-GW应具有将从上一个节点接收到的数据转发给路由中下一
个节点的功能
●合法监听；
●用户的包过滤；
●IP地址分配，用户UE的IP地址是由PGW来分配的；
1.3.3 LTE网络特点
与传统3G网络比较，LTE的网络结构更加简单扁平，降低组网成本，增加组网灵活性，主要特点表现在：
（1）网络扁平化使得系统延时减少，从而改善用户体验，可开展更多业务；
（2）网元数目减少，E-UTRAN只有一种节点网元E-Node B，使得网络部署更为简单，网络的维护更加容易；
（3）取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高网络稳定性；
（4）业务平面与控制平面完全分离化；（UE—E-Node B—SGW—PGW这是用户面，UE —E-Node B—MME这是控制面）
（5）全IP化。
1.4 LTE无线接口协议栈
无线接口是指终端和接入网之间的接口，简称Uu接口，通常我们也称为空中接口。无线接口协议主要是用来建立、重配置和释放各种无线承载业务的。LTE技术中，无线接口是终端和eNB之间的接口。无线接口是一个完全开放的接口，只要遵守接口的规范，不同制造商生产的设备就能够互相通信。
无线接口协议栈主要分三层两面，三层主要包括了物理层、数据链路层和网络层，两面是指控制平面和用户平面。
1.4.1 LTE协议栈的三层
三层主要包括了物理层、数据链路层和网络层，层一为物理层，层二为数据链路层，层三为网络层，如下图所示：
其中数据链路层主要被分为3个子层，包括媒体接入控制（MAC）、无线链路控制（RLC）、
和分组数据汇聚协议（PDCP）3个子层。数据链路层同时位于控制平面和用户平面：在控制平面负责无线承载信令的传输、加密和完整性保护；在用户平面主要负责用户业务数据的传输和加密。网络层是指无线资源控制（RRC）层，位于接入网的控制平面，负责完成接入网和终端之间交互的所有信令处理。
1.4.2 LTE协议栈的两个面：
（1）用户面协议栈：负责用户数据传输
用户面的主要功能：头压缩、加密、调度、ARQ/HARQ（快速重传），其协议层结构如下图所示：
用户平面用于执行无线接入承载业务，主要负责用户发送和接收的所有信息的处理。用户平面协议栈主要由MAC、RLC、PDCP三个子层组成。
PDCP主要任务是头压缩，用户数据加密；
MAC子层实现与数据处理相关的功能，包括信道管理与映射、数据包的封装与解封装、HARQ功能、数据调度、逻辑信道的优先级管理等；
RLC实现的功能包括数据包的封装与解封装、ARQ过程、数据的重排序和重复检测、协议错误检测和恢复等。RLC有三种模式：AM(确认模式)、UM(非确认模式)、TM(透明模式)。（2）控制面协议栈：负责系统信令传输
控制平面负责用户无线资源的管理、无线连接的建立、业务的QoS保证和最终的资源释放。控制平面协议主要包括非接入层（NAS)、无线资源控制子层（RRC）、分组数据汇聚子层（PDCP）、无线链路控制子层（RLC）、媒体接入控制子层（MAC）。
控制平面的主要功能由上层的RRC层和非接入子层实现（NAS）。
●NAS控制协议实体位于终端UE和移动管理实体MME中，主要负责非接入层的管理
和控制，实现的功能包括：EPC承载管理、鉴权、产生LTE-IDLE状态下的寻呼消
息、移动性管理、安全控制等。
●RRC协议实体位于UE和eNode B网络实体内，主要负责接入层的管理和控制，实
现的功能包括：系统消息广播，寻呼建立、管理、释放，RRC链接管理，无线承
载、管理，移动性管理，终端的测量和测量上报控制。
●RLC和MAC层功能与用户面中的功能一致；
●PDCP层完成加密和完整性保护；
1.4.3 协议栈架构
LTE协议栈架构如下图所示，图中红线代表数据流，绿线代表信令流。
1.5网络接口
LTE网络架构图如下所示，我们不仅要了解架构中各个网元的作用，还要了解各个网元之间的接口。
接口名称连接网元接口功能描述主要协议
S1-MME eNodeB - MME 用于传送会话管理(SM)和移动性管理(MM)信息，
即信令面或控制面信息
S1-AP
