教學(xué)課件：《LTE現(xiàn)代移動通信技術(shù)》

1、CONTENTS 緒論 移動通信技術(shù)的演進 移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織 LTE概述LTE現(xiàn)代移動通信技術(shù)第一章 緒論1.移動通信技術(shù)的演進01核桃AI1.1 1G第一代移動通信技術(shù)是利用模擬信號傳遞數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng) 采用頻分復(fù)用，每隔30KHz/25KHz一個模擬用戶信道. 只能進行語音通話. 代表有美國的AMPS系統(tǒng)和后來的改進型系統(tǒng)TACS. 1987年11月18日，在第六屆全運會開幕前夕，中國第一個TACS模擬蜂窩移動電話系統(tǒng)在廣東省建成并投入商用第一代移動通信技術(shù)核桃AI1.2 2G第二代移動通信技術(shù)完成了模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變可以傳輸話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù). 主要的技術(shù)包括TDMA和CDMA兩種

2、. 1992年原郵電部批準(zhǔn)在嘉興地區(qū)建立了GSM的試驗網(wǎng)，并在1993年正式進入了商業(yè)運營階段第二代移動通信技術(shù)核桃AI1.3 3G第三代移動通信技術(shù)是一種真正意義上的寬帶移動多媒體通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率高達2Mbps. 最具代表性的第三代移動通信技術(shù)有美國提出的MC-CDMA（CDMA2000），歐洲和日本提出的W-CDMA和中國提出的TD-SCDMA. 第三代移動通信技術(shù)核桃AI1.4 4G第四代移動通信技術(shù)主要采用了OFDMA以及MIMO技術(shù)LTE-Advanced標(biāo)準(zhǔn)才是真正意義上的4G標(biāo)準(zhǔn). 在使用100M信道帶寬時，頻譜利用率達到15 bps/Hz，理論傳輸速率達到1.5Gbps.

3、包括TDD和FDD兩種模式第四代移動通信技術(shù)核桃AI1.5 5G第五代移動通信技術(shù)峰值網(wǎng)絡(luò)速率達到10Gbps、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度比4G快10100倍網(wǎng)絡(luò)時延從4G的50毫秒縮短到1毫秒滿足1000億量級的網(wǎng)絡(luò)連接2019 年預(yù)商用，2020 年正式商用第五代移動通信技術(shù)核桃AI緒論2.移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織01核桃AI 正所謂無規(guī)矩不成方圓，制定通信領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的組織就是通信標(biāo)準(zhǔn)化組織。也正是這些組織的存在才使得各個國家各個廠商之間生產(chǎn)的設(shè)備具備了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為通信行業(yè)的發(fā)展起到了積極促進的作用。 1.2.1 ITU（國際電信聯(lián)盟）國際電信聯(lián)盟是聯(lián)合國的一個重要專門機構(gòu)，也是聯(lián)合國機構(gòu)中歷史最長的一個國

4、際組織。簡稱“國際電聯(lián)”、“電聯(lián)”或“ITU”。國際電聯(lián)是主管信息通信技術(shù)事務(wù)的聯(lián)合國機構(gòu)，負(fù)責(zé)分配和管理全球無線電頻譜與衛(wèi)星軌道資源，制定全球電信標(biāo)準(zhǔn)，向發(fā)展中國家提供電信援助，促進全球電信發(fā)展。 ITU（國際電信聯(lián)盟）核桃AI 1.2.1 ITU（國際電信聯(lián)盟）ITU的簡要組織結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。其組織結(jié)構(gòu)主要分為三個大部門分別是，無線電通信部門（ITU-R）、電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU-T）和電信發(fā)展部門（ITU-D）。ITU每年召開1次理事會，每4年召開1次全權(quán)代表大會、世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會和世界電信發(fā)展大會，每2年召開1次世界無線電通信大會。 ITU（國際電信聯(lián)盟）核桃AI 1.2.2 3G

5、PP（第三代合作伙伴計劃）3GPP成立于1998年12月，多個電信標(biāo)準(zhǔn)組織伙伴簽署了第三代伙伴計劃協(xié)議。3GPP最初的工作范圍是為第三代移動通信系統(tǒng)制定全球適用技術(shù)規(guī)范和技術(shù)報告。目前3GPP有6個組織伙伴（OP）。分別是歐洲的ETSI、美國TIA、日本TTC（日本電信技術(shù)委員會）、ARIB（日本無線工業(yè)及商貿(mào)聯(lián)合會）、韓國TTA（韓國電信技術(shù)協(xié)會）以及我國CCSA（中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會）。另外獨立成員有300多家，此外，3GPP還有TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（TDIA）、TD-SCDMA論壇、CDMA發(fā)展組織（CDG）等13個市場伙伴（MRP）。 3GPP（第三代合作伙伴計劃）核桃AI 1.2.

6、2 3GPP（第三代合作伙伴計劃）3GPP的組織結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。最上面是項目協(xié)調(diào)組（PCG），由ETSI、TIA、TTC、ARIB、TTA和CCSA 6個OP組成，對技術(shù)規(guī)范組（TSG）進行管理和協(xié)調(diào)。3GPP共分為4個TSG，分別為TSG GERAN（GSM/EDGE無線接入網(wǎng)）、TSG RAN（無線接入網(wǎng)）、TSG SA（業(yè)務(wù)與系統(tǒng)）、TSG CT（核心網(wǎng)與終端）。每一個TSG下面又分為多個工作組。如負(fù)責(zé)LTE標(biāo)準(zhǔn)化的TSG RAN分為RAN WG1（無線物理層）、RAN WG2（無線層2和層3）、RAN WG3（無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和接口）、RAN WG4（射頻性能）和RAN WG5（終端一

7、致性測試）5個工作組。 3GPP（第三代合作伙伴計劃）核桃AI 1.2.3 3GPP2（第三代合作伙伴計劃2）第三代合作伙伴計劃2（3rd Generation Partnership Project 2，3GPP2）成立于1999年1月，由美國TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韓國的TTA四個標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組（CWTS）于1999年6月在韓國正式簽字加入3GPP23GPP2下設(shè)4個技術(shù)規(guī)范工作組，TSG-A、TSG-C、SG-S和SG-X，這些工作組向項目指導(dǎo)委員會（SC）報告本工作組的工作進展情況。SC負(fù)責(zé)管理項目的進展情況，并進行一些協(xié)調(diào)管理工作，它們分別負(fù)責(zé)發(fā)

