【資料名稱】：WCDMA系統結構11111.pdf

【資料作者】：qqq

【資料日期】：qqq

【資料語言】：中文

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【資料目錄和簡介】：

目錄
2-41 2.4.4Iu接口...................................................
2-36 2.4.3Iur 接口...................................................
2-33 2.4.2Iub 接口 ..................................................
2-31 2.4.1Uu 接口 ..................................................
2-31 2.4UTRAN主要接口協議 ............................................
2-24 2.3.3R5 網絡結構及接口..........................................
2-18 2.3.2R4 網絡結構及接口..........................................
2-10 2.3.1R99網絡結構及接口.........................................
2-9 2.3核心網絡基本結構................................................
2-8 2.2.4UTRAN 完成的功能 ..........................................
2-7 2.2.3UTRAN 各接口的基本協議結構 .................................
2-6 2.2.2Node B ....................................................
2-5 2.2.1RNC ......................................................
2-5 2.2UTRAN的基本結構...............................................
2-4 2.1.2系統接口..................................................
2-1 2.1.1UMTS系統網絡構成..........................................
2-1 2.1概述 ..........................................................
2-1 第二章WCDMA 系統結構 ................................................
2-27 圖2-12HSS 的結構示意.................................................
2-26 圖2-11HSS 的基本結構與接口............................................
2-25 圖2-10R5 的IMS 網絡結構圖 .............................................
2-24 圖2-9R5的網絡結構圖..................................................
2-21 表2-2R4核心網外部接口名稱與含義....................................
2-19 圖2-8R4的網絡結構圖..................................................
2-17 圖2-7CAMEL相關結構圖 ...............................................
2-13 表2-1R99核心網的接口名稱與含義 ....................................
2-11 圖2-6R99 網絡結構圖 ..................................................
2-7 圖2-5UTRAN接口的通用協議模型 .........................................
2-7 圖2-4Node B的邏輯組成框圖.............................................
2-5 圖2-3UTRAN的結構....................................................
2-2 圖2-2UMTS 網絡單元構成示意圖...........................................
2-1 圖2-1UMTS 的系統結構..................................................
i