S1-U eNodeB - SGW 在GW与eNodeB设备间建立隧道，传送用户数
据业务，即用户面数据
GTP-U
X2-C eNodeB - eNodeB 基站间控制面信息X2-AP X2-U eNodeB - eNodeB 基站间用户面信息GTP-U
S3 SGSN - MME 在MME和SGSN设备间建立隧道，传送控制面信
息
GTPV2-C
S4 SGSN – SGW 在S-GW和SGSN设备间建立隧道，传送用户面
数据和控制面信息
GTPV2-C
GTP-U
S5 SGW – PGW 在GW设备间建立隧道，传送用户面数据和控制面
信息（设备内部接口）
GTPV2-C
GTP-U
S6a MME – HSS 完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理，
传送控制面信息
Diameter
S8 SGW – PGW 漫游时，归属网络PGW和拜访网络SGW之间的
接口，传送控制面和用户面数据
GTPV2-C
GTP-U
S9 PCRF-PCRF 控制面接口，传送QoS规则和计费相关的信息Diameter
S10 MME - MME 在MME设备间建立隧道，传送信令，组成MME
Pool，传送控制面数据
GTPV2-C
S11 MME – SGW 在MME和GW设备间建立隧道，传送控制面数据GTPV2-C
S12 RNC –SGW 传送用户面数据，类似Gn/Gp SGSN控制下的UTRAN与GGSN之间的Iu-u/Gn-u接口。
GTP-U
S13 MME –EIR 用于MME和EIR中的UE认证核对过程GTPV2-C
Gx(S7) PCRF – PGW 提供QoS策略和计费准则的传递，属于控制面信
息
Diameter
Rx PCRF –IP承载网用于AF传递应用层会话信息给PCRF，传送控制
面数据
Diameter
SGi PGW –外部互联网建立隧道，传送用户面数据DHCP/Radius
/IPSEC/L2TP/GRE
SGs MME - MSC 传递CSFB的相关信息SGs-AP
Sv MME - MSC 传递SRVCC的相关信息GTPv2-C
Gy P-GW - OCS 传送在线计费的相关信息Diameter
下面详细给大家介绍两个接口，X2和S1接口：
(1)X2接口协议
X2接口的用户面和控制面接口协议如下所示
用户平面协议，E-UTRAN的传输网络层是基于IP传输的，UDP/IP之上是利用GTP-U 来传送用户平面PDU。
控制平面协议，传输网络层是利用IP和SCTP协议，而应用层信令协议为X2接口应用协议X2-AP。
（2）S1接口协议
S1接口的用户面和控制面接口协议如下所示：
用户平面接口位于E-NodeB和S-GW之间，传输网络层建立在IP传输之上，UDP/IP之上的GTP-U用来携带用户平面的PDU。
S1控制平面接口位于E-NodeB和MME之间，传输网络层是利用IP传输，这点类似于用户平面；为了可靠的传输信令消息，在IP曾之上添加了SCTP；应用层的信令协议为S1-AP。
3G网络结构和协议
3.3G网络和协议 3.1. 3G网络 UMTS网络是第三代移动通信的主流体系，它分为R99、R4、R5/R6四个阶段，下面主要介绍相对成熟的R99和R4版本的UMTS网络体系 3.1.1.UMTS R99版本网络体系 UMTS R99版本和GSM的区别在于接入网部分，核心网的结构仍以演进的GSM核心网为基础。UMTS R99版本在GSM的基础上引入了全新的5MHz每载频的宽带码分多址接入网，采纳了功率控制、软切换及更软切换等CDMA关键技术，基站只做基带处理和扩频，接入系统智能集中于RNC统一管理，引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144Kbit/s 、384Kbit/s ，理论上可达2Mbit/s新的WCDMA无线接口技术。 基站和RNC之间采用基于ATM的Iub接口，RNC分别通过基于ATM AAL2的Iu-CS和AAL5的Iu-PS分别与核心网的CS域和PS域相连。 