WCDMA系統(tǒng)無線接入網(wǎng)絡(luò)介紹培訓(xùn)資料課件

WCDMA系統(tǒng)無線接入網(wǎng)絡(luò)介紹培訓(xùn)資料WCDMA系統(tǒng)無線接入網(wǎng)絡(luò)介紹培訓(xùn)資料1目錄1、Ix(Iub、Iu和Iur)接口2、無線通信協(xié)議分層介紹3、呼叫、切換和功率控制流程2目錄21、Ix(Iub、Iu和Iur)接口31、Ix(Iub、Iu和Iur)接口3RNS

RNC

RNS

RNC

核心網(wǎng)絡(luò)（CN）

NodeB

NodeB

NodeB

NodeB

Iu

Iu

Iur

Iub

Iub

Iub

Iub

UE

UE

Uu

Uu

WCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（RAN）由一組通過Iu連到核心網(wǎng)（CN）的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）組成。一個(gè)RNS由一個(gè)基站控制器（RNC）和一個(gè)或多個(gè)基站NodeB組成。RNC和NodeB之間通過Iub接口連接。UE通過空中接口（Uu）接入RNS。無線接入網(wǎng)絡(luò)總體描述4RNSRNCRNSRNC核心網(wǎng)絡(luò)（CN）Node

RNC負(fù)責(zé)管理控制同一RNS內(nèi)的小區(qū)資源，為移動(dòng)用戶提供接入控制和無線資源分配功能，并為控制信令和各種業(yè)務(wù)提供無線接入承載。NodeB可處理1個(gè)或多個(gè)小區(qū)，包含可選的宏分集功能，通過空中接口Uu與移動(dòng)終端接口。NodeB和RNC功能回顧5RNC負(fù)責(zé)管理控制同一RNS內(nèi)的小區(qū)資源，Ix接口綜述

Ix接口包含Iub，Iur，Iu三大接口，分別用于NodeB和RNC，RNC和RNC，以及RNC和CN之間的互連，并支持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和信令流在其上的傳輸。與GSM不同，Ix接口都是開放的接口。Ix在協(xié)議結(jié)構(gòu)上分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層。無線網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)所有與WCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的功能，傳輸網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)一種標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)，與無線網(wǎng)絡(luò)層特定功能無關(guān)。3GPPIx接口協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖。6Ix接口綜述Ix接口包含Iub，IIx協(xié)議結(jié)構(gòu)圖7Ix協(xié)議結(jié)構(gòu)圖7Iub接口

Iub為RNC和NodeB之間的開放接口，控制面應(yīng)用協(xié)議是NBAP，用戶面處理協(xié)議為Iub-FP。Iub接口在WCDMA無線接入網(wǎng)中的地位類似于GSMBSS中的Abis口，它實(shí)現(xiàn)如下功能：Iub接口傳輸資源管理 NodeB邏輯操作維護(hù)特定操作維護(hù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 系統(tǒng)信息管理公共信道傳輸管理 專用信道傳輸管理共享信道傳輸管理 定時(shí)與同步管理NBAP協(xié)議由一組為完成以上功能而設(shè)計(jì)的RNC與NodeB之間消息交互流程組成。Iub-FP協(xié)議是一種數(shù)據(jù)傳輸幀協(xié)議。該協(xié)議按空中接口（Uu）的傳輸時(shí)間間隔（TTI）將傳輸信道上數(shù)據(jù)塊組幀，由傳輸網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)絀ub接口的對(duì)端，或從傳輸網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)幀，按協(xié)議規(guī)范幀為傳輸塊。8Iub接口Iub為RNC和NodeB之間的

目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，NodeB與RNC之間一般采用以下兩種物理傳輸方式：E1（含IMA方式）STM-1光傳輸在邏輯上，Iub接口采用ATMPVC來承載控制面消息（AAL5）和用戶面數(shù)（AAL2）。Iub接口9目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，NoIu接口

Iu為RNC和CN之間的開放接口，控制面應(yīng)用協(xié)議是RANAP，用戶面處理協(xié)議為Iu-UP。Iu接口包括兩個(gè)域：Iu-CS和Iu-PS。Iu-CS域連接RNC和CN的電路域，為電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如話音、ISDN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供傳輸承載；Iu-PS為RNC與CN之間的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如IP、X.25等提供傳輸承載。10Iu接口Iu為RNC和CN之間的開放接口，控

Iu接口在WCDMA無線接入網(wǎng)中的地位類似與GSM中的A接口，它具有如下功能：無線接入承載（RAB）管理無線資源管理速率適配Iu鏈路管理Iu用戶面管理移動(dòng)性管理安全性管理業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)接入功能RANAP協(xié)議由一組為完成以上功能而設(shè)計(jì)RNC與CN之間消息交互流程組成。Iu-UP協(xié)議用于傳輸與RAB關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)流，支持兩種傳輸方式：透明傳輸方式和預(yù)定義SDU大小支持模式。Iu接口11Iu接口在WCDMA無線接入網(wǎng)中的地位類似與GSM中

