1、第3章 WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng),寬帶碼分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3種主流無線傳輸技術(shù)之一，在世界范圍內(nèi)WCDMA已經(jīng)成為被廣泛采用的通信標(biāo)準(zhǔn)。,本章主要包括以下內(nèi)容： WCDMA系統(tǒng)的主要特點(diǎn) WCDMA 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要網(wǎng)元和接口功能 基于R99、R4、R5的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)及接口，不同版本核心網(wǎng)的特點(diǎn) IP多媒體子系統(tǒng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和功能,UTRAN接口協(xié)議模型及協(xié)議棧結(jié)構(gòu) WCDMA空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)、各層協(xié)議功能及相互關(guān)系 WCDMA空中接口物理層的功能，物理信道、傳輸信道與邏輯信道的映射關(guān)系，物理層

2、上下行鏈路的進(jìn)程 WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的編號(hào)計(jì)劃,3.1 概述,第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)基于GSM/CDMA等2G系統(tǒng)演進(jìn)，空中接口采用WCDMA、cdma 2000和TD-SCDMA等無線傳輸制式，工作于2GHz頻段，快速移動(dòng)環(huán)境中最高傳輸速率可達(dá)144kbit/s，室外到室內(nèi)或步行環(huán)境中最高傳輸速率達(dá)到384kbit/s，室內(nèi)環(huán)境中最高傳輸速率達(dá)到2Mbit/s。,基于WCDMA技術(shù)，采用HSDPA之后，下行數(shù)據(jù)速率可達(dá)10.814.4Mbit/s。 HSUPA也已處于商用階段，上行數(shù)據(jù)速率可達(dá)1.45.8Mbit/s。與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有頻譜效率高、支持多媒體業(yè)

3、務(wù)、服務(wù)質(zhì)量高以及無縫漫游等特點(diǎn)。,目前WCDMA、cdma 2000兩種技術(shù)都得到了大規(guī)模的商用，中國(guó)已經(jīng)開始運(yùn)營(yíng)TD-SCDMA商用網(wǎng)絡(luò)。,3.1.1 WCDMA網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),圖3-1 GSM到WCDMA的演進(jìn),WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)簡(jiǎn)述如下：R99版本中WCDMA依然采用GSM/GPRS核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，但是采用新的空中接口協(xié)議。 R4版本中完成了中國(guó)提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)化工作，同時(shí)引入了軟交換的概念，將電路域的控制與業(yè)務(wù)分離，便于向全I(xiàn)P核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)過渡。,R5版本將IP技術(shù)從核心網(wǎng)擴(kuò)展到無線接入網(wǎng)，形成全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在R4基礎(chǔ)上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），同時(shí)在無線傳輸中引入高

4、速下行分組接入（HSDPA）技術(shù)。 目前R8版本已于2008年12月凍結(jié)，3GPP中還有R9等版本在同時(shí)進(jìn)行研究。,WCDMA是從GSM演進(jìn)而來，所以許多WCDMA的高層協(xié)議和GSM/GPRS基本相同或相似，比如移動(dòng)性管理（MM）、GPRS移動(dòng)性管理（GMM）、連接管理（CM）以及會(huì)話管理（SM）等。 移動(dòng)終端中通用用戶識(shí)別模塊（USIM）的功能也是從GSM的用戶識(shí)別模塊（SIM）的功能延伸而來的。,3.1.2 WCDMA網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),1工作頻段和雙工方式 WCDMA支持兩種基本的雙工工作方式：頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）。,在FDD模式下，上行鏈路和下行鏈路分別使用兩個(gè)獨(dú)立的5MHz

5、的載頻，發(fā)射和接收頻率間隔分別為190MHz或80MHz。,2多址方式,WCDMA是一個(gè)寬帶直擴(kuò)碼分多址（DS-CDMA）系統(tǒng)，通過用戶數(shù)據(jù)與擴(kuò)頻碼相乘，從而把用戶信息比特?cái)U(kuò)展到更寬的帶寬上去。,WCDMA系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)流用正交可變擴(kuò)頻碼（OVSF）來擴(kuò)頻，擴(kuò)頻后的碼片速率為3.84Mchip/s，OVSF碼也被稱作信道化碼。,3語音編碼,WCDMA中的聲碼器采用自適應(yīng)多速率（Adaptive Multi-Rate，AMR）技術(shù)。,4信道編碼,WCDMA系統(tǒng)中使用的信道編碼類型有兩種：卷積編碼和Turbo編碼。,5功率控制,快速、準(zhǔn)確的功率控制是保證WCDMA系統(tǒng)性能的基本要求。,功率控制解決的

6、基本問題是遠(yuǎn)近效應(yīng)，即解決接收機(jī)接收到近距離發(fā)射機(jī)的信號(hào)比較容易，而接收到遠(yuǎn)距離發(fā)射機(jī)的信號(hào)比較困難的問題。,6切換,切換的目的是為了當(dāng)UE在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)保持無線鏈路的連續(xù)性和無線鏈路的質(zhì)量。,WCDMA系統(tǒng)支持軟切換、更軟切換、硬切換和無線接入系統(tǒng)間切換，也可以表述為同頻小區(qū)間的軟切換、同頻小區(qū)內(nèi)扇區(qū)間的更軟切換、同一無線接入系統(tǒng)內(nèi)不同載頻間的硬切換和不同無線接入系統(tǒng)間的切換。,7同步方式,WCDMA不同基站間可選擇同步和異步兩種方式，異步方式可以不采用GPS精確定時(shí)，支持異步基站運(yùn)行，室內(nèi)小區(qū)和微小區(qū)基站的布站就變得簡(jiǎn)單了，使組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方便、靈活。,8可變數(shù)據(jù)速率,WCDMA系統(tǒng)支持各種可變