3.1.2.UMTS R99版本新增网络节点及其功能 3.1.2.1.RNC RNC无线网络控制器主要负责无线资源的管理。一面它通过Iu接口同电路域和分组域核心网相连；一面它负责管理和控制Node B，并负责空中接口与UE之间的L1以上的协议处理。在无线接入网络中，它处于承上启下的关键地位。在逻辑上，它和GSM中的BSC相对应。 RNC的主要担任CRNC、SRNC、DRNC三种角色。 RNC的实现以下功能： ●主要支持对WCDMA Node B的控制和管理。 ●支持包括Iu承载、Iub承载、Iur承载、无线承载等在内的无线接入资源的管 理和分配。 ●支持包括软切换、硬切换、与GSM/GPRS的系统间切换、小区更新、URA更新、 寻呼等各种移动性管理工作，其中包括支持通过Iur接口的宏分集功能。 ●支持各种电路域和分组数据业务数据传输。 ●支持对控制信令的完整性检查以及对用户数据的加密和解密等安全性功能。 ●支持对UE的接入控制、负载过载的拥塞控制等系统接入功能。 ●支持广播域广播信息业务。
(完整版)LTE知识点梳理(一)：网络架构及协议修改版
目录 LTE知识点梳理（一）：LTE网络架构及协议 (2) 1.1 移动通信系统的发展 (2) 1.2 LTE概述 (2) 1.2.1 LTE的主要技术特点 (2) 1.2.2 LTE设计目标 (3) 1.3 LTE网络架构 (3) 1.3.1 E-UTRAN（接入网） (4) 1.3.2 EPC核心网 (5) 1.3.3 LTE网络特点 (6) 1.4 LTE无线接口协议栈 (6) 1.4.1 LTE协议栈的三层 (6) 1.4.2 LTE协议栈的两个面： (7) 1.4.3 协议栈架构 (8) 1.5网络接口 (8)
LTE知识点梳理（一）：LTE网络架构及协议 1.1 移动通信系统的发展 在学习LTE技术之前，我们需要简单了解一下移动通信系统的发展过程， 第一代移动通信技术（1G）是指采用蜂窝技术组网、仅支持模拟语音通信的移动电话标准，其制定于上世纪80 年代，主要采用的是模拟技术和频分多址技术。 第二代移动通信技术（2G）区别于第一代，使用了数字传输取代模拟传输，根据其特点主要分为两大类，分别是起源于欧洲基于TDMA的GSM系统和起源于美国基于CDMA技术的IS95系统。在技术的不断推进下，又出现了以GPRS、CDMA20001X为特征的2G升级版2.5G，它的业务包括了语音业务、低速数据业务。 第三代移动通信技术（3G）的最大特点是在数据传输中使用分组交取代了电路交换，电路交换使手机与手机之间进行语音等数据传输，而分组交换则将语音等转换为数字格式并通过互联网进行包括语音、视频和其他多媒体内容在内的数据包传输。高度数据业务则是3G的主要特征，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。 但是，随着社会的发展，2/3G 网络语音收入下降，网络成本高。营运商需要在吸引用户、增加收入的同时，大幅度降低网络建设和营运成本。话费赚钱时代结束，流量经营正成为核心。LTE 通过提升带宽，发掘新业务来弥补语音业务的下降；降低每 bit 成本来控制网络成本。而LTE 能带来更加流畅和便利的移动业务，大宽带确保了用户体验。 下面将给大家介绍4G LTE技术。 1.2 LTE概述 LTE是Long Term Evolution的缩写，全称应为3GPP Long Term Evolution，中文一般译为3GPP长期演进技术，为第三代合作伙伴计划（3GPP）标准。 3GPP 发布的第一个LTE版本为R8版本，实际为 3.9G ，并不是真正意义上的4G技术，而是3G向4G技术发展过程中的一个过渡技术，是被称为3.9G的全球化标准，它通过采用OFDM（正交频分复用）和MIMO（多输入多输出）作为无线网络演进的标准，改进并且增强了3G的空中接入技术。这些技术的运用，使其能获得更高的峰值速率。对于LTE技术的研究历来已久，我国的LTE项目是基于3G时代的TD-SCDMA技术和WCDMA技术发展起来的，那么，其对应的也将发展成为TD-LTE和FD-LTE技术。