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GPRS系统概述 2020年2月15日 GPRS系统概述 第一章GPRS网络结构第二章GPRS无线系统第三章GPRS信令流程第四章GPRS应用第五章GPRS系统的演进 第一章GPRS网络结构 1 1GPRS网络结构与单元1 2GPRS协议栈1 3GPRS网络接口1 4GPRS网元之间相互作用 GPRS网络结构与单元 GPRS系统通过在原有的GSM系统中引入分组数据单元提供无线系统上的数据业务 GPRS网络结构基于GSM系统实现 话音部分仍采用原先的基本处理单元 而对于数据部分则新增了一些数据处理单元和接口 为了实现数据承载 GPRS系统引入了几种新的网络单元 如PCU SGSN GGSN 以及其他辅助进行数据业务管理和应用的单元如DNS和DHCP服务器 网络时间协议NTP 计费网关CG等 A CircuitSwitching电路交换 PacketSwitching分组交换 电路交换在建立过程中 每一时刻话音业务都必须是连续的 而分组交换的数据业务则可以是分时和分段的进行 GPRS EDGE属于分组数据交换的应用 A B C D A B 话音1 话音2 C D 数据 数据 T AUC BGW SMS GMSCSMS IWMSC EIR SC MSC GMSC BSC RBS MS HLR VLR GPRS GGSN BSS SS SGSN IPNetwork OSS InformationTransmission CallConnectionandInformation CME20系统的结构图 固定电话网 综合业务数字网 公共陆地移动通信网 GPRS业务支持节点 通用无线分组业务 短信网关 交换网络子系统 鉴权中心 短信中心 无线基站子系统 手机 SIM卡 移动台 无线基站 基站控制器 移动业务交换中心 MSC关口局 归属位置寄存器 设备识别寄存器 拜访位置寄存器 操作维护子系统 PSTN ISDN PLMN GPRS网关业务支持节点 计费网关 GPRS网络结构 帧中继网络 TCP IP骨干网 HLR 到另外的PLMN BTS BTS BSC MSC PCU SGSN GGSN SGSN PDN A Gp A bis 私有接口 Gn A bis Gi Gs Gr Gb Gn Gn GPRS网络结构 GPRS网络结构 GPRS网络单元 PCU是分组处理单元 它与BSC协同作用 提供无线数据的处理功能 PCU可作为模块单元插入BSC中 或者作为独立于BSC的单元存在 它与BSC之间的接口方式规范未作定义 PCU与SGSN之间Gb接口采用帧中继协议 PCU具有Gb接口管理的功能 SGSN即GPRS服务支持结点 它通过Gb接口提供与无线分组控制器PCU的连接 进行移动数据的管理 通过Gr接口与HLR相连 进行用户数据库的访问及接入控制 它还通过Gn接口与GGSN相连 提供IP数据包到无线单元的传输通路和协议变换等功能 SGSN还可以提供与MSC的Gs接口连接经及与SMSC之间的Gd接口连接 用以支持数据业务和电路业务的协同工作和短信收发等功能 GGSN负责GPRS网络与外部数据网的连接 提供GPRS与外部数据网之间的传输通路 进行移动用户与外部数据网之间的数据传送工作 GGSN起到路由器的作用 它与其他相关网络单元如IPX DNS DHCP RADIUS等设备协同完成数据业务的接入和传送等功能 GGSN和SGSN之间的接口为Gn接口 采用GTP协议类型 GGSN与外部数据网之间的接口为Gi接口 采用IP协议类型 对于网络发起的数据单元传送业务 GGSN需要通过Gc接口到HLR查询用户相关信息 对于计费信息的传送工作 GGSN通过Ga接口完成 GPRS协议栈 GPRS协议规程体现了无线和网络相结合的特征 其中既包含类似局域网技术中的逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层 