3G、4G、5G切换技术比较

　一、网络结构比较

　1、3G网络结构图：

　2、4G网络结构图：

　3、网络结构比较：

　由上面两张图可以看出：

　1.和WCDMA相比，X2接口类似于IUR接口，S1接口类似于IU接口，但有较大简化。

　2.另外LTE 比WCDMA少了一个IUB接口。因为接入网的NODEB 和 RNC 融合到一起构成一个网元eNodeb。IUB接口塌陷而成为eNodeb的内部接口，FP协议不再需要。

　3.LTE系统只存在PS域，分为两个网元，EPC 负责核心网部分，eNodeb负责接入网部分，也称E-UTRAN，EPC信令处理部分称MME，数据处理部分称为SAE Gateway。LTE系统由核心网（EPC）、基站（eNodeb）和用户设备（UE）3部分组成。为了跨eNodeb切换的需要，eNodeb之间也可通过X2接口相连。

　网内切换过程比较

　由于不同的网络结构，所以3G与4G的切换过程也必定不一样。

　主要区别：3G切换包括软切换和硬切换，4G只有硬切换。

　下面WCDMA和TD-LTE系统为例进行比较

　1、3G软切换信令流程：

　（WCDMA切换信令流程不再累述）

　2、4G硬切换信令流程：

　源eNB向UE发送测量控制

　UE向源eNB发送测量报告（包括服务小区、邻区测量结果等）

　源eNB根据测量报告判断是否满足切换要求

　若满足，源eNB向目标eNB发送切换请求

　目标eNB判断是否允许UE接入

　若允许，向源eNB发送切换请求Ack

　源eNB向UE发送切换命令，命令UE切换到目标eNB

　同步

　发送UE的UL位置

　UE向目标eNB发送切换确认消息

　目标eNB收到确认消息后，向MME发送路径切换请求

　MME收到后，向SGW发送用户面更新请求

　SGW更新路径

　SGW向MME发送用户面更新响应

　MME向目标eNB发送路径切换响应

　目标eNB向源eNB发送释放资源消息

　源eNB收到信息，释放资源

　3、总结：

　1.WCDMA的NodeB只负责无线链路的承载，RNC负责各种信令的处理

　2.TD-LTE将NodeB和RNC和为eNB,负责全部切换过程，最后只要通过MME向SGW提交用户面更新即可。

　3.LTE这种做法体现了网络结构的扁平化。

　网络扁平化的优势：

　①优化的网络构架能得到更好的性能，推动IP网络应用。

　②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

　③网元数目减少，使得部署更为简单，网络的维护更加容易，有效降低TCO

　④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

　三、5G切换技术

　5G通信协议还未完成，以下信息来自一篇最新的IEEE文献翻译

　1.5G手机集成2.5G、3G、4G、WIFI技术在一起，无论在何时何地都能无缝切换。

　认知无线电技术，也被称为智能无线电：允许不同的无线电技术来通过自适应技术来找到未使用的频谱，并且调制传输方案来提高频谱利用率。这个动态无线资源管理中以分布式方式来实现。

　系统间的切换将做到智能切换，无需人们手动选择，例如：3G到WIFI的切换可以根据情况自动执行。

　未来允许手机在不同的运营商之间自由切换

　因此，5G的切换技术十分复杂，但会沿用4G的部分切换技术。

　E-UTRAN只有一种节点网元——E-NodeB

　网络结构扁平化

　与传统网络互通

　全IP

　媒体面控制分离

　RNC+NodeB=eNodeB

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