任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)方案 TD-SCDMA系統(tǒng)的接口與協(xié)議

1、 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)施方案 學(xué)習(xí)情境一：走進(jìn)TD-SCDMA理論殿堂任務(wù)名稱：TD-SCDMA系統(tǒng)的接口與協(xié)議制定人員： TD教學(xué)團(tuán)隊(duì) 制定時(shí)間： 2013年3月 授課教師： 趙 闊 所需學(xué)時(shí)： 2 任務(wù)實(shí)施條件1. 多媒體教室；2. TD-SCDMA移動(dòng)通信機(jī)房。任務(wù)描述TD-SCDMA系統(tǒng)主要由CN、UTRAN和UE三大部分構(gòu)成，各個(gè)網(wǎng)元采用不同的設(shè)備，網(wǎng)元之間提供接口進(jìn)行連接，比如我們用G3手機(jī)進(jìn)行通話，那么語音信號(hào)經(jīng)過哪些接口到達(dá)核心網(wǎng)呢？根據(jù)TD-SCDMA協(xié)議，接口之間全部采用標(biāo)準(zhǔn)的公開的協(xié)議，我們有必要了解TD-SCDMA系統(tǒng)的接口以及協(xié)議，以加深對(duì)后面RNC局向配置的理解，給工作中

2、奠定良好的理論基礎(chǔ)，提供可持續(xù)發(fā)展的知識(shí)儲(chǔ)備。 任務(wù)目標(biāo)l 專業(yè)能力：掌握地面接口的通信協(xié)議模型，了解各個(gè)接口上面的控制面協(xié)議和用戶面協(xié)議，理解IU-PS局向用戶面的GTP-U和IPOA技術(shù)，掌握ATM的虛通道和虛路徑的概念。l 方法能力：通過查閱課外資料自主學(xué)習(xí)的能力，提高英文單詞閱讀和理解的能力。重點(diǎn)與難點(diǎn)l 重點(diǎn): 地面接口的通用協(xié)議模型、ATM適配層l 難點(diǎn): IPOA和GTP-U教學(xué)組織過程一、 接口介紹（1）從TD-SCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，從設(shè)備之間的連接引入網(wǎng)元之間連接接口的概念。（2）區(qū)分地面接口和空中接口。（3）通用協(xié)議模型。用2G和3G進(jìn)行對(duì)比，說明3G的接口采用控制面和用戶

3、面分開的方式，并總結(jié)出“兩層四面”來概括通用協(xié)議模型的功能。采用比喻的方式，將ATM比喻成為車或者船，引入ATM的概念。二、 ATM簡介主要對(duì)在TD-SCDMA系統(tǒng)中用到的ATM技術(shù)做一個(gè)介紹，重點(diǎn)在于ATM信元、ATM地址、VPI和VCI。（1） 對(duì)比IP和ATMATM是固定長度的快速分組交換，信元長度是53個(gè)字節(jié)，IP是可變長度的分組交換。（2） VPI和VCI從邏輯的角度說明VPI和VCI,并從現(xiàn)實(shí)的角度說明VP和VC提供一種虛連接。(3)ATM適配從信號(hào)處理過程中，信元長度的問題，提出ATM適配的概念，并強(qiáng)調(diào)在TD系統(tǒng)中采用的適配方式。三、 介紹IU接口（1） IU-CS局向主要結(jié)合到

4、后面的數(shù)據(jù)配置從控制面和用戶面通道配置的過程理解結(jié)合，防止空洞的協(xié)議解釋。 從控制面通道的數(shù)據(jù)配置上面的協(xié)議理解信令點(diǎn)、ATM地址、VPI和VCI。強(qiáng)調(diào)ALCAP協(xié)議的作用，以及舉例用語音通話的過程中，語音通道可能出現(xiàn)故障分析ALCAP對(duì)IU-CS局向的用戶面的控制作用（2） IU-PS局向采用對(duì)比法說明IU-PS局向，并且比較IU-CS局向和IU-PS局向。從技術(shù)的發(fā)展來講，強(qiáng)調(diào)IPOA和GTP-U。用形象的辦法說明GTP-U協(xié)議。四、 IUB接口強(qiáng)調(diào)NBAP協(xié)議以及NCP和CCP。五、Uu接口 說明物理信道是由物理層提供的。六、任務(wù)總結(jié)和作業(yè)布置作業(yè)布置。建議教學(xué)方法引入概念對(duì)比、總結(jié)比喻

