在2G(GSM)技術(shù)之后,為了適應(yīng)數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)的發(fā)展,2.5G(GPRS)技術(shù)日益興起。但是速率很低,隨后才發(fā)展到3G(UMTS)通信系統(tǒng)。
3G通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下所示,這里就不再給出詳細的網(wǎng)絡(luò)符號了。
一般教科書上的介紹都將UMTS分為如下4部分:
1.UE(User
Equipment)
UE
是用戶終端設(shè)備,它主要包括射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)議棧模塊以及應(yīng)用層軟件模塊等。UE通過Uu接口與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互,為用戶提供電路域和分組域內(nèi)的各種業(yè)務(wù)功能,包括普通話音、數(shù)據(jù)通信、移動多媒體、Internet應(yīng)用(如E-mail、WWW瀏覽、FTP等)。
2.UTRAN(UMTS
Terrestrial Radio Access Network)
UTRAN,即陸地?zé)o線接入網(wǎng),分為基站(Node
B)和無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)兩部分。
(1) Node B:
Node B是WCDMA
系統(tǒng)的基站(即無線收發(fā)信機),包括無線收發(fā)信機和基帶處理部件。通過標準的Iub 接口和RNC互連,主要完成Uu
接口物理層協(xié)議的處理。它的主要功能是擴頻、調(diào)制、信道編碼及解擴、解調(diào)信道解碼,還包括基帶信號和射頻信號的相互轉(zhuǎn)換等功能。
Node B
由下列幾個邏輯功能模塊構(gòu)成:RF收發(fā)放大、射頻收發(fā)系統(tǒng)(TRX)、基帶部分(BB)、傳輸接口單元、基站控制部分。
(2) RNC(Radio
Network Controller):
RNC
是無線網(wǎng)絡(luò)控制器,主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能。具體如下:
(a)
執(zhí)行系統(tǒng)信息廣播與系統(tǒng)接入控制功能;
(b) 切換和RNC
遷移等移動性管理功能;
(c)
宏分集合并、功率控制、無線承載分配等無線資源管理和控制功能。
3.CN(Core
Network)
CN,即核心網(wǎng)絡(luò),負責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對UE
的通信和管理。主要功能實體如下:
(1) MSC/VLR(Mobile
Switching Center/Vistor Location Register)
MSC/VLR 是WCDMA 核心網(wǎng)CS域(Circuit Switching
Domain)功能節(jié)點,它通過Iu_CS 接口與UTRAN 相連,通過PSTN/ISDN 接口與外部網(wǎng)絡(luò)(PSTN、ISDN
等)相連,通過C/D 接口與HLR/AUC 相連,通過E 接口與其它MSC/VLR、GMSC 或SMC 相連,通過CAP 接口與SCP
相連,通過Gs接口與SGSN 相連。MSC/VLR 的主要功能是提供CS 域的呼叫控制、移動性管理、鑒權(quán)和加密等功能。
(2)
GMSC(Gateway
Mobile Switching Center)網(wǎng)關(guān)移動交換中心
GMSC 是WCDMA 移動網(wǎng)CS
域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)節(jié)點,是可選功能節(jié)點,它通過PSTN/ISDN 接口與外部網(wǎng)絡(luò)(PSTN、ISDN、其它PLMN)相連,通過C
接口與HLR 相連,通過CAP 接口與SCP 相連。GMSC 的主要功能是充當移動網(wǎng)和固定網(wǎng)之間的移動關(guān)口局,完成PSTN
用戶呼移動用戶時呼入呼叫的路由功能,承擔路由分析、網(wǎng)間接續(xù)、網(wǎng)間結(jié)算等重要功能。
(3)
SGSN(Serving
GPRS Support Node)GPRS服務(wù)支持節(jié)點
SGSN(服務(wù)GPRS 支持節(jié)點)是WCDMA
核心網(wǎng)PS 域功能節(jié)點,它通過Iu_PS 接口與UTRAN 相連,通過Gn/Gp 接口與GGSN 相連,通過Gr 接口與HLR/AUC
相連,通過Gs 接口與MSC/VLR,通過Ge 接口與SCP 相連,通過Gd 接口與SMS-GMSC/SMS-IWMSC相連,通過Ga
接口與CG 相連,通過Gn/Gp 接口與SGSN 相連。SGSN 的主要功能是提供PS
域的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、鑒權(quán)和加密等功能。
(4)
GGSN (Gateway
GPRS Support Node) 網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點
GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS 支持節(jié)點)是WCDMA
核心網(wǎng)PS 域功能節(jié)點,通過Gn/Gp 接口與SGSN 相連,通過Gi 接口與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Internet
/Intranet)相連。GGSN 提供數(shù)據(jù)包在WCDMA 移動網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝。GGSN 主要功能是同外部IP
分組網(wǎng)絡(luò)的接口功能,GGSN 需要提供UE
接入外部分組網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口功能,從外部網(wǎng)的觀點來看,GGSN就好象是可尋址WCDMA移動網(wǎng)絡(luò)中所有用戶IP
的路由器,需要同外部網(wǎng)絡(luò)交換路由信息。
(5)
HLR(Home
Location Register):歸屬位置寄存器
HLR(歸屬位置寄存器)是WCDMA 核心網(wǎng)CS
域和PS 域共有的功能節(jié)點,它通過C接口與MSC/VLR 或GMSC 相連,通過Gr 接口與SGSN 相連,通過Gc 接口與GGSN
相連。HLR 的主要功能是提供用戶的簽約信息存放、新業(yè)務(wù)支持、增強的鑒權(quán)等功能。
4.External
Networks
External
Networks,即外部網(wǎng)絡(luò),可以分為兩類:
(1) 電路交換網(wǎng)絡(luò)(CS
Networks):提供電路交換的連接服務(wù),如通話服務(wù)。ISDN 和PSTN均屬于電路交換網(wǎng)絡(luò)。
(2) 分組交換網(wǎng)絡(luò)(PS
Networks):提供數(shù)據(jù)包的連接服務(wù),Internet 屬于分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。
PLMN(Public
Land Mobile Network)公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)。由政府或它所批準的經(jīng)營者,為公眾提供陸地移動通信業(yè)務(wù)目的而建立和經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)路必須與公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)互連,形成整個地區(qū)或國家規(guī)模的通信網(wǎng)。PLMN
= MCC + MNC,例如中國移動的PLMN為46000,中國聯(lián)通的PLMN為46001
PSTN (
Public Switched Telephone Network )公共交換電話網(wǎng)絡(luò),一種常用舊式電話系統(tǒng)。即我們?nèi)粘I钪谐S玫碾娫捑W(wǎng)。PSTN是一種以模擬技術(shù)為基礎(chǔ)的電路交換網(wǎng)絡(luò)(CS)。
ISDN(Integrated
Service Digital
Network)的中文名稱是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),俗稱“一線通”。它除了可以用來打電話,還可以提供諸如可視電話、數(shù)據(jù)通信、會議電視等
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