目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，CN與RNC之間一般采用SDH傳輸如：STM-1/STM-4/STM-16等。由于CN存在CS和PS兩個(gè)域，CS數(shù)據(jù)采用PVC+AAL2方式承載；PS數(shù)據(jù)采用IPOA+GTP-U方式傳送分組數(shù)據(jù)。RNC和CN之間的信令連接由SCCP鏈路承載。Iu接口12目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，Iur接口

Iur為具有相鄰小區(qū)的兩個(gè)RNC之間的開放接口，控制面應(yīng)用協(xié)議是RNSAP，用戶面處理協(xié)議為Iur-FP。在WCDMA無線接入網(wǎng)中引入一個(gè)開放的接口-Iur的主要目的是當(dāng)一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)處于連接態(tài)的UE在不同小區(qū)（可以屬于不同RNC）之間移動(dòng)時(shí)由無線接入網(wǎng)絡(luò)（多個(gè)RNS組成）通過該接口傳遞信令和數(shù)據(jù)來跟蹤和保持該UE的各種信息（UE上下文）和數(shù)據(jù)通路，而不是頻繁地由UE和CN重新建立連接，即CN盡可能只關(guān)心業(yè)務(wù)本身而不關(guān)心UE在無線接入網(wǎng)中的位置。目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，RNC之間一般采用STM-1光傳輸。兩個(gè)RNC可以物理直聯(lián)，也可以通過CN成網(wǎng)。13Iur接口Iur為具有相鄰小區(qū)的兩個(gè)RNC之 2、無線通信協(xié)議分層介紹14 2、無線通信協(xié)議分層介紹14Uu（空中接口）總體描述15Uu（空中接口）總體描述15

無線資源控制層（RRC）是層3（L3）最下面的一個(gè)子層，屬于控制面。它與每個(gè)下層協(xié)議實(shí)體（PDCP、BMC、RLC、MAC和PHY）之間都存在一個(gè)控制服務(wù)接入點(diǎn)（SAP）。RRC通過這些控制SAP配置和控制這些下層協(xié)議實(shí)體。因此RRC是整個(gè)空中接口協(xié)議的控制核心。L2包括PDCP、BMC、RLC、MAC，其中PDCP、BMC僅位于用戶面，RLC被分成控制面和用戶面兩部分。RLC與MAC之間的SAP體現(xiàn)為邏輯信道；MAC與物理層之間的SAP體現(xiàn)為傳輸信道。若以Uu接口為分界線，兩端的協(xié)議棧功能是不對(duì)稱的。這里只討論Uu接口的RRC、RLC和MAC層無線接入網(wǎng)側(cè)（網(wǎng)絡(luò)側(cè)）協(xié)議棧，其它層如L3的CC|、MM、PDCP、BMC、物理層協(xié)議以及所有協(xié)議UE側(cè)另作介紹。Uu（空中接口）總體描述16無線資源控制層（RRC）是層3（L3）最下面的一個(gè)子層RRC層介紹

RRC是Uu接口的核心，它負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)空中接口資源的分配和控制，負(fù)責(zé)對(duì)下層協(xié)議直接控制。RRC在NodeB和RNC上都有分布，但完成的功能有所不同。RRC主要有以下幾部分的功能：系統(tǒng)廣播和通知無線資源分配移動(dòng)性管理測(cè)量的管理和控制系統(tǒng)接入和擁塞控制對(duì)下層協(xié)議的配置和控制17RRC層介紹RRC是Uu接口的核心，它負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)空中接口RRC消息流程分為以下幾類：RRC連接管理流程，包括：系統(tǒng)信息廣播流程、UE尋呼流程和信令連接流程;無線承載控制流程，包括：無線承載、傳輸信道和物理信道的控制流程;RRC移動(dòng)性管理流程，包括：小區(qū)更新、URA更新和硬切換等流程;測(cè)量流程;通用流程。RRC層介紹18RRC消息流程分為以下幾類：RRC層介紹18無線資源管理策略從本質(zhì)上說，WCDMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，影響系統(tǒng)接入能力的最重要的是碼資源和發(fā)射功率兩種無線資源。因此，對(duì)于商用WCDMA系統(tǒng)來說，無線資源管理策略尤其重要。無線資源管理的策略包括：切換策略，包括軟切換和硬切換。接納控制，避免系統(tǒng)性能嚴(yán)重下降。無線承載控制，動(dòng)態(tài)進(jìn)行信道配置和切換。碼資源分配策略。功率控制算法。19無線資源管理策略從本質(zhì)上說，WCDMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，影L2介紹---RLCRLC由三種模式的實(shí)體組成：透明模式實(shí)體、非確認(rèn)模式實(shí)體和確認(rèn)模式實(shí)體。透明模式非確認(rèn)模式20L2介紹---RLCRLC由三種模式的實(shí)體組成：透明模確認(rèn)模式1．RLC連接建立/釋放2．透明數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)分段和重組用戶數(shù)據(jù)傳送3．非確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)分段和重組串接用戶數(shù)據(jù)傳送4．確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)分段和重組串接用戶數(shù)據(jù)傳送