8、布各自領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)以及各個領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)獨立編號。 3GPP2（第三代合作伙伴計劃2）核桃AI 1.2.4 IEEE（電氣和電子工程協(xié)會）電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）是一個國際性的電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會，是目前全球最大的非營利性專業(yè)技術(shù)學(xué)會，其會員人數(shù)超過40萬人，遍布160多個國家。IEEE是一個非營利性科技學(xué)會，該組織在國際計算機、電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費性電子產(chǎn)品等學(xué)術(shù)領(lǐng)域中都是主要的權(quán)威。在電氣及電子工程、計算機及控制技術(shù)領(lǐng)域中，IEEE 發(fā)表的文獻占了全球?qū)⒔?/3。 IEEE

9、（電氣和電子工程協(xié)會）核桃AI 1.2.5 中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA，China Communications Standards Association）于2002年12月18日在北京正式成立。該協(xié)會是國內(nèi)企、事業(yè)單位自愿聯(lián)合組織起來，經(jīng)業(yè)務(wù)主管部門批準(zhǔn)，國家社團登記管理機關(guān)登記，開展通信技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化活動的非營利性法人社會團體。協(xié)會采用單位會員制。廣泛吸收科研、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計單位、產(chǎn)品制造企業(yè)、通信運營企業(yè)、高等院校、社團組織等參加。中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）核桃AI緒論3. LTE概述01核桃AI 1.3.1 LTE背景LTE（Long Term E

10、volution，長期演進)是由3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計劃）組織制定的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統(tǒng)）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長期演進，于2004年12月在3GPP多倫多會議上正式立項并啟動。核桃AI 1.3.1 LTE背景LTE是在原有通信技術(shù)基礎(chǔ)上的一個長期演進，其各個通信標(biāo)準(zhǔn)的演進路線如圖1.3所示。3GPP對LTE項目的工作大體分為兩個時間段：2005年3月到2006年6月為SI（Study Item）階段，完成可行性研究報告；2006年6

11、月到2007年6月為WI（Work Item）階段，完成核心技術(shù)的規(guī)范工作。在2007年中期完成LTE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定（3GPP R7），在2008年或 2009年推出商用產(chǎn)品。LTE的改進目標(biāo)是實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率、更短的時延、更低的成本、更高的系統(tǒng)容量以及改進的覆蓋范圍。核桃AI移動寬帶改變未來生活移動Email網(wǎng)絡(luò)會議高清視頻會議視頻點播在線游戲高清視頻流手機購物手機銀行手機證券視頻共享視頻博客視頻聊天信息服務(wù)移動辦公移動社區(qū)移動娛樂移動商務(wù)LTE通過大容量、快速響應(yīng)、高速率和更好的QoS提升用戶體驗為什么要LTE？更好的覆蓋峰值速率DL: 100MbpsUL: 50Mbps低延遲CP: 10

12、0msUP: 5ms更低的 CAPEX & OPEX頻譜靈活性更高的頻譜效率LTELTE主要指標(biāo)和需求CONTENTS無線通信基礎(chǔ)知識傳輸介質(zhì)無線傳播理論無線信道簡介信道復(fù)用擴頻通信技術(shù)無線通信系統(tǒng)重要概念我國無線電業(yè)務(wù)頻率劃分第二章無線通信基礎(chǔ)知識1. 傳輸介質(zhì)02核桃AI傳輸介質(zhì)是連接通信設(shè)備，為通信設(shè)備之間提供信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ?；是信息傳輸?shù)膶嶋H載體。有線通信與無線通信中的信號傳輸，都是電磁波在不同介質(zhì)中的傳播過程，在這一過程中對電磁波頻譜的使用從根本上決定了通信過程的信息傳輸能力。 2.1 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)可以分為三大類：有線通信、無線通信、光纖通信。對于不同的傳輸介質(zhì)，適宜使用不同的

13、頻率。無線通信基礎(chǔ)知識2. 無線傳播理論02核桃AI電磁波在理想空間（真空）的傳播時，在各個方向的衰落特性相同。但在現(xiàn)實生活中，電磁波傳播的環(huán)境很復(fù)雜，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在移動通信所使用的頻段中，可以把無線電波的傳播方式歸納為直射、反射、衍射和折射四種主要類型。2.2.1 電磁波的傳播方式在發(fā)射和接收機之間沒有除空氣外的其它介質(zhì)，電磁波在空間自由傳播，這種最簡單的傳播方式就叫做直射。如圖2.1所示直射在發(fā)射和接收機之間的電波傳播的路徑上，有體積遠(yuǎn)大于電磁波波長的物體，電波不能繞射過該物體，而被物體反射到不同的方向（類似于光的反射）。如圖2.2所示：反射 繞射是衍射的一種特殊情況。電磁波在傳播時，如

14、果被一個大小近于或小于波長的物體阻擋，就繞過這個物體繼續(xù)進行（繞射），如果通過一個大小近于或小于波長的孔，則以孔為中心，形成環(huán)形波向前傳播,這種現(xiàn)象叫衍射。如圖2.3所示：衍射電磁波在傳播時，遇到墻體等障礙物，就會穿過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象就稱為折射，電磁波的折射和光線在透明物體中的折射有很強的類似性。如圖2.4所示：折射32無線信號從天線到用戶之間的信道衰落，按照衰落特性的不同，可以分為慢衰落和快衰落兩種。2.2.2 無線電磁波的衰落和分集技術(shù)由地形和障礙物阻擋而造成的陰影效應(yīng)，致使接收到的信號強度下降，信號強度隨地理環(huán)境的改變而緩慢變化，這種衰落稱為慢衰落，又稱為陰影衰落。慢衰落的場強中

15、值服從對數(shù)正態(tài)分布，且與位置和地點相關(guān)，衰落的速度取決于移動臺的速度，它反映了傳播在空間距離的接收信號電平值的變化趨勢。慢衰落由于多徑效應(yīng)，導(dǎo)致在接收點合成波的振幅和相位，隨移動臺的運動而劇烈變化 ，這種由多徑效應(yīng)而導(dǎo)致的衰落稱為快衰落，又因其場強中值服從瑞利分布，故也稱為瑞利衰落。它主要反映微觀小范圍內(nèi)幾個波長量級接收電平的均值變化趨勢?？焖ヂ淇梢约?xì)分為以下3類：（1）時間選擇性衰落：移動臺快速移動時，由于多普勒效應(yīng)導(dǎo)致頻率擴散，從而引起的衰落。時間選擇性衰落在移動臺高速運動時影響較大。（2）空間選擇性衰落：由于多徑效應(yīng)，導(dǎo)致在不同地點的傳輸路徑衰落特性不相同。它是產(chǎn)生紅燈效應(yīng)的主要原因。（

