WCDMA移動通信系統(tǒng)

WCDMA移動通信系統(tǒng)第一頁，共274頁。寬帶碼分多址（WidebandCodeDivisionMultipleAccess，WCDMA）是第三代移動通信系統(tǒng)3種主流無線傳輸技術之一，在世界范圍內WCDMA已經成為被廣泛采用的通信標準。第二頁，共274頁。本章主要包括以下內容：WCDMA系統(tǒng)的主要特點WCDMA系統(tǒng)的網絡結構，主要網元和接口功能基于R99、R4、R5的核心網結構及接口，不同版本核心網的特點IP多媒體子系統(tǒng)的特點、結構和功能第三頁，共274頁。UTRAN接口協(xié)議模型及協(xié)議棧結構WCDMA空中接口協(xié)議結構、各層協(xié)議功能及相互關系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系，物理層上下行鏈路的進程WCDMA網絡中的編號計劃第四頁，共274頁。3.1概述第三代移動通信系統(tǒng)的核心網基于GSM/CDMA等2G系統(tǒng)演進，空中接口采用WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA等無線傳輸制式，工作于2GHz頻段，快速移動環(huán)境中最高傳輸速率可達144kbit/s，室外到室內或步行環(huán)境中最高傳輸速率達到384kbit/s，室內環(huán)境中最高傳輸速率達到2Mbit/s。第五頁，共274頁。基于WCDMA技術，采用HSDPA之后，下行數據速率可達10.8～14.4Mbit/s。HSUPA也已處于商用階段，上行數據速率可達1.4～5.8Mbit/s。與第二代移動通信系統(tǒng)相比，第三代移動通信系統(tǒng)具有頻譜效率高、支持多媒體業(yè)務、服務質量高以及無縫漫游等特點。第六頁，共274頁。目前WCDMA、cdma2000兩種技術都得到了大規(guī)模的商用，中國已經開始運營TD-SCDMA商用網絡。第七頁，共274頁。3.1.1WCDMA網絡的演進圖3-1GSM到WCDMA的演進第八頁，共274頁。WCDMA標準的演進簡述如下：R99版本中WCDMA依然采用GSM/GPRS核心網的結構，但是采用新的空中接口協(xié)議。R4版本中完成了中國提出的TD-SCDMA標準化工作，同時引入了軟交換的概念，將電路域的控制與業(yè)務分離，便于向全IP核心網結構過渡。第九頁，共274頁。R5版本將IP技術從核心網擴展到無線接入網，形成全IP的網絡結構，在R4基礎上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），同時在無線傳輸中引入高速下行分組接入（HSDPA）技術。目前R8版本已于2008年12月凍結，3GPP中還有R9等版本在同時進行研究。第十頁，共274頁。WCDMA是從GSM演進而來，所以許多WCDMA的高層協(xié)議和GSM/GPRS基本相同或相似，比如移動性管理（MM）、GPRS移動性管理（GMM）、連接管理（CM）以及會話管理（SM）等。移動終端中通用用戶識別模塊（USIM）的功能也是從GSM的用戶識別模塊（SIM）的功能延伸而來的。第十一頁，共274頁。3.1.2WCDMA網絡的特點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）和時分雙工（TDD）。第十二頁，共274頁。在FDD模式下，上行鏈路和下行鏈路分別使用兩個獨立的5MHz的載頻，發(fā)射和接收頻率間隔分別為190MHz或80MHz。第十三頁，共274頁。2．多址方式WCDMA是一個寬帶直擴碼分多址（DS-CDMA）系統(tǒng)，通過用戶數據與擴頻碼相乘，從而把用戶信息比特擴展到更寬的帶寬上去。第十四頁，共274頁。

