移动通信核心网络技术总结
个人学习移动核心网络知识并对学习内容作出的总结，分享一波，适合新手看。本次总结来自华为云课堂，通信网络技术之旅，如有错误望各位大佬指出。萌新在学习过程中觉得各种简写十分困扰，所以通过百度和查找资料把中文含义标注了，方便辅助学习。
（1）通信网络的分类与分层结构
目前，通信网络分为移动网络与固定网络两种，在发展的过程经了2G、3G、4G三代技术变革，目前正走向5G时代。其发展过程的核心技术如下。
TDM（时分复用技术,time-division multiplexing）是将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输；在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。这种技术可以在同一个信道上传输多路信号
GPRS（通用无线分组业务，General packet radio service）2.5G技术的代称，是在2G时代用于上网的技术。一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。
GSM（全球移动通信系统，Global System for Mobile Communications)第二代移动电话系统，信令和语音信道都是数字式的。
PSTN（公共交换电话网络，Public Switched Telephone Network）一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。
UMTS（通用移动通信系统，Universal Mobile Telecommunications System）一个完整的3G移动通信技术标准。 .UMTS是国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一.作为一个完整的3G移动通信技术标准,UMTS并不仅限于定义空中接口，它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议.除WCDMA作为首选空中接口技术外。
NGN（下一代网络，Next Generation Network）它是一种全新的电信网络体系架构,它融合了ip技术和多媒体通信技术，提出了分组、分层、开放的概念，从面向管理的传统电信网络转变成面向客户、面向业务的新一代网络
SBC（会话边界控制器，session border controller），边缘设备，在网络边界处进行会话管理的设备
CS是指话音域（电路域），TDM时隙交换所采用的技术，一般由2G电话通信业务。
PS是指分组域，是采用IP技术进行分组交换的技术，现一般用于4G上网业务。
IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体系统)是,是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。IMS被认为是新一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。
EPC(Evolved Packet Core)：演进分组核心网，即4G核心网，采用第四代移动通信技术，有着无法比拟的优越性，它能够快速传输语音、文本、视频和图像信息，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求
PSTN(公共交换电话网络，Public Switched Telephone Network )一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。工作原理 公共交换电话网络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。
PLMN（公共陆地移动网，Public Land Mobile Network）由政府或它所批准的经营者，为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。该网路通常与公众交换电话网（PSTN）互连，形成整个地区或国家规模的通信网。
PS（分组交换，Packet switching）也称包交换技术，是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组，通过传输分组的方式传输信息的一种技术，现多指代分组交换网络。
（2）现代电信网络四层结构：
分为四层：
分别是接入层、承载层、核心控制层、业务层，平时地市级核心网络管理主集中在承载层与接入层。
POTS（普通老式电话业务,Plain Old Telephone Service）引用大多数家庭使用的标准电话业务。POTS 大约经历100年左右的时间，由最初的模拟电话时代、电子电话时代发展到后来的公用交换电话网络（PSTN）时代。
PBX（用户级交换机，Private Branch Exchange）即公司内部使用的电话业务网络,系统内部分机用户分享一定数量的外线
SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议。它是一个基于文本的应用层控制协议，用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。
GW（网关，Gate Way）是网关的缩写，网关是网络通信的门户、关口，从任意一个网络跳到另一个网络都需要通过网关。
ONU(光节点Optical Network Unit)，ONU分为有源光网络单元和无源光网络单元。一般把装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。无源ONU（光网络单元）是GEPON（千兆无源光网络）系统的用户侧设备，通过EPON（无源光纤网络）用于终结从OLT（光线路终端）传送来的业务。
ONT（Optical network terminal，光网络设备），是xpon网络接入方案中的产品。是一种用于用户端的光网络设备。是光网终端，直接位于用户端，而ONU是光网单元，与用户间还可能有其它的网络，比如以太网。
OLT（光线路终端，optical line terminal）用于连接光纤干线的终端设备，上端与（汇聚层）交换机用网线相连，下端与用户端的分光器单根光纤互联。实现对用户端设备ONU的控制、管理、测距等功能。OLT设备和ONU设备一样，也是光电一体的设备。
PTN（Packet Transport Network，分组传输网）
MSTP（Multi-Service Transmission Platform，多业务传输平台）
问：FTTB与FTTO都是指什么？
用于指代管理到达的位置：
FTTH(Fiber TO The Home）光纤到户；
FTTO(Fiber TO TheOffice）光纤到办公室；
FTTB(Fiber TO The Building）光纤到建筑大楼；
FTTC(Fiber TO The Curb）光纤到路边。
类似的还有FTTN光纤到节点；FTTD光纤到桌面;FTTP光纤到户。
（3）语音业务的实现：
在移动网络中，用户打电话会经历以下几个过程.