7、的用戶數(shù)據(jù)速率，適應(yīng)多種速率的傳輸，可靈活地提供多種業(yè)務(wù)，并根據(jù)不同的業(yè)務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)速率分配不同的資源。,圖3-2 WCDMA可變數(shù)據(jù)速率示意圖,3.2 WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與接口,3.2.1 UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu) UMTS與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上基本相同。 如果按功能劃分，UMTS系統(tǒng)由核心網(wǎng)（CN）、無線接入網(wǎng)（UTRAN）、用戶設(shè)備（UE）與操作維護(hù)中心（OMC）等組成。,核心網(wǎng)與無線接入網(wǎng)（UTRAN）之間的開放接口為Iu，無線接入網(wǎng)（UTRAN）與用戶設(shè)備（UE）間的開放接口為Uu接口，如圖3-3所示。,圖3-3 UMTS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),核心網(wǎng)是業(yè)務(wù)提供者，基本功能就是提供服務(wù)，承擔(dān)各

8、種類型業(yè)務(wù)的定義，包括用戶的描述信息、用戶業(yè)務(wù)的定義還有相應(yīng)的一些其他過程。,UMTS核心網(wǎng)負(fù)責(zé)內(nèi)部所有的語音呼叫、數(shù)據(jù)連接和交換，以及與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和路由選擇的實(shí)現(xiàn)。,無線接入網(wǎng)（UTRAN）位于兩個(gè)開放接口Uu和Iu之間，完成所有與無線有關(guān)的功能。 用戶設(shè)備（UE）完成人與網(wǎng)絡(luò)間的交互。,3.2.2 UMTS網(wǎng)元和接口功能,圖3-4 UMTS網(wǎng)元和接口,1用戶設(shè)備（UE）,用戶設(shè)備（User Equipment，UE）完成人與網(wǎng)絡(luò)間的交互，通過Uu接口與無線接入網(wǎng)相連，與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信令和數(shù)據(jù)交換。,UE用來識(shí)別用戶身份和為用戶提供各種業(yè)務(wù)功能，如普通話音、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)多媒體、Intern

9、et應(yīng)用等。,用戶設(shè)備（UE）主要由移動(dòng)設(shè)備（Mobile Equipment，ME）和通用用戶識(shí)別模塊（Universal Subscriber Identity Module，USIM）兩部分組成。,（1）移動(dòng)設(shè)備（ME） （2）通用用戶識(shí)別模塊（USIM）,2通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)（UTRAN）,無線接入網(wǎng)（UMTS/Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN）位于兩個(gè)開放接口Uu和Iu之間，完成所有與無線有關(guān)的功能。,UTRAN主要功能有宏分集處理、移動(dòng)性管理、系統(tǒng)的接入控制、功率控制、信道編碼控制、無線信道的加密與解密、無線資源配置

10、、無線信道的建立和釋放等。,UTRAN由一個(gè)或幾個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（Radio Network Subsystem，RNS）組成，RNS負(fù)責(zé)所屬各小區(qū)的資源管理。,每個(gè)RNS包括一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器（Radio Network Controller，RNC）、一個(gè)或幾個(gè)Node B（即通常所稱的基站，GSM系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備為BTS）。,（1）節(jié)點(diǎn)B（Node B）,Node B的主要功能是Uu接口物理層的處理，如擴(kuò)頻、信道編碼、速率匹配、交織、調(diào)制和解擴(kuò)、信道解碼、解交織和解調(diào)，還包括基帶信號(hào)和射頻信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換功能，無線資源管理部分控制算法的實(shí)現(xiàn)等。,Node B邏輯功能模塊包括基帶處理部件，射

11、頻收發(fā)放大器、射頻收發(fā)系統(tǒng)、基帶部分和天線接口單元等部件。 Node B受RNC控制，與RNC的接口為E1或STM-1。,（2）無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）,無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并和無線資源管理控制等功能，分為如下3類：, 系統(tǒng)信息管理 移動(dòng)性管理 無線資源管理與控制,（3）CRNC、SRNC、DRNC的概念, 控制無線網(wǎng)絡(luò)控制器（CRNC） 服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)控制器（SRNC） 漂移無線網(wǎng)絡(luò)控制器（DRNC）,圖3-5 CRNC、SRNC、DRNC作用示意圖,（4）UTRAN接口與協(xié)議,表3-1UTRAN接口和協(xié)議,3核心網(wǎng)（CN）,核心網(wǎng)承擔(dān)各種類型業(yè)務(wù)的提

12、供以及定義，包括用戶的描述信息、用戶業(yè)務(wù)的定義還有相應(yīng)的一些其他過程。,UMTS核心網(wǎng)負(fù)責(zé)內(nèi)部所有的語音呼叫、數(shù)據(jù)連接和交換，以及與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和路由選擇的實(shí)現(xiàn)。 不同協(xié)議版本核心網(wǎng)之間存在一定的差異。,4外部網(wǎng)絡(luò)（EN）,核心網(wǎng)的電路交換域（CS）通過GMSC與外部網(wǎng)絡(luò)相連，如公用電話交換網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ISDN）及其他公共陸地移動(dòng)網(wǎng)（PLMN）。,核心網(wǎng)的分組交換域（PS）通過GGSN與外部的Internet及其他分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDN）等相連。,3.2.3 基于R99、R4、R5/R6的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu),UMTS核心網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP組織完成。 從網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的角度看，R99網(wǎng)

13、絡(luò)中核心網(wǎng)完全繼承了GSM/GPRS的結(jié)構(gòu)，包括電路域和分組域兩部分，引入了新的無線接入技術(shù)（WCDMA），兼容GSM/GPRS無線終端接入。,R4網(wǎng)絡(luò)中的主要變化是在核心網(wǎng)電路域提出了承載和控制獨(dú)立的概念，而在無線接入網(wǎng)沒有太多變化。,在R5網(wǎng)絡(luò)中，核心網(wǎng)疊加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），無線接入網(wǎng)引入了HSDPA技術(shù)，無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)中采用全I(xiàn)P傳輸。,在R6網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化不大，考慮更多的是增加了新的功能或?qū)σ延泄δ艿脑鰪?qiáng)。,目前R8版本已于2008年12月凍結(jié)，3GPP中還有R9等版本在同時(shí)進(jìn)行研究。,1R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口,（1）R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖3-6 R99版本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,

