第三組4.2.2- 3G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用

1、.,3G移動通信系統(tǒng)及技術(shù)應(yīng)用 4.2.2 WCDMA無線接入技術(shù),第三小組,.,本節(jié)需掌握的內(nèi)容,1.UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.UTRAN體系結(jié)構(gòu) 3.主要接口 4.空中接口,.,1.UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu),定義：UMTS系統(tǒng)是采用WCDMA空中接口技術(shù)的3G系統(tǒng)，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA移動通信系統(tǒng)。 組成：核心網(wǎng)CN、UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)UTRAN、用戶設(shè)備UE。 設(shè)計時所遵循原則：RAN與CN功能盡量分離，即對無線資源的管理集中在RAN完成，而與業(yè)務(wù)和應(yīng)用相關(guān)功能在CN執(zhí)行。（CN余UTRAN的接口定義為Iu，UTRAN與UE的接口定義為Uu接口）。,.,UMTS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),.,UM

2、TS網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成圖,.,Uu: UE和UTRAUE: 3G網(wǎng)絡(luò)中，用戶終端就叫做UE包含手機，智能終端，多媒體設(shè)備，流媒體設(shè)備等。 UTRAN：陸地?zé)o線接入網(wǎng)。UTRAN由NODE B和無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）構(gòu)成，NODE B相當(dāng)于GSM BTS，RNC相當(dāng)于GSM BSC。3g由核心網(wǎng)(CN)、UMTS 陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)、用戶設(shè)備(UE)三大部分組成，CN主要完成用戶認(rèn)證、位置管理、呼叫連接控制、用戶信息傳送等功能。UTRAN分為無線不相關(guān)和無線相關(guān)兩部分，前者完成與CN 的接口，實現(xiàn)向用戶提供QOS 保證的信息處理和傳送以及用戶和網(wǎng)絡(luò)控制信息的處理和傳送；無線相關(guān)部分處理與U

3、E 的無線接入(用戶信息傳送、無線信道控制、資源管理等)。UE 主要完成無線接入、信息處理等。 Node B：無線收發(fā)信機。主要功能是擴頻、調(diào)制、信道編碼及解擴、解調(diào)、信道解碼、還包括基帶信號和射頻信號的轉(zhuǎn)化。 Lub：邏輯單元塊 RNC：無線網(wǎng)絡(luò)控制器是3G網(wǎng)絡(luò)的一個關(guān)鍵網(wǎng)元。它是接入網(wǎng)的組成部分，用于提供移動性管理、呼叫處理、鏈接管理和切換機制。,.,Lu：邏輯單元(LU)連接陸地?zé)o線接入網(wǎng)（UTRAN）和CN(核心網(wǎng)) Lur：用于呼叫切換的RNC到RNC連接，通常通過OC-3鏈路實現(xiàn)。 CN：核心網(wǎng)將業(yè)務(wù)提供者與接入網(wǎng)，或者，將接入網(wǎng)與其他接入網(wǎng)連接在一起的網(wǎng)絡(luò)。通常指除接入網(wǎng)和用戶駐

4、地網(wǎng)之外的網(wǎng)絡(luò)部分。 Msc: 移動交換中心。核心網(wǎng)CS域功能節(jié)點。MSC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移動性管理、鑒權(quán)和加密等功能。 VLR: 拜訪位置寄存器, VLR動態(tài)地保存著進入其控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)，如位置區(qū)信息及補充業(yè)務(wù)參數(shù)等，并為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。VLR從該移動用戶歸屬的HLR中獲取并保存用戶數(shù)據(jù)，并在MSC處理用戶的移動業(yè)務(wù)時向MSC提供必要的用戶數(shù)據(jù)。VLR一般都與MSC在一起綜合實現(xiàn)。 HLR: 歸屬位置寄存器, 存放著所有歸屬用戶的信息，如用戶的有關(guān)號碼（IMSI和MSISDN）、用戶類別、漫游能力、簽約業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)等。此

5、外，HLR還存儲著每個歸屬用戶有關(guān)的動態(tài)數(shù)據(jù)信息，如用戶當(dāng)前漫游所在的MSC/VLR地址（即位置信息）和分配給用戶的補充業(yè)務(wù)。,.,2.UTRAN體系結(jié)構(gòu),UTRAN包括許多無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS，一個RNS由一個RNC和一個或多個NodeB組成。一個NodeB可支持FDD或TDD模式。 在TDD模式中有3種可選碼片速率： 7.68Mchip/sTDD 3.84Mchip/sTDD 1.28Mchip/sTDD,.,UTRAN的結(jié)構(gòu),.,UTRAN的功能,提供用戶數(shù)據(jù)傳輸功能 系統(tǒng)接入控制功能 無線信道加密/解密功能 移動性功能 無線資源管理和控制功能 同步功能 廣播/多播業(yè)務(wù)相關(guān)功能,.,3.

6、主要接口,Iub接口 Iur接口 Iu接口,.,4.空中接口,無線接口是各移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，最基本區(qū)別在于其物理層。,.,無線接口的分層,無線接口的物理結(jié)構(gòu),.,物 理 層 的 數(shù) 據(jù) 處 理 過 程,.,物理層技術(shù)的實現(xiàn),編碼和復(fù)用映射到物理層 物理信道結(jié)構(gòu) OVSF、擾碼操作調(diào)制,MAC層,物理信道,擴頻調(diào)制,解復(fù)用解碼映射到MAC層 解調(diào)與擴散,.,信道結(jié)構(gòu),傳輸信道的分類,傳輸信道,專用傳輸信道,公用傳輸信道,專用信道 DCH,增強型專用信道 E-DCH,廣播信道 BCH 當(dāng)前接入信道 FACH 尋呼信道 PCH 隨機接入信道 RACH 下行共享信道 DSCH 公共分組信道 CP

7、CH 高速下行共享信道 HS-DSCH,.,廣播控制信道(BCCH)：廣播系統(tǒng)控制信息的下行鏈路信道。 尋呼控制信道(PCCH)：傳輸尋呼信息的下行鏈路信道。 專用控制信道（DCCH）：在UE和RNC之間發(fā)送專用控制信息的點對點雙向信道，該信道在RRC連接建立過程期間建立。 公共控制信道（CCCH）：在網(wǎng)絡(luò)和UE之間發(fā)送控制信息的雙向信道，這個邏輯信道總是映射到RACH/FACH傳輸信道。 業(yè)務(wù)信道包括： 專用業(yè)務(wù)信道（DTCH）：專用業(yè)務(wù)信道是為傳輸用戶信息的專用于一個UE的點對點信道。該信道在上行鏈路和下行鏈路都存在。 公共業(yè)務(wù)信道（CTCH）：向全部或者一組特定UE傳輸專用用戶信息的點到多點下行鏈路。,.,傳輸信道 傳輸信道定義了在空中接口上數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶吞匦浴?一般分為兩類： 專用信道 和公共信道。專用信道使用UE 的內(nèi)在尋址方式；公共信道如果需要尋址，必須使用明確的UE尋址方式。其中，僅存在一種類型的專用信道，即專用傳輸信道(DCH)。它是一個上行或下行傳輸信道。DCH在整個區(qū)或小區(qū)內(nèi)的某一部分使用波束賦形的天線進行發(fā)射。另外，UTRA定義了六類公共傳輸信道： BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH和DSCH。 廣播信道(BCH)：是一個下行傳輸信道，用于廣播系統(tǒng)或小區(qū)特定的信息。BCH總是在整個小區(qū)