3G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1、3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(2013-12-25 11:06:14) 轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： it3. 3G網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議3.1. 3G網(wǎng)絡(luò)UMTS網(wǎng)絡(luò)是第三代移動通信的主流體系，它分為R99、R4、R5/R6四個階段，下面主要介紹相對成熟的R99和R4版本的UMTS網(wǎng)絡(luò)體系3.1.1. UMTS R99版本網(wǎng)絡(luò)體系UMTS R99版本和GSM的區(qū)別在于接入網(wǎng)部分，核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)仍以演進(jìn)的GSM核心網(wǎng)為基礎(chǔ)。UMTS R99版本在GSM的基礎(chǔ)上引入了全新的5MHz每載頻的寬帶碼分多址接入網(wǎng)，采納了功率控制、軟切換及更軟切換等CDMA關(guān)鍵技術(shù)，基站只做基帶處理和擴頻，接入系統(tǒng)智能集中于RNC統(tǒng)一管理，引入了適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)

2、議和機制，數(shù)據(jù)速率可支持144Kbit/s 、384Kbit/s ，理論上可達(dá)2Mbit/s新的WCDMA無線接口技術(shù)?；竞蚏NC之間采用基于ATM的Iub接口，RNC分別通過基于ATM AAL2的Iu-CS和AAL5的Iu-PS分別與核心網(wǎng)的CS域和PS域相連。3.1.2. UMTS R99版本新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及其功能3.1.2.1. RNCRNC無線網(wǎng)絡(luò)控制器主要負(fù)責(zé)無線資源的管理。一面它通過Iu接口同電路域和分組域核心網(wǎng)相連；一面它負(fù)責(zé)管理和控制Node B，并負(fù)責(zé)空中接口與UE之間的L1以上的協(xié)議處理。在無線接入網(wǎng)絡(luò)中，它處于承上啟下的關(guān)鍵地位。在邏輯上，它和GSM中的BSC相對應(yīng)。RN

3、C的主要擔(dān)任CRNC、SRNC、DRNC三種角色。RNC的實現(xiàn)以下功能：l 主要支持對WCDMA Node B的控制和管理。l 支持包括Iu承載、Iub承載、Iur承載、無線承載等在內(nèi)的無線接入資源的管理和分配。l 支持包括軟切換、硬切換、與GSM/GPRS的系統(tǒng)間切換、小區(qū)更新、URA更新、尋呼等各種移動性管理工作，其中包括支持通過Iur接口的宏分集功能。l 支持各種電路域和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸。l 支持對控制信令的完整性檢查以及對用戶數(shù)據(jù)的加密和解密等安全性功能。l 支持對UE的接入控制、負(fù)載過載的擁塞控制等系統(tǒng)接入功能。l 支持廣播域廣播信息業(yè)務(wù)。UMTS R99版本網(wǎng)絡(luò)體系3.1.2.

4、2. Node BUMTS中Node B的主要功能是基帶處理和擴頻，接入系統(tǒng)的智能性統(tǒng)一集中在RNC進(jìn)行處理。Node B的功能有：l 空中接口發(fā)送/接收l 調(diào)制/解調(diào)l CDMA物理通道編碼l 微分集l 差錯處理l 閉環(huán)功率控制3.1.1. UMTS R4版本網(wǎng)絡(luò)體系UMTS R4版本是在R99版本上引入了軟交換的概念。將核心網(wǎng)電路域內(nèi)（G）MSC實體用（G）MSC Server和MGW來取代，網(wǎng)絡(luò)采用開放式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了呼叫控制和承載分離。MSC Server完成呼叫相關(guān)的功能，MGW完成媒體轉(zhuǎn)換以及用戶業(yè)務(wù)的傳遞；語音分組化，UTRAN 與核心網(wǎng)話音承載方式均由分組方式完成，實現(xiàn)了統(tǒng)計復(fù)用

