1、3G WCDMA/TD-SCDMA 網絡結構 無線接入網+傳輸網 核心網+傳輸網主要內容1WCDMA 系統系統3G WCDMA系統包括三大部分： 終端（UE） 核心網（CN） 無線接入網（RAN）整個系統可分為兩個域： UE 用戶設備域 （ User Equipment Domain） CN RAN 基本架構域 （Infrastructure Domain）有時，核心網和無線接入網又合稱承載網2WCDMA/TD-SCDMA 網絡基本結構網絡基本結構 IPNetworkGGSNSGSNMSC/VLRRNCNode BNode BIu PSRNCNode BNode BIubUuIu CSIurG

2、MSCMSC/VLRSGSN33G WCDMA系統相關名詞系統相關名詞UMTS ：Universal Mobile Telecommunication System, 通用移動通信系統（對應于3GPP標準）RAN： Radio Access Network，無線接入網UTRAN： UMTS Terrestrial Radio Access Network , UMTS 地面無線接入網CN: Core Network, 核心網UE：User Equipment，用戶設備 USIM：UMTS Subscriber Identity Module ，UMTS用戶識別模塊ME： Mobile Equi

3、pment, 移動設備MAP: Mobile Application Part , 移動應用部分（信令）ATM: Asynchronous Transfer Mode, 異步傳輸模式4UMTS 無線接入網（無線接入網（UTRAN） 結構結構MSC/VLRSGSNRNCRNCNode BNode BNode BNode BUSIMMEIuCSIuPSCuUuIubIurUEUTRANCN5UTRAN 基站（Node B）基站（基站（NODE B)主要功能主要功能 對用戶終端： 實現Uu接口的無線接入物理信道功能，即把傳輸信道的信息映射到無線物理信道上，并通過空中接口（Uu）發送到終端。對網絡端：

4、通過定義的NBAP協議來實現Iub接口的功能。 根據RNC的控制指令來管理和配置小區的公共資源以及與UE有關的專用資源。 NODE B是由多個稱為小區的邏輯實體組成。每個小區都有自己的ID和擾碼。UE識別小區主要通過識別擾碼和小區ID. R5及以后的版本，在NODE B中還增加了HSDPA和HSUPA功能，如快速調度、數據包重發等。6UTRAN 無線網絡控制器（無線網絡控制器（RNC） 無線網絡控制器（無線網絡控制器（RNC)RNC)的主要功能的主要功能 RNC是無線接入網（UTRAN)的交換和控制中心。 它主要包括兩部分功能： 1. UTRAN無線資源管理(RRM) 接入控制 切換 負載控制

5、 功率控制（內環功控） 信道配置和重配等 2. 控制功能 小區（基站）的管理控制 無線承載（RB）數據處理和管理 業務和信令承載建立和釋放 UTRAN的安全功能 數據庫管理 UE定位等 7UTRAN 無線網絡控制器（無線網絡控制器（RNC） 無線網絡控制器（無線網絡控制器（RNC)RNC)的邏輯分類的邏輯分類 RNC在邏輯功能上又分為 控制RNC( Controlling RNC ,CRNC) 服務RNC（Service RNC, SRNC） 漂移RNC (Drift RNC, DRNC) RNC中用于控制基站公共傳輸資源的功能，稱為CRNC。 RNC中針對某個用戶業務數據（專用信道）的處理和

6、控制功能，稱為SRNC。 DRNC 是相對SRNC來說的，當某個移動用戶從SRNC控制的小區移動到其它RNC控制的小區，并產生軟切換（通過RNC之間的Iur接口進行分集合并）時，除SRNC之外的RNC就稱為DRNC。 在R5和R6的版本中，RNC的功能并無太多的變化，但在內部和外部的傳輸網絡部分增加了基于IP的選項。HSXPA的大部分功能都是增加在NODE B。 8UTRAN 接口和傳輸網接口和傳輸網UU： 移動終端與基站的無線空中接口，無線物理傳輸層，上、下行各5MHz帶寬。R5: 在R99/R4的基礎上，空中接口增加了與HSDPA相關的物理信道。Iub： RNC與NodeB之間的接口，接口

