03_第3章 WCDMA系统结构doc.docVIP

WCDMA系统结构 概述 UMTS（Universal Mobile Telecommunications System、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（Radio Access Network，RAN）和核心网络（Core Network，CN）。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（Circuit Switched Domain, CS）和分组交换域（Packet Switched Domain, PS）。UTRAN、CN与用户设备（User Equipment，UE）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3GPP R99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 （User Equipment） 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（The Mobile Equipment），提供应用和服务 USIM（The UMTS Subsriber Module），提供用户身份识别 UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network，UMTS） UTRAN，即陆地无线接入网，分为基站（Node B）和无线网络控制器（RNC）两部分。 Node B Node B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（Radio Network Controller） 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（Core Network） 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。主要功能实体如下： MSC/VLR MSC/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。 GMSC GMSC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。 SGSN SGSN（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。 GGSN GGSN（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。GGSN主要功能是同外部IP分组网络的接口功能，GGSN需要提供UE接入外部分组网络的关口功能，从外部网的观点来看，GGSN就好象是可寻址WCDMA移