以包含RLC和BSSGP等新引入的特定规程 SGSN与PCU侧的Gb接口上采用帧中继规程 与GGSN侧的Gn接口上则采用TCP IP规程 SGSN中协议低层部分 如NS和BSSGP层与无线管理相关 高层部分 如LLC和SNDCP则与数据管理相关 由GPRS系统端到端之间的应用协议结构可知 GPRS网络是存在于应用层之下的 它以承载IP和X 25等数据业务 GPRS协议栈结构图 GPRS网络接口 GPRS系统中存在各种不同的接口种类 如下图所示 GPRS接口涉及帧中继规程 七号信令协议 IP协议等不同规程种类 内容非常的多 以下对主要的进行介绍 BSS与SGSN之间的接口为Gb接口 用以传送小区管理和路由区切换信息 并进行MS与SGSN之间的数据传送 其使用BSSAP 协议 SGSN与HLR之间的接口为Gr接口 用于传送MS的加密信息 鉴权信息和用户数据库信息等 其采用CCS7规程 应用层采用MAP协议 GPRS网络接口图 PLMN内部GSN之间接口为Gn接口 不同PLMN的GSN之间接口为Gp接口 Gn与Gp接口都采用基于IP的GTP协议规程 提供协议规程数据包在GSN结点间通过GTP隧道协议传送的机制 GTP规程仅在SGSN与GGSN之间实现 其他系统单元不涉及GTP规程的处理 SGSN与MSC之间的接口为Gs接口 MS可通过SGSN进行IMSI GPRS联合附着 LA RA联合更新 其接口采用MAP协议 GPRS网络与外部数据网络的接口为Gi接口 它可以采用X 25协议 X 75或IP协议 在IP网中认为GGSN就是一台路由器 SGSN GGSN与计费网关CG之间的接口为Ga接口 用于传送计费信息 它采用类似GTP的GTP 协议 GPRS网元之间相互作用 GPRS系统中各个网元相互作用 完成协议处理和呼叫处理等功能 只有了解了网元之间的相互关系 才能对系统有一个完整的认识 从而更好地了解GPRS协议栈和进行系统故障分析 在用户附着过程中 主要涉及无线系统 如PCU SGSN MSC和HLR等业务单元 而与GGSN等数据单元无关 在激活PDP上下文过程中 则涉及数据单元与无线单元的配合 如PCU SGSN GGSN DNS服务器 DHCP服务器 Radius服务器等 各个单元的相互配合和作用是完成系统功能的基础 移动用户附着过程 MS通过附着过程登陆到GPRS网络 从而能够进行位置区 路由区的更新以及发起数据传送和接收过程 其附着过程如图所示 MS在未进行附着之前脱离GPRS网络 处于空闲 idle 状态 不能进行任何数据业务操作 MS SGSN HLR GPRS系统用户附着过程示意图 插入用户数据 更新位置信息响应 插入用户数据确认 附着接受 附着完成 更新位置信息请求 鉴权 附着请求 移动用户激活PDP过程 PDP指分组数据规程 PacketDataProtocol PDP上下文包含与某个接入网络 APN 相关的地址映射以及路由信息 移动用户通过激活PDP上下文得到动态地址以随时通过GGSN接入特定数据网络 BSS SGSN GGSN PDN Radius DNS DHCP Internet GPRS系统激活PDP过程示意图 通过APN信息获得GGSN地址 激活PDP上下文请求 动态地址分配 Radius鉴权 发送创建PDP上下文请求信息 发送创建PDP上下文响应 激活PDP上下文接受 第二章GPRS无线系统 2 1GPRS信道类型2 2GPRS编码方式2 3GPRS系统中的编号2 4MS类型和网络操作模式 NOM 2 5GPRS移动台MM状态2 6GPRS系统中的小区重选过程 GPRS信道类型 逻辑信道是执行特定功能规程的一种物理或者一组物理信道的组合 它们主要用于传送BSS和MS之间的信令和数据业务 GPRS逻辑信道TCH和信令信道CCH两大类 如下图所视 TCH主要用于传送用户信息流 如话音业务和数据业务 