后续的 R9/R10 版本为 LTE Advanced 才是实际的 4G 网络。 1.2.1 LTE的主要技术特点 LTE有如下主要技术特点： （1）实现灵活的频谱带宽配置，支持1.25-20MHz的可变带宽； （2）采用OFDM，MIMO等先进技术支持更高的用户传输速率，20M带宽时，实现下行峰值速率100Mbps和上行峰值速率50Mbps； （3）频谱利用率是HSPA（高速分组接入，是WCDMA的其中一种规范）的2-4倍，用户平均吞吐量（吞吐量指上下行流量）是HSPA的2-4倍；
网络体系结构与网络协议.
网络体系结构与网络协议 《易经》说:“天地万物 , 阴阳五行 , 相生相克 , 周而复始 , 皆有规律可循”。为了使世间各种事情有条不紊、规律的朝着人们所期待的方向行进, 我们总是喜欢发现规律、总结规律、创造规定、利用规律。如此一来,当前人在考虑计算机网络的通信与资源交互时,必然要创造出统一遵守的计算机通信与资源交互的规定,以方便人们使用计算机进行有条不紊的大规模的数据、资源交换。 如此,人们就制定了大量的标准,这些标准规定了计算机网络通信与数据交换所需的共同遵守的条规, 这些标准就是协议。大量的各种各样的协议共同构成了一套完整的体系。由于大量的协议体系过于复杂, 于是人为的将这套协议体系划分为几个层次, 这样一来, 大量的协议就容易分门别类的化整为零, 将协议一层一层的实现。由计算机互联通信所需的功能,,划分成定义明确的层次,规定了同层次进程通信的协议和相邻层之间的接口服务 (接口可理解为下层与上层交互的门户,下层通过接口向上层提供特定的服务。这些层、同层进程通信的协议及相邻层接口统称为网络体系结构。 在学习网络体系结构和协议时,不免要和 RFC 打交道。 RFC 是 tcp/ip协议族 的标准文档,里面写有 4000多个协议的定义。在那么多的协议中, tcp 、 ip 协议可以说是互联网最基本的两个通信协议, tcp/ip的五层分层原理应用十分常见。这五层,从上往下依次是:应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。它们之间的通信服务类型可分为面向连接服务和无连接服务, 混合上确认机制, 共有四种服务类型。分别是面向连接确认服务、无连接确认服务、面向连接不确认服务和无连接不确认服务。根据通信要求, 权衡效率与可靠性后, 可选择合适的通信服务类型。 在最高层应用层里,有 FTP 协议、 Telnet 协议、 HTTP 协议、 DNS 协议等等。在传输层中,有著名的 TCP 和 UDP 协议。 在下层网络层里面,有 IP 协议、 ICMP 协议、 IGMP 协议、 ARP 协议、 RARP 等协议。
3G网络结构和协议
3.3G网络和协议 3.1.3G网络 UMTS网络是第三代移动通信的主流体系，它分为R99、R4、R5/R6四个阶段，下面主要介绍相对成熟的R99和R4版本的UMTS网络体系 3.1.1.UMTS R99版本网络体系 UMTS R99版本和GSM的区别在于接入网部分，核心网的结构仍以演进的GSM核心网为基础。UMTS R99版本在GSM的基础上引入了全新的5MHz每载频的宽带码分多址接入网，采纳了功率控制、软切换及更软切换等CDMA关键技术，基站只做基带处理和扩频，接入系统智能集中于RNC统一管理，引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144Kbit/s 、384Kbit/s ，理论上可达2Mbit/s新的WCDMA无线接口技术。 基站和RNC之间采用基于A TM的Iub接口，RNC分别通过基于A TM AAL2的Iu-CS 和AAL5的Iu-PS分别与核心网的CS域和PS域相连。 3.1.2.UMTS R99版本新增网络节点及其功能 3.1.2.1.RNC RNC无线网络控制器主要负责无线资源的管理。一面它通过Iu接口同电路域和分组域核心网相连；一面它负责管理和控制Node B，并负责空中接口与UE之间的L1以上的协议处理。