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1、1,WCDMA无线网络接口和流程,2,课程目标,了解UTRAN的相关接口协议和功能 了解无线侧的基本信令流程和基本呼叫流程,学习完本课程，您将能够：,3,课程内容,T,第一章 UTRAN网络结构 第二章 UTRAN接口协议和功能 第三章 基本信令流程,4,UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network CN Core Network UE User Equipment,UMTS体系结构,5,UTRAN体系结构,6,接口协议结构的原则是层与平面在逻辑上相互独立，如果需要，在将来的协议版本协议层、甚至一个平面内的所有层可以改变。,UTRAN接口的一般协议模型
2、,7,UTRA FDD/TDD Service,Physical Bearer Service,Radio Bearer Service,Iu Bearer Service,Backbone Network Service,Radio Access Bearer Service,CN Bearer Service,UMTS Bearer Service,TE/MT Local Bearer Service,External Bearer Service,End-to-End Service,Bearer service: 承载业务。具有能力、延迟、BER的信息传播途径。,UMTS承载分层结构,
3、8,UE的工作模式,UE有两种基本的运行模式：空闲模式和连接模式 空闲模式：UE处于待机状态，没有业务的存在，UE和UTRAN之间没有连接，UTRAN内没有任何有关此UE的信息；通过非接入层标识如IMSI、TMSI或P-TMSI等标志来区分UE； 连接模式：当UE完成RRC连接建立时，UE才从空闲模式转移到连接模式； 在连接模式下，UE有4种状态： Cell-DCH, Cell-FACH, Cell-PCH, URA-PCH,9,UE在连接模式下的状态,Cell-DCH： UE处于激活状态，正在利用自己专用的信道进行通信，上下行都具有专用信道，UTRAN准确的知道UE所位于的小区中 Cell-
4、FACH UE处于激活状态，但是上下行都只有少量的数据需要传输，不需要为此UE分配专用的信道，下行的数据在FACH上传输，上行在RACH上传输，下行需要随时监听FACH上是否有自己的信息，UTRAN准确的知道UE所位于的小区，保留了UE所使用的资源，所处的状态等信息。,10,UE状态示意图,11,UE在连接模式下的状态,Cell-PCH UE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，以便收听寻呼，因此UE此时进入非连续接收，可有效的节电。 UTRAN准确的知道UE所位于的小区，这样， UE所位于的小区变化后，UTRAN需要更新UE的小区信息。 URA-PCH UE上下行都没有数据传送，需要监听P
5、ICH，进入非连续接收， UTRAN只知道UE所位于的URA（UTRAN Registration Area，一个URA包含多个小区），也就是说，UTRAN只在UE位于的URA发生变化后才更新其位置信息，这样更加节约了资源，减少了信令。,12,Serving RNC与Drift RNC,在WCDMA系统中，由于Iur接口的引入而产生了SRNC/DRNC的概念。 SRNC和DRNC都是对于某一个具体的UE来说的,是逻辑上的一个概念。 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。 UE与CN之间的连接中，与CN没有连接，
6、仅为UE提供资源的RNC叫该UE的DRNC。 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,13,CRNC,CRNC是对于某一个Node B(或者Cell)来说的 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 一个Node B有且只能有一个CRNC CRNC对其控制的所有Node B的资源进行合理的分配和使用,14,Source RNC与Target RNC,SRNS Relocation就是将某个UE的SRNC的角色由一个RNC转到另外一个 RNC的过程. SRNS Relocation前，该UE的
7、SRNC (Serving RNC)叫Source RNC， 即将承担SRNC角色的目标RNC叫Target RNC. Source RNC和Target RNC是在一次SRNS Relocation过程中对于不同RNC的称谓.,15,思考题,UTRAN网络具有哪些接口？ UE具有哪些工作模式？ Serving RNC、Drift RNC、CRNC、Source RNC、Target RNC的区别是什么？,16,本章小结,本章主要介绍了UTRAN网络的一些基本知识。,17,课程内容,T,第一章 UTRAN网络结构 第二章 UTRAN接口协议和功能 第三章 基本信令流程,18,第二章 UTRAN
8、接口协议和功能,Iu接口 Iur接口 Iub接口 Uu接口,19,Iu接口体系结构,20,RANAP: Radio Access Network Application Part,Iu接口协议栈结构,21,移动性管理功能 位置区报告 SRNS Relocation RNC间硬切换和系统间切换 无线接入承载（RAB）管理功能 RAB的建立，更改，释放 Iu数据传输 正常数据传输 异常数据传输 UE-CN连接信息的透明传输,Iu接口功能（1）,22,寻呼（Paging) Iu释放 安全性模式控制 过载控制 公共UE ID（IMSI）的管理 Iu信令跟踪管理 Iu接口异常管理 CBS(Cell Br