WCDMA系統(tǒng)中，數據流用正交可變擴頻碼（OVSF）來擴頻，擴頻后的碼片速率為3.84Mchip/s，OVSF碼也被稱作信道化碼。第十五頁，共274頁。3．語音編碼WCDMA中的聲碼器采用自適應多速率（AdaptiveMulti-Rate，AMR）技術。第十六頁，共274頁。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。第十七頁，共274頁。5．功率控制快速、準確的功率控制是保證WCDMA系統(tǒng)性能的基本要求。第十八頁，共274頁。功率控制解決的基本問題是遠近效應，即解決接收機接收到近距離發(fā)射機的信號比較容易，而接收到遠距離發(fā)射機的信號比較困難的問題。第十九頁，共274頁。6．切換切換的目的是為了當UE在網絡中移動時保持無線鏈路的連續(xù)性和無線鏈路的質量。第二十頁，共274頁。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)內扇區(qū)間的更軟切換、同一無線接入系統(tǒng)內不同載頻間的硬切換和不同無線接入系統(tǒng)間的切換。第二十一頁，共274頁。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，支持異步基站運行，室內小區(qū)和微小區(qū)基站的布站就變得簡單了，使組網實現(xiàn)方便、靈活。第二十二頁，共274頁。8．可變數據速率WCDMA系統(tǒng)支持各種可變的用戶數據速率，適應多種速率的傳輸，可靈活地提供多種業(yè)務，并根據不同的業(yè)務質量和業(yè)務速率分配不同的資源。第二十三頁，共274頁。圖3-2WCDMA可變數據速率示意圖第二十四頁，共274頁。3.2WCDMA網絡結構與接口3.2.1UMTS系統(tǒng)結構UMTS與第二代移動通信系統(tǒng)在邏輯結構上基本相同。如果按功能劃分，UMTS系統(tǒng)由核心網（CN）、無線接入網（UTRAN）、用戶設備（UE）與操作維護中心（OMC）等組成。第二十五頁，共274頁。核心網與無線接入網（UTRAN）之間的開放接口為Iu，無線接入網（UTRAN）與用戶設備（UE）間的開放接口為Uu接口，如圖3-3所示。第二十六頁，共274頁。圖3-3UMTS的系統(tǒng)結構第二十七頁，共274頁。核心網是業(yè)務提供者，基本功能就是提供服務，承擔各種類型業(yè)務的定義，包括用戶的描述信息、用戶業(yè)務的定義還有相應的一些其他過程。第二十八頁，共274頁。UMTS核心網負責內部所有的語音呼叫、數據連接和交換，以及與其他網絡的連接和路由選擇的實現(xiàn)。第二十九頁，共274頁。無線接入網（UTRAN）位于兩個開放接口Uu和Iu之間，完成所有與無線有關的功能。用戶設備（UE）完成人與網絡間的交互。第三十頁，共274頁。3.2.2UMTS網元和接口功能圖3-4UMTS網元和接口第三十一頁，共274頁。1．用戶設備（UE）用戶設備（UserEquipment，UE）完成人與網絡間的交互，通過Uu接口與無線接入網相連，與網絡進行信令和數據交換。第三十二頁，共274頁。UE用來識別用戶身份和為用戶提供各種業(yè)務功能，如普通話音、數據通信、移動多媒體、Internet應用等。第三十三頁，共274頁。用戶設備（UE）主要由移動設備（MobileEquipment，ME）和通用用戶識別模塊（UniversalSubscriberIdentityModule，USIM）兩部分組成。第三十四頁，共274頁。（1）移動設備（ME）（2）通用用戶識別模塊（USIM）第三十五頁，共274頁。2．通用陸地無線接入網絡（UTRAN）無線接入網（UMTS/UniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，UTRAN）位于兩個開放接口Uu和Iu之間，完成所有與無線有關的功能。第三十六頁，共274頁。UTRAN主要功能有宏分集處理、移動性管理、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、無線信道的建立和釋放等。第三十七頁，共274頁。UTRAN由一個或幾個無線網絡子系統(tǒng)（RadioNetworkSubsystem，RNS）組成，RNS負責所屬各小區(qū)的資源管理。第三十八頁，共274頁。每個RNS包括一個無線網絡控制器（RadioNetworkController，RNC）、一個或幾個NodeB（即通常所稱的基站，GSM系統(tǒng)中對應的設備為BTS）。第三十九頁，共274頁。（1）節(jié)點B（NodeB）NodeB的主要功能是Uu接口物理層的處理，如擴頻、信道編碼、速率匹配、交織、調制和解擴、信道解碼、解交織和解調，還包括基帶信號和射頻信號的相互轉換功能，無線資源管理部分控制算法的實現(xiàn)等。第四十頁，共274頁。NodeB邏輯功能模塊包括基帶處理部件，射頻收發(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。NodeB受RNC控制，與RNC的接口為E1或STM-1。第四十一頁，共274頁。（2）無線網絡控制器（RNC）無線網絡控制器（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：第四十二頁，共274頁。①系統(tǒng)信息管理②移動性管理③無線資源管理與控制第四十三頁，共274頁。（3）CRNC、SRNC、DRNC的概念①控制無線網絡控制器（CRNC）②服務無線網絡控制器（SRNC）③漂移無線網絡控制器（DRNC）第四十四頁，共274頁。圖3-5CRNC、SRNC、DRNC作用示意圖第四十五頁，共274頁。（4）UTRAN接口與協(xié)議接口名稱接口位置協(xié)議IuCN-UTRANRANAPIurRNC-RNCRNSAPIubRNC-NodeBNBAPUuNodeB-UEWCDMA表3-1 UTRAN接口和協(xié)議第四十六頁，共274頁。3．核心網（CN）核心網承擔各種類型業(yè)務的提供以及定義，包括用戶的描述信息、用戶業(yè)務的定義還有相應的一些其他過程。第四十七頁，共274頁。UMTS核心網負責內部所有的語音呼叫、數據連接和交換，以及與其他網絡的連接和路由選擇的實現(xiàn)。不同協(xié)議版本核心網之間存在一定的差異。第四十八頁，共274頁。4．外部網絡（EN）核心網的電路交換域（CS）通過GMSC與外部網絡相連，如公用電話交換網（PSTN）、綜合業(yè)務數據網（ISDN）及其他公共陸地移動網（PLMN）。第四十九頁，共274頁。核心網的分組交換域（PS）通過GGSN與外部的Internet及其他分組數據網（PDN）等相連。第五十頁，共274頁。3.2.3基于R99、R4、R5/R6的核心網結構UMTS核心網的標準化工作由3GPP組織完成。從網絡演進的角度看，R99網絡中核心網完全繼承了GSM/GPRS的結構，包括電路域和分組域兩部分，引入了新的無線接入技術（WCDMA），兼容GSM/GPRS無線終端接入。第五十一頁，共274頁。R4網絡中的主要變化是在核心網電路域提出了承載和控制獨立的概念，而在無線接入網沒有太多變化。第五十二頁，共274頁。在R5網絡中，核心網疊加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），無線接入網引入了HSDPA技術，無線接入網和核心網中采用全IP傳輸。