WCDMA系统网络结构

WCDMA系统由三部分CN（核心网）、UTRAN（无线接入网）和UE（用户装置）组成。

CN与UTRAN的接口定义为Iu接口，UTRAN与UE的接口定义为Uu接口。

本文将重点阐述WCDMA系统的网络结构。

其网络结构的基本特点是核心网从GSM的核心网逐步演进和过渡；而无线接入网则是革命性的变化，完全不同于GSM的无线接入网；而业务是完全兼容GSM的业务，体现了业务的连续性。

无线接入网UTRAN包括许多通过Iu接口连接到CN的RNS。

一个RNS包括一个RNC和一个或多个Node B。

Node B通过Iub接口连接到RNC上，它支持FDD模式、TDD模式或双模。

Node B包括一个或多个小区。

UTRAN内部，RNSs中的RNCs能通过Iur接口交互信息, Iu接口和Iur接口是逻辑接口。

Iur接口可以是RNC之间物理的直接相连或通过适当的传输网络实现。

UTRAN结构如图2所示。

Iu、Iur、Iub接口分别为CN与RNC、RNC与RNC、RNC与Node B之间的接口。

图3所示为ＵＴＲＡＮ接口通用协议模型。

此结构依据层间和平面间相互独立原则而建立。

协议结构包括三层，无线网络层、传输网络层和物理层。

所有UTRAN相关问题只与无线网络层有关，传输网络层只是UTRAN采用的标准化的传输技术，与UTRAN的特定的功能无关。

物理层可用E1、T1、STM-1等数十种标准接口。

控制平面包括无线网络层的应用协议以及用于传输应用协议消息的信令承载。

在Iu接口的无线网络层是无线接入网应用协议（RANAP），它负责CN和RNS之间的信令交互。

在Iur接口的无线网络层是无线网络子系统应用协议（RNSAP），它负责两个RNS之间的信令交互。

在Iur接口的无线网络层是Ｂ节点协议（NBAP），它负责RNS内部的RNC与Node B之间的信令交互。

在传输网络层三个接口统一应用ATM传输技术，3GPP还建议了可支持七号信令的SCCP、MTP及IP等技术。

应用协议在无线网络层建立承载。

信令承载与ALCAP的信令承载可同可不同。

信令承载由操作维护（Ｏ&M）建立。

用户平面包括数据流和用于传输数据流的数据承载。

数据流是各个接口规定的帧协议。

传输网络控制平面只在传输层，它不包括任何无线网络控制平面的信息。

它包括用户平面传输承载（数据承载）所需的ALCAP协议，还包括ALCAP所需的信令承载。

传输网络控制平面的引入使得无线网络控制平面的应用协议完全独立于用户平面数据承载技术。

R99核心网只是为2G向3G系统过渡而引入的解决方案，真正的WCDMA系统核心网是全IP核心网，目前在R4和R5标准中已制定了大致方案。

全IP核心网全IP核心网体系结构基于分组技术和IP电话，用于同时支持实时和非实时的业务。

此核心网体系结构可以灵活的支持全球漫游和与其它网络的互操作，诸如：PLMN、2G网络、PDN和其它多媒体VOIP网络。

此核心网主要包括三部分：GPRS网络、呼叫控制和网关。

GPRS网络部分同R99 GPRS PS网络，而GPRS网络中HLR功能由归属用户服务器提供（HSS）。

网络结构中呼叫控制部分是最重要的功能。

CSCF（呼叫状态控制功能）、MGCF（媒体网关控制功能）、R-SGW（漫游信令网关）、T-SGW（传输信令网关）、MGW（媒体网关）和MRF（多媒体资源功能）组成了呼叫控制和信令功能。

