WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PPT專業(yè)課件

WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(gè)系統(tǒng)可分為兩個(gè)域：UE用戶設(shè)備域（UserEquipmentDomain）

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

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(shè)備33GWCDMA系統(tǒng)相關(guān)名詞UMTS：UniversalMobileTelecommunicationSystem,通用移動(dòng)通信系統(tǒng)（對(duì)應(yīng)于3GPP標(biāo)準(zhǔn)）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(shè)備

USIM：UMTSSubscriberIdentityModule，UMTS用戶識(shí)別模塊ME：MobileEquipment,移動(dòng)設(shè)備MAP:MobileApplicationPart,移動(dòng)應(yīng)用部分（信令）ATM:AsynchronousTransferMode,異步傳輸模式4UMTS無線接入網(wǎng)（UTRAN）結(jié)構(gòu)MSC/VLRSGSNRNCRNCNodeBNodeBNodeBNodeBUSIMMEIuCSIuPSCuUuIubIurUEUTRANCNATM/IPATM/IPATM/IPATM/IP5UTRAN基站（NodeB）基站（NODEB)主要功能

對(duì)用戶終端：實(shí)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(duì)網(wǎng)絡(luò)端：通過定義的NBAP協(xié)議來實(shí)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(guān)的專用資源。

NODEB是由多個(gè)稱為小區(qū)的邏輯實(shí)體組成。每個(gè)小區(qū)都有自己的ID和擾碼。UE識(shí)別小區(qū)主要通過識(shí)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(luò)控制器（RNC）

無線網(wǎng)絡(luò)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(fù)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(wù)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(luò)控制器（RNC）

無線網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(duì)某個(gè)用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（專用信道）的處理和控制功能，稱為SRNC。

DRNC是相對(duì)SRNC來說的，當(dāng)某個(gè)移動(dòng)用戶從SRNC控制的小區(qū)移動(dòng)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(jìn)行分集合并）時(shí)，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(luò)部分增加了基于IP的選項(xiàng)。HSXPA的大部分功能都是增加在NODEB。

8UTRAN接口和傳輸網(wǎng)UU：移動(dòng)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(chǔ)上，空中接口增加了與HSDPA相關(guān)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(gè)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(gè)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(gè)STM－1。9UMTS無線接入網(wǎng)組網(wǎng)NodeBNodeBNodeBNodeBATM交換機(jī)ATM交換機(jī)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(gè)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(shù)的演進(jìn)，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(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN:網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)HLRATMATMHD(MAP)C(MAP)Gr(MAP)Gs(SCCP)Gc(MAP)12WCDMA/TD-SCDMA核心網(wǎng)（R99版）MSC（移動(dòng)交換中心）：

執(zhí)行本區(qū)域內(nèi)所有UE的電路交換業(yè)務(wù)的發(fā)起、建立和釋放以及切換等。VLR（訪問位置寄存器）：負(fù)責(zé)用戶的位置登記和位置信息更新，存儲(chǔ)位于管轄區(qū)內(nèi)的移動(dòng)用戶信息。在GSM中VLR是獨(dú)立的，而3G中VLR與MSC成為一個(gè)整體，所以常寫成“MSC/VLR”。GMSC(網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心）：移動(dòng)呼叫的路由迂回功能。負(fù)責(zé)和其它網(wǎng)絡(luò)的輸入/輸出連接。HLR（歸屬位置寄存器）：負(fù)責(zé)管理移動(dòng)用戶的永久信息的數(shù)據(jù)庫。如計(jì)費(fèi)、簽約和IMSI等信息。AuC(鑒權(quán)中心）：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)移動(dòng)用戶用于鑒權(quán)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(shè)備是存儲(chǔ)用戶鑒權(quán)算法和加密密鑰的實(shí)體，AuC將鑒權(quán)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(gè)AuC和對(duì)應(yīng)的HLR關(guān)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(shí)體中。SGSN：（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）：在分組域執(zhí)行類似于MSC/VLR的功能。GGSN（網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）：主要完成移動(dòng)性管理、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)，以及不同網(wǎng)絡(luò)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(shè)備識(shí)別寄存器EIREIR為CS域和PS域共用設(shè)備存儲(chǔ)著系統(tǒng)中使用的移動(dòng)設(shè)備的國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼IMEI其中移動(dòng)設(shè)備被劃分白灰黑三個(gè)等級(jí)并分別存儲(chǔ)在相應(yīng)的表格中目前中國沒有用到該設(shè)備14R99核心網(wǎng)的特點(diǎn)核心網(wǎng)絡(luò)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(luò)電路域基于TDM承載技術(shù)，信令是RANAP,MAP,ISUP/TUP,并引入電路域基于64K的視頻業(yè)務(wù);核心網(wǎng)絡(luò)分組域基于GPRS技術(shù)，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(qiáng);