14、（2）R99核心網(wǎng)的接口與協(xié)議,表3-2R99核心網(wǎng)的接口協(xié)議,2R4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口,（1）R4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) R4核心網(wǎng)電路域變化的實(shí)體功能介紹如下。 MSC服務(wù)器（MSC Server） 電路交換媒體網(wǎng)關(guān)（CS-MGW） 關(guān)口MSC服務(wù)器（GMSC Server）,圖3-7 R4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,（2）R4核心網(wǎng)的接口與協(xié)議,表3-3R4核心網(wǎng)新增接口與協(xié)議,R4核心網(wǎng)的新增接口及功能如下。 Mc接口 Nc接口 Nb接口,3R5網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口,R5版本在無線接入網(wǎng)方面的改進(jìn)如下。 提出高速下行分組接入（HSDPA）技術(shù)，使下行數(shù)據(jù)速率峰值可達(dá)14.4Mbit/s。 HSDPA技術(shù)將在后面的章節(jié)介紹。,

15、 Iu，Iur，Iub接口增加了基于IP的可選擇傳輸方式，保證無線接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P化。,R5版本在核心網(wǎng)（Core Network，CN）方面，在R4基礎(chǔ)上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），它和PS域一起實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的多媒體業(yè)務(wù)，并可實(shí)現(xiàn)與CS域的互操作，包括IMS子系統(tǒng)的R5版本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。,圖3-8 R5網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖3-9 含IMS子系統(tǒng)的R5版本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),4R6版本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),與R5版本相比，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有太大的變動(dòng)，主要是對(duì)已有功能的增強(qiáng)，增加了一些新的功能特性。R6研究的主要內(nèi)容如下。,（1）PS域與承載無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)框架，研究是否在分組域也實(shí)行控制和承載的分離，將SGSN

16、和GGSN分為GSN Server和媒體網(wǎng)關(guān)的形式。,（2）在網(wǎng)絡(luò)互操作方面，研究IMS與PLMN/PSTN/ISDN等網(wǎng)絡(luò)的互操作，以實(shí)現(xiàn)IMS與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通；研究WLAN-UMTS網(wǎng)絡(luò)互通，保證用戶使用不同的接入方式時(shí)切換不中斷業(yè)務(wù)。,（3）在業(yè)務(wù)方面，研究包括多媒體廣播/多播業(yè)務(wù)（MBMS）、Push業(yè)務(wù)、Presence、PoC（Push-To-Talk over Cellular）業(yè)務(wù)、網(wǎng)上聊天業(yè)務(wù)及數(shù)字權(quán)限管理等。,（4）無線接入方面采用的新技術(shù)有正交頻分復(fù)用調(diào)制（OFDM）技術(shù)、多天線技術(shù)（MIMO）、高階調(diào)制技術(shù)和新的信道編碼方案等，OFDM和MIMO也是后3G的重點(diǎn)技術(shù)

17、。,（5）R6的高速上行分組接入（HSUPA），理論峰值數(shù)據(jù)速率可達(dá)5.76Mbit/s；R6的高速下行分組接入（HSDPA），理論峰值數(shù)據(jù)速率可達(dá)30Mbit/s。,3.2.4 IP多媒體子系統(tǒng),1IMS概述 IP多媒體子系統(tǒng)（IP Multimedia Subsystem，IMS），首先由3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織在R5版本中提出，提出的目的是為了在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上以最大的靈活性提供IP多媒體業(yè)務(wù)。,IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）是建立在Internet工程任務(wù)小組（IETF）所制定的會(huì)話初始化協(xié)議（SIP）基礎(chǔ)上的。,IMS能把Internet的發(fā)展和無線通信的發(fā)展結(jié)合起來，是一個(gè)融合了數(shù)據(jù)、語音

18、、圖像、消息、基于Web的技術(shù)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)。,R5版本定義了IMS的核心結(jié)構(gòu)、網(wǎng)元功能、接口、流程和IMS的基本功能；R6版本增加了部分IMS業(yè)務(wù)特性、IMS與其他網(wǎng)絡(luò)的互通規(guī)范和WLAN接入等特性；R7加強(qiáng)了對(duì)固定、移動(dòng)融合的標(biāo)準(zhǔn)化制定，要求IMS支持xDSL、Cable等固定接入方式，研究了IMS與電路域語音平滑切換的內(nèi)容等。,R6版本已經(jīng)在2005年第一季度凍結(jié)，基于R6版本的IMS已經(jīng)可以滿足IMS在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。,IMS主要特點(diǎn)如下。 （1）IMS的重要特點(diǎn)是對(duì)控制層功能做了進(jìn)一步的分解，實(shí)現(xiàn)了會(huì)話控制實(shí)體和承載控制實(shí)體在功能上的分離，體現(xiàn)了“業(yè)務(wù)與控制分離”、“控制

19、與接入和承載分離”的原則，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架層次化為不同網(wǎng)絡(luò)的互通和業(yè)務(wù)的融合奠定了基礎(chǔ)。,（2）IMS繼承了移動(dòng)通信系統(tǒng)特有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，繼續(xù)使用歸屬網(wǎng)絡(luò)和訪問網(wǎng)絡(luò)的概念，支持用戶全程全網(wǎng)漫游能力，具有切換功能，集中用戶數(shù)據(jù)管理等。,（3）IMS中重用了IETF組織制定的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議,（4）IMS業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)支持多種業(yè)務(wù)，能為SIP用戶提供全程全網(wǎng)漫游能力和虛擬歸屬業(yè)務(wù)環(huán)境（VHE）能力。,（5）IMS由多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織定義并發(fā)展完善，如3GPP/3GPP2、ITU-T、IETF和ETSI等，IMS越來越受到業(yè)界的關(guān)注。,2IMS的主要功能實(shí)體,圖3-10 IMS的主要功能實(shí)體示意圖,按功能劃分，IM

20、S的主要功能實(shí)體大致分為6大類別：會(huì)話管理和路由類（CSCF）、數(shù)據(jù)庫(kù)（HSS、SLF）、網(wǎng)間互通（BGCF，MGCF，IM-MGM，SGW）、業(yè)務(wù)提供類（AS，MRFC，MRFP）、支撐（SEG，PDF）和計(jì)費(fèi)（CHF）類。,下面簡(jiǎn)要介紹主要功能實(shí)體的功能。 （1）呼叫會(huì)話控制功能 P-CSCF I-CSCF S-CSCF,（2）媒體網(wǎng)關(guān)控制功能, 控制IM-MGW中媒體信道與連接控制相關(guān)部分的呼叫狀態(tài)； IMS用戶和CS用戶之間可以進(jìn)行通信的網(wǎng)關(guān)；, 根據(jù)從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中來的呼叫路由號(hào)碼選擇CSCF，與CSCF通信； 進(jìn)行CS用戶與IMS的呼叫控制協(xié)議的轉(zhuǎn)換，完成ISUP/BICC與SIP間的