5、功能，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)帶寬動態(tài)分配；由于優(yōu)化了話音編解碼轉(zhuǎn)換器，改善了WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部話音分組包的時延，提高了話音質(zhì)量，編解碼轉(zhuǎn)換有可能只需在與PSTN的公網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上實現(xiàn)，同時提高了核心網(wǎng)傳輸資源的利用率。支持SS7信令在兩個功能實體間通過不同的網(wǎng)絡(luò)方式傳輸，包括MTP、ATM、IP網(wǎng)絡(luò)來傳輸。在無線接入網(wǎng)部分，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有變動，增加的只是一些接口協(xié)議的增強功能和特性，主要特性包括低碼片速率TDD、UTRA FDD直放站、TDD Node B同步、對Iub和Iur上的AAL2連接的QoS優(yōu)化、Iu上RAB(無線接入承載)的QoS協(xié)商、Iur和Iub的RRM(無線資源管理)的優(yōu)化、 Iub、Iur和

6、Iu上的傳輸承載的修改過程、WCDMA1800/1900和在軟切換中的DSCH功率控制的改進(jìn)。3.1.2. UMTS R4版本新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及功能3.1.2.1. MSC Server/VLRMSC Server/VLR作為WCDMA核心網(wǎng)電路域業(yè)務(wù)處理中心，它的主要工作是完成WCDMA所有電路域的業(yè)務(wù)處理，主要包含GSM/UMTS MSC中的呼叫控制和移動控制部分，它負(fù)責(zé)對由移動發(fā)起和移動終結(jié)的電路域的呼叫控制，接收用戶/網(wǎng)絡(luò)信令，并將它轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)信令。此外它還保存移動用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和與CAMEL有關(guān)的數(shù)據(jù)，對應(yīng)于MGW，它是電路域業(yè)務(wù)處理的控制面。MSC Server還保存移動用戶的業(yè)

7、務(wù)數(shù)據(jù)和與CAMEL有關(guān)的數(shù)據(jù)。MSC Server/VLR功能有：l 用戶移動性管理：包括位置更新、切換/重定位功能等；l WCDMA電路域業(yè)務(wù)處理：包括語音業(yè)務(wù)、短消息、電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等；l MGW資源控制和管理：主要為電路型業(yè)務(wù)分配資源；l 進(jìn)行用戶跟蹤；l 計費管理；l 作為互通MSC（IWMSC），它提供短消息中心的接口，支持短消息向短消息中心提交；l 作為匯接MSC（TMSC）：MSC具有轉(zhuǎn)接呼叫的功能；l 用戶信息管理：存儲當(dāng)前控制區(qū)域中活動用戶動態(tài)信息（例如位置信息等）和簽約信息；UMTS R4版本網(wǎng)絡(luò)體系3.1.2.2. MGWMGW連接PSTN/PLMN和UTRAN，是PS

8、TN/PLMN網(wǎng)絡(luò)的傳輸終結(jié)點，通過IuCS與UTRAN連接。MGW可以接收來自電路交換網(wǎng)的承載通道，也可以接收來自于分組網(wǎng)絡(luò)的媒體流，是電路域業(yè)務(wù)處理的傳輸承載處理中心，為UMTS提供必要的傳輸資源。在Iu接口上，MGW可以支持媒體轉(zhuǎn)換、承載控制以及凈荷處理，可以支持CS業(yè)務(wù)的不同的Iu接口類型（基于AAL2/ATM或基于RTP/UDP/IP）。MGW處于用戶平面。MGW功能如下：l 完全依從H.248協(xié)議要求，可以通過該協(xié)議控制管理MGW資源；l 支持RNC、BSC的接入（用戶面）；l 支持各種媒體流的傳輸；l 完成各種媒體流之間的格式轉(zhuǎn)換，如IP-PCM，PCM-IP等轉(zhuǎn)換；l 支持用戶