16、3）頻率選擇性衰落：不同的頻率在同一空間傳播時，其衰落也各不相同，這種現(xiàn)象就是頻率選擇性衰落。往往空間環(huán)境越復(fù)雜，頻率選擇性衰落越強?？焖ヂ?）時間分集：不同編碼方式所具備的抗衰落特性不同，故通過符號的交織、檢錯和糾錯編碼等方法，來對抗衰落的方法稱為時間分集技術(shù)，這也是移動通信研究的前沿課題。2）空間分集：通過在空間位置不同的天線（主、分集天線）來接收同一信號，再對所接受的信號進行合并，以對抗衰落的方法稱為空間分集技術(shù)?？臻g分集技術(shù)要求不同天線接收到的同一信號有較強的不相關(guān)性。所謂不相關(guān)性是指，主、分集天線接收信號具有不同的衰減的特性，也就要求主、分集天線之間的間距大于10倍的無線信號波長（對

17、于GSM900M要求天線間距大于4米、GSM1800M要求天線間距大于2米，對于WCDMA要求天線間距大于1.56米）。由于移動臺只有1根天線，故不能采用空間分集技術(shù)。3）頻率分集：不同的頻率的衰落特性不同，用不同的頻率來傳輸同一信號的技術(shù)稱為頻率分集，在通信系統(tǒng)中，主要采取擴頻的方式來實現(xiàn)。GSM移動通信采用簡單地采用跳頻方式來實現(xiàn)頻率分集，而在WCDMA移動通信中，由于每個信道都工作在較寬頻段（5MHz），這本身就是一種擴頻通信。分集技術(shù)無線電磁波在折射和繞射過程中，都會產(chǎn)生一定的損耗，其中折射過程中的穿透損耗對通信系統(tǒng)影響較大。穿透損耗代表信號穿透物體的能力，不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的物體對信號的

18、穿透能力影響很大。在通信系統(tǒng)所使用過的頻段中，同一物體對高頻產(chǎn)生的穿透損耗小于低頻。2.2.3 無線電磁波的損耗無線通信基礎(chǔ)知識3. 無線信道簡介02核桃AI1. 傳播損耗: 主要包括路徑損耗、陰影衰落、多經(jīng)衰落。2. 傳播時延：包括傳播時延的平均值、傳播時延的最大值和傳播時延的統(tǒng)計特性等；3. 時延擴展：信號通過不同的路徑沿不同的方向到達接收端會引起時延擴展，時延擴展是對信道色散效應(yīng)的描述；4. 多普勒擴展：是一種由于多普勒頻移現(xiàn)象引起的衰落過程的頻率擴散，又稱時間選擇性衰落，是對信道時變效應(yīng)的描述；5. 干擾：包括干擾的性質(zhì)以及干擾的強度2.3.1 無線信道指標(biāo)39無線信道模型一般可分為室

19、內(nèi)傳播模型和室外傳播模型，后者又可以分為宏蜂窩模型和微蜂窩模型。2.3.2 無線信道模型1）室內(nèi)傳播模型：室內(nèi)傳播模型的主要特點是覆蓋范圍小、環(huán)境變動較大、不受氣候影響，但受建筑材料影響大。典型模型包括：對數(shù)距離路徑損耗模型、Ericsson多重斷點模型等；2）室外宏蜂窩模型：當(dāng)基站天線架設(shè)較高、覆蓋范圍較大時所使用的一類模型。實際使用中一般是幾種宏蜂窩模型結(jié)合使用來完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；3）室外微蜂窩模型：當(dāng)基站天線的架設(shè)高度在36m時，多使用室外微蜂窩模型；其描述的損耗可分為視距損耗與非視距損耗。無線通信基礎(chǔ)知識4.信道復(fù)用02核桃AI信道復(fù)用是指多個用戶同時使用一條信道。為了區(qū)分多個用戶的信號，

20、理論上采用正交劃分的方法。復(fù)用方法有以下三大類：多路復(fù)用、多路復(fù)接、多址接入2.4 信道復(fù)用2.4.1 基本概念（1）多路復(fù)用：實現(xiàn)的方法有頻分復(fù)用、時分復(fù)用、碼分復(fù)用、空分復(fù)用、極化復(fù)用、波分復(fù)用。（2）多路復(fù)接：充分利用頻帶和時間，預(yù)先分配給多個用戶資源，使得每條信道為多個用戶共享。（3）多址接入：與多路復(fù)用方式不同，多址接入的用戶網(wǎng)絡(luò)資源可動態(tài)分配，可由用戶在遠(yuǎn)端隨時提出共享要求（例如衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)）。實現(xiàn)的方法包括頻分多址、時分多址、碼分多址、空分多址、極化多址、波分多址、利用統(tǒng)計信號特性多址等。信道分割：賦予各個信號不同的特征，根據(jù)信號特征之間的差異來區(qū)分，實現(xiàn)互不干擾的通信。無線

21、通信信號有三個維度，分別是無線信號的頻率、時間、碼型。如下圖2.5所示：2.4.2無線通信的多址復(fù)用技術(shù)常見的無線通信的信道復(fù)用方法有三種：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）。1.頻分多址方式如下圖2.6所示，該技術(shù)較為成熟，在模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、少部分移動通信中使用該種方式、一點多址微波通信中，均有此類技術(shù)應(yīng)用。2.4.2無線通信的多址復(fù)用技術(shù)2.時分多址方式如圖2.7所示，將傳遞時間分割成周期性的幀，每一幀在分隔成若干個間隙，各用戶在同一頻帶中，使用各自指定的時隙。此類通信方法由于實際信道中幅頻特性、相頻特性不理想，同時由于多徑效應(yīng)等因素影響，可能

22、形成碼間串?dāng)_。時分多址只能傳送數(shù)字信號，按照收發(fā)方式的區(qū)別，可分為頻分雙工方式（FDD）和時分雙工（TDD）。FDD中上行鏈路與下行鏈路占用不同的頻段，幀結(jié)構(gòu)可相同也可不同；TDD占用同一個頻率，采用不同時隙發(fā)送和接收，無需使用雙工器。2.4.2無線通信的多址復(fù)用技術(shù)3.碼分多址方式如圖2.8所示，以相互正交的碼序列區(qū)分用戶。基于頻譜擴展的通信方式，即擴頻方式。不同用戶采用不同的碼序列對信號進行解析。CDMA是今后無線通信中主要的多址手段。2.4.2無線通信的多址復(fù)用技術(shù)無線通信基礎(chǔ)知識5.擴頻通信技術(shù)02核桃AI擴頻通信具有如下特征：（1）其信號所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必須的最小寬度。