7、信令：NBAP。R99/R4：Iub接口采用ATM傳輸方式，物理層可以是多個E1（28）或STM1。R5： Iub接口采用ATM傳輸方式或IP方式，由于引入HSDPA，傳輸數據量大大增加，物理層一般使用STM-1。 Iur： RNC與RNC之間的接口，接口信令：RNSAPR99/R4：Iur接口也采用ATM傳輸方式，物理層一般使用STM1。R5： Iur接口采用ATM傳輸方式或IP方式，物理層一般采用STM1。Iu-CS: RNC 與電路域核心網之間的接口，接口信令：RANAPIu-PS: RNC 與分組域核心網之間的接口，接口信令：RANAPR99/R4：Iu接口采用ATM傳輸方式，物理層一

8、般使用12個STM1。R5： Iu接口采用ATM傳輸方式或IP方式，物理層一般采用12個STM1。 9UMTS 無線接入網組網無線接入網組網10WCDMA/TD-SCDMA 核心網核心網 3G WCDMA與TD-SCDMA二個無線接入系統使用相同的 核心網，又稱UMTS系統核心網。隨著技術的演進，核心網目前主要有以下版本： R99 版核心網 R4 版核心網 R5 版核心網113GPP UMTS R993GPP UMTS R99 核心網核心網RAN“call”TDMCS域“session”IP BackbonePS域Intranet/ InternetPSTNAuCSGSNGGSNMSC/VLR

9、GMSCHLR12WCDMA/TD-SCDMA 核心網（核心網（R99 版）版）MSC（ 移動交換中心）移動交換中心）： 執行本區域內所有UE的電路交換業務的發起、建立和釋放以及切換等。VLR（訪問位置寄存器）：負責用戶的位置登記和位置信息更新，存儲位于管轄區內的移動用戶信息。在GSM中VLR是獨立的，而3G中VLR與MSC成為一個整體，所以常寫成“MSC/VLR”。GMSC(網關移動交換中心）：移動呼叫的路由迂回功能。負責和其它網絡的輸入/輸出連接。HLR（歸屬位置寄存器）：負責管理移動用戶的永久信息的數據庫。如計費、簽約和IMSI等信息。AuC(鑒權中心）：負責存儲移動用戶用于鑒權和在空中

10、接口加密所需的數據。AuC為CS域和PS域共用設備是存儲用戶鑒權算法和加密密鑰的實體，AuC將鑒權和加密數據通過HLR發往VLR MSC以及SGSN 以保證通信的合法和安全。每個AuC和對應的 HLR關聯只通過該HLR和外界通信通常AuC和HLR結合在同一物理實體中。SGSN：（服務GPRS支持節點）：在分組域執行類似于MSC/VLR的功能。GGSN（網關支持節點）：主要完成移動性管理、路由選擇和轉發，以及不同網絡之間數據格式、信令協議和地址信息的轉換。13(5) 設備識別寄存器EIREIR為CS域和PS域共用設備存儲著系統中使用的移動設備的國際移動設備識別碼IMEI 其中移動設備被劃分白灰黑

11、三個等級并分別存儲在相應的表格中目前中國沒有用到該設備14R99核心網的特點核心網的特點1.核心網絡分為CS電路域和PS分組域，核心網和接入網之間的Iu接口采用ATM;2.核心網絡電路域基于TDM承載技術，信令是RANAP,MAP,ISUP/TUP, 并引入電路域基于64K 的視頻業務;3.核心網絡分組域基于GPRS技術，GTP隧道延伸到接入網;4.TC單元放置在核心網側;5.系統安全性的增強; 設備識別寄存器EIREIR為CS域和PS域共用設備存儲著系統中使用的移動設備的國際移動設備識別碼IMEI 其中移動設備被劃分白灰黑三個等級并分別存儲在相應的表格中目前中國沒有用到該設備153GPP 3

12、GPP UMTS R4UMTS R4 核心網核心網CS-Domain“call”PSTN TDM, ATM or IPGMSCServerMSCServerMSCGMSC“session”IP BackbonePS-DomainRNCIntranet/ InternetAuCHLRSGSNGGSNMGWMGW16R4新增新增CS接口及協議棧接口及協議棧MGWMcMcNbNcMSC ServerMGWGMSC ServerBICCMTP3MTP3BM3UAMTP2SSCF/SSCOPSCTPMTP1AAL5/ATMIPRTPAAL2語 音 幀UDP/IPATMPCM H.248SCTPUDPMT

13、P3B IPSSCF/SSCOP/AAL517R4核心網特點核心網特點n R4標準是R99標準的超集，反向兼容R99網絡； 電路域引入基于軟交換的控制和承載分離構架；n R4電路域支持多種方式的核心網絡承載技術：TDM /ATM /IPn R4的信令增加可選類型：基于IP承載的SS7信令 ； 基于BICC的電路域呼叫信令;n R4承載和控制分離模型下，通過帶外信令建立免編解碼器的話路連接，TC單元被延伸到網關側，節省網絡建設投資；n R4標準引入新的業務與網絡結構基本無關，R4對LCS、STREAM等業務進行了增強；183GPP UMTS R53GPP UMTS R5 核心網核心網CS-Dom