第五十三頁，共274頁。在R6網絡中，網絡架構變化不大，考慮更多的是增加了新的功能或對已有功能的增強。第五十四頁，共274頁。目前R8版本已于2008年12月凍結，3GPP中還有R9等版本在同時進行研究。第五十五頁，共274頁。1．R99網絡結構及接口（1）R99網絡結構圖3-6R99版本網絡結構圖第五十六頁，共274頁。（2）R99核心網的接口與協(xié)議接口名連接實體信令協(xié)議接口名連接實體信令協(xié)議AMSC—BSCBSSAPGaGSN—CGGTPIu-CSMSC—RNSRANAPGbSGSN—BSCBSSGPBMSC—VLRGcGGSN—HLRMAPCMSC—HLRMAPGdSGSN—SMS-GMSC/IWMSCMAPDVLR—HLRMAPGeSGSN—SCPCAPEMSC—MSCMAPGfSGSN—EIRMAPFMSC—EIRMAPGiGGSN—PDNTCP/IPGVLR—VLRMAPGpGSN—GSN（InterPLMN）CTPGsMSC—SGSNBSSAP+GnGSN—GSN（IntraPLMN）CTPHHLR—AuCGrSGSN—HLRMAPMSC—PSTN/ISDN/PSPDNTUP/ISUPIu-PSSGSN—RNCRANAP表3-2 R99核心網的接口協(xié)議第五十七頁，共274頁。2．R4網絡結構及接口（1）R4網絡結構R4核心網電路域變化的實體功能介紹如下。①MSC服務器（MSCServer）②電路交換媒體網關（CS-MGW）③關口MSC服務器（GMSCServer）第五十八頁，共274頁。圖3-7R4網絡結構圖第五十九頁，共274頁。（2）R4核心網的接口與協(xié)議接口名連接實體信令與協(xié)議Mc（G）MSCServer—CS-MGWH.248NcMSCServer—（G）MSCServerISUP、BICCNbCS-MGW—CS-MGWRTP/UDP/IPAAL2、STM、H.245R99全部接口名R99全部連接實體R99全部信令與協(xié)議表3-3 R4核心網新增接口與協(xié)議第六十頁，共274頁。R4核心網的新增接口及功能如下。①Mc接口②Nc接口③Nb接口第六十一頁，共274頁。3．R5網絡結構及接口R5版本在無線接入網方面的改進如下。①提出高速下行分組接入（HSDPA）技術，使下行數據速率峰值可達14.4Mbit/s。HSDPA技術將在后面的章節(jié)介紹。第六十二頁，共274頁。②Iu，Iur，Iub接口增加了基于IP的可選擇傳輸方式，保證無線接入網實現(xiàn)全IP化。第六十三頁，共274頁。R5版本在核心網（CoreNetwork，CN）方面，在R4基礎上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），它和PS域一起實現(xiàn)了實時和非實時的多媒體業(yè)務，并可實現(xiàn)與CS域的互操作，包括IMS子系統(tǒng)的R5版本網絡結構如圖3-9所示。第六十四頁，共274頁。圖3-8R5網絡結構第六十五頁，共274頁。圖3-9含IMS子系統(tǒng)的R5版本網絡結構第六十六頁，共274頁。4．R6版本網絡結構與R5版本相比，網絡結構沒有太大的變動，主要是對已有功能的增強，增加了一些新的功能特性。R6研究的主要內容如下。第六十七頁，共274頁。（1）PS域與承載無關的網絡框架，研究是否在分組域也實行控制和承載的分離，將SGSN和GGSN分為GSNServer和媒體網關的形式。第六十八頁，共274頁。（2）在網絡互操作方面，研究IMS與PLMN/PSTN/ISDN等網絡的互操作，以實現(xiàn)IMS與其他網絡的互聯(lián)互通；研究WLAN-UMTS網絡互通，保證用戶使用不同的接入方式時切換不中斷業(yè)務。第六十九頁，共274頁。（3）在業(yè)務方面，研究包括多媒體廣播/多播業(yè)務（MBMS）、Push業(yè)務、Presence、PoC（Push-To-TalkoverCellular）業(yè)務、網上聊天業(yè)務及數字權限管理等。第七十頁，共274頁。（4）無線接入方面采用的新技術有正交頻分復用調制（OFDM）技術、多天線技術（MIMO）、高階調制技術和新的信道編碼方案等，OFDM和MIMO也是后3G的重點技術。第七十一頁，共274頁。（5）R6的高速上行分組接入（HSUPA），理論峰值數據速率可達5.76Mbit/s；R6的高速下行分組接入（HSDPA），理論峰值數據速率可達30Mbit/s。第七十二頁，共274頁。3.2.4IP多媒體子系統(tǒng)1．IMS概述IP多媒體子系統(tǒng)（IPMultimediaSubsystem，IMS），首先由3GPP標準化組織在R5版本中提出，提出的目的是為了在移動通信網絡基礎上以最大的靈活性提供IP多媒體業(yè)務。第七十三頁，共274頁。IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）是建立在Internet工程任務小組（IETF）所制定的會話初始化協(xié)議（SIP）基礎上的。第七十四頁，共274頁。IMS能把Internet的發(fā)展和無線通信的發(fā)展結合起來，是一個融合了數據、語音、圖像、消息、基于Web的技術和移動網絡的體系架構。第七十五頁，共274頁。R5版本定義了IMS的核心結構、網元功能、接口、流程和IMS的基本功能；R6版本增加了部分IMS業(yè)務特性、IMS與其他網絡的互通規(guī)范和WLAN接入等特性；R7加強了對固定、移動融合的標準化制定，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容等。第七十六頁，共274頁。R6版本已經在2005年第一季度凍結，基于R6版本的IMS已經可以滿足IMS在移動通信網絡中的應用。第七十七頁，共274頁。IMS主要特點如下。（1）IMS的重要特點是對控制層功能做了進一步的分解，實現(xiàn)了會話控制實體和承載控制實體在功能上的分離，體現(xiàn)了“業(yè)務與控制分離”、“控制與接入和承載分離”的原則，網絡構架層次化為不同網絡的互通和業(yè)務的融合奠定了基礎。第七十八頁，共274頁。（2）IMS繼承了移動通信系統(tǒng)特有的網絡技術，繼續(xù)使用歸屬網絡和訪問網絡的概念，支持用戶全程全網漫游能力，具有切換功能，集中用戶數據管理等。第七十九頁，共274頁。（3）IMS中重用了IETF組織制定的互聯(lián)網技術和協(xié)議第八十頁，共274頁。（4）IMS業(yè)務應用平臺支持多種業(yè)務，能為SIP用戶提供全程全網漫游能力和虛擬歸屬業(yè)務環(huán)境（VHE）能力。第八十一頁，共274頁。（5）IMS由多個標準化組織定義并發(fā)展完善，如3GPP/3GPP2、ITU-T、IETF和ETSI等，IMS越來越受到業(yè)界的關注。第八十二頁，共274頁。2．IMS的主要功能實體圖3-10IMS的主要功能實體示意圖第八十三頁，共274頁。按功能劃分，IMS的主要功能實體大致分為6大類別：會話管理和路由類（CSCF）、數據庫（HSS、SLF）、網間互通（BGCF，MGCF，IM-MGM，SGW）、業(yè)務提供類（AS，MRFC，MRFP）、支撐（SEG，PDF）和計費（CHF）類。第八十四頁，共274頁。下面簡要介紹主要功能實體的功能。（1）呼叫會話控制功能①P-CSCF②I-CSCF③S-CSCF第八十五頁，共274頁。