23、（2）頻帶的擴展通過獨立的碼序列完成，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)。（3）抗干擾能力強、誤碼率低、暴民性能強、功率譜密度低、易于實現(xiàn)大容量多址通信。2.5 擴頻通信技術(shù)2320MHz的擴頻通信實現(xiàn)方法擴頻技術(shù)利用偽隨機編碼對將要傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行調(diào)制，實現(xiàn)頻譜擴展后在傳輸；在接收端，采用相同的偽隨機碼進行調(diào)制及相關(guān)處理，恢復(fù)成原始信息數(shù)據(jù)。此過程有以下兩個特點：（1）信息的頻譜擴展后形成寬帶傳輸。（2）相關(guān)處理后恢復(fù)成窄帶信息數(shù)據(jù)。擴頻技術(shù)的實現(xiàn)需要以下三方面的機制：（1）信號頻譜被展寬。頻帶是指信息帶寬（如語音信息帶寬為3003400Hz，圖像信息帶寬一般為6MHz）。擴頻通信的信號帶寬（可理解為電磁

24、波的頻率）要比信息帶寬（可理解為比特率）高1001000倍。（2）采用擴頻碼序列調(diào)制來擴展信號頻譜。擴頻碼序列（PN碼）是指一組序列很窄，碼速率很高，與所傳信息無關(guān)，用于擴展信號頻譜作用的碼序列。（3）在接收端應(yīng)用相關(guān)解調(diào)來接擴。接收端與發(fā)射端使用相同的擴頻碼序列，與收到的擴頻信號進行相關(guān)解調(diào)，恢復(fù)所傳信息。擴頻通信的目的擴頻通信能夠?qū)崿F(xiàn)的有益效果：提高通信的抗干擾能力。由于噪聲與干擾信號隨機，不能通過擴頻碼序列被解調(diào)，原始信號中摻雜的噪聲和干擾，解調(diào)后即消失（由寬頻變?yōu)檎l）。擴頻通信的主要技術(shù)指標(biāo)擴頻的主要技術(shù)指標(biāo)：處理增益、干擾容限。處理增益（GP）：指擴頻信號帶寬W與基帶數(shù)據(jù)信號帶寬B

25、之比。該值的大小與系統(tǒng)的抗干擾能力成正比。干擾容限：在系統(tǒng)能夠正常工作的前提下，能夠承擔(dān)的干擾信號分貝（dB）數(shù)。52擴頻通信的幾種實現(xiàn)方式擴頻通信有兩種實現(xiàn)方式：直接序列擴頻（DS）、跳變頻率擴頻（FH）、跳變時間擴頻（TH）、混合擴頻。（1）直接序列擴頻（DS）。發(fā)射端通過速率很高的編碼序列進行調(diào)制，將頻譜展寬，接收端按照本地的編碼序列進行反擴展，獲得窄帶信號。解擴后的信號經(jīng)普通信息解調(diào)器進行解調(diào)，恢復(fù)成原始的信息碼。（信號頻率一定，只改變信息基帶頻率）（2）跳變頻率擴頻（FH）。在載波頻率在很寬的頻帶范圍內(nèi)，按照PN碼進行某種序列的跳變。（直接改變信道的頻率），可通過躲避干擾頻率暗來躲避

26、干擾。（一個電磁干擾源的頻率一般不發(fā)生改變）。（3）跳頻時間擴頻（TH）。該方法簡稱跳時，在PN碼控制下，偽隨機的在一盞的不同時隙內(nèi)以突發(fā)信號型式發(fā)送。由于時隙中的突發(fā)信號速率比原信號高，從而達到擴頻目的。（4）混合擴頻。同時存在上述三種方式的擴頻，即為混合擴頻。無線通信基礎(chǔ)知識6.無線通信系統(tǒng)重要概念02核桃AI1. 同步：發(fā)送器和接收器必須達成同步。接收器須能夠判斷信號的開始到達時間、結(jié)束時間和每個信號的持續(xù)時間。2. 差錯控制：對通信中可能出現(xiàn)的錯誤進行檢測和糾正。3. 恢復(fù)：若信息交換中發(fā)生中斷，需要使用恢復(fù)技術(shù)（繼續(xù)從終端處開始繼續(xù)工作或者恢復(fù)到數(shù)據(jù)發(fā)送前的狀態(tài)）4. 帶寬：可分為信

27、道帶寬和信號帶寬兩部分。信道帶寬為傳送電磁波的有效頻率范圍；信號帶寬為信號所占據(jù)的頻率范圍。5. 利用率：吞吐量和最大數(shù)據(jù)傳輸速率之比。其中吞吐量時信道在單位時間內(nèi)成功傳輸?shù)男畔⒘俊?. 延遲：發(fā)送者發(fā)送第一位數(shù)據(jù)開始，到接收者成功收到最后一位數(shù)據(jù)為止所經(jīng)歷的時間。該延遲分為傳輸延遲和傳播延遲。傳輸延遲與數(shù)據(jù)傳輸速率、發(fā)送機/接收機/中繼/交換設(shè)備的處理速度有關(guān)；傳播延遲與傳播距離有關(guān)。7. 抖動：延遲的實時變化為抖動。與設(shè)備處理能力和信道擁擠程度有關(guān)。8. 差錯率：分為比特差錯率、碼元差錯率、分組差錯率。2.6 無線通信系統(tǒng)重要概念無線通信基礎(chǔ)知識7.我國無線電業(yè)務(wù)頻率劃分02核桃AI無線電

28、頻率劃分，其中中國大陸地區(qū)ISM頻段（保證發(fā)射功率不大于1W，不需要授權(quán)的無線頻段）。如表2.4所示。我國無線電業(yè)務(wù)頻率劃分LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)第3章 EPS網(wǎng)絡(luò)IMS網(wǎng)絡(luò)LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)1.EPS網(wǎng)絡(luò)0301 EPS結(jié)構(gòu)02EPS網(wǎng)元功能03EPS網(wǎng)絡(luò)接口04EPC系統(tǒng)標(biāo)識EPS網(wǎng)絡(luò)EPS（Evolved Packet System，演進的分組系統(tǒng)）是3GPP標(biāo)準(zhǔn)委員會制定的3G UMTS的演進標(biāo)準(zhǔn)，主要包括無線部分的長期演進和核心網(wǎng)分組域架構(gòu)的長期演進。其中，無線部分的長期演進為E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，演

29、進的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)），核心網(wǎng)分組域架構(gòu)的長期演進為EPC（Evolved Packet Core，演進的分組核心網(wǎng)）。由于EPS是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的演進而非獨立組網(wǎng)，所以其在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的解決方案如圖所示。3.1 EPS網(wǎng)絡(luò)MSCSMGWRNCRNCGGSNSGSNHLRNode BNode BeNodeBeNodeBIP BackboneMME/x-GW 集成全部CN和部分RNC的功能TD/WCDMA/HSPALTE 扁平化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架eNodeB 全部NodeB的功能和RNC的主要功能MMEx-GWEPCHSSPCRF優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架能得到更好的性能，推動IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)扁平化使得系統(tǒng)延時