在用户使用2G/3G业务进行通话时，首先，用户的语音请求会经过相邻的基站（BTS、NodeB）连入回传网络，然后经过其对应的基站控制器（BSC或RNC）传回核心网，再然后通过媒体网关（MGW）移动交换中心（MSC）进行控制和转换，若是其他运营商或较远地区的号码则需要上传至关口交换中心（GMSC），然后交给归属计时器/服务器（HLR、HSS）进行核对查询用户位置，最后才能完成呼叫的过程。
注：本地同运营商用户不需要经过关口移动交换中心，目前据我了解的，有以下两种情况会用到GMSC
当需要呼叫的用户与拨打的用户不是同一运营商时当需要呼叫的用户采用VOLET时会通过GMSC
BTS（基站收发信站点，Base Transceiver Station）老款的2G接入网站点，现大多已经替换为DBS。
NodeB（节点B，node b）：第三代移动通信计划定义的节点名，一般用于指代接入点基站。
BSC(基站控制器，Base Station Controller)基站收发台(BTS)和移动交换中心(MSC)之间的连接点,也为交换信息提供接口。
RNC（无线网络控制器,Radio Network Controller）是第三代(3G)无线网络中的主要网元，是接入网络的组成部分，负责移动性管理、呼叫处理、链路管理和移交机制。
MGW（媒体网关，MGW: Media Gateway）一个连接不同类型网络的单元，执行全异网络例如PSTN之间的转换；基于IP或ATM的数据网络；2.5G和3G无线电接入网络或 PBX，它提供呼叫控制和信令功能。
MSC（移动交换中心，Mobile Switching Center ）网络的核心，它完成最基本的交换功能，即实现移动用户与其他网络用户之间的通信连接。现在被分为两个部分MGW与Server分别负责承载与控制。
GMSC（关口移动交换中心，Gateway Mobile Switching Center）是指提供移动网络与有线网互联的实体，其作用是查询用户的位置信息，并把路由转到移动用户所要接入的交换机。当电信用户想要联系移动用户时会需要经过这个网元。
HLR（归属位置计存器，Home Location Register）是移动网络中存储永久用户信息的主数据库。现在被HSS替换。
HSS（归属用户服务器，Home Subscriber Server）即HSS服务器，是IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统）中控制层的重要组成部分。
4G通话的过程如下：
若是使用4G网络进行通信,则需要借用IMS网络进行通话，这需要涉及一下IMS网络几个核心网元S-CSCF、P-CSCF/SBC、ATS、I-CSCF，CSCF是会话业务控制器、ATS是应用服务器，CSCF的前缀S、P、I分别表示该CSCF在IMS网中起到的核心、问询、接入的功能，用户在拨打电话后，会接入最近的基站，而后转入SGW进行控制，传入PGW进行路由，最后进入IP承载网以及LTE网络。其信令流程则需要经过MME、PCRF以及P-CSCF、S-CSCF等网元。
SGW（Serving Gate Way，服务网关）是移动通信网络EPC中的重要网元。EPC网络实际上是原3G核心网PS域的演进版本，而SGW的功能和作用与原3G核心网SGSN网元的用户面相当，即在新的EPC网络中，控制面功能和媒体面功能分离更加彻底。
PGW（PDN Gate Way，PDN网关）是移动通信网络EPC中的重要网元。EPC网络实际上是原3G核心网PS域的演进版本，而PGW也相当于是一个演进了的GGSN网元，其功能和作用与原GGSN网元相当
PDN（公用数据网,Public Data Network，PDN），为公众提供数据通信服务的通信网。
PCRF(策略与计费规则功能单元,Policy and Charging Rules Function)PCRF是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为PCEF（策略与计费执行功能单元）选择及提供可用的策略和计费控制决策。
CSCF（呼叫会话控制功能,Call Session Control Function）是IP多媒体子系统（IMS：IP Multimedia Subsystem）内部的功能实体，是整个IMS网络的核心。主要负责处理多媒体呼叫会话过程中的信令控制。它管理IMS网络的用户鉴权、IMS承载面QoS、与其它网络实体配合进行SIP会话的控制，以及业务协商和资源分配等。I\P\S前缀分别指代问询、接入、核心功能的CSCF。
MME（移动管理实体，Mobility Management Entity）是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位，传呼过程，包括中继，简单的说MME是负责信令处理部分。
（4）上网业务的实现
1.2G\3G上网流程实现
信令流程与实际数据流一致，先由2G/3G基站经过回传网进入基站控制单元（BSC\RNC）后传入SGSN进行筛选审核，最后传入GGSN，由GGSN传出到达Internet网络。
SGSN（服务GPRS支持节点，Serving GPRS Support Node）SGSN作为移动通信网络GPRS/WCDMA(TD-SCDMA)核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。
GGSN(网关GPRS支持节点，Gateway GPRS Support Node) GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等，也被称为GPRS网关路由器。
GPRS（中文名称为通用无线分组业务，General packet radio service）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。
2.4G上网流程实现
与2G/3G上网流程类似，但多出一个MME关键节点进行信令控制。4G信号由基站传回服务器网关（Serving GW）进行信令转发的同时，还需传向MME网络关键节点进行信令控制，在确定信息后，传给公用数据网络网关（PDN GW）传入Internet网络。