糾錯(cuò)高層PDU順序傳送

重復(fù)檢測(cè)流量控制

協(xié)議錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)5．服務(wù)質(zhì)量（QoS）設(shè)定6．不可恢復(fù)錯(cuò)誤通知7．高層消息多點(diǎn)傳送RLC向上層提供的服務(wù)21確認(rèn)模式1．RLC連接建立/釋放RLC向上層提供的服務(wù)21信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道結(jié)構(gòu)傳輸信道結(jié)構(gòu)22信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道結(jié)構(gòu)傳輸信道結(jié)構(gòu)22信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道位于RLC和MAC層之間，屬于控制面?zhèn)鬏斂刂菩帕钕⒌倪壿嬓诺婪Q為控制邏輯信道；位于用戶面?zhèn)鬏斢脩魳I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯信道為業(yè)務(wù)邏輯信道。傳輸信道位于MAC層和物理層之間，分為公共傳輸信道和專用傳輸信道。公共傳輸信道為小區(qū)內(nèi)所有UE共同使用；專用傳輸信道僅為特定UE使用。23信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道位于RLC和MAC層之L2介紹---MAC

右圖說明了UTRAN側(cè)MAC實(shí)體的互連關(guān)系。相應(yīng)于小區(qū)內(nèi)每一個(gè)UE存在一個(gè)MAC-d，每一個(gè)MAC-d又與小區(qū)的MAC-sh和MAC-c相關(guān)。MAC-c和MAC-sh位于控制RNC（controllingRNC），MAC-d位于服務(wù)RNC（servingRNC）。MAC控制SAP用于RRC向UE所屬M(fèi)AC實(shí)體傳送控制信息。24L2介紹---MAC右圖說明了UTRAN側(cè)MAC實(shí)體的互連L2介紹---MAC25L2介紹---MAC25MAC層提供的功能：邏輯信道與傳輸信道的映基于瞬時(shí)源速率為傳輸信道選擇適當(dāng)?shù)膫鬏敻袷酵瑢僖粋€(gè)UE的不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)處理通過動(dòng)態(tài)調(diào)度實(shí)現(xiàn)不同UE的優(yōu)先級(jí)處理DSCH和FACH上不同用戶的數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級(jí)處理在公用傳輸信道上標(biāo)識(shí)不同的UE高層PDU和經(jīng)公共傳輸信道上接收/發(fā)送的傳輸塊之間的復(fù)用/解復(fù)用

L2介紹---MAC26MAC層提供的功能：邏輯信道與傳輸信道的映L2介紹---MAL2介紹---MACMAC層提供的功能：高層PDU和經(jīng)專用傳輸信道上接收/發(fā)送的傳輸塊之間的復(fù)用/解復(fù)用業(yè)務(wù)量監(jiān)視鏈路資源監(jiān)視高層信令路由對(duì)等MAC實(shí)體信令連接維護(hù)動(dòng)態(tài)傳輸信道類型切換加密RACH接入業(yè)務(wù)類別選擇27L2介紹---MACMAC層提供的功能：高層PDU和經(jīng)專用傳3、呼叫、切換和功率控制流程28283.1呼叫建立過程

3.1.1UE起呼3.1.2UE被呼3.2呼叫釋放過程3.3切換過程

3.3.1軟切換3.3.2硬切換3.4功率控制過程293.1呼叫建立過程29呼叫建立過程----UE起呼

用戶撥號(hào),發(fā)起呼叫請(qǐng)求UE的NAS層向AS層發(fā)起RRC連接建立指示RRC連接建立NAS信令連接建立RAB建立呼叫成功UE與CN之間數(shù)據(jù)傳送30呼叫建立過程----UE起呼用戶撥號(hào),發(fā)起呼叫請(qǐng)求30呼叫建立過程示意圖UECNRNCNodeBRadioBearerSetupRadioBearerSetupCompleteRABAssignmentRequestRABAssignmentResponseRadioLinkSetupRequestRadioLinkSetupResponseDirectTransferDownlinkDirectTransferRRCConnectionRequestRRCConnectionSetupRRCConnectionSetupCompleteRRC連接建立InitialDirectTransferInitialUEMessage信令連接建立RAB建立用戶撥號(hào)通話通話地面資源及空中資源分配AllocateRNTI,SelectL1andL2parameter31呼叫建立過程示意圖UECNRNCNodeBRadioBeaRRC連接建立

