核心与接入分离的WCDMA网络架构

发布: 2010-10-20 00:38 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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　　WCDMA系统由核心网（CN）、UMTS陆地无线接入网（UTRAN）和用户装置（UE）组成。UTRAN和UE采用WCDMA无线接入技术。WCDMA网络在设计时遵循以下原则：无线接入网与核心网功能尽量分离。即对无线资源的管理功能集中在无线接入网完成，而与业务和应用相关功能在核心网执行。

　　WCDMA网络架构的基本特点是核心网从GSM的核心网逐步演进和过渡。而无线接入网则是革命性地变化，它将完全不同于GSM的无线接入网；而在业务方面则完全兼容GSM的业务，充分体现了业务的连续性。

无线接入网

　　UTRAN接口通用协议结构包括无线网络层、传输网络层和物理层三层。所有UTRAN相关问题只与无线网络层有关，传输网络层只是UTRAN采用的标准化传输技术，与UTRAN的特定功能无关。物理层可用E1、T1、STM－1等数十种标准接口。

　　UTRAN的控制平面包括无线网络层的应用协议以及用于传输应用协议消息的信令承载。

R99核心网

　　为了第二代向第三代的平滑过渡和演进，目前R99核心网包括三个域，即电路交换域（CS）、分组交换域（PS）和广播域，并分别用于处理电路交换业务、分组交换业务和广播组播业务。R99核心网的CS域指GSM的核心网，PS域指GPRS的支持节点。CS域处理传统的电路交换业务，每次通信须为占用的一些资源建立专用的一条链路，如语音业务；PS域处理分组交换业务，不需要建立专用链路，每个分组都自己找路由。R99核心网只是为2G向3G系统过渡而引入的解决方案，真正的WCDMA系统核心网是全IP核心网，目前在R4和R5标准中已制订了大致方案。

R4的特点及较R99的改进

　　R4中最主要的特点是加入低码片速率TDD模式（LCRTDD），即由中国提出的TD－SCDMA，提高无线接口性能并修改了相关规范中的无线射频和测试参数，在终端侧也加入相应LCRTDD的一致性测试规范。

　　此外，R4还在很多性能方面较R99有很大的提高，简要归纳如下：

（1）R4对现有UTRAN的RRM（无线资源管理）Iub/Iur接口的过程进行优化，提高了终端用户的服务质量。

（2）R4改进了CS/PS的业务RLC（无线链路控制层）算法并在网络侧对MAP控制层加密。

（3）R4中加入不使用代码转换器的操作功能。

（4）R4中加入DSCH（下行共享信道）在软切换过程中增强功控的改进，是用SSDT（位置选择分集）上行信令确定主辅小区，从而对DSCH的功率作相应调整。

（5）R4中增强OSA（开放业务结构）功能以实现VHE的概念，使业务独立于下层网络，在业务和网络功能之间采用标准接口，R4新增12个OSA的API（应用协议接口）定义规范，以支持不同的应用。

（6）核心网和UTRAN侧增加和改善的功能在终端侧都有体现，都要增加相关的测试规范，具体反映在3GPPTSG－T1组（终端工作组1）的工作中。

（7）对现有的无线接入承载机制进行了优化。目前主要的研究方向是VoIP的鲁棒性头压缩（ROHC），并已基本完成。

（8）给出了UTRARepeater的相关规范、紧急呼叫业务（基于CS）性能增强、GTT（GlobalTextTelephony）业务和提高终端的节电性能方面的修改等。

R5的主要特点和发展

　　R5最主要的特点是引进HSDPA新技术、UTRAN/核心网中的全IP传输和IMS业务三方面。但由于要保证R5的及时完成，这三方面原定在R5中实现的若干功能和业务已被包括在R6中了。2002年3月基本上确定了R5所包括的范围，而安全部分和部分无线接口相关内容在2002年6月完成。

　　R5采用了HSDPA技术，基本的技术特性是自适应编码调制（AMC）和混合ARQ（混合重发请求），减少延迟并增加数据传输的吞吐量和峰值数据率，可达到8Mbit/s～10Mbit/s的峰值数据速率，并有2～3倍的容量改善，特别适合移动多媒体等大量下载信息的业务。目前已经制定出第二阶段的规范，并对受影响的核心规范进行了修改。但由于前面提到的和3GPP2高速数据业务的融合设想，所以HSDPA的规范进度可能还要受此影响，但不可能发生很大的变化。

全IP核心网

　　全IP核心网体系结构基于分组技术和IP电话，用于同时支持实时和非实时的业务。此核心网体系结构可以灵活地支持全球漫游和与其它网络的互操作，诸如：PLMN、2G网络、PDN和其它多媒体VoIP网络。此核心网主要包括三部分：GPRS网络、呼叫控制和网关。

摘自　人民邮电报