（2）媒體網關控制功能①控制IM-MGW中媒體信道與連接控制相關部分的呼叫狀態(tài)；②IMS用戶和CS用戶之間可以進行通信的網關；第八十六頁，共274頁。③根據從傳統(tǒng)網絡中來的呼叫路由號碼選擇CSCF，與CSCF通信；④進行CS用戶與IMS的呼叫控制協(xié)議的轉換，完成ISUP/BICC與SIP間的轉換；⑤接收本網絡以外的信息并轉發(fā)到CSCF/IM-MGW。第八十七頁，共274頁。（3）歸屬用戶服務器①HSS用于存儲所有用戶和業(yè)務相關的數據信息。②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；第八十八頁，共274頁。③在注冊過程中執(zhí)行用戶接入和漫游權限的識別，提供用戶/網絡所需的鑒權信息；④HSS提供與IM-SSF接口，實現(xiàn)電路域的CAMEL/INAP業(yè)務在IMS網絡的繼承；⑤提供與增值業(yè)務平臺SIPAS，OSA-SCS，SCP接口。第八十九頁，共274頁。（4）IP多媒體—媒體網關IP多媒體—媒體網關（IM-MGW）提供電路交換域的網絡（PSTN，GSM）和IMS之間的用戶平面連接。第九十頁，共274頁。（5）多媒體資源功能多媒體資源功能（MRF）在歸屬網絡提供多媒體信息源，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。第九十一頁，共274頁。（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制，應用在網絡中部署了多個獨立可尋址的HSS時，SLF作為一個簡單的數據庫，用來將用戶地址映射到不同的HSS。第九十二頁，共274頁。（7）出口網關控制功能出口網關控制功能（BGCF）是一個SIP服務器，根據S-CSCF的請求，負責選擇到CS域或PSTN互通的出口位置，所選擇的出口點既可以與BGCF處于同一網絡中，也可以處于另一個網絡中。第九十三頁，共274頁。（8）應用服務器應用服務器（AS）是在IMS中提供增值多媒體服務的SIP實體，不僅可以向IMS提供多媒體服務，也可以向其他網絡提供業(yè)務；可以位于用戶所在網絡中，也可位于第三方網絡中。第九十四頁，共274頁。（9）信令網關信令網關（SGW）連接CS（PSTN）網絡，用于不同信令網的互聯(lián)，負責傳輸層信令的轉換。第九十五頁，共274頁。3．IMS接口及協(xié)議參考點對應的實體協(xié)議GmUE—CSCFSIPMwP-CSCF—I-CSCF—S-CSCFSIPCxCSCF—HSSDiameterDxCSCF—SLFDiameterShSIPAS—OSASCS—HSSDiameterSiIM-SSF—HSSMAPDhSIPAS—OSA—SCF—IM-SSF—HSSDiameterMgMGCF—CSCFSIPMiCSCF—BGCFSIPMjBGCF—MGCFSIPMkBGCF—BGCFSIPMrCSCF—MRFCSIPMpMRFC—MRFPH.248MnMGCF—IM-MGWH.248UtUE—ASHTTPGoPDF—GGSNCOPSGqCSCF—PDFDiameter表3-4 IMS接口及協(xié)議匯總第九十六頁，共274頁。3.3UTRAN接口協(xié)議結構3.3.1UTRAN接口協(xié)議模型UMTS系統(tǒng)是模塊化設計的，模塊之間通過網絡協(xié)議互聯(lián)。第九十七頁，共274頁。1．UMTS分層結構從功能方面考慮，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)務接入點（SAP），如圖3-11所示，圖中各業(yè)務接入點（SAP）用橢圓來表示。第九十八頁，共274頁。圖3-11UMTS分層結構第九十九頁，共274頁。2．UTRAN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構來看，分為無線網絡層和傳輸網絡層。第一百頁，共274頁。二平面指從垂直面來看，每個接口分為控制面和用戶面。UTRAN內部的3個接口（Iu，Iur和Iub）都遵循統(tǒng)一的基本協(xié)議模型結構。第一百零一頁，共274頁。圖3-12UTRAN接口的協(xié)議棧模型第一百零二頁，共274頁。（1）水平面從水平的分層結構來看，協(xié)議結構分為無線網絡層和傳輸網絡層。第一百零三頁，共274頁。①無線網絡層處理所有與UTRAN有關的事務，所有UTRAN相關的信息只有在無線網絡層才是可見的。第一百零四頁，共274頁。②傳輸網絡層是指UTRAN選用的標準傳輸技術，與UTRAN本身的功能無關，主要是已有的傳輸技術規(guī)范。3GPP并不對傳輸層的協(xié)議進行特殊定義，3GPP在R99版本中選用ATM傳輸技術。第一百零五頁，共274頁。（2）垂直面①無線網絡控制平面用于處理接口上的控制信令協(xié)議，由各種應用協(xié)議和傳輸網用戶面的信令承載組成。第一百零六頁，共274頁。②無線網絡用戶平面用于處理相應接口傳輸的用戶數據，包括在該接口傳輸的數據流和與數據流對應的數據承載，數據流由接口上的一個或者多個幀協(xié)議定義。第一百零七頁，共274頁。③傳輸網絡控制面不包含任何無線網絡層的信息，包括ALCAP以及它所使用的信令承載。第一百零八頁，共274頁。④傳輸網絡用戶面包括無線網絡層用戶面的數據承載以及應用協(xié)議的信令承載。數據承載由傳輸網絡控制面實時控制，信令承載由操作維護功能控制完成。第一百零九頁，共274頁。3．ATM技術簡介異步傳送模式（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，ATM網絡被設計為高速率、低時延的復用和交換網絡。第一百一十頁，共274頁。它能夠根據不同速率靈活地分配帶寬和QoS，并且采用固定長度的信元格式，因而便于采用硬件處理，處理速度較高，適合語音、數據和圖像等業(yè)務的傳送。第一百一十一頁，共274頁。圖3-13ATM協(xié)議的分層結構第一百一十二頁，共274頁。（1）ATM協(xié)議的分層結構協(xié)議功能AAL層會聚子層（CS）向高層提供接口，在發(fā)/收端加入控制信息，分割/恢復用戶數據。分段與重組子層（SAR）信元組和數據單元相互轉換ATM層信頭產生和提取、信元復用與解復用、虛電路（VCI）/虛通路（VPI）轉換、流量控制物理層傳輸會聚子層（TC）信元速率解耦、信元校驗序列產生和檢驗、信元產生（定界）、傳輸幀適配、傳輸幀傳輸/恢復物理媒介相關子層（RMD）線路編碼比特定時、物理媒體接入第一百一十三頁，共274頁。（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。第一百一十四頁，共274頁。物理層根據物理介質的特性形成傳送幀，并采用物理實體進行比特流的傳送和接收。物理層分為傳輸匯聚（TC）子層和物理介質相關（PMD）子層。第一百一十五頁，共274頁。（3）ATM層ATM層以信元為單位進行通信，并為上層的AAL提供服務，它與物理介質的類型，以及物理層所具體傳送的業(yè)務類型無關。第一百一十六頁，共274頁。（4）ATM適配層（AAL）AAL位于ATM層之上，主要作用是將高層的應用層信息映射到ATM層的信元結構中，用于擴展和增強ATM層的能力，以適合各種特定業(yè)務的需要。第一百一十七頁，共274頁。AAL的具體功能包括數據的分割和恢復、差錯控制、同步和時鐘恢復、流量控制和多種數據流的復用等。第一百一十八頁，共274頁。參數\業(yè)務