RRC連接在協(xié)議層中的位置RRC連接建立消息交互RRC連接建立流程詳細(xì)說明32RRC連接建立RRC連接在協(xié)議層中的位置32RRC連接在協(xié)議層中的位置33RRC連接在協(xié)議層中的位置33RRC連接建立消息交互RRC連接建立成功RRC連接建立失敗34RRC連接建立消息交互RRC連接建立成功RRC連接建立失敗3RRC連接建立流程詳細(xì)說明UECNRNCNodeBAllocateRNTI,SelectL1andL2parameterRRCConnectionRequestRRCConnectionSetupRRCConnectionSetupCompleteRadioLinkSetupRequestRadioLinkSetupResponseALCAPIubDataTransportBearerSetup可選擇35RRC連接建立流程詳細(xì)說明UECNRNCNodeBAllocNAS信令連接建立UECNRNCNodeBInitialDirectTransferInitialUEMessageRRCConnectionEstablishment36NAS信令連接建立UECNRNCNodeBInitialDRAB建立UECNRNCNodeBAllocateRNTI,SelectL1andL2parameterRadioLinkReconfigurationRequestRadioLinkReconfigurationResponseALCAPIubDataTransportBearerSetupRadioBearerSetupRadioBearerSetupCompleteALCAPIuDataTransportBearerSetupRABAssignmentRequestRABAssignmentResponse37RAB建立UECNRNCNodeBAllocateRNTIUE呼叫流程----UE被呼UECNRNCNodeBRRC連接建立PagingType1PagingRAB建立InitialDirectTransferInitialUEMessageDownlinkDirectTransferDirectTranserDataTransfer38UE呼叫流程----UE被呼UECNRNCNodeBRRC連UE發(fā)起的呼叫建立過程

用戶撥號(hào),發(fā)起呼叫請(qǐng)求UE側(cè)RRC接收NAS層呼叫請(qǐng)求UE向RNC發(fā)起RRC連接建立請(qǐng)求,建立RRC連接建立NAS信令連接建立RAB承載呼叫建立成功,傳輸用戶數(shù)據(jù)UE被呼CN通過RNC向UE發(fā)起呼叫請(qǐng)求UE接收呼叫信息,并發(fā)起RRC連接請(qǐng)求其它過程與UE被呼相同呼叫建立過程總結(jié)39UE發(fā)起的呼叫建立過程呼叫建立過程總結(jié)39呼叫釋放用戶終止業(yè)務(wù)UE向CN發(fā)送鏈路拆除請(qǐng)求Iu口資源釋放RAB釋放信令RB釋放40呼叫釋放用戶終止業(yè)務(wù)40呼叫釋放過程所示意圖UECNRNCNodeBUplinkDirectTransfer用戶終止業(yè)務(wù)DirectTransferIuReleaseCommandIuReleaseComplete信令RB釋放RAB釋放41呼叫釋放過程所示意圖UECNRNCNodeBUplinkD切換過程----軟切換軟切換特點(diǎn)軟切換分類軟切換過程軟切換過程示意圖NodeB內(nèi)的軟切換NodeB間的軟切換不同RNC之間的軟切換42切換過程----軟切換軟切換特點(diǎn)42軟切換特點(diǎn)切換前后UE所在小區(qū)的頻率相同;同時(shí)存在多條無線鏈路;在切換過程中,始終存在無線鏈路,鏈路不中斷;在切換過程中,業(yè)務(wù)不中斷.

43軟切換特點(diǎn)43增加無線鏈路刪除無線鏈路增加并刪除無線鏈路軟切換分類44增加無線鏈路軟切換分類44軟切換過程UE移動(dòng),造成無線鏈路的質(zhì)量變差;UE對(duì)相鄰小區(qū)進(jìn)行測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果傳送給RNC;RNC根據(jù)測(cè)量結(jié)果選擇一個(gè)合適的小區(qū),若該小區(qū)與以前的小區(qū)頻率相同,則可以進(jìn)行軟切換;RNC在該小區(qū)建立一條新的無線鏈路,此時(shí)UE與RNC之間存在多條無線鏈路;刪除以前的無線鏈路(也可以不刪除);軟切換過程完成.45軟切換過程UE移動(dòng),造成無線鏈路的質(zhì)量變差;45RNCNodeBCELLCELLUENodeB內(nèi)的軟切換---切換過程示意圖RNCNodeBCELLCELLUERNCNodeBCELLCELLUE46RNCNodeBCELLCELLUENodeB內(nèi)的軟切換--同一RNC不同NodeB之間的軟切換RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換中RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換后RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換前47同一RNC不同NodeB之間的軟切換RNCNodeBCELL不同RNC之間的軟切換RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換前T_RNCRNCNodeBCELLCELLUENodeB切換中T_RNCRNCNodeBCELLCELLUENodeB切換后T_RNC48不同RNC之間的軟切換RNCNodeBCELLCELLUEN切換過程----硬切換