21、轉(zhuǎn)換； 接收本網(wǎng)絡(luò)以外的信息并轉(zhuǎn)發(fā)到CSCF/IM -MGW。,（3）歸屬用戶服務(wù)器, HSS用于存儲(chǔ)所有用戶和業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。 通過該接口IMS用戶獲取所要求的S-CSCF信息，將基本的IMS簽約信息下載到S-CSCF；, 在注冊(cè)過程中執(zhí)行用戶接入和漫游權(quán)限的識(shí)別，提供用戶/網(wǎng)絡(luò)所需的鑒權(quán)信息； HSS提供與IM-SSF接口，實(shí)現(xiàn)電路域的CAMEL/INAP業(yè)務(wù)在IMS網(wǎng)絡(luò)的繼承； 提供與增值業(yè)務(wù)平臺(tái)SIP AS，OSA-SCS，SCP接口。,（4）IP多媒體媒體網(wǎng)關(guān),IP多媒體媒體網(wǎng)關(guān)（IM-MGW）提供電路交換域的網(wǎng)絡(luò)（PSTN，GSM）和IMS之間的用戶平面連接。,（5）多媒體資源

22、功能,多媒體資源功能（MRF）在歸屬網(wǎng)絡(luò)提供多媒體信息源，包括多媒體資源功能控制器（MRFC）和多媒體資源功能處理器（MRFP）兩部分，這兩部分分別完成媒體流的控制和承載功能。,（6）簽約定位器功能,簽約定位器功能（SLF）作為一種地址解析機(jī)制，應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中部署了多個(gè)獨(dú)立可尋址的HSS時(shí)，SLF作為一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)，用來將用戶地址映射到不同的HSS。,（7）出口網(wǎng)關(guān)控制功能,出口網(wǎng)關(guān)控制功能（BGCF）是一個(gè)SIP服務(wù)器，根據(jù)S-CSCF的請(qǐng)求，負(fù)責(zé)選擇到CS域或PSTN互通的出口位置，所選擇的出口點(diǎn)既可以與BGCF處于同一網(wǎng)絡(luò)中，也可以處于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。,（8）應(yīng)用服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器（AS）

23、是在IMS中提供增值多媒體服務(wù)的SIP實(shí)體，不僅可以向IMS提供多媒體服務(wù)，也可以向其他網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)；可以位于用戶所在網(wǎng)絡(luò)中，也可位于第三方網(wǎng)絡(luò)中。,（9）信令網(wǎng)關(guān),信令網(wǎng)關(guān)（SGW）連接CS（PSTN）網(wǎng)絡(luò)，用于不同信令網(wǎng)的互聯(lián)，負(fù)責(zé)傳輸層信令的轉(zhuǎn)換。,3IMS接口及協(xié)議,表3-4IMS接口及協(xié)議匯總,3.3 UTRAN接口協(xié)議結(jié)構(gòu),3.3.1 UTRAN接口協(xié)議模型 UMTS系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)的，模塊之間通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互聯(lián)。,1UMTS分層結(jié)構(gòu),從功能方面考慮，UMTS分為接入層（AS）和非接入層（NAS）兩大部分，兩者之間的接口稱為業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（SAP），如圖3-11所示，圖中各業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（S

24、AP）用橢圓來表示。,圖3-11 UMTS分層結(jié)構(gòu),2UTRAN接口協(xié)議模型,UTRAN接口通用協(xié)議模型如圖3-12所示。 接口協(xié)議分為兩層二平面。 兩層指從水平的分層結(jié)構(gòu)來看，分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層。,二平面指從垂直面來看，每個(gè)接口分為控制面和用戶面。 UTRAN內(nèi)部的3個(gè)接口（Iu，Iur和Iub）都遵循統(tǒng)一的基本協(xié)議模型結(jié)構(gòu)。,圖3-12 UTRAN接口的協(xié)議棧模型,（1）水平面,從水平的分層結(jié)構(gòu)來看，協(xié)議結(jié)構(gòu)分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層。, 無線網(wǎng)絡(luò)層處理所有與UTRAN有關(guān)的事務(wù)，所有UTRAN相關(guān)的信息只有在無線網(wǎng)絡(luò)層才是可見的。, 傳輸網(wǎng)絡(luò)層是指UTRAN選用的標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)，與

25、UTRAN本身的功能無關(guān)，主要是已有的傳輸技術(shù)規(guī)范。3GPP并不對(duì)傳輸層的協(xié)議進(jìn)行特殊定義，3GPP在R99版本中選用ATM傳輸技術(shù)。,（2）垂直面, 無線網(wǎng)絡(luò)控制平面用于處理接口上的控制信令協(xié)議，由各種應(yīng)用協(xié)議和傳輸網(wǎng)用戶面的信令承載組成。, 無線網(wǎng)絡(luò)用戶平面用于處理相應(yīng)接口傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)，包括在該接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流和與數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)承載，數(shù)據(jù)流由接口上的一個(gè)或者多個(gè)幀協(xié)議定義。, 傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面不包含任何無線網(wǎng)絡(luò)層的信息，包括ALCAP以及它所使用的信令承載。, 傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面包括無線網(wǎng)絡(luò)層用戶面的數(shù)據(jù)承載以及應(yīng)用協(xié)議的信令承載。數(shù)據(jù)承載由傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面實(shí)時(shí)控制，信令承載由操作維護(hù)功能控制