30、減少，從而改善用戶體驗，可開展更多業(yè)務(wù)網(wǎng)元數(shù)目減少，使得部署更為簡單，網(wǎng)絡(luò)的維護更加容易，有效降低TCO取消了RNC的集中控制，避免單點故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性LTE扁平化IP CoreMSCSMGWCSCFMRFGGSNMGCFHSSIMSIP RANIP RANSGSNIub口IP化Iu口IP化Iur口IP化Ap口IP化A口IP化Gb口IP化Abis口IP化無線接入網(wǎng)IP化優(yōu)勢明顯數(shù)據(jù)處理性能高傳輸效率網(wǎng)絡(luò)升級方便網(wǎng)絡(luò)演進平滑建設(shè)速度快運維成本低操作維護方便新業(yè)務(wù)部署快捷基于IP的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架其中E-UTRAN只有一種網(wǎng)元即演進型基站（Evolved Node B，eNode B，簡稱為eN

31、B）。E-UTRAN結(jié)構(gòu)中包含了若干個eNB，eNB之間底層采用IP傳輸，在邏輯上通過X2接口互相連接。每個eNB通過S1接口連接到演進分組核EPC網(wǎng)絡(luò)的移動管理實體（MME，Mobility Management Entity），即通過S1-MME接口和MME相連，通過S1-U和SGW連接，S1-MME和S1-U可以被分別看做S1接口的控制平面和用戶平面。在EPC側(cè)，SGW是3GPP移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的錨點。MME功能與網(wǎng)關(guān)功能分離，主要負(fù)責(zé)處理移動性等控制信令，這樣的設(shè)計有助于網(wǎng)絡(luò)部署、單個技術(shù)的演進以及全面靈活的擴容。3.1.1 EPS結(jié)構(gòu)01 EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02EPS網(wǎng)元功能03EPS網(wǎng)絡(luò)接口

32、04EPC系統(tǒng)標(biāo)識EPS網(wǎng)絡(luò) eNodeB（Evolved Node B）演進型基站MME （Mobility Management Entity）移動管理實體SGW （Service GateWay）服務(wù)網(wǎng)關(guān)PGW （ PDN GateWay）PDN網(wǎng)關(guān)PCRF （Policy and Charging Rules Function）策略和計費規(guī)則功能3.1.2 EPS網(wǎng)元功能 無線資源管理：無線承載控制、無線接納控制、連接移動性控制、上下行鏈路的動態(tài)資源分配（調(diào)度）等功能IP頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流的加密當(dāng)從提供給UE的信息中無法獲知MME的路由信息時，選擇UE附著的MME將路由中用戶面數(shù)據(jù)發(fā)送

33、到SGW調(diào)度和傳輸從MME發(fā)起的尋呼消息調(diào)度和傳輸從MME或O&M發(fā)起的廣播信息用于移動性和調(diào)度的測量和測量上報的配置調(diào)度和傳輸從MME發(fā)起的ETWS（地震和海嘯預(yù)警系統(tǒng)）消息eNB功能接入控制：包括安全和許可控制AS安全控制移動性管理附著與去附著會話管理功能SGW與PGW的選擇MME功能eNB間切換時，作為本地的移動性錨點作為3GPP內(nèi)不同接入網(wǎng)間切換的移動性錨點E-UTRAN IDLE（空閑）狀態(tài)下，下行包緩沖功能，以及網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)業(yè)務(wù)請求過程的初始化合法偵聽包路由和前轉(zhuǎn)上、下行傳輸層包標(biāo)記運營商間的計費時，基于用戶和QCI（QoS Class Identifier，QOS等級標(biāo)識）粒度統(tǒng)計分

34、別以UE、PDN（Packet Data Network，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)）、QCI為單位的上下行計費SGW的功能和作用與原3G網(wǎng)絡(luò)中SGSN網(wǎng)元的用戶面相當(dāng)，即在新的EPC網(wǎng)絡(luò)中，控制面功能和媒體面功能分離更加徹底Serving 網(wǎng)關(guān)（SGW）功能會話和承載管理IP地址分配PDN網(wǎng)關(guān)（PGW）功能PCRF網(wǎng)元結(jié)構(gòu)在3GPP R7 版本開始在網(wǎng)絡(luò)中引入，主要功能是可以對用戶和業(yè)務(wù)的QoS進行控制，為用戶提供差異化的服務(wù)，并且能為用戶提供業(yè)務(wù)流承載資源保障以及流計費策略，真正讓運營商實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)和用戶分類的更精細(xì)化的業(yè)務(wù)控制和計費方式，以合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，創(chuàng)造最大利潤，為PS域開展多媒體實時業(yè)務(wù)提供了

35、可靠的保障。PCRF策略和計費規(guī)則功能01 EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02EPS網(wǎng)元功能03EPS網(wǎng)絡(luò)接口04EPC系統(tǒng)標(biāo)識EPS網(wǎng)絡(luò)3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口EPC系統(tǒng)能夠支持多種接入技術(shù)，即能和現(xiàn)有3GPP 2/3G系統(tǒng)進行互通，也能支持Non-3GPP網(wǎng)絡(luò)（例如WLAN、CDMA、Wimax）的接入。3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口LTE/EPC網(wǎng)絡(luò)中涉及的主要接口及接口協(xié)議如下表接口名稱：LTE-Uu口協(xié)議類型：無線空口協(xié)議L1/L2/L3功能：UE與eNB之間的無線空中接口，主要完成UE和eNB基站之間的數(shù)據(jù)交換3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口接口名稱：S1-MME口協(xié)議類型：采用S1AP（S1 Appli

36、cation Protocol，S1應(yīng)用協(xié)議）和SCTP（Stream Control Transmission Protocol，流控制傳輸協(xié)議）。功能：MME與eNodeB間的接口，作為控制平面協(xié)議的參考點。接口名稱：S1-U口協(xié)議類型：采用GTP（GPRS Tunneling Protocol，GPRS隧道協(xié)議）V1U協(xié)議。功能：SGW與eNB間的接口，在核心網(wǎng)與無線側(cè)之間建立用戶面隧道。3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口接口名稱：S11口協(xié)議類型：采用GTP V2C協(xié)議。功能：MME與SGW間的接口，支持EPS的承載管理。接口名稱：S5/S8口協(xié)議類型：采用GTP V1U和GTP V2C協(xié)議。

