WCDMA網(wǎng)絡結(jié)構PPT專業(yè)課件

WCDMA網(wǎng)絡結(jié)構1WCDMA系統(tǒng)3GWCDMA系統(tǒng)包括三大部分：終端（UE）核心網(wǎng)（CN）無線接入網(wǎng)（RAN）整個系統(tǒng)可分為兩個域：UE用戶設備域（UserEquipmentDomain）

CN＋RAN基本架構域（InfrastructureDomain）有時，核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)又合稱承載網(wǎng)2WCDMA/TD-SCDMA網(wǎng)絡基本結(jié)構

IPNetworkGGSNSGSNMSC/VLRRNCNodeBNodeBIuPSRNCNodeBNodeBIubUuIuCSIurHLR

PSTN無線接入網(wǎng)（RAN）核心網(wǎng)（CN）GMSCAucMSC/VLRSGSN核心網(wǎng)分組域（PS)核心網(wǎng)電路域（CS)UEUSIMMECuUU用戶設備33GWCDMA系統(tǒng)相關名詞UMTS：UniversalMobileTelecommunicationSystem,通用移動通信系統(tǒng)（對應于3GPP標準）RAN：RadioAccessNetwork，無線接入網(wǎng)UTRAN：UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork,UMTS地面無線接入網(wǎng)CN:CoreNetwork,核心網(wǎng)UE：UserEquipment，用戶設備

USIM：UMTSSubscriberIdentityModule，UMTS用戶識別模塊ME：MobileEquipment,移動設備MAP:MobileApplicationPart,移動應用部分（信令）ATM:AsynchronousTransferMode,異步傳輸模式4UMTS無線接入網(wǎng)（UTRAN）結(jié)構MSC/VLRSGSNRNCRNCNodeBNodeBNodeBNodeBUSIMMEIuCSIuPSCuUuIubIurUEUTRANCNATM/IPATM/IPATM/IPATM/IP5UTRAN基站（NodeB）基站（NODEB)主要功能

對用戶終端：實現(xiàn)Uu接口的無線接入物理信道功能，即把傳輸信道的信息映射到無線物理信道上，并通過空中接口（Uu）發(fā)送到終端。對網(wǎng)絡端：通過定義的NBAP協(xié)議來實現(xiàn)Iub接口的功能。根據(jù)RNC的控制指令來管理和配置小區(qū)的公共資源以及與UE有關的專用資源。

NODEB是由多個稱為小區(qū)的邏輯實體組成。每個小區(qū)都有自己的ID和擾碼。UE識別小區(qū)主要通過識別擾碼和小區(qū)ID.R5及以后的版本，在NODEB中還增加了HSDPA和HSUPA功能，如快速調(diào)度、數(shù)據(jù)包重發(fā)等。6UTRAN無線網(wǎng)絡控制器（RNC）

無線網(wǎng)絡控制器（RNC)的主要功能

RNC是無線接入網(wǎng)（UTRAN)的交換和控制中心。它主要包括兩部分功能：

1.UTRAN無線資源管理(RRM)

接入控制切換負載控制功率控制（內(nèi)環(huán)功控）信道配置和重配等2.控制功能

小區(qū)（基站）的管理控制無線承載（RB）數(shù)據(jù)處理和管理業(yè)務和信令承載建立和釋放

UTRAN的安全功能數(shù)據(jù)庫管理

UE定位等

7UTRAN無線網(wǎng)絡控制器（RNC）

無線網(wǎng)絡控制器（RNC)的邏輯分類

RNC在邏輯功能上又分為控制RNC(ControllingRNC,CRNC)

服務RNC（ServiceRNC,SRNC）漂移RNC(DriftRNC,DRNC)RNC中用于控制基站公共傳輸資源的功能，稱為CRNC。

RNC中針對某個用戶業(yè)務數(shù)據(jù)（專用信道）的處理和控制功能，稱為SRNC。

DRNC是相對SRNC來說的，當某個移動用戶從SRNC控制的小區(qū)移動到其它RNC控制的小區(qū)，并產(chǎn)生軟切換（通過RNC之間的Iur接口進行分集合并）時，除SRNC之外的RNC就稱為DRNC。在R5和R6的版本中，RNC的功能并無太多的變化，但在內(nèi)部和外部的傳輸網(wǎng)絡部分增加了基于IP的選項。HSXPA的大部分功能都是增加在NODEB。