CCH则主要用于传送控制信息 下行 上行 分组数据逻辑信道 业务信道 信令信道 PTCH PDCCH PBCCH PCCCH 上 下行 上行 下行 上行 下行 PDTCH D PDTCH U PTCCH D PTCCH U PACCH PBCCH PNCH PAGCH PPCH PRACH GPRS系统中的无线信道类型 PBCCH 一个小区中可以只有一个分组广播信道PBCCH 与BCCH不同的是 PBCCH可以映射到任意ARFCN的任意时隙上 PBCCH是可选配置 它只有在PCCCH存在的情况下才需要 PCCCH PCCCH可以映射到任意ARFCN的任意时隙上 但是每个基站所能承载的PCCCH不能多于16个时隙 如果PBCCH分配在时隙N上 则同一时隙也将承载 第一个 PCCCH PRACH PRACH仅为上行PCCCH 它用于发送上行接入信息 PAGCH PAGCH属于下行PCCCH 它与PPCH和PNCH共用下行PCCCH信道 用于对MS分配PDTCH信道 PPCH PPCH与PAGCH类似 它属于下行PCCCH PNCH PNCH用于对MS进行点到多点的通知信息的传送 PDTCH PDTCH为双向话务信道 但是在使用上 它是上下行独立分配 上下行方向上可以对MS分配一个或者PDTCH用于数据业务的传送 PDTCH表示特定方向上的某个时隙上所有的无线块都被用做话务信道 PDTCH可以使用4种不同的编码方式 PACCH 每个单向的PDTCH都具有上下行两个方向上的PACCH信道 PACCH用于传送RLC MAC控制信息 PDTCH方向上的PACCH将占用PDTCH的资源 而相反方向上的PACCH则动态分配 PTCCH PTCCH分为上行PTCCH和下行PTCCH 分别表示为PTCCH U和PTCCH D 它们都用于连续的定时提前量控制过程 PTCCH U被进一步分为16个了信道 GPRS编码方式 在GPRS系统中 除了GSM所使用的CS 1信道编码方式外 其引入了另外3种新的编码方式 分别是CS 2 CS 3和CS 4 CS 1在GSM系统中用于SACCH SDCCH或者AGCH等信令信道 在GPRS的4种编码类型中 都用到了类似SACCH所使用的交织方式 块交织 从CS 1到CS 4可以提供更高的吞吐量 但是对传输错误的保护功能则相对较低 CS 2和CS 3使用与CS 1相同的1 2卷积编码器 但是使用不同的穿孔减码算法 另外 PDTCH可以使用从CS 1到CS 4的4种编码方式 而其他的PDCH信道 如PBCCH PACCH PTCCH D和PCCCH PAGCH PBCCH PNCH和PPCH 则都只使用CS 1编码方式 移动终端需要支持所有4种编码方式 而网络则只要求支持CS 1方式 上下行方向具体的编码方式由网络选择 并根据移动用户的信道质量报告和基站的测量报告进行编码方式的调整 GPRS编码方式 GPRS系统中的编号 GPRS系统采用了GSM系统的部分编码计划 但也增加了一些新的编号计划 其新增部分如下 TID IMSI NSAPIGn接口上数据的传送相当于通过Tunnel GTP隧道协议 进行传送 不同的IMSI以及相同IMSI的不同数据接入进程 NSAPI表示 采用不同的隧道 从而保证了数据传送的独立性以及准确性 NSAPI网络业务接入点标识 表示一对PDP类型和PDP地址的组合 相当于用户的不同进程标识 不同协议如X 25和IP的NSAPI不同 其取值范围为0 15 P TMSI为了保证用户身份的保密性 VLR和SGSN可以对访问用户分配临时移动用户身份标识TMSI 并将TMSI与用户的IMSI信息相关联 一个移动用户可以被分配两个TMSI 一个用于电路域MSC提供的业务 简称为TMSI 另一个用于分组域SGSN提供的业务 简称P TMSI BVCI用以标定BSSGP上一条虚电路 在NSEI中编号惟一 NSVC对应Gb接口上的PVC 永久虚电路 DLCINSVC的本地标识号 