37、功能：SGW和PGW之間的接口，支持SGW和PGW之間 隧道的管理，以及進行用戶面報文的隧道傳遞。3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口接口名稱：S6a口協(xié)議類型：采用SCTP/Diameter協(xié)議。功能：MME與HSS之間的接口，傳遞用戶的簽約數(shù)據(jù)。3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口接口名稱：SGi口協(xié)議類型：采用RADIUS（Remote Authentication Dial In User Service，遠(yuǎn)端鑒權(quán)撥號用戶服務(wù)）、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，動態(tài)主機配置協(xié)議）、L2TP（Layer2 Tunnel Protocol，層2隧道協(xié)議）、UD

38、P（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）/IP。功能：PGW和PDN（分組數(shù)據(jù)網(wǎng)）之間的接口，實現(xiàn)與PDN網(wǎng)絡(luò)之間的通信。3.1.3 EPS網(wǎng)絡(luò)接口01 EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)02EPS網(wǎng)元功能03EPS網(wǎng)絡(luò)接口04EPC系統(tǒng)標(biāo)識EPS網(wǎng)絡(luò)MCCMNCMSIN EPC系統(tǒng)標(biāo)識在EPC系統(tǒng)中，通過MME對以下標(biāo)識進行分配和管理：IMSI、GUTI、MSISDN、IMEI、APN、TAI、QCI、ARP、AMBR、EBI等，各個標(biāo)識的生命周期、有效周期、功能作用和分配方式各不相同，在LTE信令分析中要懂得區(qū)分和查找。IMSI (International Mobile Subsc

39、riber Identification,國際移動用戶識別碼)IMSI是核心網(wǎng)交換系統(tǒng)分配給移動用戶的唯一的識別碼，一般用戶不可見。IMSI=PLMN ID+MSIN=MCC（Mobile Country Code，移動國家碼）MNC（Mobile Network Code，移動網(wǎng)絡(luò)號）MSIN（Mobile Subscriber Indentification Number，移動用戶識別碼）。舉例：中國移動的某個用戶的IMSI: 460 00 1234567890移動用戶識別碼，標(biāo)識一個PLMN內(nèi)的移動用戶。移動網(wǎng)絡(luò)號，標(biāo)識移動用戶的歸屬PLMN，由各個運營商或國家政策部門負(fù)責(zé)分配。移動國家

40、碼，標(biāo)識移動用戶所屬的國家。 MCC由ITU（國際電信聯(lián)盟）統(tǒng)一分配。15位 10 位3位2或3位GUTI（ Globally Unique Temporary UE Identity,全球唯一臨時UE標(biāo)識）是EPS核心網(wǎng)交換系統(tǒng)分配給移動用戶的唯一的識別號，它可以減少IMSI、IMEI等用戶私有參數(shù)暴露在網(wǎng)絡(luò)傳輸中。 GUTI由五部分組成，結(jié)構(gòu)為MCCMNCMME Group IDMME Code）M-TMSIMCCMNCMMEGIMMECM-TMSIMME網(wǎng)元組IDMME的編碼M-TMSI結(jié)構(gòu)與編碼由設(shè)備商和運營商共同決定32位16位8位MSISDN指主叫用戶在呼叫 GSM PLMN 中的

41、一個移動用戶所需撥的號碼，即通常所說的手機號，是在公共電話網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)編號計劃中唯一能識別移動用戶的號碼。 MSISDN采用E.164編碼方式，存儲在HLR和VLR中。MSISDN由三部分組成，結(jié)構(gòu)為CC（Country Code，國家碼）NDC（National Destination Code，國內(nèi)接入碼）SN（Subscriber Number，用戶號碼）。用戶號碼，包括接入號N1N2N3和HLR的識別號H1H2H3H4。國內(nèi)目的碼，由運營商分配，如139，133等。國家碼，如中國是“86”13-15位2-3位CCNDCSN用于在同一個PLMN中區(qū)分不同的TA，TA之間沒有重疊區(qū)域14位8

42、位TACMNCMCCTAI（Tracking Area Identity，跟蹤區(qū)識別符）用于在一個PLMN中唯一地標(biāo)識一個TA（Tracking Area，跟蹤區(qū)），TAI由E-UTRAN分配 TAI由三部分組成，結(jié)構(gòu)為TAC（Tracking Area Code，跟蹤區(qū)域碼）MNCMCC。QCI （ Qos Class Identifier，服務(wù)等級質(zhì)量標(biāo)度值）是一個標(biāo)度值，是EPS承載最重要的QoS參數(shù)之一。它是一個數(shù)量等級，代表了EPS應(yīng)該為這個SDF（Service Data Flow，服務(wù)數(shù)據(jù)流）提供的QoS特性，每個SDF都與且僅與一個QCI相關(guān)聯(lián)。QCI由一個字節(jié)組成，MME將簽

43、約的QCI傳送給PGW，由PGW決定QCI取值。LTE中共有9種不同的QCI，在VOLTE（Voice over LTE，基于LTE的語音）業(yè)務(wù)中主要用到了QCI 1、QCI 2、QCI 5，而普通的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是QCI 8、QCI9。IMS信令使用QCI 5，語音業(yè)務(wù)共使用QCI 1、QCI 5、QCI 8 、QCI9，視頻電話業(yè)務(wù)共使用QCI 1、QCI 2、QCI 5、QCI 8、QCI9。IMEI（International Mobile station Equipment Identity，國家移動終端設(shè)備標(biāo)識）IMEI用于標(biāo)識終端設(shè)備，可以用于驗證終端設(shè)備的合法性。IMEI由五部分

44、組成，結(jié)構(gòu)為TAC（Type Approval Code，類型分配碼）FAC（Final Assembly Code，最終裝配地代碼）SNR（Serial Number，序列號）CD（Check Digit，驗證碼）SVN（Software Version Number，軟件版本號）。APN（Access Point Name，接入點名稱）在EPS網(wǎng)絡(luò)中用來標(biāo)識要使用的外部PDN網(wǎng)絡(luò)通過DNS（Domain Name System，域名系統(tǒng)）將APN轉(zhuǎn)換為PGW的IP地址。 APN由兩部分組成，包括APN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和 APN運營者標(biāo)識，并以.3結(jié)尾。 舉例： APN_NI.mnc.mcc.3AP

45、N網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符APN營運者標(biāo)識符EBI（ EPS bearer identity，EPS承載標(biāo)識符）是由MME分配的，用于唯一標(biāo)識UE接入到 E-UTRAN的一個EPS承載，在承載建立過程中傳遞給SGW/PGW使用。使用EPS承載標(biāo)識符的一個場景是在專用承載修改但沒有QoS更新時，MME在NAS（Non-Access Stratum，非接入層）信令中將EPS承載標(biāo)識符傳遞給UE，用于將更新的TFT（Traffic Flow Template，業(yè)務(wù)流模板）和相關(guān)的EPS承載綁定起來。ARP（ Allocation and Retention Priority，分配和保留優(yōu)先級）ARP同時應(yīng)用于GB

