第三组4.2.2- 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,.,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,.,1.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）。,.,UMTS的系统结构,.,UM

2、TS网络单元构成图,.,Uu: UE和UTRAUE: 3G网络中，用户终端就叫做UE包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等。 UTRAN：陆地无线接入网。UTRAN由NODE B和无线网络控制器（RNC）构成，NODE B相当于GSM BTS，RNC相当于GSM BSC。3g由核心网(CN)、UMTS 陆地无线接入网(UTRAN)、用户设备(UE)三大部分组成，CN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。UTRAN分为无线不相关和无线相关两部分，前者完成与CN 的接口，实现向用户提供QOS 保证的信息处理和传送以及用户和网络控制信息的处理和传送；无线相关部分处理与U

3、E 的无线接入(用户信息传送、无线信道控制、资源管理等)。UE 主要完成无线接入、信息处理等。 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、还包括基带信号和射频信号的转化。 Lub：逻辑单元块 RNC：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，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。,.,Lu：逻辑单元(LU)连接陆地无线接入网（UTRAN）和CN(核心网) Lur：用于呼叫切换的RNC到RNC连接，通常通过OC-3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起的网络。通常指除接入网和用户驻

4、地网之外的网络部分。 Msc: 移动交换中心。核心网CS域功能节点。MSC/VLR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。 VLR: 拜访位置寄存器, VLR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呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，并在MSC处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。VLR一般都与MSC在一起综合实现。 HLR: 归属位置寄存器, 存放着所有归属用户的信息，如用户的有关号码（IMSI和MSISDN）、用户类别、漫游能力、签约业务和补充业务等。此

5、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MSC/VLR地址（即位置信息）和分配给用户的补充业务。,.,2.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种可选码片速率： 7.68Mchip/sTDD 3.84Mchip/sTDD 1.28Mchip/sTDD,.,UTRAN的结构,.,UTRAN的功能,提供用户数据传输功能 系统接入控制功能 无线信道加密/解密功能 移动性功能 无线资源管理和控制功能 同步功能 广播/多播业务相关功能,.,3.

6、主要接口,Iub接口 Iur接口 Iu接口,.,4.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。,.,无线接口的分层,无线接口的物理结构,.,物 理 层 的 数 据 处 理 过 程,.,物理层技术的实现,编码和复用映射到物理层 物理信道结构 OVSF、扰码操作调制,MAC层,物理信道,扩频调制,解复用解码映射到MAC层 解调与扩散,.,信道结构,传输信道的分类,传输信道,专用传输信道,公用传输信道,专用信道 DCH,增强型专用信道 E-DCH,广播信道 BCH 当前接入信道 FACH 寻呼信道 PCH 随机接入信道 RACH 下行共享信道 DSCH 公共分组信道 CP

7、CH 高速下行共享信道 HS-DSCH,.,广播控制信道(BCCH)：广播系统控制信息的下行链路信道。 寻呼控制信道(PCCH)：传输寻呼信息的下行链路信道。 专用控制信道（DCCH）：在UE和RNC之间发送专用控制信息的点对点双向信道，该信道在RRC连接建立过程期间建立。 公共控制信道（CCCH）：在网络和UE之间发送控制信息的双向信道，这个逻辑信道总是映射到RACH/FACH传输信道。 业务信道包括： 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UE的点对点信道。该信道在上行链路和下行链路都存在。 公共业务信道（CTCH）：向全部或者一组特定UE传输专用用户信息的点到多点下行链路。,.,传输信道 传输信道定义了在空中接口上数据传输的方式和特性。 一般分为两类： 专用信道 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UE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(DCH)。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，UTRA定义了六类公共传输信道： BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH和DSCH。 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。BCH总是在整个小区