設(shè)備識(shí)別寄存器EIREIR為CS域和PS域共用設(shè)備存儲(chǔ)著系統(tǒng)中使用的移動(dòng)設(shè)備的國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼IMEI其中移動(dòng)設(shè)備被劃分白灰黑三個(gè)等級(jí)并分別存儲(chǔ)在相應(yīng)的表格中目前中國沒有用到該設(shè)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(diǎn)R4標(biāo)準(zhǔn)是R99標(biāo)準(zhǔn)的超集，反向兼容R99網(wǎng)絡(luò)；電路域引入基于軟交換的控制和承載分離構(gòu)架；R4電路域支持多種方式的核心網(wǎng)絡(luò)承載技術(shù)：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(guān)側(cè)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資；R4標(biāo)準(zhǔn)引入新的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本無關(guān)，R4對(duì)LCS、STREAM等業(yè)務(wù)進(jìn)行了增強(qiáng)；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(diǎn)R5引入IP多媒體域IMS，在IMS域?qū)崿F(xiàn)全業(yè)務(wù)的融合思路。IMS域?yàn)榀B加域；引入基于SIP的多媒體呼叫信令協(xié)議，實(shí)現(xiàn)端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)；為了解決用戶IP地址的問題，IPv6成為網(wǎng)絡(luò)必選，IPv4成為網(wǎng)絡(luò)可選；HLR演進(jìn)為HSS系統(tǒng)。R5之后WCDMA的核心網(wǎng)主架構(gòu)基本穩(wěn)定，R6/R7以后主要是業(yè)務(wù)功能的增強(qiáng)和完善，包括：WLAN和3G的融合、MBMS、Presence等等。20WCDMA協(xié)議版本的演進(jìn)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(gòu)的變化：實(shí)現(xiàn)承載與控制分離。MSC被MSCServer和MGW兩個(gè)獨(dú)立的功能實(shí)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(shù)：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(huì)話發(fā)起協(xié)議（SIP）增強(qiáng)的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)無線接入網(wǎng)：HSDPA，接入網(wǎng)之間增加IP傳輸選項(xiàng)200020012002規(guī)范完成時(shí)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(shè)置原則1、MSCServer集中放置2、1個(gè)MSCServer最大容量建議120萬。當(dāng)MSCServer容量超過100萬時(shí)，要考慮容災(zāi)（雙歸屬）機(jī)制；MSCServer原則上每個(gè)RNC相應(yīng)的設(shè)置1個(gè)MGW1、原則上每個(gè)3G本地網(wǎng)單獨(dú)設(shè)置HLR，10萬用戶以下的3G本地網(wǎng)不單獨(dú)設(shè)置HLR.2、1個(gè)HLR最大容量建議設(shè)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(zhǎng)途網(wǎng)IubRNCMGW城區(qū)BMSCSERVERGWPSTNTMSCMGWNodeBNodeBRNCIP/TDM核心網(wǎng)機(jī)房2核心網(wǎng)機(jī)房3城區(qū)C省會(huì)等大城市組網(wǎng)特點(diǎn)：MGW間可以采用有QOS保證的點(diǎn)到點(diǎn)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(gè)MGW兼做關(guān)口和匯接MGW，既簡(jiǎn)化拓?fù)?，又可以集中管理TC資源；城區(qū)A核心網(wǎng)機(jī)房1MGW集中設(shè)置TC