硬切換概念同一NodeB內(nèi)不同小區(qū)間的硬切換不同NodeB內(nèi)的硬切換不同RNC間的硬切換49切換過程----硬切換硬切換概念49硬切換UE與UTRAN之間鏈路的頻點(diǎn)發(fā)生改變,切換在異頻小區(qū)之間進(jìn)行;切入小區(qū)不支持宏分集;模式改變(TDD與FDD之間的切換);切換過程中僅有一條正常無線鏈路;業(yè)務(wù)出現(xiàn)短暫的中斷觸發(fā)條件:特點(diǎn):50硬切換UE與UTRAN之間鏈路的頻點(diǎn)發(fā)生改變,切換在異頻小區(qū)

UE移動(dòng),造成無線鏈路的質(zhì)量變差;UE對(duì)相鄰小區(qū)進(jìn)行測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果傳送給RNC;RNC根據(jù)測(cè)量結(jié)果選擇一個(gè)合適的小區(qū),若該小區(qū)與以前的小區(qū)頻率不同,模式不同,或該小區(qū)不支持宏分集,則進(jìn)行硬切換;在所選小區(qū)與目標(biāo)RNC之間建立無線鏈路;對(duì)物理信道進(jìn)行重配置;以前的無線鏈路失敗,并刪除該無線鏈路;硬切換過程結(jié)束.硬切換過程51UE移動(dòng),造成無線鏈路的質(zhì)量變差;硬切換過程51硬切換示意圖(同一RNC,不同NodeB)RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換后RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換前RNCNodeBCELLCELLUENodeB切換中無線鏈路建立,物理信道重配52硬切換示意圖(同一RNC,不同NodeB)RNCNodeBC功率控制過程在WCDMA系統(tǒng)中，上行功控的主要目的是為了保證系統(tǒng)容量，下行功控的主要目的是減小干擾。整個(gè)功控過程包括上、下行開環(huán)功控，上、下行閉環(huán)功控，上、下行外環(huán)功控。其中開環(huán)功控用于確定物理信道的初始發(fā)射功率；閉環(huán)功控作為功控過程的主體在DPCH存在的整個(gè)過程都發(fā)生作用，用于克服無線傳播路徑上的快衰落；外環(huán)功控作為閉環(huán)功控的輔助，通過設(shè)置閉環(huán)功控用到的目標(biāo)SIR來保證無線鏈路的質(zhì)量。53功率控制過程在WCDMA系統(tǒng)中，上行功控的主要目的是WCDMA系統(tǒng)無線接入網(wǎng)絡(luò)介紹培訓(xùn)資料WCDMA系統(tǒng)無線接入網(wǎng)絡(luò)介紹培訓(xùn)資料54目錄1、Ix(Iub、Iu和Iur)接口2、無線通信協(xié)議分層介紹3、呼叫、切換和功率控制流程55目錄21、Ix(Iub、Iu和Iur)接口561、Ix(Iub、Iu和Iur)接口3RNS

RNC

RNS

RNC

核心網(wǎng)絡(luò)（CN）

NodeB

NodeB

NodeB

NodeB

Iu

Iu

Iur

Iub

Iub

Iub

Iub

UE

UE

Uu

Uu

WCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（RAN）由一組通過Iu連到核心網(wǎng)（CN）的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（RNS）組成。一個(gè)RNS由一個(gè)基站控制器（RNC）和一個(gè)或多個(gè)基站NodeB組成。RNC和NodeB之間通過Iub接口連接。UE通過空中接口（Uu）接入RNS。無線接入網(wǎng)絡(luò)總體描述57RNSRNCRNSRNC核心網(wǎng)絡(luò)（CN）Node

RNC負(fù)責(zé)管理控制同一RNS內(nèi)的小區(qū)資源，為移動(dòng)用戶提供接入控制和無線資源分配功能，并為控制信令和各種業(yè)務(wù)提供無線接入承載。NodeB可處理1個(gè)或多個(gè)小區(qū)，包含可選的宏分集功能，通過空中接口Uu與移動(dòng)終端接口。NodeB和RNC功能回顧58RNC負(fù)責(zé)管理控制同一RNS內(nèi)的小區(qū)資源，Ix接口綜述

Ix接口包含Iub，Iur，Iu三大接口，分別用于NodeB和RNC，RNC和RNC，以及RNC和CN之間的互連，并支持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和信令流在其上的傳輸。與GSM不同，Ix接口都是開放的接口。Ix在協(xié)議結(jié)構(gòu)上分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層。無線網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)所有與WCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的功能，傳輸網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)一種標(biāo)準(zhǔn)傳輸技術(shù)，與無線網(wǎng)絡(luò)層特定功能無關(guān)。3GPPIx接口協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖。59Ix接口綜述Ix接口包含Iub，IIx協(xié)議結(jié)構(gòu)圖60Ix協(xié)議結(jié)構(gòu)圖7Iub接口

