在INTERNET中？
先说固网，固网比较简单。
固定电话都有一个电话号码，这个号码相当于IP地址。比如87654321。
电话号码可以分成两部分：前面几位，比如8765叫冠首，类似于子网的概念，一个冠首就对应一台程控交换机（相当于路由器）；后几位4321是程控交换机下的本地号码，会配置成交换机下一个物理端口。
你拨打一个号码，就根据这个号码的冠首先找到对应的程控交换机，再根据后几位找到对应的端口和线路。
这是本地电话，如果是长途电话，在电话号码前要加拨城市代码，根据这个号码找到这个城市的接口局（程控交换机）。
如果是国际电话，就需要再增加国家编号和对应的国际接口局。
所以原理上和IP路由是很相似。但是电话号码没有类似动态路由那样自动生成路由的协议。冠首到局向到物理端口的对应关系都是人手工配置的，所以维护成本较高。
移动通信分成电话（CS）和数据（PS）两种情况。
CS中与IP地址对应的叫IMSI，就是手机里SIM卡的号码。手机号码和IMSI的对应关系在开户时存在当地的HLR中（一般一个城市一个，在2G/3G/4G中叫法有所不同）。IMSI分成4部分，前3bit对应国家，接下来2～3bit对应一个运营商（比如移动联通电信），再接下来几个bit对应一个HLR（给运营商规定不同），最后一部分就是在HLR内部的编号了。
手机号码（中国是11位），分成前3位对应运营商，中间4位对应HLR（可以多组对应同一个HLR），最后4位本地编号。
这样我们就可以从手机号码查到对应的HLR和IMSI，也可以从IMSI查到对应的HLR和手机号码。这时还有一个问题，手机是移动的，不一定待在一个地方，光知道HLR的位置不够啊。
为了解决这个问题，每个城市还需要有一个设备VLR，记录当前本地活动的手机。手机在开机、关机、移动范围超过一定区域时，都会自动进行一个位置更新流程，通知基站和VLR我在这里。VLR会和HLR同步这个信息。这样，你拨打一个电话时，就可以通过电话号码知道它所属的HLR，从HLR查到当前所在的VLR，从VLR查到当前所在的基站/小区。
但是手机为了省电，不会经常发起位置更新。所以这时需要再检查一下，如果手机处于连接状态，那么基站上会有准确的数据，手机当前在哪个小区/信道。如果手机在空闲状态，基站就会在小区里发一个广播：你在这里吗？（学名叫寻呼，类似IP协议栈里的ARP协议）手机如果在的话，就会回应并建立连接。如果手机没有回应，会在更大范围内发起寻呼，发几次寻呼、每次在多大范围内发不同运营商会有不同的策略。如果一直收不到回应，主叫方就会听到：您拨打的电话暂时无法接通。
PS域就是手机上网。一端是手机，另一端是internet 上的网站服务器。从网站来看，不知道对端是通过移动网接入的手机，是WIFI接入的手机，还是固网宽带接入的电脑。至少从网络设计的角度，我们期望网站的开发者不需要关心这件事（指网络如何互通，实际上网站需要根据对方屏幕的大小进行显示和操作的适配）。也就是从网站看来，对方只是一个IP地址。
但是IP地址有一个很大的问题，就是地理相关性，不适合移动网络。IP地址可以分成子网地址和子网内本地地址两部分。子网地址实际上对应一个路由器，也就是说手机一旦移动到其他路由器下，IP地址就必须变化。而网站侧，尤其是基于TCP开发的应用，是不支持IP地址中途变化的。
为了解决这个问题，在移动网络和internet中间设置一个网关，在3G里叫GGSN，在4G里叫PGW。这个网关把手机到网站的连接分成两段，internet侧就是标准的IP路由，移动网侧使用移动网协议，网关在两种报文格式和地址间进行转换。这有点类似于NAT，不过NAT的两侧都是IP协议栈，移动网关两侧协议不同。
连接态的手机可以通过小区+信道确定，空闲态的手机需要通过寻呼找到，这点与CS域相同。当小区确定了，对应的基站也就确定了，基站和网关之间通过GTP-U/UDP/IP协议栈通信。这里分成了两层，下面一层UDP/IP被称作underlay，或者叫承载，用于基站和网关之间通信，但无法区分手机。上面的GTP-U隧道，可以包含很多连接，每个连接用TEI编号确定，代表一个手机的一个应用。当网关收到internet来的一个IP报文，根据五元组查找到对应的连接，用指定的基站和TEI将报文放到GTP-U中传给基站。基站根据TEI查找到对应的小区和信道。
当手机移动到另一个基站下时，新基站和网关协商建立新的TEI连接，并更新基站和网关上的连接映射关系。
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