46、R承載和Non-GBR承載，主要應(yīng)用于接入控制；在資源受限的條件下，決定是否接受相應(yīng)的承載（Bearer）建立請求。eNode B可以使用ARP決定在新的承載建立時，已經(jīng)存在承載的搶占優(yōu)先級。一個承載的 ARP僅在承載建立之前對承載的建立產(chǎn)生影響。承載建立之后的QoS特性應(yīng)由QCI、GBR、MBR（(Maximum Bit Rate，最大速率）等參數(shù)來決定。AMBR（Aggregate Maximum Bit Rate，總計最大比特率）是為了盡可能提高系統(tǒng)的帶寬利用率，EPS系統(tǒng)引入了匯聚的概念，并定義了AMBR參數(shù)。AMBR可以被運營商用來限制簽約用戶的總速率，它不是針對某一個承載，而是針對

47、一組Non-GBR的承載。GPP定義了兩種不同的AMBR參數(shù)：UE-AMBR和APN-AMBR。UE-AMBR定義了每個簽約用戶的AMBR。 APN-AMBR是針對APN的參數(shù)，它定義了同一個APN中的所有EPS承載提供的累計比特速率上限。AMBR對于上行和下行承載可以定義不同的數(shù)值。LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)2.IMS網(wǎng)絡(luò)03IMS：IP Multimedia SubsystemIP =基于IP的傳輸基于IP的會話控制基于IP的業(yè)務(wù)實現(xiàn)Multimedia =語音、視頻、圖片、文本等多種媒體的組合支持多種接入方式，各種不同能力終端Subsystem = 依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

48、無線網(wǎng)絡(luò)把PS/GPRS網(wǎng)絡(luò)作為承載網(wǎng)絡(luò) 固定網(wǎng)絡(luò)把基于固定接入IP系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡(luò) IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統(tǒng)）是3GPP在Release 5版本提出的支持IP多媒體業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)。是一個在PS域上面的多媒體控制/呼叫控制平臺，支持會話類和非會話類多媒體業(yè)務(wù)，為未來的多媒體應(yīng)用提供一個通用的業(yè)務(wù)使能平臺。IMS是什么？接入無關(guān)性基于SIP的會話控制業(yè)務(wù)與承載分離提供豐富的組合業(yè)務(wù)IMS主要特征IMS的核心功能實體是CSCF（ Call Session Control Function，呼叫會話控制功能）單元，并向上層的服務(wù)平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，使業(yè)務(wù)

49、獨立于呼叫控制。IMS網(wǎng)絡(luò)的通信終端與網(wǎng)絡(luò)都是基于IP的。正是這種端到端的IP連通性，使得IMS真正與接入無關(guān)，即不再承擔(dān)媒體控制器的角色，不需要通過控制綜合接入設(shè)備（IAD ，Integrated Access Device）/接入網(wǎng)關(guān)（AG ，Access Gateway）等實現(xiàn)對不同類型終端的接入適配和媒體控制。3GPP已經(jīng)決定使用分層的方法來進行IMS體系設(shè)計，這意味著傳輸和承載服務(wù)被從IMS信令網(wǎng)和會話管理服務(wù)中分離出去，更高層的服務(wù)都運行在IMS信令網(wǎng)之上。IMS則定義了標(biāo)準(zhǔn)的基于SIP的ISC（IP multimedia Service Control，IP多媒體業(yè)務(wù)控制）接口，

50、實現(xiàn)了業(yè)務(wù)層與控制層的完全分離。3.2.1 IMS特點IMS在個人業(yè)務(wù)實現(xiàn)方面采用比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更加面對用戶的方法。IMS給用戶帶來的一個直接的好處，就是實現(xiàn)了端到端的IP多媒體通信。3.2.2 IMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IMS網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)3.2.2 IMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IMS物理網(wǎng)元組網(wǎng) 在實際的IMS物理網(wǎng)絡(luò)中，可能會有一個物理網(wǎng)元對應(yīng)多個邏輯網(wǎng)元，即一個物理網(wǎng)元實體同時兼有多個邏輯網(wǎng)元功能的情況。 CSCF是IMS的核心功能實體，其主要功能是處理IMS中的信令信號，實現(xiàn)IMS域的呼叫和會話控制。CSCF是一個SIP服務(wù)器，基于它所提供的功能不同，CSCF可以分為五類邏輯實體：P-CSCF（代理CSCF），I-

51、CSCF（查詢CSCF），S-CSCF，E-CSCF（緊急呼叫CSCF），BGCF CSCF3.2.3呼叫會話控制功能P-CSCF位于拜訪網(wǎng)絡(luò)（Visited Network）中，是IMS終端（UE）接入IMS網(wǎng)絡(luò)的入口點。把UE發(fā)送的SIP消息的REGISTER（注冊）請求前轉(zhuǎn)給I-CSCF，該I-CSCF由請求中UE提供的歸屬域名來決定。在UE獲得IMS服務(wù)時，P-CSCF是第一個聯(lián)系節(jié)點（在信令平面），UE通過一個“P-CSCF發(fā)現(xiàn)流程”的機制來獲得P-CSCF的地址。提供SIP信令的應(yīng)用完整性和機密性保護P-CSCF的引入使得業(yè)務(wù)的接入和控制得到了分離，并使得歸屬業(yè)務(wù)控制成為可能。所有

52、的SIP信令，無論來自UE還是發(fā)給UE的，都必須經(jīng)過P-CSCF。P-CSCF有四種獨特的功能：SIP壓縮、IPSec安全關(guān)聯(lián)、與策略決策功能（PDF）交互以及緊急會話監(jiān)測。 P-CSCF3.2.3呼叫會話控制功能P-CSCF接口協(xié)議3.2.3呼叫會話控制功能Gq接口。Gq接口用于PDF和P-CSCF之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。Gq接口主要用于P-CSCF和PDF間的交換策略控制信息。Gm接口。Gm接口用于UE和P-CSCF之間的通信，該接口采用SIP協(xié)議。I-CSCF位于歸屬網(wǎng)絡(luò)（Home Network）中，是SIP消息進入歸屬IMS網(wǎng)絡(luò)的入口點。基于來自HSS的接收能力集