5、對(duì)比歸納提問設(shè)問法和數(shù)據(jù)配置相結(jié)合。案例法 主要授課內(nèi)容一、 TD-SCDMA系統(tǒng)接口 圖1 TD-SCDMA系統(tǒng)接口TD-SDMA系統(tǒng)主要是由UE、UTRAN（UMTS地面無線接入網(wǎng)絡(luò)）、CN（核心網(wǎng)）三個(gè)部分構(gòu)成。 網(wǎng)元之間的連接接口包括：Uu接口、Iub接口、Iu接口、Iur接口核心網(wǎng)劃分為CS（電路交換域）、PS（分組交換域）、BC（廣播域）,RNC和CN之間IU接口分為：IU-CS、IU-PS、IU-BC。二、 地面接口通用協(xié)議模型地面接口：Iu、Iub、Iur，有通用的協(xié)議模型； 空中接口：Uu，有單獨(dú)的協(xié)議模型。圖2 通用協(xié)議模型從水平方向上可以分為傳輸網(wǎng)絡(luò)層和無線網(wǎng)絡(luò)層；從垂直

6、方向上則包括以下四個(gè)平面：無線網(wǎng)絡(luò)層控制平面、無線網(wǎng)絡(luò)層控制平面、傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面、傳輸網(wǎng)絡(luò)層用戶平面。三、 IU-CS接口圖3 IU-CS局向協(xié)議RANAP：無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用部分協(xié)議，主要實(shí)現(xiàn)在RNC和CN之間通過對(duì)高層協(xié)議的封裝（CM和MM)和承載為上層業(yè)務(wù)提供信令傳輸功能。ALCAP：接入鏈路控制應(yīng)用部分，主要對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)層的命令如建立，保持和釋放數(shù)據(jù)承載作出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶面AAL2連接的動(dòng)態(tài)建立、維護(hù)、釋放和控制等功能。 四、 IU-PS接口圖4 IU-PS局向協(xié)議IPOA （IP Over ATM) 是在ATMLAN上傳送IP數(shù)據(jù)包的一種技術(shù)。它規(guī)定了利用 ATM網(wǎng)絡(luò)在ATM終端間

7、建立連接，特別是建立交換型虛連接(SVC：Switched Virtual Circuit)進(jìn)行IP數(shù)據(jù)通信的規(guī)范。IPOA在TD-SCDMA的應(yīng)用，在Iub口，IPOA用于在RNC和Node B之間建立一條操作維護(hù)數(shù)據(jù)的通道。 在Iu-PS口，IPOA用于承載Iu-PS的用戶面。GTPGPRS Tunneling Protocol（GPRS隧道傳輸協(xié)議）在要傳送的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包（如IP包）之外進(jìn)行GTP封裝，以加入當(dāng)前移動(dòng)用戶的有關(guān)信息（如IMSI等），并在GTP包之外用UDP/IP封裝上源GSN和目的GSN的IP地址，從而以隧道的方式將數(shù)據(jù)包從源GSN送到目的GSN。五、 IUB接口圖5 IUB局向協(xié)議Node B邏輯操作維護(hù)功能:主要包括小區(qū)、公共信道的建立、重配置和釋放以及小區(qū)和Node B相關(guān)的一些測(cè)量控制，還有一些故障管理功能，例如資源的閉塞、解閉塞、復(fù)位等基本過程。 六、 Uu接口圖6 Uu接口協(xié)議Uu由下至上，依次分為物理層（L1）、數(shù)據(jù)鏈路層（