1 引言

4G网络通过引入新的空口技术以及核心网技术，设计了全新的网络架构，网络向着扁平化方向发展，同时实现了控制与承载的分离，使得网络更加简洁高效并且功能强大。4G网络能向用户提供高达百兆的速率，满足大多数用户及应用业务的需求。然而随着人工智能、物联网、云计算、大数据技术的发展，对网络连接的速率、传输的时延和海量连接的要求提出了比4G高数倍乃至数十倍的更高的要求。正是在这样的背景下，第三代伙伴计划3GPP提出了革命性的5G网络，从用户与服务的角度架设网络，满足人们对于万物互联网络的多样化、个性化、高质量的需求。本文主要分析4G与5G网络架构的组成及功能特点，并对它们的差异进行比较，提出从4G网络架构演进到5G网络架构的基本方法。

2 4G网络体系架构

4G网络系统采用扁平化的结构，由演进的分组核心网（EPC）、演进的基站（eNB）和4G用户设备（UE）三部分组成，而这当中的EPC和无线接入网E-UTRAN组成了演进的分组系统EPS(Evolved Packet System)，它的结构如图1所示。

2.1 4G网络功能单元分析

4G的核心网EPC（Evolved Packet Core），负责移动性管理，用户身份的验证，用户数据的传输管理等，它主要包括MME、S-GW和P-GW等网元。其主要网元功能如下：

（1）移动管理实体MME（Mobility Management Entity），作为控制面功能实体，它管理和存储用户终端UE相关信息，并且还为用户分配临时标识。 主要的功能就是移动性管理、承载管理、用户的鉴权认证。

（2）服务网关SGW（Serving Gateway）是一个负责用户面功能的实体，与UE终端通过接口相连完成用户面数据包的路由转发，还终结无线接口空闲状态时的下行数据，对网络的寻呼消息给予支持，管理和存储UE的承载信息。……