在无线接入网络中，它处于承上启下的关键地位。在逻辑上，它和GSM中的BSC 相对应。 RNC的主要担任CRNC、SRNC、DRNC三种角色。 RNC的实现以下功能： ●主要支持对WCDMA Node B的控制和管理。 ●支持包括Iu承载、Iub承载、Iur承载、无线承载等在内的无线接入资源的管 理和分配。 ●支持包括软切换、硬切换、与GSM/GPRS的系统间切换、小区更新、URA更 新、寻呼等各种移动性管理工作，其中包括支持通过Iur接口的宏分集功能。 ●支持各种电路域和分组数据业务数据传输。 ●支持对控制信令的完整性检查以及对用户数据的加密和解密等安全性功能。 ●支持对UE的接入控制、负载过载的拥塞控制等系统接入功能。 ●支持广播域广播信息业务。
网络体系结构与网络协议
网络体系结构与网络协议 网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念。本章将从层次、服务与协议的基本概念出发，对OSI参考模型、TCP／IP 协议与参考模型，以及网络协议标准化与制定国际标准的组织进行介绍。 学习要求： ●掌握：协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念。 ●掌握：网络体系结构的层次化研究方法。 ●掌握：OSI参考模型及各层的基本服务功能。 ●掌握：TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务 功能与主要协议。 ●了解：OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。 ●了解：网络协议标准组织，RFC文档、Internet草案与 Internet 协议标准的制定过程。 计算机网络的四个重要的概念 协议（protocol） 层次（layer） 接口（interface） 体系结构（architecture） 计算机网络是由多个互联的结点组成的，结点之间需要不断地交换数据与控制信息。要做到有条不紊地交换数据，每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则。一个协议就是一组控制数据
通信的规则。这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。 哲学家-翻译-秘书结构 网络协议的概念 网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准； 网络协议的三要素：语义、语法与时序： 语义：用于解释比特流的每一部分的意义； --表示做什么 语法：语法是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序的意义； --表示要怎么做
时序：事件实现顺序的详细说明。 --表示什么时候做 社会上存在的邮政系统 协议(Protocol) ●协议是一种通信规约。 ●为了保证计算机网络中大量计算机之间要有条不紊地交换 数据，必须制定一系列的通信协议。 层次（layer） 层次是人们对复杂问题处理的基本方法； 将总体要实现的很多功能分配在不同层次中； 对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定； 不同的系统分成相同的层次； 不同系统的最低层之间存在着“物理”通信； 不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信；
第二章计算机网络体系结构与协议
第二章计算机网络体系结构与协议