NSEI控制Gb接口上一组NSVC之间链路分担和广播信息的发送 RAI MCC MNC LAC RAC路由区标识 包含一个或多个小区 TLLI用以表示特定的一条逻辑链路 在一个RA内 TLLI与TMSI一一对应 RA区域内部网络层路由选择是通过NSAPI和TLLI共同进行的 TLLI为32比特 GPRS系统中存在4种不同的TLLI 它们从P TMSI中产生或者直接产生 MS类型和网络操作模式 NOM MS类型GPRS移动终端可以分为三种类型 分别是A类 B类和C类 它们对于分组业务和电路业务的并行支持能力互不相同 A类移动终端A类终端支持电路域和分组业务的并行操作 即在移动用户进行一种业务的情况下 它仍能够收听另一种业务的寻呼信道并做出响应 B类移动终端B类终端支持电路域和分组业务的并行操作 但是在移动用户进行一种业务的情况下 它不能够收听另一种业务的寻呼请求 C类移动终端C类终端只支持电路域或分组业务的并行操作 因此所有单纯的GPRS终端和非GPRS终端是C类终端 网络操作模式 NOM 网络操作模式在SYS INFO13 PACK SYS INFO1和PACK SYS INFO13消息上广播 它根据是否存在Gs接口和是否存在PCCCH这两方面情况来区分 总共可分为三种不同的类型 网络操作模式 GPRS移动台MM状态 GPRS移动用户的移动管理 MM 状态与移动用户的三种MM状态相关 为同的状态具有为同的功能和信息 MM和SGSN中的信息统称为MM上下文 IDLE状态在IDLE状态下 用户没有附着在GPRS网络上 MS和SGSN上下文信息中不存在用户位置和路由信息 不能够执行与用户相关的移动管理过程 在这种状态下 用户可以执行PLMN选择 GPRS小区选择和重选工作 STANDBY状态在STANDBY状态下 用户附着在GPRS网络上 MS和SGSN中保存有与用户IMSI相关的MM上下文信息 MS可以接收PTM M数据 PTP信令信息和寻呼信息 也可能通过SGSN接收电路域寻呼信息 但是不能进行PTP数据信息的收发 READY状态在READY状态下 SGSN的MM上下文信息中的位置信息为小区 因此它了解移动用户所在的小区信息 MS可以自主发起小区选择和重选过程 也可以由网络控制发起这个过程 管理状态转换 小区重选和切换 第三章GPRS信令流程 3 1GPRS附着 去附着3 2GPRS路由更新和漫游3 3GPRS与外部数据网间的连接3 4WAP接入过程 GPRS附着 去附着 对上述规程的可选流程说明如下 第2步 如果MS的身份标识是P TMSI 而且其驻留的SGSN在GPRS分离后已经改变 则新SGSN向旧SGSN请求该MS的IMSI 第3步 如果第2步未成功 则新SGSN向MS要求其上报IMSI 第4步 是可选的 但是如果网络没有该MS的MM上下文的话 则该过程必须执行 第5步 完全是可选的 第6步 如果MS驻留的SGSN在GPRS分离后已经改变 或者是它第一次附着 则SGSN需要通知HLR该MS的位置已经更新 HLR需要将该MS的预约数据下发到该SGSN 第7步 如果第1步指示的附着类型是在IMSI附着前提下的GPRS附着或联合GPRS IMSI附着 并且SGSN和VLR都支持Gs接口 则SGSN需要向 新 MSC VLR发起位置更新 以维持SGSN与MSC VLR的关联 7c和7d是针对MSC间位置更新的情形 第9步 如果P TMSI或 和TMSI发生改变 则MS应该确认其已经接受该TMSI 第10步 如果TMSI发生改变 则SGSN应向VLR确认MS已经接受新TMSI GPRS附着 去附着 由MS发起的分离 GPRS路由更新和漫游 当处于STANDBY状态的MS检查到进入了一个新的路由区RA 或当它的周期性路由区更新定时器超时后 该MS发起RA更新规程 SGSN通过检查路由区更新请求消息是否携带老路由区标识来确定执行SGSN内部的RA更新规程或SGSN间的RA更新规程 