Iub為RNC和NodeB之間的開放接口，控制面應(yīng)用協(xié)議是NBAP，用戶面處理協(xié)議為Iub-FP。Iub接口在WCDMA無線接入網(wǎng)中的地位類似于GSMBSS中的Abis口，它實(shí)現(xiàn)如下功能：Iub接口傳輸資源管理 NodeB邏輯操作維護(hù)特定操作維護(hù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 系統(tǒng)信息管理公共信道傳輸管理 專用信道傳輸管理共享信道傳輸管理 定時(shí)與同步管理NBAP協(xié)議由一組為完成以上功能而設(shè)計(jì)的RNC與NodeB之間消息交互流程組成。Iub-FP協(xié)議是一種數(shù)據(jù)傳輸幀協(xié)議。該協(xié)議按空中接口（Uu）的傳輸時(shí)間間隔（TTI）將傳輸信道上數(shù)據(jù)塊組幀，由傳輸網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)絀ub接口的對(duì)端，或從傳輸網(wǎng)絡(luò)層接收數(shù)據(jù)幀，按協(xié)議規(guī)范幀為傳輸塊。61Iub接口Iub為RNC和NodeB之間的

目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，NodeB與RNC之間一般采用以下兩種物理傳輸方式：E1（含IMA方式）STM-1光傳輸在邏輯上，Iub接口采用ATMPVC來承載控制面消息（AAL5）和用戶面數(shù)（AAL2）。Iub接口62目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，NoIu接口

Iu為RNC和CN之間的開放接口，控制面應(yīng)用協(xié)議是RANAP，用戶面處理協(xié)議為Iu-UP。Iu接口包括兩個(gè)域：Iu-CS和Iu-PS。Iu-CS域連接RNC和CN的電路域，為電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如話音、ISDN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供傳輸承載；Iu-PS為RNC與CN之間的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)如IP、X.25等提供傳輸承載。63Iu接口Iu為RNC和CN之間的開放接口，控

Iu接口在WCDMA無線接入網(wǎng)中的地位類似與GSM中的A接口，它具有如下功能：無線接入承載（RAB）管理無線資源管理速率適配Iu鏈路管理Iu用戶面管理移動(dòng)性管理安全性管理業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)接入功能RANAP協(xié)議由一組為完成以上功能而設(shè)計(jì)RNC與CN之間消息交互流程組成。Iu-UP協(xié)議用于傳輸與RAB關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)流，支持兩種傳輸方式：透明傳輸方式和預(yù)定義SDU大小支持模式。Iu接口64Iu接口在WCDMA無線接入網(wǎng)中的地位類似與GSM中

目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，CN與RNC之間一般采用SDH傳輸如：STM-1/STM-4/STM-16等。由于CN存在CS和PS兩個(gè)域，CS數(shù)據(jù)采用PVC+AAL2方式承載；PS數(shù)據(jù)采用IPOA+GTP-U方式傳送分組數(shù)據(jù)。RNC和CN之間的信令連接由SCCP鏈路承載。Iu接口65目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，Iur接口

Iur為具有相鄰小區(qū)的兩個(gè)RNC之間的開放接口，控制面應(yīng)用協(xié)議是RNSAP，用戶面處理協(xié)議為Iur-FP。在WCDMA無線接入網(wǎng)中引入一個(gè)開放的接口-Iur的主要目的是當(dāng)一個(gè)與網(wǎng)絡(luò)處于連接態(tài)的UE在不同小區(qū)（可以屬于不同RNC）之間移動(dòng)時(shí)由無線接入網(wǎng)絡(luò)（多個(gè)RNS組成）通過該接口傳遞信令和數(shù)據(jù)來跟蹤和保持該UE的各種信息（UE上下文）和數(shù)據(jù)通路，而不是頻繁地由UE和CN重新建立連接，即CN盡可能只關(guān)心業(yè)務(wù)本身而不關(guān)心UE在無線接入網(wǎng)中的位置。目前，在傳輸層采用ATM傳輸技術(shù)的情況下，RNC之間一般采用STM-1光傳輸。兩個(gè)RNC可以物理直聯(lián)，也可以通過CN成網(wǎng)。66Iur接口Iur為具有相鄰小區(qū)的兩個(gè)RNC之 2、無線通信協(xié)議分層介紹67 2、無線通信協(xié)議分層介紹14Uu（空中接口）總體描述68Uu（空中接口）總體描述15

無線資源控制層（RRC）是層3（L3）最下面的一個(gè)子層，屬于控制面。它與每個(gè)下層協(xié)議實(shí)體（PDCP、BMC、RLC、MAC和PHY）之間都存在一個(gè)控制服務(wù)接入點(diǎn)（SAP）。RRC通過這些控制SAP配置和控制這些下層協(xié)議實(shí)體。因此RRC是整個(gè)空中接口協(xié)議的控制核心。L2包括PDCP、BMC、RLC、MAC，其中PDCP、BMC僅位于用戶面，RLC被分成控制面和用戶面兩部分。RLC與MAC之間的SAP體現(xiàn)為邏輯信道；MAC與物理層之間的SAP體現(xiàn)為傳輸信道。若以Uu接口為分界線，兩端的協(xié)議棧功能是不對(duì)稱的。這里只討論Uu接口的RRC、RLC和MAC層無線接入網(wǎng)側(cè)（網(wǎng)絡(luò)側(cè)）協(xié)議棧，其它層如L3的CC|、MM、PDCP、BMC、物理層協(xié)議以及所有協(xié)議UE側(cè)另作介紹。Uu（空中接口）總體描述69無線資源控制層（RRC）是層3（L3）最下面的一個(gè)子層RRC層介紹