A類B類C類D類定時需求需要不需要比特率固定速率可變速率連接方式面向連接AAL類型AAL1AAL2AAL3AAL4AAL5業(yè)務舉例電路交換業(yè)務可變速率的語音和

視頻面向連接數據傳輸幀中繼、TCP/TP無連接數據傳輸SMDS表3-6 ATM業(yè)務分類和對應的AAL類型第一百一十九頁，共274頁。3.3.2Iu接口1．Iu接口結構及功能Iu接口是UTRAN與核心網之間的接口，也可以看作RNC與CN之間的一個參考點。第一百二十頁，共274頁。UTRAN與核心網電路域的接口稱為Iu-CS，與核心網分組域的接口稱為Iu-PS，與小區(qū)廣播系統(tǒng)之間的接口稱為Iu-BC，Iu接口結構如圖3-14所示。第一百二十一頁，共274頁。圖3-14Iu接口結構第一百二十二頁，共274頁。Iu-CS和Iu-PS接口由控制面和用戶面構成。Iu-BC接口只有一個平面，既包括控制信息也包含用戶信息。第一百二十三頁，共274頁。（1）Iu-CS和Iu-PS①Iu-CS和Iu-PS接口的控制面。②Iu-CS和Iu-PS接口的用戶面。第一百二十四頁，共274頁。（2）Iu-BCRNC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，服務區(qū)內廣播協(xié)議（ServiceAreaBroadcastProtocol，SABP）是Iu-BC接口的應用協(xié)議，完成消息處理、負載處理等功能，使CN中的小區(qū)廣播中心通過小區(qū)廣播業(yè)務發(fā)送移動用戶小區(qū)廣播信息。第一百二十五頁，共274頁。2．Iu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IP傳輸方式（R5版本），但由于分組域與電路域的業(yè)務特性以及傳輸技術有所不同，對于Iu接口而言，Iu-PS和Iu-CS的協(xié)議棧結構也有所不同。第一百二十六頁，共274頁。（1）Iu-CS接口協(xié)議棧Iu-CS接口協(xié)議棧的結構如圖3-15所示。圖中的物理層為與物理介質的接口，可以選擇不同的傳輸規(guī)范，如E1等。第一百二十七頁，共274頁。圖3-15Iu-CS接口協(xié)議棧的結構第一百二十八頁，共274頁。R5版本規(guī)定的Iu-CS接口協(xié)議棧相應于ATM傳輸方式增加了全IP傳輸方式。Iu-CS接口用于支持電路域的實時業(yè)務，典型的電路域業(yè)務有AMR語音服務、64kbit/s的可視電話業(yè)務等。第一百二十九頁，共274頁。（2）Iu-PS協(xié)議棧結構Iu-PS協(xié)議棧的結構如圖3-16所示。Iu-CS是RNC與MSC之間的接口，它負責完成電路域相關的呼叫流程。Iu-PS則是RNC與SGSN之間的接口，負責處理數據業(yè)務。第一百三十頁，共274頁。圖3-16Iu-PS協(xié)議棧結構第一百三十一頁，共274頁。圖3-17Iu-BC接口協(xié)議棧結構第一百三十二頁，共274頁。3．RANAP協(xié)議主要功能及實現(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接口應用層協(xié)議，負責處理UTRAN和CN之間的信令交互。①RANAP協(xié)議主要功能。第一百三十三頁，共274頁。②根據業(yè)務接入點（SAP）的不同，RANAP業(yè)務可以分為3組。通用控制業(yè)務（GC）尋呼及通告業(yè)務（Nt）專用控制業(yè)務（DC）第一百三十四頁，共274頁。③信令傳送將為RANAP提供面向連接的數據傳送業(yè)務和無連接的數據傳送業(yè)務兩類業(yè)務模式。第一百三十五頁，共274頁。（2）RANAP功能的實現(xiàn)RANAP功能通過一個或多個RANAP基本過程（ElementaryProcedures，EP）實現(xiàn)。第一百三十六頁，共274頁。一個EP是一個RNS與CN之間的交互單元。每個RANAP功能可以通過一個或多個EP過程完成。按照請求信息和響應信息，EP分為3類。第一百三十七頁，共274頁。①第1類EP：包含請求、響應信息的EP。響應信息為成功或失敗，成功表示EP接受并處理，失敗表示EP不成功或超時。第一百三十八頁，共274頁。②第2類EP：只有請求，沒有響應信息的EP，通常認為都發(fā)送成功。③第3類EP：包含一個請求、多個響應信息的EP。第一百三十九頁，共274頁?；具^程請求/響應信息Iu釋放安全模式控制復位復位資源重定位準備重定位資源分配重定位取消數據量報告SRNS上下文轉發(fā)IuReleaseRequired李SecurityModeCommand/Complete李Reset/Acknowledge李ResetResource/Acknowledge李RelocationRequired/Command李RelocationResourceAllocation李RelocationCancel/Acknowledge李DataVolumeReportRequest/Report李SRNSContextTransferRequest/Response李表3-7 RANAP的第1類EP第一百四十頁，共274頁?；具^程請求信息RAB釋放請求尋呼公共ID位置報告控制位置報告初始UE信息直接傳送錯誤指示重定位檢測重定位完成過載控制CNInvokeTraceCN去激活追蹤SRNS數據轉發(fā)初始化SRNS上下文從源RNC到CN轉發(fā)SRNS上下文從CN到目標RNC轉發(fā)RABReleaseRequest李Paging李CommonID李LocationReportingControl李LocationReport李InitialUEMessage李DirectTransfer李ErrorIndication李RelocationDetect李RelocationComplete李OverloadControl李CNInvokeTrace李CNDeactivateTrace李SRNSDataForwardingInitiation李SRNSContextForwardingfromSourceRNCtoCN李SRNSContextForwardingtoTargetRNCfromCN李表3-8 RANAP的第2類EP第一百四十一頁，共274頁?；具^程請求/響應信息RAB設定RABAssignmentrequest/Response×N（N≥1）表3-9 RANAP的第3類EP第一百四十二頁，共274頁。3.3.3Iub接口1．Iub接口的協(xié)議棧Iub接口作為RNC與NodeB之間的接口，負責所有RNC與NodeB之間的通信過程。Iub接口的協(xié)議棧結構如圖3-18所示。第一百四十三頁，共274頁。圖3-18Iub接口的協(xié)議棧結構第一百四十四頁，共274頁。2．NBAP協(xié)議的功能及實現(xiàn)（1）NBAP的功能①小區(qū)的配置和管理②公共傳輸信道的管理③系統(tǒng)廣播信息的管理第一百四十五頁，共274頁。④資源事件管理⑤配置協(xié)調功⑥無線鏈路管理功能第一百四十六頁，共274頁。⑦公共資源測量和專用資源測量過程⑧下行鏈路功率漂移的調整功⑨通用錯誤形式的報第一百四十七頁，共274頁。（2）NBAP功能的實現(xiàn)NBAP協(xié)議包含CRNC與NodeB之間交互的基本過程（ElementaryProcedures，EP），由請求信息和可能的響應信息組成。第一百四十八頁，共274頁。EP分為兩類，第1類EP需要應答，用以表示成功接收或者不成功接收，第2類EP無須應答，都被認為正確接收。R99定義的NBAP基本過程分別如表3-10和表3-11所示。第一百四十九頁，共274頁?；具^程請求/響應信息小區(qū)建立CellSetupRequest/Response/Failure小區(qū)重配置CellReconfigurationRequest/Responese/Failure小區(qū)刪除CellDeletionRequest/Response公共傳輸信道建立CommonTransportChannelSetupRequest/Reaponse/Failure公共傳輸信道重配置CommonTransportChannelReconfigurationRequest/Response/Failure公共傳輸信道刪除CommonTransportChannelDeletionRequest/Response審計AUDITREQUEST/Response閉塞資源BlockResoirceRequest/Response/Failure無線鏈路建立RadionLikSetupRequest/Request/Response/Faillure系統(tǒng)信息更新SystemInformationUpdateRequest/Response/Failure公共測量啟動CommonMeasurementInitiationRequest/Response/Failure無線鏈路增加RadioLinkAdditionRequest/Response/Failure無線鏈路刪除RadioLinkDeletionRequest/Request/Response同步的無線鏈路重配準備RadioLinkReconfigurationPrepare/Ready/Failure異步的無線鏈路重配置RadioLinkReconfigurationRequest/Rseponse/Failure專用測量啟動DedicatedMeasurementInitiatioonRequret/Response/Failure重啟RESETREQUEST/Response表3-10 NBAP的第1類EP第一百五十頁，共274頁。基本過程請求/響應信息資源狀態(tài)指示ResourceStatusIndication審計請求AuditRequirdeIndication公共測量結果報告CommonMeasurementReport公共測量中止CommonMeasurementTerminationRequest公共測量失敗CommonMeasurementFailureIndication同步的無線鏈路重配置RadioLihkReconfiguration

