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1、l第三代移动通信的提出IMT-2000是第三代移动通信系统（3G）的统称第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提出，考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，工作的频段在2000MHz，且最高业务速率为2000Kbps，故于1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统3G发展概述13G3G标准化组织标准化组织2区域标
2、准组织 (RSO)无线传输 技术 (RTT) U.S.TIA(TR 45.5)cdma2000 T1W-CDMA KoreaTTATTA1(cdma2000 ) TTA2(W- CDMA) JapanARIBW-CDMA Europe ETSI(SMG 2)W-CDMA ChinaCWTSTD-SCDMA主要的CDMA 3G提案3WCDMAWCDMA发展历程发展历程4WCDMA标准发展WCDMA标准规划清晰，制定严谨l WCDMA支持HSDPA技术，顺应未来高速无线数据业务的需求l WCDMA将分阶段引入IP，目标是实现全网的IP化，标准比较完善l WCDMA 2001/06及以后发布的协议能
3、够保持前向兼容3GPP Rel993GPP Rel43GPP Rel5 功能冻结 时间点2000/032001/032002/03GSM/GPRS核心网 WCDMA FDD电路域IP话音承载 电路域CS/MGW TD-SCDMA VoIP QoS是关键IP实时多媒体 HSDPA5185019001950200020502100215022002250ITUEuropeUSAMSSPCSADBBCDCE FAFEMSSReserveBroadcast auxiliary2165 MHz1990 MHz1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980
4、 MHzUMTSGSM 1800DECTMSS1885 MHz2025 MHz2010 MHzIMT 2000MSSUMTSJapanMSSIMT 2000MSSIMT 2000PHS18951918BC1885AA2170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSCDMATDD WLLFDD WLL19802025MHzGSM 1800CDMAFDD WLL196019201945Chinacellular(1)cellular(2)cellular(2)1805 MHz1865186518701885 1890 18951910193019451965 1970
5、19753G频谱分配6中国3G频谱分配（2002年11月）185019001950200020502100215022002250ITU1850190019502000205021002150220022501880 MHz1980 MHz1885 MHz 2025 MHz2010 MHzIMT 20002170 MHzIMT 20002110 MHz2170 MHzMSSMSSChinaMSSMSSMSSFDDFDD1920 MHzTDDTDD7中国3G频谱分配（2002年11月）l第三代公众移动通信系统的工作频段为： （一）主要工作频段： 频分双工（FDD）方式：19201980MHz21
6、102170MHz；时分双工（TDD）方式：18801920MHz、20102025MHz。 （二）补充工作频率： 频分双工（FDD）方式：17551785MHz18501880MHz； 时分双工（TDD）方式：23002400MHz，与无线电定位业务共用，均为主要业务，共用标准另行制定。 （三）卫星移动通信系统工作频段：19802010MHz21702200MHz。 8WCDMA系统结构lUMTS（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
7、。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）。l无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能。l核心网络处理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。其系统结构如下图所示。 910UMTS系统网络构成 U
8、uluUSIMMECuNode BNode BNode BNode BRNCRNClublurMSC/ VLRGMSCSGSNGGSNHLRPLMN PSTNISDN,etcINTERNETExternal NetworksCNUTRANUE11UE （User Equipment）lUE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）。lUE包括两部分：ME（The Mobile Equipment），提供应用和服务USIM（The UMTS Sub
9、scriber Module），提供用户身份识别 12UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network）lUTRAN，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。lNode 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。lRNC（Radio Network Controller）：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