第二章计算机网络体系结构与协议 【计划课时】4课时(教材第二、三章 2.1网络通信协议 2.1.1 协议(protocol教材P29 网络传送是个很复杂的过程,为了实现计算机之间可靠地交换数据,许多工作要协调(如发送信号的数据格式,通信协调与出错处理,信号编码与电平参数,传输速度匹配等。 假定一个与网络相连的设备正向另一个与网络相连的设备发送数据,由于各个厂家有其各自的实现方法,这些设备可能不完全兼容,它们相互之间不可能识别和通信。解决方法之一是在同一个网络中全部使用某一厂家的专有技术和设备,在网络互连的今天已不可行。另一种方法就是制定一套实现互连的规范(标准,即所谓“协议”。该标准允许每个厂家以不同的方式完成互连产品的开发、设计与制造,当按同一协议制造的设备连入同一网络时,它们完全兼容,仿佛是由同一厂家生产的一样。 【协议】网络上不同计算机之间为了协调互相通信而使用的技术规范,即通信技术标准(也是软硬件厂商开发网络产品的标准 协议由语义、语法和时序三部分组成。语义规定通信双方彼此“讲什么”(含义,语法规定“如何讲”(格式,时序关系则规定了信息交流的次序(顺序。P29 实际上,生活中任何由两个人或两个团体一起完成的事件,都必须有“协议”(例:讲话/赛跑廖鸿鹏《NT Server 4.0建站指南》:“当一个中国人碰上一个日本人时,如果中国人说他的中文,日本人说他的日文,那么恐怕两个人就是讲到天黑,都不会有什么结果……网络上各节点之间 若需要传送数据时,也要有一个共通的语言,这就是通信协议”。
理论上只要有一套协议即可,但由于网络技术在不断发展,应用领域在不断拓宽,加上历史的原因(7 0年代各大计算机公司在网络领域“诸侯割据”,纷纷推出自己的网络通信协议,既为网络技术的发展作出了贡献,亦造成协议品种杂多的局面,所以目前一套统一可用的网络协议。 正如理论上人类只要一种语言就可以相互沟通,但实际上却有许许多多的语言存在一样。 学习网络的重要任务之一就是了解各种常用的通信协议。对于网络开发/集成工程师,则需要深入理解甚至精通工程中所涉及到的各种协议。 用于普通网络用户,则只需知道访问网络资源你的系统或机器上需要配备何种协议,而无须知道这些协议的具体含义。 封闭的协议——协议内容(规范不对公众公布 开放的协议——协议内容对公众公布 NT4.0可同时具有5种协议,犹如一个懂最常用的五国语言的人,在世界各地旅行,便畅行无阻。 2.1.2 常用的网络通信协议 有三个最具影响力的团体为网络通信制定了各自的协议:
进行测验： 第2章 网络体系结构与网络协议测试
142计算机网络 (142-301214-J01062-1) > 作业 > 进行测验： 第2章 网络体系结构与网络协议测试 进行测验： 第2章 网络体系结构与网络协议测试 名称 第2章 网络体系结构与网络协议测试 说明 第二章 网络体系结构与网络协议测试 计时测验 该测试装备有 1 小时计时器。窗口右上角显示已用时间。 将出现 1 分钟警告。 多次尝试 该测试允许进行多次尝试。 强制完成 该测试必须现在完成。 <=""> 问题完成状态： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 问题 1 1 分 保存 以下关于OSI 环境中数据传输过程的描述中错误的是______ A. 整个过程不需要用户介入 B. 目的主机逐层按照各层的协议读取报头，执行协议规定的动作 C. 表示层只进行数据的格式交换，不增加协议头 D. 源主机应用进程产生的数据从应用层向下纵向逐层传送 问题 2 1 分 保存 以下关于物理层基本概念的捕述中错误的是______ A. 数据传输单元是字节 B. 为通信的主机之间建立、管理和释放物理连接
C. 实现比特流的透明传输 D. OSI参考模型的最低层 问题3 1 分 保存 以下关于网络协议与协议要素的描述中错误的是______ A. 语义表示要做什么 B. 协议表示网络功能是什么 C. 语法表示要怎么做 D. 时序表示做的顺序 问题4 1 分 保存 以下关于网络体系结构的研究方法优点的描述中错误的是______。 A. 允许隔层通信是OSI参考模型灵活性的标志 B. 各层之间相互独立 C. 易于实现和标准化 D. 实现技术的变化都不会对整个系统工作产生影响 问题5 1 分 保 存以下关于传输层特点的描述中错误的是______ A. UDP是一种不可靠的、无连接的传输层协议 B. TCP是一种可靠的、面向连接、面向字节流的传输层协议 C. 协议数据单元是分组