Commit同步的無線鏈路重配置取消RadioLihkReconfiguration

Cancellation無線鏈路失敗RadioLihkFailureIndication無線鏈路恢復RadioLihkRestoreIndication專用測量結果報告DedicatedMeasurementReport專用測量中止DedicatedMeasurementTerminationRequest專用測量失敗DedicatedMeasurementFailureIndication下行鏈路功率控制DlPowerControlRequest壓縮模式控制命令CompressedModeCommand解閉資源UnblockResourceIndication錯誤指示ErrorIndication表3-11 NBAP的第2類EP第一百五十一頁，共274頁。3.3.4Iur接口在GSM網絡中，兩個BSC之間是沒有邏輯接口的，而在WCDMA中，為了更好地滿足對用戶移動性的支持，引入了任意兩個RNC之間的邏輯接口Iur。第一百五十二頁，共274頁。與Iu接口相同，水平方向分為無線網絡層和傳輸網絡層；垂直方向分為控制面和用戶面，如圖3-19所示。第一百五十三頁，共274頁。圖3-19Iur接口協(xié)議棧結構第一百五十四頁，共274頁。在無線網絡層控制面是無線網絡子系統(tǒng)應用部分（RNSApplicationPart，RNSAP）協(xié)議，用戶面是IurFP協(xié)議。第一百五十五頁，共274頁。1．Iur接口協(xié)議棧結構Iur接口傳輸網絡層的傳輸網絡用戶面由基于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。第一百五十六頁，共274頁。2．RNSAP主要功能無線網絡層協(xié)議（RNSAP）負責RNC和RNC之間的信令交換，接收來自傳輸層的數據傳送服務，是Iur接口的應用層協(xié)議，其主要功能如下。第一百五十七頁，共274頁。（1）無線鏈路相關功能。（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）通用錯誤報告。第一百五十八頁，共274頁。3.4WCDMA空中接口3.4.1Uu接口協(xié)議結構WCDMA系統(tǒng)中Uu接口，有時也稱為空中接口，是指UE和UTRAN之間的接口，通過使用無線傳輸技術（RTT）將UE接入到系統(tǒng)固定網絡部分。第一百五十九頁，共274頁。Uu接口協(xié)議用于在UE和UTRAN之間傳送用戶數據和控制信息，建立、重新配置和釋放無線承載業(yè)務。第一百六十頁，共274頁。空口接口的協(xié)議結構如圖3-20所示（圖中只包括了在UTRAN中可見的協(xié)議）。每一個方框代表一個協(xié)議實體，橢圓表示業(yè)務接入點（SAP），協(xié)議實體間的通信通過SAP進行。第一百六十一頁，共274頁。圖3-20空口接口的協(xié)議結構第一百六十二頁，共274頁。空口接口的協(xié)議結構分為兩面三層，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據。第一百六十三頁，共274頁。水平方向分為3層：第1層（L1）：物理層；第2層（L2）：數據鏈路層；第3層（L3）：網絡層。第一百六十四頁，共274頁。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。第一百六十五頁，共274頁。在3GPP規(guī)范中，詳細描述了物理層及功能。物理層主要實現(xiàn)以下一些功能：（1）為傳輸信道進行前向糾錯編/解碼；（2）無線特性測量，如誤幀率、信干比等，并通知高層；第一百六十六頁，共274頁。（3）宏分集合并以及軟切換實現(xiàn)；（4）在傳輸信道上進行錯誤檢測并通知高層：第一百六十七頁，共274頁。（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；第一百六十八頁，共274頁。（7）物理信道擴頻/解擴、調制/解調；（8）頻率和時間（位、碼片、比特、時隙和幀）同步；第一百六十九頁，共274頁。（9）閉環(huán)功率控制；（10）RF處理等。第一百七十頁，共274頁。圖3-21WCDMA的物理信道幀結構第一百七十一頁，共274頁。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）和相對相位來體現(xiàn)。第一百七十二頁，共274頁。按照信息的傳送方向，物理信道可分為上行物理信道（UE至NodeB）和下行物理信道（NodeB至UE）；按照物理信道是否由多個用戶共享還是一個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。第一百七十三頁，共274頁。圖3-22WCDMA物理信道示意圖第一百七十四頁，共274頁。（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據信道（DPDCH）和上行專用物理控制信道（DPCCH）。第一百七十五頁，共274頁。圖3-23上行DPDCH/DPCCH的幀結構第一百七十六頁，共274頁。（2）上行公共物理信道上行公共物理信道包括物理隨機接入信道（PRACH）和物理公共分組信道（PCPCH）。第一百七十七頁，共274頁。①物理隨機接入信道（PRACH）