周期性RA更新规程总是SGSN内部RA更新规程 GPRS路由更新有3种 1 普通的路由更新2 联合RA LA更新规程3 周期性路由区更新 1 SGSN内部的路由区更新 GPRS普通路由更新分为2种 1 SGSN内部的路由更新2 SGSN间的路由更新 2 SGSN间的路由区更新 周期性路由区更新 所有处于GPRS附着状态的MS 除了在进行电路交换业务的ClassBMS外 都应该进行周期性RA更新 周期性RA更新规程相当于SGSN内部的RA更新 除了更新类型不一样外 IMSI附着而GPRS分离状态的MS应该发起周期性LA更新规程 对于同时IMSI附着和GPRS附着状态的MS 其周期性更新行为取决于网络操作模式 1 如果网络操作模式是I 则MS只进行周期性RA更新2 如果网络操作模式是II或III 则MS应该分别进行周期性RA更新和周期性LA更新 GPRS与外部数据网间的连接 GPRS系统通过Gi接入点与外部数据网相通 实现移动用户和外部数据网之间信息的传送 一般GPRS采用2种连接方式 基于IP规程的连接方式 GGSN需要支持IP规程 并作为路由器实网络之间的IP连接 基于PPP规程的连接方式 GGSN除了需要支持IP规程外 还要支持PPP规程以及其他基于NCP的应用规程 WAP接入过程 第四章GPRS应用 4 1G MS与PC的连接和用G Modem上网4 2MMS的应用4 3GPRS的具体应用和WAP G MS与PC的连接和用G Modem上网 GPRS手机可以作为调制解调器 采用红外接口或者串行电缆与PC进拨号连接 提供Internet浏览和FTP文件传送等工作 G MS与PC连接下图为PC与MS连接方式示意图 其中TE相当于PC TA相当于连接卡 ME相当于MS PC采用AT命令与MS通信 启动MS的GPRS附着 PDP激活等功能 TE TA ME 响应 AT命令 ME状态 ME控制 用户和应用 网络 PC和MS连接方式示意图 用G Modem上网GPRSModem 套件 又称为GPRS移动数据通信终端 它包括PCMCIA适配卡 SIM卡适配器和接收天线 MMS的应用 MMS所支持的内容MMS支持多媒体信息 如文本 图像 视频 音频信息及各种信息组合 各种类型信息格式举例如下 文本 ASCII Unicode UCS2 UTF8 UTF16 图像 JPEG GIF89a 视频 ITU TH 263 MPEG4 Quicktime 音频 MP3 MIDI WAN AMR EFR MMS的网络组成GPRS系统中 采用GGSN连接外部应用服务器 包括WAP服务器 MMSC与WAP网关相连 作为WAP网络的应用层业务存在 GPRS网络本身与MMSC没有连接 另外 MMSC可能采用HLR或者Radius服务器进行收发用户的身份管理 MMS应用由于MMS支持真正的多媒体类信息 所以可以支持众多游戏和商业类型服务等 如个人相册 信息类服务 游戏类服务 娱乐类服务 通信类服务 商业类服务 位置类服务 点对点文体信息 E mail 信息业务和冲浪 广告 多媒休 聊天等 GPRS的具体应用和WAP 通过GPRS连接Internet使用Internet业务时 一般采用GPRS终端或者GPRS终端与PC相结合的方式 MS通过激活相关APN发起Internet接入请求 DNS根据APN信息得到相应的GGSN地址 再由GGSN对MS进行动态地址分配 并通过Gi接口建立到Internet网络的连接 采用Internet业务可以提供E mail收取 OICQ 文本下载 商务处理等业务 WAPWAP是一种应用在无线网络之上的规范 它是由WAP论坛创建的一种在无线网络之上支持多种终端通信的规程结构和应用环境 而不是应用于特定设备的应用类型 WAP设计中还假定移动终端所使用的网络为太可靠 带宽有限并且延迟较大 移动终端本身处理能力和缓存有限且要求电源消耗低等无线系统和终端特性 它可以基于GSM