WCDMA系统简介及无线侧基础.ppt

wcdma系统简介及无线侧基础 袁青涛 主要内容 3g的发展和现状 3g主要特点和技术 wcdma的网络结构 3g的发展和现状 itu最初的愿望：制定一个统一的无线接口标准， 制定一个公共的网络标准。 因种种原因，网络部分提出“家族概念” 基于现有的第二代两大网络，即gsm map和is-41核心 网 无线接口部分 形成多个无线技术标准，在不断融合和演进中。 3g的发展和现状 imt-2000 cdma dsimt-2000 cdma ds (imt-ds)(imt-ds) imt-2000 cdma mc imt-2000 cdma mc (imt-ms)(imt-ms) imt-2000 tdma scimt-2000 tdma sc (imt-td)(imt-td) imt-2000 tdma ftimt-2000 tdma ft (imt-ft)(imt-ft) imt-2000 cdma tddimt-2000 cdma tdd (imt-td)(imt-td) wcdmawcdma ) ) cdma 2000cdma 2000 uwc136uwc136 dectdect td-s cdmatd-s cdma 无 线 接 口 3g的发展和现状 nni 核核 心心 网网 (core network)(core network) is-41is-41核心网核心网 (cdma(cdma网络网络) ) cdma2000cdma2000 gsm mapgsm map 核心网核心网 wcdma wcdma td-cdma/td-cdma/ td-scdmatd-scdma uwc-136uwc-136 dectdect 无无 线线 接接 口口 3g的主要特点 2g的典型系统：gsm、is95cdma（主要提供语 音业务以及数据业务）； 2g的主要技术：tdma和电路交换； 3g/imt2000/umts的主要系统：wcdma、 cdma2000、td-scdma（可以提供语音和多媒 体业务）； 3g的主要技术：cdma和分组交换； wcdma主要技术 功率控制 （开环控制、闭环控制、外环控制、功率平衡） 切换控制 （软切换、更软切换、硬切换） 码资源管理 （信道化码、扰码和同步码 ） 接纳控制 负荷控制 码资源管理信道化码 码资源管理-扰码 将不同的终端或基站区分开 下行链路（普通扰码 、左辅扰码 、右辅扰码 ） 上行链路（ prach扰码、 dpch扰码） wcdma网络演变r99 hlrgmsc msc /vlr msc/vlr auc ggsn internet pstn other plmn sgsn ggsn btsbtsnode bnode b iu-cs rnc iu-psgb bsc a gs gr gn gcc d h e g gp iubabis um uu rnc iur cs域ps域 node b iub r99信令特点 保留了gsm网络的bts/bsc/(g)msc-vlr/hlr网 元架构； 由于新的无线传输技术的引入，产生了node b/rnc网元； nodeb-rnc-cn之间的传输采用atm； iu口的增加，新引入了ranap/ alcap/ mtp3b/ sscf/ sscop 等信令，其他接口信令沿用； wcdma网络演变r4 auc ggsn internet other plmn ggsn node bnode b iu-cs rnc iu-ps gb a gs gr gn gc c d gp iub btsbts bsc abis um uu rnc iur cs域 ps域 node b iub nb nc mgw mc mc h mgw gi sgsn gmsc server msc server/ vlr hlr pstn/isdn t/r-sgw r4信令特点相对与r99 引入ngn承载与呼叫控制分离的概念，(g)msc 网元分裂为(g)msc-server网元和mgw网元， (g)msc-server和mgw之间采用h.248协议； msc-server之间采用承载无关呼叫控制协议 bicc； 引入信令网关sg和sigtran协议； r99/r4在网络结构上的区别 