1.4 4G网络架构

为满足多媒体业务大容量、高性能的通信需求，基于正交频分复用（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM）和多进多出（Multiple-In Multiple-Out，MIMO）技术的4G应需而来[5]。4G技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式[6]，其网络结构如图1-4所示。

图1-4 4G网络结构

4G 的接入网和核心网为演进的通用电信无线接入网（Evolved UTRAN, E-UTRAN）和演进的分组核心网（Evolved Packet Core,EPC）[7]，分别对应于3G网络结构中的UTRAN和CN。与3G对比，4G网络实现了控制与承载的分离，移动性管理实体（Mobility Management Entity,MME）负责移动性管理、信令处理等功能，服务网关（Serving Gateway,S-GW）负责媒体流处理和转发等功能；核心网取消了CS域，EPC支持各类接入技术的统一接入，实现固网和移动网络的融合，支持基于IMS的多媒体业务和IP电话（Voice over Internet Protocol,VoIP）业务，实现网络的全 IP 化；接入网取消了 RNC,RNC 功能被分散到了 eNode B 和网关（Gateway,GW）中，eNode B直接接入EPC，扁平化的网络结构大大降低了业务时延；引入接口S1和X2，以提高网络冗余性以及实现负载均衡。

由于4G接入网采用了OFDM、MIMO、载波聚合、异构网干扰消除、群小区等技术，4G的峰值数据速率达到了1 Gbit/s，可满足多媒体业务的大容量、高性能的通信需求。