GPRS和CDMA等多种无线系统提供业务应用 第五章GPRS系统的演进 5 1EDGE系统5 2UMTS系统 EDGE系统 EDGE增强数据速率GSM业务 它用于提供GSM系统上的高速话音和数据业务 可应用于GSM和TDMA 136 EDGE规范是由爱立信公司于1997年提出的 包括用于分组模式的EGPRS系统和电路模式的ECSD系统 EDGE与GPRS的特性比较GPRS系统中采用了GMSK调制方式 每时隙的数据速率最高为21 4kbps 最多8个信道复用后可达到171 2kbps的理论速率 EDGE采用了8 PSK调制方式 可使每个时隙的吞吐量从最大21 4kbps增加到59 2kbps 因此8个时隙复用进系统最大吞吐量可达473 6kbps 另外 有网络设备上GPRS与EDGE也有所不同 如下图所示 UMTS系统 移动通信发展第一代 模拟蜂窝移动通信网典型代表是美国的AMPS系统和欧洲的TACS系统 AMPS使用800MHz频段 TACS工作在900MHz频段 主要特点是采用频分复用 FDMA 多址方式 语音信号为模拟调制 每30KHz 25KHz一个模拟用户信道 第二代 数字移动通信网典型代表是美国的DAMPS IS 95和欧洲的GSM 目的是传输语音和低速的数据 又称窄带数字通信系统 DAMPS和GSM使用时分复用 TDMA 多址方式 IS 95采用码分复用 CDMA 多址方式 GSM工作在900MHz 每载频支持8个信道 信号带宽为200KHz 移动通信发展 第2 5代 2G向3G过渡的系统典型代表是GPRS和IS 95B 引入目的是提供中速率业务 为3G培育市场 第三代移动通信系统特征是 能提供多种类型 高质量的多媒体业务 实现全球漫游 大容量 保密性高 工作在2GHz频段 最高业务速率可达2Mbps 主要技术体制有WCDMA CDMA2000和TD SCDMA 多址技术的比较 FDMA 多址技术的比较 TDMA 多址技术的比较 CDMA CDMA系统的优势 覆盖更广阔凭借多径信号处理技术可使信号强度大力增强 从而可为网络提供广阔的覆盖 话音质量高软切换和可变速率话音编码使话音质量提高 并有效减少掉话 高效的频率复用FDMA模拟蜂窝系统的频率复用系数最大为1 7 TDMA数字蜂窝系统的频率复用系数最大为1 3 对于CDMA数字蜂窝系统来说 频率重用的效率取决于相邻近小区用户的多用户干扰 考虑这些干扰后 其频率重用效率约为2 3 CDMA系统的优势 功率低CDMA移动电话由于有精密的功率控制 并采用相关解调技术 其平均传输功率比其它移动电话低 GSM的手机功率为0 8W AMPS系统手机最大有效功率为0 6W 而CDMA系统则为0 2W 较好的抗干扰性 CDMA采用的直序扩频技术 DS CDMA 能把混淆信号区别开来 将用户间的干扰减到最少 精密的功率控制使得用户的发射功率保持尽量地低 从而也减少了用户间的互干扰 容量大在系统的频宽条件下 相对模拟系统 CDMA能容纳10到20倍的话音用户 相对载带系统 为2至3倍 3G的技术体制 WCDMA由欧洲标准化组织3GPP制定 目前已成为3G的主流体制 核心网可以基于TDM ATM和IP技术 并向全IP方向演进 基于GSM GPRS的演进 保持与GSM GPRS的兼容性 核心网逻辑上分为电路域 CS 和分组域 PS 信号带宽为5MHz 码片速率为3 84Mcps AMR编码 上下行闭环和外环功控 支持基站同 异步模式 发射分集 卷积码和Turbo编码方式 上行BPSK和下行QPSK调制方式 支持软切换和更软切换 3G的技术体制 CDMA2000由3GPP2制定 基于IS 95 电路域继承IS 95 引入以WIN为基本架构的业务平台 分组域基于MobileIP技术的分组网络 无线接入网以ATM交换机为平台 空中接口采用cdma2000兼容IS 95 信号带宽N 1 25MHz N 1 3 6 9 12 码片速率为N 1 2288Mcps 8K 