2-45 表2-3Iu 接口的功能劃分 .............................................
2-43 圖2-21Iu-PS的協議結構................................................
2-42 圖2-20Iu-CS的協議結構................................................
2-41 圖2-19核心網和UTRAN之間的接口圖......................................
2-38 圖2-18漂移RNS邏輯模型...............................................
2-38 圖2-17無線網絡協議和Iur上傳送的區(qū)分 ....................................
2-37 圖2-16Iur 接口協議結構.................................................
2-34 圖2-15無線網絡協議的區(qū)分和在Iub 上的傳送.................................
2-33 圖2-14Iub 接口協議圖..................................................
2-32 圖2-13無線接口協議結構 ...............................................
ii
第二章WCDMA 系統結構
2.1概述
UMTS Universal Mobile Telecommunications System 通用移動通信系統
是采用WCDMA 空中接口技術的第三代移動通信系統 通常也把UMTS 系統
稱為WCDMA 通信系統 UMTS 系統采用了與第二代移動通信系統類似的結
構 包括無線接入網絡 Radio Access Network RAN 和核心網絡 Core
Network CN 其中無線接入網絡處理所有與無線有關的功能 而CN處理
UMTS 系統內所有的話音呼叫和數據連接 并實現與外部網絡的交換和路由
功能 CN從邏輯上分為電路交換域 Circuit Switched Domain, CS 和分組
交換域 Packet Switched Domain, PS
UTRAN CN與用戶設備 User Equipment UE 一起構成了整個UMTS 系
統 其系統結構如圖2-1所示
3G PS
MSC VLRGMSCgsmSSF
3G CS
PSTN
SGSN,GGSN
UTRAN
業(yè)務應用域
HLR, SCP
接入網 3G核心網絡 外部網絡 終端
Internet
圖2-1UMTS 的系統結構
從3GPP R99標準的角度來看 UE和UTRAN UMTS 的陸地無線接入網絡
由全新的協議構成 其設計基于WCDMA 無線技術 而CN則采用了
GSM/GPRS 的定義 這樣可以實現網絡的平滑過渡 此外在第三代網絡建設
的初期可以實現全球漫游
2.1.1UMTS 系統網絡構成
UMTS 網絡單元構成如圖2-2所示
第二章WCDMA 系統結構 WCDMA系統基本原理
2-1
Uu lu
USIM
ME
Cu
Node B
Node B
Node B
Node B
RNC
RNC
lub lur
MSC/
VLR
GMSC
SGSN GGSN
HLR
PLMN PSTN
ISDN,etc
INTERNET
External Networks CN UTRAN UE
圖2-2UMTS 網絡單元構成示意圖
從圖2-2的UMTS 系統網絡構成示意圖中可以看出 UMTS 系統的網絡單元包
括如下部分
1. UE User Equipment
UE是用戶終端設備 它主要包括射頻處理單元 基帶處理單元 協議棧模
塊以及應用層軟件模塊等 UE通過Uu接口與網絡設備進行數據交互 為用
戶提供電路域和分組域內的各種業(yè)務功能 包括普通話音 數據通信 移動
多媒體 Internet應用 如E-mail WWW瀏覽 FTP 等
UE包括兩部分
y ME Mobile Equipment 提供應用和服務
y USIM UMTS Subscriber Module 提供用戶身份識別
2. UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network UMTS
UTRAN 即陸地無線接入網 分為基站 Node B 和無線網絡控制器
RNC 兩部分
y Node B
Node B是WCDMA 系統的基站 即無線收發(fā)信機 包括無線收發(fā)信機和基
帶處理部件 通過標準的Iub 接口和RNC互連 主要完成Uu接口物理層協議
的處理 它的主要功能是擴頻 調制 信道編碼及解擴 解調 信道解碼
還包括基帶信號和射頻信號的相互轉換等功能
Node B由下列幾個邏輯功能模塊構成 RF收發(fā)放大 射頻收發(fā)系統
TRX 基帶部分 BB 傳輸接口單元 基站控制部分
y RNC Radio Network Controller
第二章WCDMA 系統結構 WCDMA系統基本原理
2-2
RNC是無線網絡控制器 主要完成連接建立和斷開 切換 宏分集合并 無