8UTRAN接口和傳輸網(wǎng)UU：移動終端與基站的無線空中接口，無線物理傳輸層，上、下行各5MHz帶寬。R5:在R99/R4的基礎上，空中接口增加了與HSDPA相關的物理信道。Iub：RNC與NodeB之間的接口，接口信令：NBAP。R99/R4：Iub接口采用ATM傳輸方式，物理層可以是多個E1（2～8）或STM－1。R5：Iub接口采用ATM傳輸方式或IP方式，由于引入HSDPA，傳輸數(shù)據(jù)量大大增加，物理層一般使用STM-1。Iur：RNC與RNC之間的接口，接口信令：RNSAPR99/R4：Iur接口也采用ATM傳輸方式，物理層一般使用STM－1。R5：Iur接口采用ATM傳輸方式或IP方式，物理層一般采用STM－1。Iu-CS:RNC與電路域核心網(wǎng)之間的接口，接口信令：RANAPIu-PS:RNC與分組域核心網(wǎng)之間的接口，接口信令：RANAPR99/R4：Iu接口采用ATM傳輸方式，物理層一般使用1~2個STM－1。R5：Iu接口采用ATM傳輸方式或IP方式，物理層一般采用1～2個STM－1。9UMTS無線接入網(wǎng)組網(wǎng)NodeBNodeBNodeBNodeBATM交換機ATM交換機RNCRNCSTM-1MSCSGSNSTM-1STM-NSTM-1STM-NE1/STM-1E1/STM-1E1/STM-1E1/STM-1······10WCDMA/TD-SCDMA核心網(wǎng)3GWCDMA與TD-SCDMA二個無線接入系統(tǒng)使用相同的核心網(wǎng)，又稱UMTS系統(tǒng)核心網(wǎng)。隨著技術的演進，核心網(wǎng)目前主要有以下版本：R99版核心網(wǎng)R4版核心網(wǎng)R5版核心網(wǎng)113GPPUMTSR99

核心網(wǎng)RAN

Iu-CS

Iu-PS“call”TDMCS域“session”IPBackbonePS域PSTNAuCSGSNGGSNMSC/VLRGMSCGiGn(UDP/IP)SGSN:服務GPRS支持節(jié)點GGSN:網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點HLRATMATMHD(MAP)C(MAP)Gr(MAP)Gs(SCCP)Gc(MAP)12WCDMA/TD-SCDMA核心網(wǎng)（R99版）MSC（移動交換中心）：

執(zhí)行本區(qū)域內(nèi)所有UE的電路交換業(yè)務的發(fā)起、建立和釋放以及切換等。VLR（訪問位置寄存器）：負責用戶的位置登記和位置信息更新，存儲位于管轄區(qū)內(nèi)的移動用戶信息。在GSM中VLR是獨立的，而3G中VLR與MSC成為一個整體，所以常寫成“MSC/VLR”。GMSC(網(wǎng)關移動交換中心）：移動呼叫的路由迂回功能。負責和其它網(wǎng)絡的輸入/輸出連接。HLR（歸屬位置寄存器）：負責管理移動用戶的永久信息的數(shù)據(jù)庫。如計費、簽約和IMSI等信息。AuC(鑒權中心）：負責存儲移動用戶用于鑒權和在空中接口加密所需的數(shù)據(jù)。AuC為CS域和PS域共用設備是存儲用戶鑒權算法和加密密鑰的實體，AuC將鑒權和加密數(shù)據(jù)通過HLR發(fā)往VLRMSC以及SGSN以保證通信的合法和安全。每個AuC和對應的HLR關聯(lián)只通過該HLR和外界通信通常AuC和HLR結(jié)合在同一物理實體中。SGSN：（服務GPRS支持節(jié)點）：在分組域執(zhí)行類似于MSC/VLR的功能。GGSN（網(wǎng)關支持節(jié)點）：主要完成移動性管理、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)，以及不同網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)格式、信令協(xié)議和地址信息的轉(zhuǎn)換。13(5)設備識別寄存器EIREIR為CS域和PS域共用設備存儲著系統(tǒng)中使用的移動設備的國際移動設備識別碼IMEI其中移動設備被劃分白灰黑三個等級并分別存儲在相應的表格中目前中國沒有用到該設備14R99核心網(wǎng)的特點核心網(wǎng)絡分為CS電路域和PS分組域，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口采用ATM;核心網(wǎng)絡電路域基于TDM承載技術，信令是RANAP,MAP,ISUP/TUP,并引入電路域基于64K的視頻業(yè)務;核心網(wǎng)絡分組域基于GPRS技術，GTP隧道延伸到接入網(wǎng);TC單元放置在核心網(wǎng)側(cè);系統(tǒng)安全性的增強;