26、完成。,3ATM技術(shù)簡(jiǎn)介,異步傳送模式（ATM）是分組交換方式的一種，它吸收了分組交換的高效率和電路交換的高速率的特點(diǎn)，ATM網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為高速率、低時(shí)延的復(fù)用和交換網(wǎng)絡(luò)。,它能夠根據(jù)不同速率靈活地分配帶寬和QoS，并且采用固定長(zhǎng)度的信元格式，因而便于采用硬件處理，處理速度較高，適合語音、數(shù)據(jù)和圖像等業(yè)務(wù)的傳送。,圖3-13 ATM協(xié)議的分層結(jié)構(gòu),（1）ATM協(xié)議的分層結(jié)構(gòu),（2）ATM物理層,ATM物理層主要提供ATM信元的傳輸通路，它與ATM層之間交換的信元大小為53byte。,物理層根據(jù)物理介質(zhì)的特性形成傳送幀，并采用物理實(shí)體進(jìn)行比特流的傳送和接收。 物理層分為傳輸匯聚（TC）子層和物理介

27、質(zhì)相關(guān)（PMD）子層。,（3）ATM層,ATM層以信元為單位進(jìn)行通信，并為上層的AAL提供服務(wù)，它與物理介質(zhì)的類型，以及物理層所具體傳送的業(yè)務(wù)類型無關(guān)。,（4）ATM適配層（AAL）,AAL位于ATM層之上，主要作用是將高層的應(yīng)用層信息映射到ATM層的信元結(jié)構(gòu)中，用于擴(kuò)展和增強(qiáng)ATM層的能力，以適合各種特定業(yè)務(wù)的需要。,AAL的具體功能包括數(shù)據(jù)的分割和恢復(fù)、差錯(cuò)控制、同步和時(shí)鐘恢復(fù)、流量控制和多種數(shù)據(jù)流的復(fù)用等。,表3-6 ATM業(yè)務(wù)分類和對(duì)應(yīng)的AAL類型,3.3.2 Iu接口,1Iu接口結(jié)構(gòu)及功能 Iu接口是UTRAN與核心網(wǎng)之間的接口，也可以看作RNC與CN之間的一個(gè)參考點(diǎn)。,UTRAN與

28、核心網(wǎng)電路域的接口稱為Iu-CS，與核心網(wǎng)分組域的接口稱為Iu-PS，與小區(qū)廣播系統(tǒng)之間的接口稱為Iu-BC，Iu接口結(jié)構(gòu)如圖3-14所示。,圖3-14 Iu接口結(jié)構(gòu),Iu-CS和Iu-PS接口由控制面和用戶面構(gòu)成。 Iu-BC接口只有一個(gè)平面，既包括控制信息也包含用戶信息。,（1）Iu-CS和Iu-PS, Iu-CS和Iu-PS接口的控制面。 Iu-CS和Iu-PS接口的用戶面。,（2）Iu-BC,RNC與CN的廣播域（也稱為小區(qū)廣播中心）之間的接口稱為Iu-BC，服務(wù)區(qū)內(nèi)廣播協(xié)議（Service Area Broadcast Protocol，SABP）是Iu-BC接口的應(yīng)用協(xié)議，完成消息

29、處理、負(fù)載處理等功能，使CN中的小區(qū)廣播中心通過小區(qū)廣播業(yè)務(wù)發(fā)送移動(dòng)用戶小區(qū)廣播信息。,2Iu接口協(xié)議棧,Iu接口協(xié)議棧完全符合UTRAN接口協(xié)議的通用模型，總體來說，采用3層共享異步傳輸模式（ATM）或全I(xiàn)P傳輸方式（R5版本），但由于分組域與電路域的業(yè)務(wù)特性以及傳輸技術(shù)有所不同，對(duì)于Iu接口而言，Iu-PS和Iu-CS的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)也有所不同。,（1）Iu-CS接口協(xié)議棧,Iu-CS接口協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。 圖中的物理層為與物理介質(zhì)的接口，可以選擇不同的傳輸規(guī)范，如E1等。,圖3-15 Iu-CS接口協(xié)議棧的結(jié)構(gòu),R5版本規(guī)定的Iu-CS接口協(xié)議棧相應(yīng)于ATM傳輸方式增加了全I(xiàn)P傳

30、輸方式。 Iu-CS接口用于支持電路域的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，典型的電路域業(yè)務(wù)有AMR語音服務(wù)、64kbit/s的可視電話業(yè)務(wù)等。,（2）Iu-PS協(xié)議棧結(jié)構(gòu),Iu-PS協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)如圖3-16所示。 Iu-CS是RNC與MSC之間的接口，它負(fù)責(zé)完成電路域相關(guān)的呼叫流程。 Iu-PS則是RNC與SGSN之間的接口，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。,圖3-16 Iu-PS協(xié)議棧結(jié)構(gòu),圖3-17 Iu-BC接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu),3RANAP協(xié)議主要功能及實(shí)現(xiàn),（1）RANAP協(xié)議主要功能 RANAP協(xié)議位于Iu接口協(xié)議棧的最高層，屬于Iu接口應(yīng)用層協(xié)議，負(fù)責(zé)處理UTRAN和CN之間的信令交互。 RANAP協(xié)議主要功能。, 根據(jù)業(yè)

31、務(wù)接入點(diǎn)（SAP）的不同，RANAP業(yè)務(wù)可以分為3組。 通用控制業(yè)務(wù)（GC） 尋呼及通告業(yè)務(wù)（Nt） 專用控制業(yè)務(wù)（DC）, 信令傳送將為RANAP提供面向連接的數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)和無連接的數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)兩類業(yè)務(wù)模式。,（2）RANAP功能的實(shí)現(xiàn),RANAP功能通過一個(gè)或多個(gè)RANAP基本過程（Elementary Procedures，EP）實(shí)現(xiàn)。,一個(gè)EP是一個(gè)RNS與CN之間的交互單元。 每個(gè)RANAP功能可以通過一個(gè)或多個(gè)EP過程完成。 按照請(qǐng)求信息和響應(yīng)信息，EP分為3類。, 第1類EP：包含請(qǐng)求、響應(yīng)信息的EP。響應(yīng)信息為成功或失敗，成功表示EP接受并處理，失敗表示EP不成功或超時(shí)。, 第