CSCF与H.323网守或SIP服务器相似。

此体系结构是一个通用结构而不是基于一个具体的H.323或SIP的呼叫控制解决方案。

用户特征文件被保存在HSS中。

与多媒体IP网络通信的信令只能通过CSCF，而业务则直接通过GGSN就可。

MRF与所有业务承载实体协调业务承载事宜，而与CSCF协商信令承载事宜。

MRF提供媒体混合、复用以及其它处理和产生功能。

与其它网络（诸如PLMN、其它PDN、其它多媒体VOIP网络和2G继承网络GSM）的互联由GGSN、MGCF、MGW、R-SGW和T-SGW支持。

其它PLMN网络与本网的信令和业务接口是它们的GPRS实体。

CSCF作为一个新的实体通过信令也参与此过程。

到继承网络的信令通过R-SGW、CSCF、MGCF、T-SGW和HSS，而和PSTN网络的业务承载接口通过MGW。

总结WCDMA系统的网络结构包括核心网和无线接入网两部分。

对于核心网采取由GSM的核心网逐步演进的思路，即由最初的GSM的电路交换的一些实体，然后加入GPRS的分组交换的实体，在到最终演变成全IP的核心网。

这样可以保证业务的连续性和核心网络建设投资的节约化。

而对于无线接入网，由于WCDMA方式是完全不同与GSM的TDMA的无线接入方式，所以无线接入网是全新的，完全不同于GSM 的基战子系统。

所以WCDMA系统的无线接入网需要重新进行无线网络规划和布站。

WCDMA网络的设计遵循了网络承载和业务应用相分离、承载和控制相分离、控制和用户平面相分离的原则，这样使得整个网络结构清晰，实体功能独立，便于模块化的实现。

什么是跳频技术跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另外一种意义上的扩频。

跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率合成器按PN码的随机规律不断改变频率。

在接收端，接收机的频率合成器受伪随机码的控制，并保持与发射端的变化规律一致。

跳频是载波频率在一定范围内不断跳变意义上的扩频，而不是对被传送信息进行扩谱，不会得到直序扩频的处理增益。

跳频相当于瞬时的窄带通信系统，基本等同于常规通信系统，由于无抗多径能力，同时发射效率低，同样发射功率的跳频系统在有效传输距离内小于直扩系统。

跳频的优点是抗干扰，定频干扰只会干扰部分频点。

用于语音信息的传输，当定频干扰只占一小部分时不会对语音通信造成很大的影响。

跳频的高低直接反映跳频系统的性能，跳频越高抗干扰的性能越好，军用的跳频系统可以达到每秒上万跳。

实际上移动通信GSM系统也是跳频系统，其规定的跳频为每秒217跳。

出于成本的考虑，商用跳频系统跳速都较慢，一般在50跳/秒以下。

由于慢跳跳频系统实现简单，因此低速无线局域网产品常常采用这种技术。

[FAQ]移动通信中的一些常见英文全称和缩写本文提供了一些常见的wireless名词解释。

学习J2ME，了解一些相关的无线科技是很必要的。

网上关于wireless的资料很多，但也很杂乱。

本文试图提供一个方便的参考。

如果有什么不妥的地方，或是你想补充什么内容，欢迎您E-mail我，或是回帖。

以便更新本文档。

本文涉及的名词1。

1G/2G/2.5G/3G, GSM, GPRS, UTMS, CDMA.2。

W AP and WML, i-Mode and CHTML.3。

Bluetooth, Wireless LAN, HomeRF。

4。

SyncML, VoiceXML.－－－－－－－－－－－什么是1G/2G/2.5G/3G1G（first generation）表示第一代移动通讯技术。

如现在以淘汰的模拟移动网。

2G（second generation）表示第二代移动通讯技术。

代表为GSM。

以数字语音传输技术为核心。

2.5G是基于2G与3G之间的过渡类型。

代表为GPRS。

比2G在速度、带宽上有所提高。

可使现有GSM网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入。

3G（third generation）表示第三代移动通讯技术。

面向高速、宽带数据传输。

国际电信联盟（ITU）称其为IMT-2000（International Mobile Telecom- munication）。

最高可提供2Mbp/s的数据传输速率。

主流技术为CDMA技术代表有WCDMA（欧，日）、CDMA2000（美）和TD－SCDMA（中）。

－－－－－－－－－－－什么是GSM全球移动通讯系统（Global system for Mobile communications）的英文缩写。

2G的主流技术，数据速率为9.6kb/s。

－－－－－－－－－－－什么是GPRS通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文缩写。

是一种基于GSM系统的无线分组交换技术。

是2.5G的主流技术。

理论最高数据速率为171.2 kb/s 。

－－－－－－－－－－－什么是UMTSUMTS（Universal Mobile Telecommunication System）通用移动通信系统的英文缩写。

由欧洲电信标准协会（ETSI）负责UMTS的标准化工作。

并与ITU负责的IMT- 2000协调一致。

它是ITU IMT-2000的重要组成部分。

UMTS使用ITU分配的、用于陆地和卫星无线通信的频带。

它可通过移动或固定、公用或专用网络接入，与GSM和IP兼容。

可支持2Mb/s的数据速率。

－－－－－－－－－－－什么是CDMA（注：这里指3G的CDMA）码分多址的英文缩写，是目前公认的3G主流技术。

目前存在3种3G的主流CDMA标准，分别是WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。

前两者分别由欧洲和美国提出，TD-SCDMA由中国提出（大唐电信），已被ITU和3GPP 所接受。

其中，WCDMA和CDMA2000是FDD模式，而TD－SCDMA是TDD模式（注：FDD－频分双工，需用两个频段进行收发；TDD－时分双工，采用同一个频段，但以不同的时隙进行。

）－－－－－－－－－－－WAP和WMLWAP是无线应用协议（Wireless Application Protocal）的英文缩写。

它是无线互联网上的一系列协议的组合。

面向移动电话等小型、窄带的移动设备。

WAP能够运行于各种无线网络之上，如GSM、GPRS、CDMA等。

WML是无线注标语言（Wireless Makeup language）的英文缩写。

支持W AP技术的手机能浏览由WML描述的Internet内容。

－－－－－－－－－－－I-mode 和CHTMLi-mode是日本电信（NTT）的子公司DoCoMo在日本市场推出的无线通讯服务。

是目前世界上使用人数最多（都在日本）的无线互联网服务。

I-mode 和W AP 的主要区别在于：I-mode 的内容是用CHTML写成的，因此现行的大部分网络内容只要稍做修改可以使用；而WAP 使用的是WML，现有的网络内容必须转化为WML才能被W AP所使用。

CHTML（Compact HTML）HTML的一种变体。

与HTML大部分兼容。

（注：建议大家去看看，很Cool。

）－－－－－－－－－－－蓝牙（BlueTooth）蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的无线电技术。

能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。

它的标准是IEEE802.15。