線資源管理控制等功能 具體如下
(1)執(zhí)行系統信息廣播與系統接入控制功能
(2)切換和RNC遷移等移動性管理功能
(3)宏分集合并 功率控制 無線承載分配等無線資源管理和控制功能
3. CN Core Network
CN 即核心網絡 負責與其他網絡的連接和對UE的通信和管理 主要功能
實體如下
(1) MSC/VLR
MSC/VLR是WCDMA 核心網CS域功能節(jié)點 它通過Iu_CS 接口與UTRAN相
連 通過PSTN/ISDN接口與外部網絡 PSTN ISDN 等 相連 通過C/D 接
口與HLR/AUC相連 通過E 接口與其它MSC/VLR GMSC 或SMC相連 通
過CAP 接口與SCP 相連 通過Gs接口與SGSN 相連 MSC/VLR的主要功能是
提供CS域的呼叫控制 移動性管理 鑒權和加密等功能
(2) GMSC
GMSC 是WCDMA移動網CS域與外部網絡之間的網關節(jié)點 是可選功能節(jié)點
它通過PSTN/ISDN接口與外部網絡 PSTN ISDN 其它PLMN 相連 通
過C 接口與HLR 相連 通過CAP 接口與SCP 相連 GMSC 的主要功能是充當移
動網和固定網之間的移動關口局 完成PSTN用戶呼移動用戶時呼入呼叫的
路由功能 承擔路由分析 網間接續(xù) 網間結算等重要功能
(3) SGSN
SGSN 服務GPRS支持節(jié)點 是WCDMA 核心網PS域功能節(jié)點 它通過
Iu_PS 接口與UTRAN相連 通過Gn/Gp 接口與GGSN 相連 通過Gr接口與
HLR/AUC相連 通過Gs接口與MSC/VLR 通過Ge接口與SCP 相連 通過
Gd接口與SMS-GMSC/SMS-IWMSC相連 通過Ga接口與CG相連 通過
Gn/Gp 接口與SGSN 相連 SGSN 的主要功能是提供PS域的路由轉發(fā) 移動性
管理 會話管理 鑒權和加密等功能
(4) GGSN
GGSN 網關GPRS支持節(jié)點 是WCDMA 核心網PS域功能節(jié)點 通過Gn
/Gp 接口與SGSN相連 通過Gi 接口與外部數據網絡 Internet /Intranet 相連
GGSN 提供數據包在WCDMA 移動網和外部數據網之間的路由和封裝
GGSN 主要功能是同外部IP 分組網絡的接口功能 GGSN 需要提供UE接入外
部分組網絡的關口功能 從外部網的觀點來看 GGSN 就好象是可尋址
WCDMA移動網絡中所有用戶IP 的路由器 需要同外部網絡交換路由信息
(5) HLR
第二章WCDMA 系統結構 WCDMA系統基本原理
2-3
HLR 歸屬位置寄存器 是WCDMA核心網CS域和PS域共有的功能節(jié)點 它
通過C 接口與MSC/VLR或GMSC 相連 通過Gr接口與SGSN 相連 通過Gc接
口與GGSN相連 HLR 的主要功能是提供用戶的簽約信息存放 新業(yè)務支持
增強的鑒權等功能
4. External Networks
External Networks 即外部網絡 可以分為兩類
y 電路交換網絡 CS Networks 提供電路交換的連接服務 象通話服務
ISDN和PSTN均屬于電路交換網絡
y 分組交換網絡 PS Networks 提供數據包的連接服務 Internet屬于分
組數據交換網絡
2.1.2系統接口
從圖2-2的UMTS 網絡單元構成示意圖中可以看出 3G WCDMA 系統與2G
GSM網絡相比 CN部分的接口變化不大 UTRAN部分主要有如下接口
1. Cu接口
Cu接口是USIM卡和ME之間的電氣接口 Cu接口采用標準接口
2. Uu接口
Uu接口是WCDMA 的無線接口 UE通過Uu接口接入到UMTS 系統的固定網
絡部分 可以說Uu接口是UMTS 系統中最重要的開放接口
3. Iu 接口
Iu 接口是連接UTRAN和CN的接口 類似于GSM系統的A 接口和Gb接口
Iu 接口是一個開放的標準接口 這也使通過Iu 接口相連接的UTRAN與CN可
以分別由不同的設備制造商提供
4. Iur接口
Iur接口是連接RNC之間的接口 Iur接口是UMTS 系統特有的接口 用于對
RAN中移動臺的移動管理 比如在不同的RNC之間進行軟切換時 移動臺所
有數據都是通過Iur接口從正在工作的RNC傳到候選RNC Iur是開放的標準
接口
5. Iub接口
Iub 接口是連接Node B與RNC的接口 Iub 接口也是一個開放的標準接口這
第二章WCDMA 系統結構 WCDMA系統基本原理
2-4
也使通過Iub 接口相連接的RNC與Node B可以分別由不同的設備制造商提供
說明
只列出了與RAN相關的接口 沒有列出CN內部的接口 CN內部接口與
GSM網絡相應部分的接口變化不大
2.2UTRAN的基本結構
UTRAN的結構如圖2-3中虛線框所示
UTRAN包含一個或幾個無線網絡子系統 RNS 一個RNS 由一個無線網
絡控制器 RNC 和一個或多個基站 Node B 組成 RNC與CN之間的接
口是Iu 接口 Node B和RNC通過Iub 接口連接 在UTRAN內部 無線網絡控
制器 RNC 之間通過Iur互聯 Iur可以通過RNC之間的直接物理連接或通
過傳輸網連接 RNC用來分配和控制與之相連或相關的Node B的無線資源