RNC资料

RNC无线网络控制器（RNC，Radio Network Controller）是新兴3G网络的一个关键网元。

它是接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。

为了实现这些功能，RNC必须利用出色的可靠性和可预测的性能，以线速执行一整套复杂且要求苛刻的协议处理任务。

作为3G网络的重要组成部分，无线网络控制器（RNC）是流量汇集、转换、软硬呼叫转移（soft an d hard call handoffs）、及智能小区和分组处理的重点。

无线网络控制器（RN C）的高级任务包括1) 管理用于传输用户数据的无线接入载波；2) 管理和优化无线网络资源；3) 移动性控制；和4) 无线链路维护。

无线网络控制器（RNC）具有组帧分配（framing distribution）与选择、加密、解密、错误检查、监视、以及状态查询等功能。

无线网络控制器（RNC）还可提供桥接功能，用于连接IP 分组交换网络。

无线网络控制器（RNC）不仅支持传统的ATM AAL2（语音）和AAL5（数据）功能，而且还支持IP over ATM（IPoATM）和SONET上的数据包（POS）功能。

无线用户的高增长率对IP技术提出了更高的要求，这意味着未来平台必须要能够同时支持IPv4和IPv6。

RNC在典型UMTS R99网络中的位置如图二所示。

注意，实际网络传输将取决于运营商（carrier）的情况。

在R99中，RNC与节点B之间通常有一个SONET环，其功能相当于城域网（MAN）。

通过分插复用器（ADM），可从SONET环提取或向SONET环加入数据流。

这一拓扑结构允许多个RNC接入多个节点B，以形成具有出色灵活性的网络。

RNC网络接口参考点无线网络控制器（RNC）可使用表1中描述的定义明确的标准接口参考点连接到接入网和核心网中的系统。

由于RNC支持各种接口和协议，因此可被视作一种异构网络设备。

它必须能够同时处理语音和数据流量，还要将这些流量路由至核心网中不同的网元。

无线网络控制器（RNC）还必须能够支持IP与ATM实现互操作，向仅支持IP的网络生成POS流量。

因此，RNC 必须要能够支持广泛的网络I/O选件，同时提供规范、转换和路由不同网络流量所需的计算和协议处理，而且所有这些处理不能造成呼叫中断，并要提供合适的服务质量。

接口说明
Lub 连接节点B收发信机和无线网络控制器（RNC）。

这通常可通过T-1/E-1链路实现，该链路通常集中在T-1/E-1聚合器中,通过OC-3链路向RNC提供流量。

Lur 用于呼叫切换的RNC到RNC连接，通常通过OC-3链路实现。

lu-cs RNC与电路交换语音网络之间的核心网接口。

通常作为OC-12速率链路实施。

lu-ps RNC与分组交换数据网络之间的核心网接口。

通常作为OC-12速率链路实施。

NODE B
Node B通过标准的Iub接口与RNC互连，通过Uu接口与UE进行通信，主要完成Uu接口物理层协议和Iub接口协议的处理
一般，Node B主要由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成。

传输子系统：
传输子系统的主要功能是提供与RNC的接口，实现传输网络层的相关功能，完成基站与RNC之间的信息交互。

物理接口上一般以E1/T1、STM-1等形式出现，为了节约传输带宽和提高传输的可靠性，ATM反向复用（IMA，Inverse Mu ltiplexing on ATM）通常会被采用。

中频/基带子系统
中频/基带子系统功能图：
中频/基带子系统的主要功能包括：数模转换、下行发送、上行接收的物理层处理过程以及物理层的闭环处理过程。

中频子系统完成数模转换、模数转换、上下变频；基带子系统完成信道解扩解调、编译码、扩频调制的功能，其工作过程为：
下行发送处理过程：基带子系统接收到来自传输子系统的FP（Frame Proto col）包，根据3GPP 25.212协议要求完成编码，包括TB块CRC校验和码块分段、信道编码（Convolutional coding、Turbo coding、No coding）、速率匹配、交织、传输信道复用与物理信道映射等，根据3GPP 25.213、3GPP 25.211协议要求完成传输信道映射、物理信道生成、组帧、扩频调制，发送分集控制、功控合路等功能，将下行数据发送到中频子系统，TRX完成数字RRC成形滤波、插值滤波、DUC后完成数模转换，传递到射频子系统。

