3G移动通信系统及技术应用

1、3G移动通信系统及技术应用 4.2.2 WCDMA无线接入技术第三小组第三小组1实用精品课件PPT本节需掌握的内容1.UMTS系统结构2.UTRAN体系结构3.主要接口4.空中接口2实用精品课件PPT1.UMTS系统结构定义：UMTS系统是采用WCDMA空中接口技术的3G系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA移动通信系统。组成：核心网CN、UMTS陆地无线接入网UTRAN、用户设备UE。设计时所遵循原则：RAN与CN功能尽量分离，即对无线资源的管理集中在RAN完成，而与业务和应用相关功能在CN执行。（CN余UTRAN的接口定义为Iu，UTRAN与UE的接口定义为Uu接口）。3实用精品课件PP

2、TUMTS的系统结构4实用精品课件PPTUMTS网络单元构成图5实用精品课件PPTUu: UE和和UTRAUE: 3G网络中，用户终端就叫做网络中，用户终端就叫做UE包含手机，智能终端，多媒体设备，流包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等媒体设备等。UTRAN：陆地无线接入网。：陆地无线接入网。UTRAN由由NODE B和无线网络控制器（和无线网络控制器（RNC）构成，）构成，NODE B相当于相当于GSM BTS，RNC相当于相当于GSM BSC。3g由核心网由核心网(CN)、UMTS 陆地无线接入网陆地无线接入网(UTRAN)、用户设备、用户设备(UE)三大部分组成，三大部分组成，C

3、N主要完成用户认证、位置管理、呼叫连接控制、主要完成用户认证、位置管理、呼叫连接控制、用户信息传送等功能。用户信息传送等功能。UTRAN分为无线不相关和无线相关两部分，前者完成与分为无线不相关和无线相关两部分，前者完成与CN 的接口，的接口，实现向用户提供实现向用户提供QOS 保证的信息处理和传送以及用户和保证的信息处理和传送以及用户和网络控制网络控制信息的处理和传送；无线相信息的处理和传送；无线相关部分处理与关部分处理与UE 的无线接入的无线接入(用户信息传送、用户信息传送、无线信道无线信道控制、资源管理等控制、资源管理等)。UE 主要完成无主要完成无线接入、信息处理等。线接入、信息处理等。

4、Node B：无线收发信机。主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码、还包：无线收发信机。主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码、还包括基带信号和射频信号的转化。括基带信号和射频信号的转化。Lub：逻辑单元块：逻辑单元块RNC：无线网络控制器是：无线网络控制器是3G网络的一个关键网元。它是接入网的组成部分，用于提供移动性网络的一个关键网元。它是接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。6实用精品课件PPTLu：逻辑单元：逻辑单元(LU)连接陆地无线接入网（连接陆地无线接入网（UTRAN）和）和CN(核心网核心

5、网)Lur：用于呼叫切换的：用于呼叫切换的RNC到到RNC连接，通常通过连接，通常通过OC-3链路实现。链路实现。CN：核心网将业务提供者与接入网，或者，将接入网与其他接入网连接在一：核心网将业务提供者与接入网，或者，将接入网与其他接入网连接在一起的网络。通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。起的网络。通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。Msc: 移动交换中心。核心网移动交换中心。核心网CS域功能节点。域功能节点。MSC/VLR的主要功能是提供的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。VLR: 拜访位置寄存器拜访位置寄

6、存器, VLR动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户归属的从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，中获取并保存用户数据，并在并在MSC处理用户的移动业务时向处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。提供必要的用户数据。VLR一般都与一般都与MSC在一起综合实现。在一起综合实现。HLR: 归属位置寄存器归属位置寄存器, 存放着所有归属用户的信息，如用户

7、的有关号码存放着所有归属用户的信息，如用户的有关号码（IMSI和和MSISDN）、用户类别、漫游能力、签约业务和补充业务等。此外，）、用户类别、漫游能力、签约业务和补充业务等。此外，HLR还存储着每个归属用户有关的动态数据信息，如用户当前漫游所在的还存储着每个归属用户有关的动态数据信息，如用户当前漫游所在的MSC/VLR地址（即位置信息）和分配给用户的补充业务。地址（即位置信息）和分配给用户的补充业务。7实用精品课件PPT2.UTRAN体系结构UTRAN包括许多无线网络子系统RNS，一个RNS由一个RNC和一个或多个NodeB组成。一个NodeB可支持FDD或TDD模式。在TDD模式中有3种可