RRC是Uu接口的核心，它負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)空中接口資源的分配和控制，負(fù)責(zé)對(duì)下層協(xié)議直接控制。RRC在NodeB和RNC上都有分布，但完成的功能有所不同。RRC主要有以下幾部分的功能：系統(tǒng)廣播和通知無線資源分配移動(dòng)性管理測(cè)量的管理和控制系統(tǒng)接入和擁塞控制對(duì)下層協(xié)議的配置和控制70RRC層介紹RRC是Uu接口的核心，它負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)空中接口RRC消息流程分為以下幾類：RRC連接管理流程，包括：系統(tǒng)信息廣播流程、UE尋呼流程和信令連接流程;無線承載控制流程，包括：無線承載、傳輸信道和物理信道的控制流程;RRC移動(dòng)性管理流程，包括：小區(qū)更新、URA更新和硬切換等流程;測(cè)量流程;通用流程。RRC層介紹71RRC消息流程分為以下幾類：RRC層介紹18無線資源管理策略從本質(zhì)上說，WCDMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，影響系統(tǒng)接入能力的最重要的是碼資源和發(fā)射功率兩種無線資源。因此，對(duì)于商用WCDMA系統(tǒng)來說，無線資源管理策略尤其重要。無線資源管理的策略包括：切換策略，包括軟切換和硬切換。接納控制，避免系統(tǒng)性能嚴(yán)重下降。無線承載控制，動(dòng)態(tài)進(jìn)行信道配置和切換。碼資源分配策略。功率控制算法。72無線資源管理策略從本質(zhì)上說，WCDMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，影L2介紹---RLCRLC由三種模式的實(shí)體組成：透明模式實(shí)體、非確認(rèn)模式實(shí)體和確認(rèn)模式實(shí)體。透明模式非確認(rèn)模式73L2介紹---RLCRLC由三種模式的實(shí)體組成：透明模確認(rèn)模式1．RLC連接建立/釋放2．透明數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)分段和重組用戶數(shù)據(jù)傳送3．非確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)分段和重組串接用戶數(shù)據(jù)傳送4．確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)分段和重組串接用戶數(shù)據(jù)傳送

糾錯(cuò)高層PDU順序傳送

重復(fù)檢測(cè)流量控制

協(xié)議錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)5．服務(wù)質(zhì)量（QoS）設(shè)定6．不可恢復(fù)錯(cuò)誤通知7．高層消息多點(diǎn)傳送RLC向上層提供的服務(wù)74確認(rèn)模式1．RLC連接建立/釋放RLC向上層提供的服務(wù)21信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道結(jié)構(gòu)傳輸信道結(jié)構(gòu)75信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道結(jié)構(gòu)傳輸信道結(jié)構(gòu)22信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道位于RLC和MAC層之間，屬于控制面?zhèn)鬏斂刂菩帕钕⒌倪壿嬓诺婪Q為控制邏輯信道；位于用戶面?zhèn)鬏斢脩魳I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯信道為業(yè)務(wù)邏輯信道。傳輸信道位于MAC層和物理層之間，分為公共傳輸信道和專用傳輸信道。公共傳輸信道為小區(qū)內(nèi)所有UE共同使用；專用傳輸信道僅為特定UE使用。76信道結(jié)構(gòu)介紹邏輯信道位于RLC和MAC層之L2介紹---MAC

右圖說明了UTRAN側(cè)MAC實(shí)體的互連關(guān)系。相應(yīng)于小區(qū)內(nèi)每一個(gè)UE存在一個(gè)MAC-d，每一個(gè)MAC-d又與小區(qū)的MAC-sh和MAC-c相關(guān)。MAC-c和MAC-sh位于控制RNC（controllingRNC），MAC-d位于服務(wù)RNC（servingRNC）。MAC控制SAP用于RRC向UE所屬M(fèi)AC實(shí)體傳送控制信息。77L2介紹---MAC右圖說明了UTRAN側(cè)MAC實(shí)體的互連L2介紹---MAC78L2介紹---MAC25MAC層提供的功能：邏輯信道與傳輸信道的映基于瞬時(shí)源速率為傳輸信道選擇適當(dāng)?shù)膫鬏敻袷酵瑢僖粋€(gè)UE的不同數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)處理通過動(dòng)態(tài)調(diào)度實(shí)現(xiàn)不同UE的優(yōu)先級(jí)處理DSCH和FACH上不同用戶的數(shù)據(jù)流之間的優(yōu)先級(jí)處理在公用傳輸信道上標(biāo)識(shí)不同的UE高層PDU和經(jīng)公共傳輸信道上接收/發(fā)送的傳輸塊之間的復(fù)用/解復(fù)用

