核心與接入分離的WCDMA網絡架構

2019-11-03 09:14:17

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供稿：網友

　　WCDMA系統由核心網（CN）、UMTS陸地無線接入網（UTRAN）和用戶裝置（UE）組成。UTRAN和UE采用WCDMA無線接入技術。WCDMA網絡在設計時遵循以下原則：無線接入網與核心網功能盡量分離。即對無線資源的管理功能集中在無線接入網完成，而與業務和應用相關功能在核心網執行。

　　WCDMA網絡架構的基本特點是核心網從GSM的核心網逐步演進和過渡。而無線接入網則是革命性地變化，它將完全不同于GSM的無線接入網；而在業務方面則完全兼容GSM的業務，充分體現了業務的連續性。

無線接入網

　　UTRAN接口通用協議結構包括無線網絡層、傳輸網絡層和物理層三層。所有UTRAN相關問題只與無線網絡層有關，傳輸網絡層只是UTRAN采用的標準化傳輸技術，與UTRAN的特定功能無關。物理層可用E1、T1、STM－1等數十種標準接口。

　　UTRAN的控制平面包括無線網絡層的應用協議以及用于傳輸應用協議消息的信令承載。

R99核心網

　　為了第二代向第三代的平滑過渡和演進，目前R99核心網包括三個域，即電路交換域（CS）、分組交換域（PS）和廣播域，并分別用于處理電路交換業務、分組交換業務和廣播組播業務。R99核心網的CS域指GSM的核心網，PS域指GPRS的支持節點。CS域處理傳統的電路交換業務，每次通信須為占用的一些資源建立專用的一條鏈路，如語音業務；PS域處理分組交換業務，不需要建立專用鏈路，每個分組都自己找路由。R99核心網只是為2G向3G系統過渡而引入的解決方案，真正的WCDMA系統核心網是全ip核心網，目前在R4和R5標準中已制訂了大致方案。

R4的特點及較R99的改進

　　R4中最主要的特點是加入低碼片速率TDD模式（LCRTDD），即由中國提出的TD－SCDMA，提高無線接口性能并修改了相關規范中的無線射頻和測試參數，在終端側也加入相應LCRTDD的一致性測試規范。

　　此外，R4還在很多性能方面較R99有很大的提高，簡要歸納如下：

（1）R4對現有UTRAN的RRM（無線資源管理）Iub/Iur接口的過程進行優化，提高了終端用戶的服務質量。

（2）R4改進了CS/PS的業務RLC（無線鏈路控制層）算法并在網絡側對MAP控制層加密。

（3）R4中加入不使用代碼轉換器的操作功能。

（4）R4中加入DSCH（下行共享信道）在軟切換過程中增強功控的改進，是用SSDT（位置選擇分集）上行信令確定主輔小區，從而對DSCH的功率作相應調整。

（5）R4中增強OSA（開放業務結構）功能以實現VHE的概念，使業務獨立于下層網絡，在業務和網絡功能之間采用標準接口，R4新增12個OSA的API（應用協議接口）定義規范，以支持不同的應用。

（6）核心網和UTRAN側增加和改善的功能在終端側都有體現，都要增加相關的測試規范，具體反映在3GPPTSG－T1組（終端工作組1）的工作中。

（7）對現有的無線接入承載機制進行了優化。目前主要的研究方向是VoIP的魯棒性頭壓縮（ROHC），并已基本完成。

（8）給出了UTRARepeater的相關規范、緊急呼叫業務（基于CS）性能增強、GTT（GlobalTextTelephony）業務和提高終端的節電性能方面的修改等。

R5的主要特點和發展

　　R5最主要的特點是引進HSDPA新技術、UTRAN/核心網中的全IP傳輸和IMS業務三方面。但由于要保證R5的及時完成，這三方面原定在R5中實現的若干功能和業務已被包括在R6中了。2002年3月基本上確定了R5所包括的范圍，而安全部分和部分無線接口相關內容在2002年6月完成。

　　R5采用了HSDPA技術，基本的技術特性是自適應編碼調制（AMC）和混合ARQ（混合重發請求），減少延遲并增加數據傳輸的吞吐量和峰值數據率，可達到8Mbit/s～10Mbit/s的峰值數據速率，并有2～3倍的容量改善，特別適合移動多媒體等大量下載信息的業務。目前已經制定出第二階段的規范，并對受影響的核心規范進行了修改。但由于前面提到的和3GPP2高速數據業務的融合設想，所以HSDPA的規范進度可能還要受此影響，但不可能發生很大的變化。

全IP核心網

　　全IP核心網體系結構基于分組技術和IP電話，用于同時支持實時和非實時的業務。此核心網體系結構可以靈活地支持全球漫游和與其它網絡的互操作，諸如：PLMN、2G網絡、PDN和其它多媒體VoIP網絡。此核心網主要包括三部分：GPRS網絡、呼叫控制和網關。

摘自　人民郵電報

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