10、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。13UTRAN的基本结构14RNC（Radio Network Controller）lRNC，即无线网络控制器，用于控制UTRAN的无线资源。 它通过Iu接口与电路域（MSC）和分组域（SGSN）相连。它在逻辑上对应GSM网络中的基站控制器（BSC）。 15Serving RNC与Drift RNCCNSRNCDRNCIu Iurl在WCDMA系统中，由于Iur接口的引入而产生了SRNC/DRNC的概念。l SRNC和DRNC都是对于某一个具体的UE
11、来说的,是逻辑上的一个概念。l 简单的说，对于某一个UE来说，其与CN之间的连接中，直接与CN相连，并对 UE的所有资源进行控制的RNC叫该UE的SRNC。l UE与CN之间的连接中，与CN没有连接，仅为UE提供资源的RNC叫该UE的 DRNC。l 处于连接状态的UE必须而且只能有一个SRNC，可以有0个或者多个DRNC。 16CRNC（控制RNC）CRNCIubNode BCellCellCellNode B.CN IulCRNC是对于某一个Node B(或者Cell)来说的。l直接和某Node B相连接，对该Node B资源的使用进行控制的RNC叫该Node B的Control RNC。l
12、一个Node B有且只能有一个CRNC。lCRNC对其控制的所有Node B的资源进行合理的分配和使用。17NodeBlNode 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。 同时它还完成一些如内环功率控制等的无线资源管理功能。它在逻辑上对应于GSM网络中基站（BTS）。 18CN（Core Network）lCN，即核心网络，负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理。l在WCMDA系统中，不同协议版本的核心网设备有所区别。-R
13、99版本的核心网分为电路域和分组域两大块。-R4版本的核心网也一样，只是把R99电路域中的MSC的功能改由两个独立的实体：MSC Server和MGW来实现。-R5版本的核心网相对R4来说增加了一个IP多媒体域，其他的与R4基本一样。19R99网络结构GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUMTS UTRANSS7SCPSMSSCEPSTN ISDNInternet, IntranetMSC/VLRGMSCHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干网Other PLMNAGbIu_CSIu_PSGiGpC/D/GsGr/Gs/Gd/GeGc20移动交换中心（MSC
14、）lMSC为电路域特有的设备，用于连接无线系统（包括BSS、RNS）和固定网。MSC完成电路型呼叫所有功能，如控制呼叫接续，管理MS在本网络内或与其他网络（如PSTN/ISDN/PSPDN、其他移动网等）的通信业务，并提供计费信息。21拜访位置寄存器（VLR）lVLR 为电路域特有的设备，存储着进入该控制区域内已登记用户的相关信息，为移动用户提供呼叫接续的必要数据。当MS漫游到一个新的VLR区域后，该VLR向HLR发起位置登记，并获取必要的用户数据；当MS漫游出控制范围后，需要删除该用户数据，因此VLR可看作为一个动态数据库。l一个VLR可管理多个MSC，但在实现中通常都将MSC和VLR合为一
15、体。22归属位置寄存器（HLR）lHLR为CS域和PS域共用设备，是一个负责管理移动用户的数据库系统。PLMN可以包含一个或多个HLR，具体配置方式由用户数、系统容量、以及网络结构所决定。HLR存储着本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签约业务等。l当用户漫游时，HLR接收新位置信息，并要求前VLR删除用户所有数据。当用户被叫时，HLR提供路由信息。 23鉴权中心（AuC）lAuC为CS域和PS域共用设备，是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体。AuC将鉴权和加密数据通过HLR发往VLR、MSC以及SGSN，以保证通信的合法和安全。每个AuC和对应的 HLR关联，只通过该HLR和外界
16、通信。l通常 AuC和HLR结合在同一物理实体中。24设备识别寄存器（EIR）lEIR为CS域和PS域共用设备，存储着系统中使用的移动设备的国际移动设备识别码（IMEI）。其中，移动设备被划分“白”、“灰”、“黑”三个等级，并分别存储在相应的表格中。目前中国没有用到该设备 25网关MSC（GMSC）lGMSC是电路域特有的设备。GMSC作为系统与其它公用通信网之间的接口，同时还具有查询位置信息的功能。如MS被呼时，网络如不能查询该用户所属的HLR，则需要通过GMSC查询，然后将呼叫转接到MS目前登记的MSC中。l具体由运营商决定那些 MSC可作为GMSC。26服务GPRS支持节点（SGSN）lSGSN为PS域特有的设备，SGSN提供核心网与无线接入系统BSS、RNS的连接，在核心网内，SGSN与GGSN/GMSC/HLR/EIR/SCP等均有接口。SGSN完成分组型数据业务的移动性管理、会话管理等功能，管理MS在移动网络内的移动和通信业务，并提供计费信息。27网关GPRS支持节点（GGSN）lGGSN也