圖3-24RACH接入時隙第一百七十八頁，共274頁。圖3-25隨機接入發(fā)射的結構第一百七十九頁，共274頁。圖3-26隨機接入消息部分的結構第一百八十頁，共274頁。②物理公共分組信道（PCPCH）

圖3-27PCPCH的幀結構第一百八十一頁，共274頁。（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據。下行鏈路幀結構如圖3-28所示。第一百八十二頁，共274頁。圖3-28下行專用物理信道幀結構第一百八十三頁，共274頁。（4）下行公共物理信道下行公共物理信道包括公共導頻信道（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）、接入前導捕獲指示信道（AP-AICH）、尋呼指示信道（PICH）、沖突檢測/信道分配指示信道（CD/CA-ICH）、CPCH狀態(tài)指示信道（CSICH）均采用固定擴頻因子（SF

=

256），無傳輸信道向它們映射，限于篇幅，不作介紹。第一百八十四頁，共274頁。①公共導頻信道（CPICH）

圖3-29CPICH幀結構第一百八十五頁，共274頁。②同步信道（SCH）

圖3-30同步信道幀結構第一百八十六頁，共274頁。③公共控制物理信道（CCPCH）④下行物理共享信道（PDSCH）第一百八十七頁，共274頁。3．傳輸信道在WCDMA空中接口中，高層數據由傳輸信道承載，物理層與MAC層通過傳輸信道進行數據交換，傳輸信道的特性由傳輸格式（TF）定義，傳輸格式同時也指明物理層對這些傳輸信道的處理方式。第一百八十八頁，共274頁。傳輸信道分為專用傳輸信道和公共傳輸信道。第一百八十九頁，共274頁。專用傳輸信道僅存在一種形式，即DCH（DedicatedChannel），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)務數據以及高層控制信息，能夠實現(xiàn)以10ms無線幀為單位的業(yè)務速率變化、快速功率控制和軟切換。第一百九十頁，共274頁。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）、隨機接入信道（RACH）、公共分組信道（CPCH）和下行共享信道（DSCH）。第一百九十一頁，共274頁。（1）廣播信道（BCH）（2）前向接入信道（FACH）（3）尋呼信道（PCH）（4）隨機接入信道（RACH）（5）公共分組信道（CPCH）（6）下行共享信道（DSCH）第一百九十二頁，共274頁。4．物理層成幀的基本概念無論MAC子層到物理層的數據流，還是物理層到MAC子層的數據流（傳輸塊/傳輸塊集），都需要經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行傳輸。第一百九十三頁，共274頁。下面介紹實現(xiàn)傳輸信道到物理信道的映射中涉及到的基本概念。（1）傳輸塊（2）傳輸塊集合第一百九十四頁，共274頁。圖3-31傳輸塊集合示意圖第一百九十五頁，共274頁。（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）第一百九十六頁，共274頁。5．上/下行鏈路進程（1）加CRC（2）傳輸塊級聯(lián)和編碼塊分段（3）信道編碼與速率匹配第一百九十七頁，共274頁。圖3-32物理層上下行鏈路進程第一百九十八頁，共274頁。傳輸信道類型編碼方式編碼速率BCH卷積編碼1/2PCHPACHCPCH、DCH、DSCH、FACH1/2，1/3Turbo編碼1/3表3-13 信道編碼方式與編碼速率第一百九十九頁，共274頁。（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）第二百頁，共274頁。（6）無線幀均衡（7）無線幀分段、傳輸信道復用和物理信道映射（8）擴頻和加擾（9）調制第二百零一頁，共274頁。圖3-33擴頻和加擾示意圖第二百零二頁，共274頁。圖3-34下行調制方式第二百零三頁，共274頁。3.4.3數據鏈路層數據鏈路層使用物理層提供的服務，并向第3層提供服務。第二百零四頁，共274頁。數據鏈路層劃分為媒體接入控制（MAC）子層、無線鏈路控制（RLC）子層、分組數據匯聚協(xié)議（PDCP）子層和廣播/多播控制（BMC）子層。第二百零五頁，共274頁。其中MAC和RLC由控制面與用戶面共用，PDCP和BMC僅用于用戶面。第二百零六頁，共274頁。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，向高層提供無確認的數據傳送、無線資源重分配和測量等服務，通過物理層提供的傳輸信道借助邏輯信道與上層交換數據。第二百零七頁，共274頁。（2）MAC子層結構圖3-35MAC子層結構第二百零八頁，共274頁。（3）邏輯信道MAC子層通過邏輯信道與高層進行數據交互，在邏輯信道上提供不同類型的數據傳輸業(yè)務。第二百零九頁，共274頁。邏輯信道是MAC子層向RLC子層提供的數據傳輸服務，表述承載的任務和類型。第二百一十頁，共274頁。邏輯信道根據不同數據傳輸業(yè)務定義邏輯信道的類型。第二百一十一頁，共274頁。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。第二百一十二頁，共274頁。①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）第二百一十三頁，共274頁。②業(yè)務信道專用業(yè)務信道（DTCH）公共業(yè)務信道（CTCH）第二百一十四頁，共274頁。（4）邏輯信道、傳輸信道和物理信道之間的映射關系圖3-36邏輯信道、傳輸信道和物理信道之間的映射（R99版本）第二百一十五頁，共274頁。2．無線鏈路控制（RLC）子層（1）RLC子層主要功能①數據分段和重組②級聯(lián)和填充第二百一十六頁，共274頁。③用戶數據傳輸和糾錯④高層PDU順序傳輸和復制檢測⑤流量控制第二百一十七頁，共274頁。⑥序列檢查⑦協(xié)議錯誤檢測與恢復⑧加密第二百一十八頁，共274頁。（2）RLC子層結構圖3-37RLC子層結構第二百一十九頁，共274頁。3．分組數據匯聚協(xié)議（PDCP）子層圖3-38PDCP子層結構圖第二百二十頁，共274頁。4．廣播/組播控制協(xié)議（BMC）子層圖3-39BMC子層結構圖第二百二十一頁，共274頁。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，控制接口管理和對低層協(xié)議實體的配置。第二百二十二頁，共274頁。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、無線承載管理、RRC移動性管理、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、功率控制、測量控制和報告等。第二百二十三頁，共274頁。1．RRC層結構圖3-40UE側RRC模型第二百二十四頁，共274頁。圖3-41UTRAN側RRC模型第二百二十五頁，共274頁。2．RRC層的狀態(tài)圖3-42RRC的各種狀態(tài)模式及各種模式間的轉換關系第二百二十六頁，共274頁。（1）空閑模式（2）UTRAN連接模式（3）RRC各種狀態(tài)間的轉換關系第二百二十七頁，共274頁。3.5WCDMA網絡中的編號計劃3.5.1UMTS網絡的服務區(qū)域劃分在蜂窩移動通信網絡中，為了向用戶提供服務，網絡需要隨時掌握移動用戶所在位置，網絡需要進行位置和服務區(qū)域管理。UMTS網絡的服務區(qū)域劃分如圖3-43所示。第二百二十八頁，共274頁。圖3-43UMTS網絡服務區(qū)域劃分第二百二十九頁，共274頁。3.5.2WCDMA網絡中的編號計劃1．與服務區(qū)有關的編號（1）PLMN標識（PLMN-Id）PLMN-Id