32、2類EP：只有請(qǐng)求，沒有響應(yīng)信息的EP，通常認(rèn)為都發(fā)送成功。 第3類EP：包含一個(gè)請(qǐng)求、多個(gè)響應(yīng)信息的EP。,表3-7RANAP的第1類EP,表3-8RANAP的第2類EP,表3-9RANAP的第3類EP,3.3.3 Iub接口,1Iub接口的協(xié)議棧 Iub接口作為RNC與Node B之間的接口，負(fù)責(zé)所有RNC與Node B之間的通信過程。 Iub接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖3-18所示。,圖3-18 Iub接口的協(xié)議棧結(jié)構(gòu),2NBAP協(xié)議的功能及實(shí)現(xiàn),（1）NBAP的功能 小區(qū)的配置和管理 公共傳輸信道的管理 系統(tǒng)廣播信息的管理, 資源事件管理 配置協(xié)調(diào)功 無線鏈路管理功能, 公共資源測(cè)量和專用資源

33、測(cè)量過程 下行鏈路功率漂移的調(diào)整功 通用錯(cuò)誤形式的報(bào),（2）NBAP功能的實(shí)現(xiàn),NBAP協(xié)議包含CRNC與Node B之間交互的基本過程（Elementary Procedures，EP），由請(qǐng)求信息和可能的響應(yīng)信息組成。,EP分為兩類，第1類EP需要應(yīng)答，用以表示成功接收或者不成功接收，第2類EP無須應(yīng)答，都被認(rèn)為正確接收。 R99定義的NBAP基本過程分別如表3-10和表3-11所示。,表3-10NBAP的第1類EP,表3-11NBAP的第2類EP,3.3.4 Iur接口,在GSM網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)BSC之間是沒有邏輯接口的，而在WCDMA中，為了更好地滿足對(duì)用戶移動(dòng)性的支持，引入了任意兩個(gè)RN

34、C之間的邏輯接口Iur。,與Iu接口相同，水平方向分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層；垂直方向分為控制面和用戶面，如圖3-19所示。,圖3-19 Iur接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu),在無線網(wǎng)絡(luò)層控制面是無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)應(yīng)用部分（RNS Application Part，RNSAP）協(xié)議，用戶面是Iur FP協(xié)議。,1Iur接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu),Iur接口傳輸網(wǎng)絡(luò)層的傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面由基于SAAL的MTP3-b和SCCP組成，或者基于SCTP和M3UA組成。 SAAL包含SSCF、SSCOP和AAL5等3部分。,2RNSAP主要功能,無線網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議（RNSAP）負(fù)責(zé)RNC和RNC之間的信令交換，接收來自傳輸層的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，是

35、Iur接口的應(yīng)用層協(xié)議，其主要功能如下。,（1）無線鏈路相關(guān)功能。 （2）公共控制信道信令在Iur接口的傳輸。 （3）公共傳輸信道資源管理。 （4）尋呼。 （5）通用錯(cuò)誤報(bào)告。,3.4 WCDMA空中接口,3.4.1 Uu接口協(xié)議結(jié)構(gòu) WCDMA系統(tǒng)中Uu接口，有時(shí)也稱為空中接口，是指UE和UTRAN之間的接口，通過使用無線傳輸技術(shù)（RTT）將UE接入到系統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)部分。,Uu接口協(xié)議用于在UE和UTRAN之間傳送用戶數(shù)據(jù)和控制信息，建立、重新配置和釋放無線承載業(yè)務(wù)。,空口接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖3-20所示（圖中只包括了在UTRAN中可見的協(xié)議）。 每一個(gè)方框代表一個(gè)協(xié)議實(shí)體，橢圓表示業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（

36、SAP），協(xié)議實(shí)體間的通信通過SAP進(jìn)行。,圖3-20 空口接口的協(xié)議結(jié)構(gòu),空口接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)分為兩面三層，垂直方向分為控制平面和用戶平面，控制平面用來傳送信令信息，用戶平面用來傳送語音和數(shù)據(jù)。,水平方向分為3層： 第1層（L1）：物理層； 第2層（L2）：數(shù)據(jù)鏈路層； 第3層（L3）：網(wǎng)絡(luò)層。,3.4.2 物理層,1物理層的功能 物理層位于空中接口協(xié)議模型的最底層，給MAC層提供不同的傳輸信道，并且為高層提供服務(wù)。,在3GPP規(guī)范中，詳細(xì)描述了物理層及功能。 物理層主要實(shí)現(xiàn)以下一些功能： （1）為傳輸信道進(jìn)行前向糾錯(cuò)編/解碼； （2）無線特性測(cè)量，如誤幀率、信干比等，并通知高層；,（3）宏分

37、集合并以及軟切換實(shí)現(xiàn)； （4）在傳輸信道上進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)并通知高層：,（5）傳輸信道到物理信道的速率匹配； （6）傳輸信道至物理信道的映射；,（7）物理信道擴(kuò)頻/解擴(kuò)、調(diào)制/解調(diào)； （8）頻率和時(shí)間（位、碼片、比特、時(shí)隙和幀）同步；,（9）閉環(huán)功率控制； （10）RF處理等。,圖3-21 WCDMA的物理信道幀結(jié)構(gòu),2物理信道,物理信道的特征可由載頻、擾碼、信道化碼（可選的）和相對(duì)相位來體現(xiàn)。,按照信息的傳送方向，物理信道可分為上行物理信道（UE至Node B）和下行物理信道（Node B至UE）；按照物理信道是否由多個(gè)用戶共享還是一個(gè)用戶使用分為專用物理信道和公共物理信道，如圖3-22所示，其

38、中HS-SCCH、HS-PDSCH、HS-DPCCH為在R5中引入的信道，將在后面的章節(jié)介紹。,圖3-22 WCDMA物理信道示意圖,（1）上行專用物理信道,上行專用物理信道包括上行專用物理數(shù)據(jù)信道（DPDCH）和上行專用物理控制信道（DPCCH）。,圖3-23 上行DPDCH/DPCCH的幀結(jié)構(gòu),（2）上行公共物理信道,上行公共物理信道包括物理隨機(jī)接入信道（PRACH）和物理公共分組信道（PCPCH）。, 物理隨機(jī)接入信道（PRACH）,圖3-24 RACH接入時(shí)隙,圖3-25 隨機(jī)接入發(fā)射的結(jié)構(gòu),圖3-26 隨機(jī)接入消息部分的結(jié)構(gòu), 物理公共分組信道（PCPCH）,圖3-27 PCPCH的