8、选码片速率：7.68Mchip/sTDD3.84Mchip/sTDD1.28Mchip/sTDD8实用精品课件PPTUTRAN的结构9实用精品课件PPTUTRAN的功能提供用户数据传输功能提供用户数据传输功能 系统接入控制系统接入控制功能功能 无线信道加密无线信道加密/ /解密解密功能功能 移动性功能移动性功能 无线资源管理和控制功能无线资源管理和控制功能 同步功能同步功能 广播广播/ /多播业务相关功能多播业务相关功能10实用精品课件PPT3.主要接口Iub接口接口Iur接口接口Iu接口接口11实用精品课件PPT4.空中接口无线接口是各移动通信系统的关键技术，最基本区别在于其物理层。：无线接

9、口的分层：信道结构12实用精品课件PPT 无线接口的分层无线接口的物理结构13实用精品课件PPT来自MAC层的数据（TB）信道编码与复用扩频和调制14实用精品课件PPT物理层技术的实现物理层技术的实现编码和复用映射编码和复用映射到物理层到物理层物理信道结构物理信道结构OVSF、扰码操作、扰码操作调制调制MAC层物理信道物理信道扩频调制扩频调制解复用解码映射到解复用解码映射到MAC层层解调与扩散解调与扩散15实用精品课件PPT信道信道结构结构传输信道的分类传输信道的分类传输信道传输信道专用传输信道专用传输信道公用传输信道公用传输信道专用信道专用信道 DCHDCH增强型专用信道增强型专用信道 E-

10、DCHE-DCH广播信道广播信道 BCHBCH当前接入信道当前接入信道 FACHFACH寻呼信道寻呼信道 PCHPCH随机接入信道随机接入信道 RACHRACH下行共享信道下行共享信道 DSCHDSCH公共分组信道公共分组信道 CPCHCPCH高速下行共享信道高速下行共享信道HS-DSCHHS-DSCH16实用精品课件PPT广播控制信道广播控制信道(BCCH)：广播系统控制信息的下行链路信道。：广播系统控制信息的下行链路信道。 寻呼控制信道寻呼控制信道(PCCH)：传输寻呼信息的下行链路信道。：传输寻呼信息的下行链路信道。 专用控制信道（专用控制信道（DCCH）：在）：在UE和和RNC之间发送

11、专用控制信息的点对点双向之间发送专用控制信息的点对点双向信道，该信道在信道，该信道在RRC连接建立过程期间建立。连接建立过程期间建立。公共控制信道（公共控制信道（CCCH）：在网络和）：在网络和UE之间发送控制信息的双向信道，这个逻之间发送控制信息的双向信道，这个逻辑信道总是映射到辑信道总是映射到RACH/FACH传输信道。传输信道。 业务信道包括：业务信道包括：专用业务信道（专用业务信道（DTCH）：专用业务信道是为传输用户信息的专用于一个）：专用业务信道是为传输用户信息的专用于一个UE的的点对点信道。该信道在上行链路和下行链路都存在。点对点信道。该信道在上行链路和下行链路都存在。公共业务信

12、道（公共业务信道（CTCH）：向全部或者一组特定）：向全部或者一组特定UE传输专用用户信息的点到多传输专用用户信息的点到多点下行链路。点下行链路。 17实用精品课件PPT传输传输信道信道传输信道定义了在空中接口上数据传输的方式和特性。传输信道定义了在空中接口上数据传输的方式和特性。一般分为两类：一般分为两类：专用信道专用信道和公共信道。专用信道使用和公共信道。专用信道使用UE的内在寻址方式；公共信道如果需要寻址，必须使用明确的的内在寻址方式；公共信道如果需要寻址，必须使用明确的UE寻址方式。其中，仅存寻址方式。其中，仅存在一种类型的专用信道，即专用传输信道在一种类型的专用信道，即专用传输信道(DCH)。它是一个上行或下行传输信道。它是一个上行或下行传输信道。DCH在整个区或小区内的某一部分使用波束赋形的天线进行发射。另外，在整个区或小区内的某一部分使用波束赋形的天线进行发射。另外，UTRA定义定义了六类公共传输信道：了六类公共传输信道：BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH和和DSCH。广播信道广播信道(BCH)：是一个下行传输信道，用于广播系统或小区特定的信息。：是一个下行传输信道，用于广播系统或小区特定的信息。BCH总是总是在整个小区内发射，并且有一个单独的传送格式。前向接入信道在整个小区内发射，并且有一个单