=

MCC

+

MNC第二百三十頁，共274頁。（2）核心網的域標識核心網的域標識有兩種定義：核心網電路域標識：CS-Id

=

PLMN-Id

+

LAC核心網分組域標識：PS-Id

=

PLMN-Id

+

LAC+RAC第二百三十一頁，共274頁。（3）服務區(qū)標識SAI

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PLMN-Id

+

LAC

+

SAC第二百三十二頁，共274頁。（4）位置區(qū)標識LAI

=

MCC

+

MNC

+

LAC第二百三十三頁，共274頁。（5）路由區(qū)標識RAI

=

MCC

+

MNC

+

LAC

+

RAC第二百三十四頁，共274頁。（6）小區(qū)全球標識CGI

=

MCC

+

MNC

+

LAC

+

CI第二百三十五頁，共274頁。圖3-44WCDMA網絡標識第二百三十六頁，共274頁。2．WCDMA中移動終端用戶的標識（1）移動用戶號碼（MSISDN）MSISDN

=

CC

+

NDC

+

SN第二百三十七頁，共274頁。（2）國際移動用戶識別碼（IMSI）IMSI

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MCC

+

MNC

+

MSIN第二百三十八頁，共274頁。（3）臨時用戶身份識別（TMSI和P-TMSI）（4）國際終端設備識別號和國際終端設備與軟件版本號（IMEI和IMEISV）IMEI

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TAC

+

SNR

+

SPIMEISV

=

TAC

+

SNR

+

SVN第二百三十九頁，共274頁。（5）移動用戶漫游號碼（MSRN）（6）無線網絡臨時標識（RNTI）第二百四十頁，共274頁。小結1．WCDMA系統(tǒng)網絡結構按功能劃分，由核心網（CN）、無線接入網（UTRAN）、用戶設備（UE）與操作維護中心（OMC）等組成。第二百四十一頁，共274頁。核心網與無線接入網（UTRAN）之間的開放接口為Iu接口，無線接入網（UTRAN）與用戶設備（UE）間的開放接口為Uu接口。第二百四十二頁，共274頁。用戶設備（UE）主要由移動設備（ME）和通用用戶識別模塊（USIM）兩部分組成。UTRAN由一個或幾個無線網絡子系統(tǒng)（RNS）組成。第二百四十三頁，共274頁。每個RNS包括一個無線網絡控制器（RNC）、一個或幾個NodeB。為了從邏輯上描述RNC的功能，引入了SRNC，DRNC，CRNC的概念。第二百四十四頁，共274頁。2．R99版本核心網電路域、分組域的功能實體與GSM/GPRS基本一致，為支持3G業(yè)務，增加了Iu接口，核心網通過A接口和Gb接口可以與GSM/GPRS無線網絡相通。第二百四十五頁，共274頁。有些功能實體增添了相應的接口協(xié)議，同時對原有的接口協(xié)議進行了改進。第二百四十六頁，共274頁。3．R4版本與R99版本相比，在核心網電路域提出了承載和控制獨立的概念，引入了軟交換技術。R4版本在無線接入網網絡結構方面沒有變化，但在無線接入技術方面針對WCDMA規(guī)范作了改進，增加了TD-SCDMA系統(tǒng)的空中接口標準。第二百四十七頁，共274頁。R4核心網變化的實體有MSC服務器（MSCServer）、電路交換媒體網關（CS-MGW）和關口MSC服務器（GMSCServer），新增接口：Mc，Nc，Nb接口。第二百四十八頁，共274頁。4．R5版本在無線接入網方面，提出高速下行分組接入（HSDPA