39、幀結(jié)構(gòu),（3）下行專用物理信道,下行鏈路只有一種專用物理信道，即專用物理信道（DPCH），用于傳送物理層控制信息和用戶數(shù)據(jù)。 下行鏈路幀結(jié)構(gòu)如圖3-28所示。,圖3-28 下行專用物理信道幀結(jié)構(gòu),（4）下行公共物理信道,下行公共物理信道包括公共導(dǎo)頻信道（CPICH）、同步信道（SCH）、公共控制物理信道（CCPCH）、下行物理共享信道（PDSCH），其中捕獲指示信道（AICH）、接入前導(dǎo)捕獲指示信道（AP-AICH）、尋呼指示信道（PICH）、沖突檢測(cè)/信道分配指示信道（CD/CA-ICH）、CPCH狀態(tài)指示信道（CSICH）均采用固定擴(kuò)頻因子（SF=256），無傳輸信道向它們映射，限于篇幅，

40、不作介紹。, 公共導(dǎo)頻信道（CPICH）,圖3-29 CPICH幀結(jié)構(gòu), 同步信道（SCH）,圖3-30 同步信道幀結(jié)構(gòu), 公共控制物理信道（CCPCH） 下行物理共享信道（PDSCH）,3傳輸信道,在WCDMA空中接口中，高層數(shù)據(jù)由傳輸信道承載，物理層與MAC層通過傳輸信道進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，傳輸信道的特性由傳輸格式（TF）定義，傳輸格式同時(shí)也指明物理層對(duì)這些傳輸信道的處理方式。,傳輸信道分為專用傳輸信道和公共傳輸信道。,專用傳輸信道僅存在一種形式，即DCH（Dedicated Channel），屬于雙向傳輸信道，用來傳輸特定用戶物理層以上的所有信息，包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及高層控制信息，能夠?qū)崿F(xiàn)以10m

41、s無線幀為單位的業(yè)務(wù)速率變化、快速功率控制和軟切換。,公共傳輸信道包括廣播信道（BCH）、前向接入信道（FACH）、尋呼信道（PCH）、隨機(jī)接入信道（RACH）、公共分組信道（CPCH）和下行共享信道（DSCH）。,（1）廣播信道（BCH） （2）前向接入信道（FACH） （3）尋呼信道（PCH） （4）隨機(jī)接入信道（RACH） （5）公共分組信道（CPCH） （6）下行共享信道（DSCH）,4物理層成幀的基本概念,無論MAC子層到物理層的數(shù)據(jù)流，還是物理層到MAC子層的數(shù)據(jù)流（傳輸塊/傳輸塊集），都需要經(jīng)過從傳輸信道到物理信道的映射，以便在無線傳輸鏈路上進(jìn)行傳輸。,下面介紹實(shí)現(xiàn)傳輸信道到物理

42、信道的映射中涉及到的基本概念。 （1）傳輸塊 （2）傳輸塊集合,圖3-31 傳輸塊集合示意圖,（3）傳輸格式（TF） （4）傳輸格式集（TFS） （5）傳輸格式組合（TFC） （6）傳輸格式指示（TFI） （7）傳輸格式組合指示（TFCI）,5上/下行鏈路進(jìn)程,（1）加CRC （2）傳輸塊級(jí)聯(lián)和編碼塊分段 （3）信道編碼與速率匹配,圖3-32 物理層上下行鏈路進(jìn)程,表3-13信道編碼方式與編碼速率,（4）插入不連續(xù)發(fā)送（DTX）指示比特（第1次/第2次） （5）交織（第1次/第2次）,（6）無線幀均衡 （7）無線幀分段、傳輸信道復(fù)用和物理信道映射 （8）擴(kuò)頻和加擾 （9）調(diào)制,圖3-33 擴(kuò)頻

43、和加擾示意圖,圖3-34 下行調(diào)制方式,3.4.3 數(shù)據(jù)鏈路層,數(shù)據(jù)鏈路層使用物理層提供的服務(wù)，并向第3層提供服務(wù)。,數(shù)據(jù)鏈路層劃分為媒體接入控制（MAC）子層、無線鏈路控制（RLC）子層、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議（PDCP）子層和廣播/多播控制（BMC）子層。,其中MAC和RLC由控制面與用戶面共用，PDCP和BMC僅用于用戶面。,1媒體接入控制（MAC）子層,（1）MAC子層功能 MAC子層位于物理層之上，向高層提供無確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳送、無線資源重分配和測(cè)量等服務(wù)，通過物理層提供的傳輸信道借助邏輯信道與上層交換數(shù)據(jù)。,（2）MAC子層結(jié)構(gòu),圖3-35 MAC子層結(jié)構(gòu),（3）邏輯信道,MAC子層通過邏輯

44、信道與高層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在邏輯信道上提供不同類型的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。,邏輯信道是MAC子層向RLC子層提供的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，表述承載的任務(wù)和類型。,邏輯信道根據(jù)不同數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)定義邏輯信道的類型。,邏輯信道通常分為兩類：控制信道，用來傳輸控制平面信息；業(yè)務(wù)信道，用來傳輸用戶平面信息。 邏輯信道共有6類，分別介紹如下。, 控制信道,廣播控制信道（BCCH） 尋呼控制信道（PCCH） 公共控制信道（CCCH） 專用控制信道（DCCH）, 業(yè)務(wù)信道,專用業(yè)務(wù)信道（DTCH） 公共業(yè)務(wù)信道（CTCH）,（4）邏輯信道、傳輸信道和物理信道之間的映射關(guān)系,圖3-36 邏輯信道、傳輸信道和物理信道之間的映射（R9

45、9版本）,2無線鏈路控制（RLC）子層,（1）RLC子層主要功能 數(shù)據(jù)分段和重組 級(jí)聯(lián)和填充, 用戶數(shù)據(jù)傳輸和糾錯(cuò) 高層PDU順序傳輸和復(fù)制檢測(cè) 流量控制, 序列檢查 協(xié)議錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù) 加密,（2）RLC子層結(jié)構(gòu),圖3-37 RLC子層結(jié)構(gòu),3分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議（PDCP）子層,圖3-38 PDCP子層結(jié)構(gòu)圖,4廣播/組播控制協(xié)議（BMC）子層,圖3-39 BMC子層結(jié)構(gòu)圖,3.4.4 無線資源控制層,RRC層屬于控制平面，UE和UTRAN間的控制信令主要是無線資源控制（RRC）層消息，控制接口管理和對(duì)低層協(xié)議實(shí)體的配置。,RRC層主要完成的功能有：接入層控制、系統(tǒng)信息廣播、RRC連接管理、無

