2006-4-29_WCDMA快速理解+读书笔记.doc

（说明：3G架构与现有的GSM+GPRS架构几乎一样，只是空中速率提高了很多，但仅这一点确给人带来了前所未有的想象空间。）Figure 1: UMTS Architecture（说明：RNCBSC, Node BBTS，注意Iub协议标准，由于以前GSM和CDMA2000这一接口不公开，但这次意义非同一般，目的是为专门生产BTS的厂家准备的，市场上目前跑马圈地效应会因此而削弱)。另外Iur标准也加强了一个地区多厂家设备的可能性。）Figure 4: UTRAN Architecture（说明：WCDMA解决同步问题，由于对每个传输过程进行测量，并对数据抵达时间进行微调，这样实现各个节点的同步。而在CDMA2000中须采用GPS实现的同步功能。两者比较，WCDMA实现起来要复杂，但采用的手段是软件处理；CDMA2000由于各个节点直接应用GPS，实现同步就非常简单，但同时也带来了问题。）Figure 8: Synchronisation issues model（说明：下图是RNC和NODE B的操作维护解决方式。RNC通过lagical O&M对NODE B的进行，接口是协议NBAP，相当于NODE B的所有资源RNC直接控制和操作，由于物理上是分离的，所以整个操作称之为逻辑O&M。另一种O&M就是传统意义上的操作维护。）Figure 9: RNS architecture with O&M interfaces（说明：下图是空中接口，需要注意物理层向上提供传输信道，而第二层的MAC子层向上提供逻辑信道。手机和基站的物理层有它们自己的协议，只不过是简短的几个交互，不像用软件实现的协议，流程较为复杂。）（说明：RRC是手机与网络建立话路（包括数据）通路的信令，与ISDN中 2B+D中的D信令通路中跑的LAPD协议作用差不多，不一样的地方当然很明显，无线终端虽与网路的也有固定联系，但不像有线那样直接，它在待机状态下监听属于自己的寻呼，这个寻呼通道是大家分时共享的。在上行的通路上，只有需要时才发送信令，大家难免有碰幢，在WCDMA中通过一种机制来改善这一点，它是先发送少量CHIP进行试探，待NODE B中的AI信道有反馈后，再迅速地把大部队发出去。RRC最最主要的工作就是建路、拆路）Figure 1c: Assumed Uu Stratum Model（说明：UE需要完成L1物理层、L2 MAC和RLC层、L3 RRC层，三层全在一个实体中实现。下图左端的UTRAN要实现对应的这三层确在不同的实体中完成。物理层在NODE B信道处理单元中实现，L2 MAC和RLC层、L3 RRC层在RNC中实现。通路是NODE B物理层上来的传输信道通过基于ATM的帧中继到达RNC。这一点在看接口协议标准时任意疏忽。）Figure 11: Interactions between RRC and lower layers（说明：下图为空中接口协议。RLC最主要的工作就是把大块的数据分成适合底层传输的小块（接收端则反过来），每个块再加校验位，也可选择通明传输。MAC层主要用于把上层的逻辑的信道调度道传输信道上，一个好处是这里可以充分利用下层信道的容量，逻辑信道不用考虑哪个信道忙还是闲，这个任务就交给了MAC层来做。另外MAC层还有一个好处就是底层的硬件升级对上层影响不大，它起到一个屏蔽的作用。）Figure 2: Radio Interface protocol architecture (Service Access Points marked by circles)（说明：下图是NODE B与RNC的接口协议。明显看出是以ATM为传输底层，至于再往下走的传输设备则一般有二种可供选择，一是STM-1，另一是E1。从Tansport Layer整个协议层可以得出结论，3GPP的这一段协议全部借鉴了以前的ATM相关协议。我们这里可以粗略地说，R99和R4版本阶段，在地面网络这一块，包括UTRAN和CN，WCDMA 的3G系统基本上是ATM和GSM和GPRS的一个大组合。将来的R5阶段，再把ATM改造成全IP，分离的话音和数据网络合并，控制与承载分离，到时候见到的网络到处是Server和Gateway。这是业界多年的梦想，在有线网络难于实现的情况下，企盼着能够在刚刚出生的3G中来圆梦。NBAP前面提到过是用来帮助RNC实现对NODE B的逻辑O&M，协议流程很简单，一般完成一个任务一个指令再加一个回音就结束。下图的右上方的FP是帧协议，用来完成传送物理层上来或要下去的MAC帧，或是叫传输信道。简单理解就是帧中继。）Figure 7: Iub Interface Protocol Structure.（说明：下图是RNC与CN的电路域协议接口。上面提到过传输网络就是ATM网络，需要注意的是信令中有MTP和SCCP，这是由于RANAP本身是借鉴以前的GSM/GPRS，而它们是基于七号信令，所以在这里也能见到MTP,SCCP属于七号内容的协议。这里我们需注意到，采用什么样的信令协议会与以前系统有很大的关系。）Figure 6.1: Iu Interface Protocol Structure towards CS Domain（说明：下图是RNC与CN的分组域协议接口。用户平面在GTP-U上达到了与现有的GPRS网络融合的目的，也就是GTP-U是GPRS的协议，用了它，这个分组网也就是GPRS的网络。信令中可选用SCTP，这个协议是为了客服TCP的用于信令时暴露出来的缺陷而设计的。这里我们又可以看出，一些新的协议出现是因为老的协议派做新用场时有些力不成心。）Figure 6.3: Iu Interface Protocol Structure towards PS Domain（说明：后面几张图都是反映NODE B仅仅完成空中接口的物理层。从图中看到逻辑信道进出MAC层，NODE B没有MAC层处理。可以想象RNC是整个地面无线网络的控制中心，它完成远离它的空中接口的第二和第三层信令，并通过逻辑O&M直接控制NODE B中的物理设备。）Figure 11: RACH: Coincident Controlling and Serving RNCFigure 12: RACH: Separate Controlling and Serving RNCFigure 13: CPCH FDD: Coincident Controlling and Serving RNCFigure 14: CPCHFDD: Separate Controlling and Serving RNCFigure 15: FACH Co-incident Controlling and Serving RNCFigure 16: FACH: Separate Controlling and Serving RNCFigure 17: DCH: Co-incident Controlling and Serving RNCFigure