設備識別寄存器EIREIR為CS域和PS域共用設備存儲著系統(tǒng)中使用的移動設備的國際移動設備識別碼IMEI其中移動設備被劃分白灰黑三個等級并分別存儲在相應的表格中目前中國沒有用到該設備153GPPUMTSR4

核心網(wǎng)CS-Domain“call”PSTN

TDM,ATMorIPGMSCServerMSCServerMSCGMSC“session”IPBackbonePS-DomainRNCAuCHLRSGSNGGSNMGWMGW

Iu-CS

Iu-PSGiGnBICC16R4新增CS接口及協(xié)議棧MGWMcMcNbNcMSCServerMGWGMSCServer17R4核心網(wǎng)特點R4標準是R99標準的超集，反向兼容R99網(wǎng)絡；電路域引入基于軟交換的控制和承載分離構架；R4電路域支持多種方式的核心網(wǎng)絡承載技術：TDM/ATM/IPR4的信令增加可選類型：基于IP承載的SS7信令；基于BICC的電路域呼叫信令;R4承載和控制分離模型下，通過帶外信令建立免編解碼器的話路連接，TC單元被延伸到網(wǎng)關側(cè)，節(jié)省網(wǎng)絡建設投資；R4標準引入新的業(yè)務與網(wǎng)絡結(jié)構基本無關，R4對LCS、STREAM等業(yè)務進行了增強；183GPPUMTSR5

核心網(wǎng)CS-Domain“call”PSTN

TDM,ATMorIPGMSCServerMSCServerMSCGMSC“session”IPBackbonePS-DomainRNCSGSNGGSNMGWMGW

Iu-CS

Iu-PSGiGnIMSub-SystemSIPCSCF“IPv6Based”MGWMGCFHSSSCPHSS:HomeSubscriberServerCSCF: CallServerControlFunctionMGCF:MediaGatewayControlFunctionIPMulti-mediaSub-System(IMS)19R5核心網(wǎng)特點R5引入IP多媒體域IMS，在IMS域?qū)崿F(xiàn)全業(yè)務的融合思路。IMS域為疊加域；引入基于SIP的多媒體呼叫信令協(xié)議，實現(xiàn)端到端的IP多媒體業(yè)務；為了解決用戶IP地址的問題，IPv6成為網(wǎng)絡必選，IPv4成為網(wǎng)絡可選；HLR演進為HSS系統(tǒng)。R5之后WCDMA的核心網(wǎng)主架構基本穩(wěn)定，R6/R7以后主要是業(yè)務功能的增強和完善，包括：WLAN和3G的融合、MBMS、Presence等等。20WCDMA協(xié)議版本的演進R4R5R99核心網(wǎng)：分CS（電路域）和PS（分組域）接入網(wǎng)：引入WCDMAUTRAN，接入網(wǎng)之間 ATM核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATM電路域結(jié)構的變化：實現(xiàn)承載與控制分離。MSC被MSCServer和MGW兩個獨立的功能實體所替代。核心網(wǎng)電路域可采用IP/ATM/TDM組網(wǎng)方式，支持多種傳輸技術：IP、ATM、TDM核心網(wǎng)增加IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）接入網(wǎng)向IP方向發(fā)展,呼叫基于會話發(fā)起協(xié)議（SIP）增強的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務無線接入網(wǎng)：HSDPA，接入網(wǎng)之間增加IP傳輸選項200020012002規(guī)范完成時間21R99核心網(wǎng)電路域組網(wǎng)22R4核心網(wǎng)電路域組網(wǎng)HLR/AuCE1233G本地網(wǎng)網(wǎng)元設置原則1、MSCServer集中放置2、1個MSCServer最大容量建議120萬。當MSCServer容量超過100萬時，要考慮容災（雙歸屬）機制；MSCServer原則上每個RNC相應的設置1個MGW1、原則上每個3G本地網(wǎng)單獨設置HLR，10萬用戶以下的3G本地網(wǎng)不單獨設置HLR.2、1個HLR最大容量建議設置為120萬3、HLR采用１＋１備份或者N+1備份MGWMGW集中集中分散24NodeBNodeBRNC3G長途網(wǎng)IubRNCMGW城區(qū)BMSCSERVERGWPSTNTMSCMGWNodeBNodeBRNCIP/TDM核心網(wǎng)機房2核心網(wǎng)機房3城區(qū)C省會等大城市組網(wǎng)特點：MGW間可以采用有QOS保證的點到點的IP承載，便于開通局內(nèi)TrFO功能，節(jié)省TC資源，節(jié)省傳輸，提高話音質(zhì)量；其中一個MGW兼做關口和匯接MGW，既簡化拓撲，又可以集中管理TC資源；城區(qū)A核心網(wǎng)機房1MGW集中設置TC