13KQCELP或8KEVRC语音编码 基站需GPS同步方式运行 上下行闭环和外环功控 前向可采用OTD和STS发射分集 提高抗衰落能力 采用卷积和Turbo编码 上行BPSK和下行QPSK调制方式 3G的技术体制 TD SCDMATD SCDMA由中国无线通信标准组织 CWTS 提出 目前以融入3GPP关于WCDMA TDD的相关规范中 核心网基于GSM GPRS网络 基于TDM ATM IP技术 核心网逻辑上分为CS和PS域 分别完成电路型和分组型业务 空中接口采用TD SCDMA TD SCDMA具有智能天线 SmartAntenna 同步CDMA和软件无线电 SoftwareRadio 三大特点 3G不同体制的比较 WCDMA与CDMA2000技术比较 WCDMA与GSM的技术比较 WCDMA系统结构 结构图 系统结构图 WCDMA系统结构 接口及信令 WCDMA系统的标准接口主要有Cu Uu Iub Iur Iu等 接口的主要特点有 所有接口具有开放性 无线网络层与传输层分离 用户面与控制面分离 Cu接口USIM智能卡与ME间的接口 遵循智能卡的标准 Uu接口Uu接口是UE与NodeB之间的接口 Uu接口的功能有 广播 寻呼和RRC 无线资源控制 连接功能 切换和功控的判决和执行 无线资源的管理和控制 WCDMA基带和射频处理 WCDMA系统结构 接口及信令 Iub接口NodeB与RNC之间的接口 功能 传送资源的管理 NodeB的操作和维护 信道的流量管理 定时与同步管理 Iur接口UTRAN内两个RNC之间的接口 引入Iur接口是为了更高效地实现RNC之间的软切换功能 Iu接口UTRAN与CN之间的接口 可细分为三个不同的接口 Iu CS 电路域 Iu PS 分组域 和Iu BC 广播域 系统概述 基本概念 处理增益在接收方 经使用相同的扩频码解扩后 由于扩频码的自相关特性很好 使得到的期望用户的信号从CDMA系统存在的干扰中得到了扩频因子倍数的增强 处理增益的单位为dB 假如用户的速率为12 2Kbps 则处理增益为10Xlog 3 84M 12 2K 25dB 业务速率 符号速率和码片速率的对应关系符号速率 业务速率 校验码 信道编码 重复或打孔率如业务速率为384Kbps 采用1 3的Turbo编码 则符号速率为960Kbps 码片速率 符号速率 扩频因子3 84Mbps 960Kbps 4 系统概述 基本概念 Eb N0 载干比 C I 前者指解扩后所需信号功率密度与干扰功率密度的比值 对于话音业务 典型值为5dB 减去25dB的处理增益 为 20dB 也就是说 信号功率比干扰功率低20dB时 CDMA系统仍能检测出来 所以 在宽带系统中 所需的C I比GSM要低 在GSM中 高质量的话音需要的C I值为9至12dB TDD FDD 时分双工 频分双工 在FDD模式下 上下行链路分别使用两个独立的5MHz载波 在TDD模式下 上下行分时共用一个5MHz的载波 异步方式WCDMA支持异步的基站工作模式 不用象IS 95 cdma2000系统那样须使用全局时间参考 这对室内小区和微小区的使用变得简单 因为WCDMA中采用了先进的扰码 有效地减少小区内和小区间的干扰 而无需精确的网络同步 系统概述 基本概念 小区呼吸由于CDMA系统是干扰受限系统 如何一个用户对别的用户来说都是干扰 小区的覆盖半径会随着负载的增加而减少 而当负载减少时 覆盖半径会增大 象会呼吸一样 小区呼吸对网络的规划和网优提出了更高的要求 系统概述 基本概念 AMR 自适应多速率语音编码器自适应 指编码时 UE NodeB和RNC之间有一个协商的过程 语音速率是动态的 多速率 语音速率变化范围 4 75k 12 2kbps 共有8个值 12 2 10 2 9 75 7 40 6 70 5 90 5 15 4 75其中12 2k编码等同于GSM中的EFR话音编码 接纳控制 也叫准入控制 是在无线接