【网络通信】华为培训第3章WCDMA系统结构.docx

WCDMA系统结构概述UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem、通用移动通信系统）是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构包括无线接入网络（RadioAccessNetworkRAN）和核心网络（CoreNetworkCN）。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域（CircuitSwitchedDomainCS）和分组交换域（PacketSwitchedDomainPS）。UTRAN、CN与用户设备（UserEquipmentUE）一起构成了整个UMTS系统。其系统结构如图3-1所示。UMTS的系统结构从3GPPR99标准的角度来看UE和UTRAN（UMTS的陆地无线接入网络）由全新的协议构成其设计基于WCDMA无线技术。而CN则采用了GSM/GPRS的定义这样可以实现网络的平滑过度此外在第三代网络建设的初期可以实现全球漫游。UMTS系统网络构成UMTS网络单元构成如图3-2所示。UMTS网络单元构成示意图从图3-2的UMTS系统网络构成示意图中可以看出UMTS系统的网络单元包括如下部分：UE（UserEquipment）UE是用户终端设备它通过Uu接口与网络设备进行数据交互为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用（如E-mail、WWW浏览、FTP等）。UE包括两部分：ME（TheMobileEquipment）提供应用和服务USIM（TheUMTSSubscriberModule）提供用户身份识别UTRAN（UMTSTerrestrialRadioAccessNetworkUMTS）UTRAN即陆地无线接入网分为基站（NodeB）和无线网络控制器（RNC）两部分。NodeBNodeB是WCDMA系统的基站（即无线收发信机）通过标准的Iub接口和RNC互连主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、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相互转换等功能。RNC（RadioNetworkController）RNC是无线网络控制器主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体如下：执行系统信息广播与系统接入控制功能；切换和RNC迁移等移动性管理功能；宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。CN（CoreNetwork）CN即核心网络负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理。在WCMDA系统中不同协议版本的核心网设备有所区别。从总体上来说R99版本的核心网分为电路域和分组域两大块R4版本的核心网也一样只是把R99电路域中的MSC的功能改由两个独立的实体：MSCServer和MGW来实现。R5版本的核心网相对R4来说增加了一个IP多媒体域其他的与R4基本一样。R99版本核心网的主要功能实体如下：MSC/VLRMSC/VLR是WCDMA核心网CS域功能节点它通过Iu-CS接口与UTRAN相连通过PSTN/ISDN接口与外部网络（PSTN、ISDN等）相连通过C/D接口与HLR/AUC相连通过E接口与其它MSC/VLR、GMSC或SMC相连通过CAP接口与SCP相连通过Gs接口与SGSN相连。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。GMSCGMSC是WCDMA移动网CS域与外部网络之间的网关节点是可选功能节点它通过PSTN/ISDN接口与外部网络（PSTN、ISDN、其它PLMN）相连通过C接口与HLR相连通过CAP接口与SCP相连。它的主要功能是完成VMSC功能中的呼入呼叫的路由功能及与固定网等外部网络的网间结算功能。SGSNSGSN（服务GPRS支持节点）是WCDMA核心网PS域功能节点它通过Iu-PS接口与UTRAN相连通过Gn/Gp接口与GGSN相连通过Gr接口与HLR/AUC相连通过Gs接口与MSC/VLR通过CAP接口与SCP相连通过Gd接口与SMC相连通过Ga接口与CG相连通过Gn/Gp接口与SGSN相连。SGSN的主要功能是提供PS域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。GGSNGGSN（网关GPRS支持节点）是WCDMA核心网PS域功能节点通过Gn/Gp接口与SGSN相连通过Gi接口与外部数据网络（Internet/Intranet）相连。GGSN提供数据包在WCDMA移动网和外部数据网之间的路由和封装。