9、面數(shù)據(jù)傳輸和用戶面相關(guān)協(xié)議處理，包括UP面協(xié)議處理、語音編解碼等處理；l 支持DTMF、TONE等資源的處理；l 支持回聲抑制功能。3.2. 3G接口WCDMA網(wǎng)絡(luò)具有以下主要接口：l Uu接口：UE與Node B之間的接口l Iub接口：Node B與RNC之間的接口l Iur接口：RNC與RNC之間的接口l IuCS接口：RNC與MSC之間的接口l IuPS接口：RNC與SGSN之間的接口l B接口：MSC（Server）與VLR之間的接口l C接口：MSC（Server）與HLR之間的接口l D接口：GMSC（server）與HLR之間的接口l E接口：MSC與MSC之間的接口l Gc接

10、口：GGSN與HLR之間的接口l Gi接口：GGSN與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的接口l Gn接口：SGSN與GGSN之間的接口l Gr接口：SGSN與HLR之間的接口l Gs接口：SGSN與MSC/VLR之間的接口l Nc接口：MSC（Server）與GMSC（Server）之間的接口l Nb接口：MGW與MGW之間的接口l Mc接口：MSC（Server）與MGW之間的接口下面主要介紹WCDMA與GSM相比新增加的接口。3.2.1. Iub接口Iub接口介于Node B和RNC之間，主要功能有：l 管理Iub傳輸資源：AAL2連接；l Node B的管理與維護(hù)：包括Iub鏈路管理、小區(qū)配置管理、無線網(wǎng)

11、絡(luò)測量、資源事件管理、一般的傳輸通道管理、無線資源管理、無線網(wǎng)絡(luò)配置等；l 系統(tǒng)信息管理；l 通用信道話務(wù)管理：接納控制、數(shù)據(jù)傳輸、功率管理等；l 專用信道話務(wù)管理：無線鏈路管理、無線鏈路監(jiān)測、信道分配/釋放、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋籰 共享信道話務(wù)管理：信道的分配/拆除、功率管理、傳輸信道管理、數(shù)據(jù)傳輸、無線鏈路管理、動態(tài)物理鏈路分配；l 定時與同步管理：傳輸通道同步、Node B和RNC節(jié)點同步、Node B之間的同步；l 數(shù)據(jù)傳輸：如DCH、RACH、CPCH、FACH、DSCH、USCH、TCH等信道數(shù)據(jù)。3.2.2. Iur接口Iur介于RNC之間，它的主要功能有：l 傳輸網(wǎng)絡(luò)管理；l 通用傳輸

12、通道話務(wù)管理：傳輸通道準(zhǔn)備、尋呼；l 專用傳輸通道話務(wù)管理：無線鏈路建立/增加/刪除、測量報告；l 下行共享信道話務(wù)管理：無線鏈路建立/增加/刪除、能力分配；l 測量信息；l 數(shù)據(jù)傳輸功能：包括數(shù)據(jù)包的組裝/分解l DRNS硬件資源處理、物理信道分配；l 功率控制；l 接納控制；3.2.3. Iu接口Iu接口處于MSC/SGSN和RNC之間，其中MSC（Server）和RNC之間的接口為Iu-CS接口，SGSN和RNC之間的接口稱為Iu-PS接口。Iu接口具有以下功能：l RAB的建立、維護(hù)和釋放管理；l 完成系統(tǒng)間、系統(tǒng)內(nèi)部的切換和SRNS的重定位；l 支持小區(qū)廣播業(yè)務(wù)；l 和用戶無關(guān)的一般的管理過程；l 用戶信令管理；l 在用戶和CN之間傳送NAS信令消息；l 處理用戶CS、PS業(yè)務(wù)；l 支持位置業(yè)務(wù)；l 支持用戶同時接入CN中不同的域；l 安全功能；3.2.4. Nc接口本接口功能主要是進(jìn)行呼叫處理，處于MSC Server和GMSC Server之間；在本接口上，通訊協(xié)議采用ISUP或ISUP演變版BICC。3.2.5. Mc接口該接口提供（G）MSC Server對MGW控制