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3GPP定義的UMTS網絡結構

瀏覽:8561  來源:通信人在線  日期:2018-06-27

3GPP ETSI提出的GSM網絡基礎上平滑過渡到第三代移動通信的解決方案,稱之為通用移動通信通信系統(UMTSUniversal Mobile Telecommunication System),其核心網采用升級的GSM核心網絡,無線接入網包括WCDMA技術(FDD工作方式)和TD-SCDMA技術(TDD工作方式)。

1UMTS網絡的設計基本原則

對于UMTS網絡的設計應主要遵循以下3項基本原則:

1)無線接入網(UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network)和核心網(CNCore Network)功能應盡量分離。對相關無線資源的管理、調度等功能主要由無線接入網來承擔;與業務和應用相關的貼近用戶的功能則由核心網執行。

2)在邏輯上將用戶數據傳輸網和信令網分開。

3)從標準的角度出發,用戶設備(UE)和無線接入網應采用全新的協議,其設計基于WCDMA/TD-SCDMA無線技術;核心網采用GSM/GPRS第二代的有關定義,隨后逐步向全IP網發展,能夠實現網絡的平滑過渡,保護已有投資,在第三代移動通信系統應用初期實現全球漫游。

2UMTS網絡結構

依據上述基本原則,UMTS采用和第二代移動通信系統類似的網絡結構,分成許多邏輯網絡單元。這些邏輯網絡單元的描述通常從功能和所歸屬的子網進行分組。而且隨著網絡功能的增加,在網絡單元中也應該增加相應的實體,以確保其功能的完成。

對于UMTS的網絡結構,如果從功能上看,它主要包括核心網、無線接入網和用戶設備。核心網主要處理UMTS內部所有的語音呼叫、數據連接和交換,以及與外部其他網絡的連接和路由選擇。無線接入網完成所有無線有關的功能。其UMTS的結構簡圖如下圖2-1所示。CNUTRAN之間的接口為IuUEUTRAN之間的接口為Uu

2-1UMTS的結構

如果從子網劃分的角度來看,UMTS包含了若干既能自行工作,又能和其它子網協調工作的子網。下圖2-2示出了R4規范的包含有電路交換域(CS)和分組交換域(PS)的公共陸地移動通信網(PLMN)的基本配置。

2-2:支持CSPS功能的PLMN的基本配置

在圖2-2中,一是為了充分說明網絡的平滑演進,把2G中的基站控制器(BSC)也加之網絡結構中,可以看出2G中的BSS3G中的RNS的地位是相同的;二是實線表示用戶數據,虛線表示信令;三是沒有包含R5所規范的IP多媒體核心網子系統(IMS)域的功能實體。在后續的標準演進中,要逐步引進全IP的傳輸,網絡結構也隨之發生相應的變化。

3UMTS網絡接口

UMTS從物理結構上由三大部分組成:稱之為移動設備域(ME)、接入網域(UTRAN)和核心網域(CN),詳見下圖3-1。因此其系統接口就可分為域間接口和域內接口兩大類,具體的接口種類和定義詳見下表3-1。其中接入網域UTRAN與核心網CN域間的域間接口Iu接口的結構可參見下圖3-2,而接入網域內的各種Iu接口的位置可參見下圖3-3Iu接口兩側(CN側與UTRAN側)的功能分配情況具體見下表3-2,在表中,“”表示具有相應的功能。

3-1:第三代移動通信系統(UMTS)物理結構模型

3-1:關于第三代移動通信系統的接口種類和定義

3-2Iu接口的結構

3-3:接入網域內的其它各種Iu接口的位置

3-2Iu接口兩側UTRANCN間的功能分配情況

欲更多了解UMTS系統各版本網絡接口詳細內容的請進入

欲詳細了解UMTS網絡接口要求的請進入Uu接口Iu接口Iub接口

UMTS系統業務側的相關接口的傳輸帶寬(類型)詳見下表3-3。從表中可以看出,對于3G業務顆粒而言,除了E1之外,還有n×E1的業務。因此3G新業務的引入對于傳輸網的帶寬需求相對于2G2.5G系統而言增加了許多。

3-3UMTS相關接口的傳輸帶寬(類型)

4UMTS的主要功能實體及作用

對于第三代移動通信系統,在系統的組成上與第二代移動通信系統已經有了很大的不同。為此,關于第三代移動通信系統的組成,有許許多多的主要功能實體,來完成話音、數據、短信等服務。對于接入網UTRAN相對簡單,主要有RNCNode BRNC主要功能是負責接入網無線資源的管理;Node B主要功能是進行空中接口的物理層處理。而對于核心網CN就相對復雜的多,R4核心網邏輯上分為CS域、PS域,R5有引入了IMSIP多媒體核心網子系統)域。因此,UMTS的主要功能實體(包括中英文名稱、作用等)詳見下表4-1

4-1UMTS的主要功能實體及作用

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