14、ain“call”PSTN TDM, ATM or IPGMSCServerMSCServerMSCGMSC“session”IP BackbonePS-DomainRNCIntranet/ InternetSGSNGGSNMGWMGWIM Sub-SystemIM Sub-System SIP SIPCSCF“IPv6 Based”IPv6 Based”MGWMGCFHSSSCP19R5核心網特點核心網特點n R5引入IP多媒體域IMS，在IMS域實現全業務的融合思路。 IMS域為疊加域；n 引入基于SIP的多媒體呼叫信令協議，實現端到端的IP多媒體業務；n 為了解決用戶IP地址的問題，IP

15、v6成為網絡必選，IPv4成為網絡可選；n HLR演進為HSS系統。n R5之后WCDMA的核心網主架構基本穩定，R6/R7以后主要是業務功能的增強和完善，包括：WLAN和3G的融合、MBMS、Presence等等。20WCDMA協議版本的演進協議版本的演進R4R5R99核心網：分CS（電路域）和PS（分組域）接入網：引入WCDMA UTRAN，接入網之間ATM核心網和接入網之間的Iu接口基于ATM電路域結構的變化：實現承載與控制分離。MSC被MSC Server和MGW兩個獨立的功能實體所替代。核心網電路域可采用IP/ATM/TDM組網方式，支持多種傳輸技術：IP、ATM、TDM核心網增加I

16、MS（IP多媒體子系統）接入網向IP方向發展, 呼叫基于會話發起協議（SIP） 增強的IP QoS能力，支持端到端的IP多媒體業務無線接入網：HSDPA，接入網之間增加IP傳輸選項200020012002規范完成時間21R99 核心網電路域組網核心網電路域組網22R4 核心網電路域組網核心網電路域組網233G本地網網元設置原則本地網網元設置原則1、MSC Server集中放置集中放置2、1個個MSC Server最大容量建議最大容量建議120萬。當萬。當MSC Server容量超過容量超過100萬時，要考慮容災萬時，要考慮容災（雙歸屬）（雙歸屬） 機制機制 ；原則上每個原則上每個RNC相應的設

17、置相應的設置1個個MGW 1、原則上每個、原則上每個3G本地網單獨設置本地網單獨設置HLR，10萬萬用戶以下的用戶以下的3G本地網不單獨設置本地網不單獨設置HLR. 2、1個個HLR最大容量建議設置為最大容量建議設置為120萬萬3、HLR采用備份或者采用備份或者N+1備份備份集中集中集中集中分散分散24NodeBNodeBRNC3G長途網長途網IubRNCMGW城區BMSC SERVERPSTNMGWNodeBNodeBRNCIP/TDM核心網機房核心網機房2核心網機房核心網機房3城區C省會等大城市省會等大城市組網特點：組網特點：MGW間可以采用有間可以采用有QOS保證的點到點的保證的點到點的

18、IP承載，便于開通局內承載，便于開通局內TrFO功能，節省功能，節省TC資源，節省傳輸，提高話音質量；資源，節省傳輸，提高話音質量；其中一個其中一個MGW兼做關口和匯接兼做關口和匯接MGW，既簡化拓撲，又可以集中管理既簡化拓撲，又可以集中管理TC資源；資源；城區A核心網機房核心網機房1MGW集中設置TC3G本地網網絡拓撲本地網網絡拓撲用戶密集地區用戶密集地區25組網特點：組網特點：區域中心的區域中心的MGW兼做匯接功能，各衛星地市的兼做匯接功能，各衛星地市的MGW與之進行星型與之進行星型TDM組網；組網；衛星地市的衛星地市的MGW，負責本地區負責本地區3G話務的就近接入及與話務的就近接入及與PSTN的的GW的就近互通；的就近互通；適用于地理位置臨近的幾個地市內，存在一個相對發達的中心城市的環境下組網；適用于地理位置臨近的幾個地市內，存在一個相對發達的中心城市的環境下組網；區域中心 （區號1）NodeBNodeBRNCIubRNCNodeBNodeBRNC3G長途網長途網NodeBNodeBRNCMSC SERVERMGWMGWMGWMGWMGW