网元节点主要是（g）msc，可 以从gsm核心网演进而来 呼叫控制、业务提供、交换矩阵 均集中在一个节点中实现，符合 传统电路交换网络的一切特征 为了实现核心网从r99向r4的平 滑演进，将码形转换单元从2g bsc侧转移到msc侧 tdm是唯一的语音承载方式 网元节点由（g）msc裂变成（g） msc server和mgw，实现业务/控 制和传送接入的分离 （g）msc server是移动软交换实 体，位于下一代移动网络的控制层 mgw位于下一代移动网络的传送层 的接入层 语音承载基于atm/ip/tdm r99：传统的电路交换网 r4：下一代移动网络的起点 wcdma网络演变r5 mgw msc server mgw sgsn utran t-sgw mgcf r-sgw mrfp pstn legacy/external gmsc server hss r-sgw cscf cx msmw mg mr gi gi ims-mgw mc mc mc c d mh mh t-sgw ps域 ip多媒体域 cs域 iu gr gi hss cscf ggsn 接口协议的通用模型 iu接口 iu-cs接口的协议栈 iu-ps接口的协议栈 iu接口的功能 rab管理，包括：rab建立、修改和释放；将rab特性映射到uu承 载；将rab特性映射到iu传输承载；rab排队、预占和优先级。 iu无线资源管理，包括：无线资源接纳控制；广播信息管理。 iu连接管理，包括：iu信令连接管理；atm虚连接管理；aal2连接 建立和释放；aal5管理；gtp-u隧道管理；tcp管理；缓冲区管理 。 iu up（rnl）管理，包括：iu up帧协议模式选择；iu up帧协议初始 化。 移动性管理，包括：位置信息更新功能；切换和重定位功能；rnc间 硬切换功能，不使用或不提供iur接口；srns重定位功能；系统间切 换（如，gsm-umts）功能；寻呼触发。 安全管理，包括：数据机密性；无线接口加密；密钥管理；数据完整 性；完整性检查；完整性密钥管理。 业务及网络接入，包括：核心网络信令数据传输；数据流量报告； ue跟踪；位置报告。 寻呼协调。 iur接口的协议栈 iur接口的功能 rnc之间的移动性管理 专用信道数据传输 公共信道数据传输功能 全局资源管理功能 iub接口 iub接口的功能 iub接口传输资源的管理。 node b逻辑操作维护，包括小区配置管理；无线 网络性能测量；资源事件管理；公共传输信道管 理；无线资源管理；无线网络配置校验和归正。 与应用相关的操作维护信息的传输。 系统信息管理。 公共信道业务管理，专用信道业务管理以及共享 信道管理。 定时和同步管理，包括rnc与node b之间的节点 同步、传输信道同步、node b之间的节点同步（ tdd）等。 uu接口 uu接口的物理层 一个物理信道用一个特定的载频、扰码、信道化 码（可选的）、开始和结束时间有一段持续时间 来定义。一个物理信道为一个码或多个码。 对wcdma 来讲一个10ms 的无线帧被分成15 个 时隙(在码片速率3.84mcps 时为2560chip/slot) uu接口的物理层 zxw10-rnc的总体单板介绍 nodeb硬件总体介绍 协议栈在硬件上的实现 ipab (atm-mac) ra2b asc(atm) bii (atm-mac) (atm) bmc(nbap/alcap)bbp(fp)rcb(nbap/alcap)rub(fp) 无线网络层 传输网络层 atm传输层 协议栈在硬件上的实现 rnc asc,ipab, ra2b板对应传输层 rcp对应无线网络层的控制面 rub对应无线网络层的用户面 rcp包含传输网络层的控制面内容 rpb对应无线网络层的用户面(ps域) rsb对应iu接口的控制面和传输层控制面的信令 承载. 协议栈在硬件上的实现 nodeb bii接口板对应协议栈传输层,并完成atm到mac 的转换 bmc对应无线网络层的控制面,包含传输网络层的 控制面 bbp对应无线网络层的用户面 呼叫流程在相关单板中的走向信 令 ascipab rpb ra2b h m s rcb rsb rub b i i bmc bbp a s c ssl tcia iu iub 呼