46、線承載管理、RRC移動(dòng)性管理、無線資源管理、尋呼和通知、高層信息路由功能、加密和完整性保護(hù)、功率控制、測(cè)量控制和報(bào)告等。,1RRC層結(jié)構(gòu),圖3-40 UE側(cè)RRC模型,圖3-41 UTRAN側(cè)RRC模型,2RRC層的狀態(tài),圖3-42 RRC的各種狀態(tài)模式及各種模式間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,（1）空閑模式 （2）UTRAN連接模式 （3）RRC各種狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,3.5 WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的編號(hào)計(jì)劃,3.5.1 UMTS網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域劃分 在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，為了向用戶提供服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)需要隨時(shí)掌握移動(dòng)用戶所在位置，網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行位置和服務(wù)區(qū)域管理。 UMTS網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域劃分如圖3-43所示。,圖3-43 U

47、MTS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域劃分,3.5.2 WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的編號(hào)計(jì)劃,1與服務(wù)區(qū)有關(guān)的編號(hào) （1）PLMN標(biāo)識(shí)（PLMN-Id） PLMN-Id=MCC+MNC,（2）核心網(wǎng)的域標(biāo)識(shí),核心網(wǎng)的域標(biāo)識(shí)有兩種定義： 核心網(wǎng)電路域標(biāo)識(shí)：CS-Id=PLMN-Id+LAC 核心網(wǎng)分組域標(biāo)識(shí)：PS-Id=PLMN-Id+LAC+RAC,（3）服務(wù)區(qū)標(biāo)識(shí),SAI=PLMN-Id+LAC+SAC,（4）位置區(qū)標(biāo)識(shí),LAI=MCC+MNC+LAC,（5）路由區(qū)標(biāo)識(shí),RAI=MCC+MNC+LAC+RAC,（6）小區(qū)全球標(biāo)識(shí),CGI=MCC+MNC+LAC+CI,圖3-44 WCDMA網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí),2WCDMA中移動(dòng)終端

48、用戶的標(biāo)識(shí),（1）移動(dòng)用戶號(hào)碼（MSISDN） MSISDN=CC+NDC+SN,（2）國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）,IMSI=MCC+MNC+MSIN,（3）臨時(shí)用戶身份識(shí)別（TMSI和P-TMSI） （4）國(guó)際終端設(shè)備識(shí)別號(hào)和國(guó)際終端設(shè)備與軟件版本號(hào)（IMEI和IMEISV） IMEI=TAC+SNR+SP IMEISV=TAC+SNR+SVN,（5）移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼（MSRN） （6）無線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)（RNTI）,小 結(jié),1WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按功能劃分，由核心網(wǎng)（CN）、無線接入網(wǎng)（UTRAN）、用戶設(shè)備（UE）與操作維護(hù)中心（OMC）等組成。,核心網(wǎng)與無線接入網(wǎng)（UTRAN）之間

49、的開放接口為Iu接口，無線接入網(wǎng)（UTRAN）與用戶設(shè)備（UE）間的開放接口為Uu接口。,用戶設(shè)備（UE）主要由移動(dòng)設(shè)備（ME）和通用用戶識(shí)別模塊（USIM）兩部分組成。 UTRAN由一個(gè)或幾個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）組成。,每個(gè)RNS包括一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）、一個(gè)或幾個(gè)Node B。 為了從邏輯上描述RNC的功能，引入了SRNC，DRNC，CRNC的概念。,2R99版本核心網(wǎng)電路域、分組域的功能實(shí)體與GSM/GPRS基本一致，為支持3G業(yè)務(wù)，增加了Iu接口，核心網(wǎng)通過A接口和Gb接口可以與GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)相通。,有些功能實(shí)體增添了相應(yīng)的接口協(xié)議，同時(shí)對(duì)原有的接口協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn)

50、。,3R4版本與R99版本相比，在核心網(wǎng)電路域提出了承載和控制獨(dú)立的概念，引入了軟交換技術(shù)。 R4版本在無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面沒有變化，但在無線接入技術(shù)方面針對(duì)WCDMA規(guī)范作了改進(jìn)，增加了TD-SCDMA系統(tǒng)的空中接口標(biāo)準(zhǔn)。,R4核心網(wǎng)變化的實(shí)體有MSC服務(wù)器（MSC Server）、電路交換媒體網(wǎng)關(guān)（CS-MGW）和關(guān)口MSC服務(wù)器（GMSC Server），新增接口：Mc，Nc，Nb接口。,4R5版本在無線接入網(wǎng)方面，提出高速下行分組接入（HSDPA）技術(shù)，Iu、Iur、Iub接口增加了基于IP的可選擇傳輸方式，保證無線接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P化；在CN方面，在R4基礎(chǔ)上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）。,5IMS的主要功能實(shí)體包括呼叫會(huì)話控制功能（CSCF）、歸屬用戶服務(wù)器（HSS）、媒體網(wǎng)關(guān)控制功能（MGCF）、IP多媒體媒體網(wǎng)關(guān)功能（IM-MGW）、多媒體資源功能控制器（MRFC）、多媒體資源功能處理器（MRFP）、簽約定位器功能（SLF）、出口網(wǎng)關(guān)控制功能（BGCF）、信令網(wǎng)關(guān)（SGW）、應(yīng)用服務(wù)器（AS）、多媒體域業(yè)務(wù)交換功能（IM-SSF）、業(yè)務(wù)能力服務(wù)器（OSA-SCS）等。,按功能劃分，IMS的主要功能實(shí)體大致分為6大類別。,6UTRAN是UMTS系統(tǒng)的無線接入網(wǎng)部分。UTRAN接口通用協(xié)議模型分為兩層二平面。 兩層指從水平的分層結(jié)構(gòu)來