9、oadcast Service)控制,Iu接口功能（2）,23,第二章 UTRAN接口协议和功能,Iu接口 Iur接口 Iub接口 Uu接口,24,Iur接口逻辑模型,25,Physical (Full Rate E1 or STM1 Optical),ATM Lower Layers,AAL2,AAL5 - SAAL NNI,MTP3-B,Q.2150,Q.2630,Q.AAL2,Frame Protocol,Unrestricted Digital Voice Data,SCCP,RNSAP,RLC / MAC,CS Bearer,Control Signaling,RNSAP: Radi
10、o Network Subsystem Application Part,Iur接口协议栈结构,26,支持RNC间移动性的基本功能 支持SRNC relocation RNC间的Cell Update和URA Update RNC间寻呼 报告协议错误 专用信道功能 切换时，在DRNC中建立、更改、释放专用信道 Iur接口上DCH传输块的传输 通过专用测量报告过程和过虑控制管理DRNS中的无线链路 RL的管理，压缩模式的管理,Iur接口功能,27,公共信道功能 Iur接口上公共传输信道的建立，删除， 公共传输信道用于传输DRNC中处于公共信道状态UE的信息 将MAC-d和MAC-c相分离 MAC
11、-d和MAC-c之间的流控 全局资源管理（Global Resource Management) RNC间公共测量 RNC间Node B定时信息传输,Iur接口功能,28,第二章 UTRAN接口协议和功能,Iu接口 Iur接口 Iub接口 Uu接口,29,NBAP: Node B Application Part RRC: Radio Resource Control RLC: Radio Link Control MAC: Medium Access Control,Iub接口协议栈,30,公共功能 公共传输信道管理 Iub公共信道数据传输 NodeB逻辑O&M（小区配置，故障管理，闭塞等维
12、护功能） 系统信息管理 公共测量 资源核查 异常管理 定时和同步管理,Iub接口功能（1）,31,专用功能 专用传输信道管理 无线链路（RL）监控 专用测量管理 定时和同步管理 上行外环功控 Iub专用数据传输 下行功率漂移的平衡 压缩模式控制,Iub接口功能（2）,32,第二章 UTRAN接口协议和功能,Iu接口 Iur接口 Iub接口 Uu接口,33,Uu接口协议栈结构,34,传输信道复用和码组合信道解复用 码组合传输信道到物理信道的映射 宏分集合并/分发和软切换执行 传输信道错误检测，并向高层指示 FEC编解码和交织/去交织 速率匹配 功率加权和物理信道合并 闭环功率控制 开环功控,Uu
13、接口L1功能（1）,35,调制/解调和扩频/解扩 频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步 测量并向高层指示 压缩模式支持 收发分集 其他基带处理功能,Uu接口L1功能（2）,36,MAC: 媒体接入控制,37,逻辑信道到传输信道的映射 根据瞬时数据速率选择传输格式 UE内不同数据流的优先级处理 动态调度UE之间优先级处理 公共传输信道上标示不同UE 在公共传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层 在专用传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集,该传输块集来自/发送到物理层 业务量测量 动态传输信道类型切换 加密,MAC功能,
14、38,MAC: 逻辑信道映射(UE),39,通过变更每TTI(Transmission Time Interval, 为10ms整数倍) 内传送量来控制瞬时比特速率 Transport Block (TB): 从逻辑信道上来的需要传送的一个比特序列 Transport Block Size: TB的大小 Transport Block Set: 在一个TTI中传送的一组TB(从逻辑信道上复用) Transport Block Set Size: TBS中包含所有的比特长度,MAC: Transport Formation Selection,40,Transport Format (TF) 定
15、义Transport Block Set (Transport Block Size, Transport Block Set Size),Transport Format Set (TFS): 一个传输信道可能的TF集合 MAC在每个TTI选择其中的一个TF,Transport Format Combination (TFC): 每个TTI，不同传输信道选定的TF的集合,Transport Format Combination Set (TFCS): 定义所有TFC可能的组合情况 这样MAC能够进行不同传输信道的动态传输速率控制,MAC: Transport Formation Select
16、ion,41,RLC: 无线链路控制,42,分段、组装和填充 用户数据传输 使用不同的传输模式进行差错纠正 顺序传递高层PDU、 复制检查 流量控制 序列号检查（UM） 协议错误检测和恢复 加密 挂起/恢复功能,RLC功能,43,PDCP：分组数据转换协议 BMC：广播多播控制协议,44,映射网络PDU从网络协议到RLC协议 头压缩/解压缩，以减少上层数据中的冗余控制信息，提高空中接口传输效率 TCP/IP (RFC2507) - Non-realtime IP RTP/UDP/IP (RFC3095, ROHC) in Rel4 - Realtime IP (e.g. VoIP) 支持无损迁移(Lossless SRNS Relocation) 缓存、重发高层数据,PDCP功能,45,小区广播消息存储 业务量监测和CBS(Cell Broadcast Service)无线资源请求 BMC消息调度 传送BMC消息到UE 向上层传送BMC消息,BMC功能,46,RRC: 无