上行接收器处理过程：中频子系统接收来自射频子系统的信号，通过模数转换、DDC、抽取滤波、接收RRC匹配滤波、DAGC处理，得到数字基带信号，并传送到基带子系统。

基带子系统对上行基带数据进行接入信道搜索解调合专用信道解调，包括相关、信道估计、频率跟踪和RAKE合并等，得到解扩解调的软判决符号。

然后经过译码（卷积码或Turbo码）处理、FP处理传递给传输子系统。

物理层的闭环处理过程：包括AI信息的闭环处理、上下行物理层闭环功率控制处理、下行的闭环发射分集处理。

这些闭环过程都是从上行接收的信息中解调得到相关的控制信息（AI、上行TPC、下行TPC、FBI），然后将这些信息传给下行发送通道，下行发送通道再按要求使用这些信息。

射频子系统：
射频子系统一般由收发信机、双工模块、功率放大模块等模块组成，主要功能包括：上行完成接收滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变
频，然后完成模数转换、数字中频处理和RRC滤波等；下行完成RRC滤波、数字中频处理和数模转换，经过射频滤波、放大、上变频处理，经线性功率放大器放大后经过发送滤波至天馈。

收发信机模块完成上下变频、信号放大、滤波处理、AD转换、DA转换，可以支持功率控制命令、一般收发信机用两套收发通道支持收发分集。

双工模块包含双工器和LAN（Low Noise Amplify），LNA对信号起前级放大作用。

功率放大模块的主要作用是放大收发信机输出的下行信号功率。

为了支持多载波的应用，一般射频子系统还集成小信号合、分路模块。

通过分路器，将双工模块放大的上行信号分路，送到不同的收发信机，支持上行多载波；通过合路器，将多个收发信机输出的下行信号合路，送到功率放大模块进行放大，支持下行多载波应用。

天馈子系统
天馈子系统由天线、馈线、天馈避雷器、塔顶放大器（可选）等组成。

天馈子系统完成Node B空中接口信号的输入和输出。

WCDMA系统的核心频段为：上行1920~1980MHz，下行2110~2170MHz。

塔放的主要作用是将来自天线的接收信号进行放大，补偿由于馈线引入的损耗，提高系统的上行覆盖范围，同时可有效降低手机的发射功率，减小系统内的干扰噪声，提高通话质量。

控制子系统
控制子系统一般完成如下功能：完成NBAP信令处理、资源管理和操作维护功能；产生并提供整个基站的同步时钟，并对整个基站的运行和周边环境状况进行检测和监控。

3G中的Node B和RNC通过Iub接口连接，Iub接口是复杂的协议族，是基于ATM 上的媒介、信令、OAM等等，ATM能通过TDM链路传输，大部分Node B节点含有基于ATM IMA的部分2M或几个2M，而RNC节点往往是多个2M或STM-1。

早期的3G标准定义Node B和RNC之间通过TDM电路连接，在ATM层，Node B和RNC 通过ATM链路直接连接，没有ATM交换，提供以下功能：a.独立于传输层b.通过ATM IMA机制把多个TDM链路定义成一个逻辑电路c. ATM统计复用。

3G标准版本4定义了ATM的交换和QoS的保证，ATM的交换有2个好处：RNC可以是STM-1接口，大大降低了RNC的成本；提高了带宽利用率。

ATM交换机可以保证带宽分配，可以基于峰值和恒定速率的统计复用，可以基于用户的统计复用，从而提高了网络带宽的利用率。

3G传输网的构建可以采用两种方法：1. RNC节点的E1接口通过纯TDM的SDH网络和Node B节点相连接 2. RNC节点是STM-1接口，Node B 节点是E1接口，ATM交
换机用于E1到STM-1的会聚，ATM交换机可以放在RNC节点处，也可以放置在传输网络中的其他位置。

ATM交换机在3G传输网络中是必需的，但也是昂贵的，另外，安装ATM交换机不仅仅是增加ATM设备，另外还需要大量的PDH和SDH接口，Node B节点的典型配置会聚通道化的STM-1(52个E1)和本地Node B节点的20个E1。

总的ATM E1数是72个，因此1个通道化的STM-1是不够的，需要ATM层的会聚，如果仅仅是TDM的会聚，需要另外一个STM-1，另外一个STM-1中仅仅有9个E1，浪费是明显的。

而ATM交换机可以把72个ATM E1 压缩到一个VC4中，ATM交换机需要一个STM-1接口和72个E1接口，同时SDH网络也需要增加一个STM-1接口和72个E1接口，显然是个昂贵的方案，并不适合于3G传输网的应用。