53、為一個發(fā)起SIP注冊請求的用戶（UE）或者未注冊的特定用戶分配一個S-CSCF。在對會話相關(guān)和會話無關(guān)的處理中，將從其他網(wǎng)絡(luò)來的SIP請求路由到S-CSCF（或者應(yīng)用服務(wù)器AS） 。提供THIG（ Topology Hiding Inter-network Gateway，拓?fù)潆[藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)）功能，運營商可以使用I-CSCF的THIG功能來對外隱藏配置、容量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?THIG執(zhí)行所有信元頭的加密和解密工作，這些信元頭揭示了有關(guān)運營商IMS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰ?I-CSCF3.2.3呼叫會話控制功能I-CSCF接口協(xié)議3.2.3呼叫會話控制功能Cx接口。Cx接口用于I-CSCF、S-CSCF和H

54、SS之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。作用為分配S-CSCFDx接口。Dx接口用于I-CSCF、S-CSCF和SLF之間的通信，采用Diameter協(xié)議。 作用為指定用戶所在的HSS。S-CSCF位于歸屬網(wǎng)絡(luò)，是IMS信令平面的中心節(jié)點，負(fù)責(zé)對用戶提供注冊服務(wù)、路由判斷和多媒體會話控制，并存儲業(yè)務(wù)配置。充當(dāng)注冊服務(wù)器，處理注冊請求；接收注冊請求，并通過位置服務(wù)器（如HSS）使該注冊信息生效。實現(xiàn)了UE和歸屬網(wǎng)絡(luò)間的相互認(rèn)證。根據(jù)被叫名字從數(shù)據(jù)庫中獲得為該被叫用戶提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)運營商的I-CSCF的地址。如果是PSTN/CS域用戶則送至BGCF。處理會話相關(guān)和會話無關(guān)的消息流。使用EN

55、UM服務(wù)器將E.164數(shù)字翻譯成SIP URI。產(chǎn)生CDR（呼叫細(xì)節(jié)記錄）， S-CSCF3.2.3呼叫會話控制功能I-CSCF接口協(xié)議3.2.3呼叫會話控制功能Cx接口用于I-CSCF、S-CSCF和HSS之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。Dx接口用于I-CSCF、S-CSCF和SLF之間的通信，采用Diameter協(xié)議。Mw接口用于P-CSCF、I-CSCF與S-CSCF之間的通信，該接口采用SIP協(xié)議。Mi接口用于S-CSCF與BGCF之間的通信，該接口采用SIP協(xié)議。E-CSCF是IMS域處理緊急呼叫時的控制功能。當(dāng)E-CSCF收到緊急呼叫號碼請求時，它不會去檢查用戶的簽約狀

56、態(tài)及信息，而會根據(jù)號碼的接入信息直接變換此號碼進行互通處理。 E-CSCF通常不單獨設(shè)置物理實體，常與S-CSCF合設(shè)；也可與I-CSCF合設(shè)。 。接收來自P-CSCF、AGCF、及其它網(wǎng)元的緊急呼叫請求。根據(jù)接入側(cè)信息，進行緊急號碼的變換處理。選擇MGCF或者I-CSCF進行變換后的號碼路由。 E-CSCF3.2.3呼叫會話控制功能E-CSCF接口協(xié)議3.2.3呼叫會話控制功能接入側(cè)接口：用于E-CSCF與P-CSCF/AGCF之間的通信，該接口采用SIP協(xié)議?；ネń涌冢河糜贓-CSCF與MGCF、I-CSCF之間的通信，該接口采用SIP協(xié)議HSS（Home Subscriber Serve

57、r，歸屬用戶服務(wù)器）是存儲用戶簽約信息和位置信息以及IMS業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)的中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。IMS用戶標(biāo)識（身份）、號碼和地址信息IMS用戶的安全信息IMS用戶在IMS系統(tǒng)內(nèi)的位置信息IMS用戶的簽約業(yè)務(wù)信息HSS支持接入CS域、PS域和IMS域的鑒權(quán)過程接入授權(quán), HSS通過檢查用戶是否允許漫游到此拜訪網(wǎng)絡(luò)，進行移動接入授權(quán)。支持應(yīng)用業(yè)務(wù)（Application Seruices）和CAMEL業(yè)務(wù)（CAMEL Services） HSS3.2.4 用戶數(shù)據(jù)庫功能HSS接口協(xié)議3.2.4 用戶數(shù)據(jù)庫功能Cx接口：Cx接口用于CSCF和HSS之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。Sh接口：Sh

58、接口用于SIP AS、OSA-SCS和HSS之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。SLF（Subscription Locator Function，簽約位置功能）是一個簡單的數(shù)據(jù)庫，用來將用戶地址映射到不同的HSS。只有單個HSS的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中并不需要SLF，如果IMS網(wǎng)絡(luò)中包含多個（超過一個）HSS，則需要使用SLF。在注冊和會話建立的過程中，I-CSCF可以通過Dx接口查詢SLF，以確定包含某用戶數(shù)據(jù)的HSS的域名。SIP AS可使用Sh接口查詢SLF，以確定包含某用戶數(shù)據(jù)的HSS的域名。 SLF3.2.4 用戶數(shù)據(jù)庫功能SLF接口協(xié)議3.2.4 用戶數(shù)據(jù)庫功能Dx接口：Dx接口用于

59、I-CSCF、S-CSCF和SLF之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。Dh接口：Dh接口用于AS與SLF之間的通信，該接口采用Diameter協(xié)議。SSS （Supplementary Service System）為IMS補充業(yè)務(wù)服務(wù)器，又名MMTEL或PSS。其主要功能是實現(xiàn)3GPP定義的多媒體電話業(yè)務(wù)、IP Centrex （IP虛擬交換機）業(yè)務(wù)以及其他補充業(yè)務(wù)。SSS對應(yīng)協(xié)議中的兩個邏輯網(wǎng)元，即補充業(yè)務(wù)SIP AS和MRFC的功能。補充業(yè)務(wù)服務(wù)器是一種SIP AS（SIP Application Server），SIP應(yīng)用服務(wù)器是業(yè)務(wù)的存放及執(zhí)行者。MRFC（Multimedi

60、a Resource Function Controller，媒體資源功能控制）位于IMS控制面（信令平面），在歸屬網(wǎng)絡(luò)中。它翻譯來自AS和S-CSCF的信息（例如會話標(biāo)識符），根據(jù)CSCF的要求，它通過H.248協(xié)議控制MRFP完成相應(yīng)的媒體資源處理并產(chǎn)生計費記錄。 SSS3.2.5 媒體處理功能基本業(yè)務(wù)控制群組業(yè)務(wù)話務(wù)臺業(yè)務(wù)VCC功能:VCC（Voice Call Continuity Between IMS and Circuit Switched Systems，語音呼叫連續(xù)性）業(yè)務(wù)實現(xiàn)在IMS域與CS域之間呼叫的平滑無縫切換。計費功能MRFC功能:控制MRFP中的媒體資源，包括輸入媒