L2介紹---MAC79MAC層提供的功能：邏輯信道與傳輸信道的映L2介紹---MAL2介紹---MACMAC層提供的功能：高層PDU和經(jīng)專用傳輸信道上接收/發(fā)送的傳輸塊之間的復(fù)用/解復(fù)用業(yè)務(wù)量監(jiān)視鏈路資源監(jiān)視高層信令路由對(duì)等MAC實(shí)體信令連接維護(hù)動(dòng)態(tài)傳輸信道類型切換加密RACH接入業(yè)務(wù)類別選擇80L2介紹---MACMAC層提供的功能：高層PDU和經(jīng)專用傳3、呼叫、切換和功率控制流程81283.1呼叫建立過程

3.1.1UE起呼3.1.2UE被呼3.2呼叫釋放過程3.3切換過程

3.3.1軟切換3.3.2硬切換3.4功率控制過程823.1呼叫建立過程29呼叫建立過程----UE起呼

用戶撥號(hào),發(fā)起呼叫請(qǐng)求UE的NAS層向AS層發(fā)起RRC連接建立指示RRC連接建立NAS信令連接建立RAB建立呼叫成功UE與CN之間數(shù)據(jù)傳送83呼叫建立過程----UE起呼用戶撥號(hào),發(fā)起呼叫請(qǐng)求30呼叫建立過程示意圖UECNRNCNodeBRadioBearerSetupRadioBearerSetupCompleteRABAssignmentRequestRABAssignmentResponseRadioLinkSetupRequestRadioLinkSetupResponseDirectTransferDownlinkDirectTransferRRCConnectionRequestRRCConnectionSetupRRCConnectionSetupCompleteRRC連接建立InitialDirectTransferInitialUEMessage信令連接建立RAB建立用戶撥號(hào)通話通話地面資源及空中資源分配AllocateRNTI,SelectL1andL2parameter84呼叫建立過程示意圖UECNRNCNodeBRadioBeaRRC連接建立

RRC連接在協(xié)議層中的位置RRC連接建立消息交互RRC連接建立流程詳細(xì)說明85RRC連接建立RRC連接在協(xié)議層中的位置32RRC連接在協(xié)議層中的位置86RRC連接在協(xié)議層中的位置33RRC連接建立消息交互RRC連接建立成功RRC連接建立失敗87RRC連接建立消息交互RRC連接建立成功RRC連接建立失敗3RRC連接建立流程詳細(xì)說明UECNRNCNodeBAllocateRNTI,SelectL1andL2parameterRRCConnectionRequestRRCConnectionSetupRRCConnectionSetupCompleteRadioLinkSetupRequestRadioLinkSetupResponseALCAPIubDataTransportBearerSetup可選擇88RRC連接建立流程詳細(xì)說明UECNRNCNodeBAllocNAS信令連接建立UECNRNCNodeBInitialDirectTransferInitialUEMessageRRCConnectionEstablishment89NAS信令連接建立UECNRNCNodeBInitialDRAB建立UECNRNCNodeBAllocateRNTI,SelectL1andL2parameterRadioLinkReconfigurationRequestRadioLinkReconfigurationResponseALCAPIubDataTransportBearerSetupRadioBearerSetupRadioBearerSetupCompleteALCAPIuDataTransportBearerSetupRABAssignmentRequestRABAssignmentResponse90RAB建立UECNRNCNodeBAllocateRNTIUE呼叫流程----UE被呼UECNRNCNodeBRRC連接建立PagingType1PagingRAB建立InitialDirectTransferInitialUEMessageDownlinkDirectTransferDirectTranserDataTransfer91UE呼叫流程----UE被呼UECNRNCNodeBRRC連UE發(fā)起的呼叫建立過程

用戶撥號(hào),發(fā)起呼叫請(qǐng)求UE側(cè)RRC接收NAS層呼叫請(qǐng)求UE向RNC發(fā)起RRC連接建立請(qǐng)求,建立RRC連接建立NAS信令連接建立RAB承載呼叫建立成功,傳輸用戶數(shù)據(jù)UE被呼CN通過RNC向UE發(fā)起呼叫請(qǐng)求UE接收呼叫信息,并發(fā)起RRC連接請(qǐng)求其它過程與UE被呼相同呼叫建立過程總結(jié)92UE發(fā)起的呼叫建立過程呼叫建立過程總結(jié)39呼叫釋放用戶終止業(yè)務(wù)UE向CN發(fā)送鏈路拆除請(qǐng)求Iu口資源釋放RAB釋放信令RB釋放93呼叫釋放用戶終止業(yè)務(wù)40呼叫釋放過程所示意圖UECNRNCNodeBUplinkDirectTransfer用戶終止業(yè)務(wù)DirectTransferIuReleaseCommandIuReleaseComplete信令RB釋放RAB釋放94呼叫釋放過程所示意圖UECNRNCNodeBUp