UMTS-的网络结构及协议解析课件.ppt

1、UMTS的网络结构和协议 UMTS体系体系结构结构IuUTRANUEUuUTRANUMTS Terrestrial Radio Access NetworkCNCore NetworkUEUser Equipment CNUTRAN体系结构体系结构RNSRNCRNSRNCCore NetworkNode BNode BNode BNode BIuIuIurIubIubIubIub 基本概念基本概念基本概念基本概念nServing RNC与与Drift RNCnSource RNC与与Target RNCnCRNC 在在WCDMA系统中，由于系统中，由于Iur接口的引入而产生接口的引入而产生了了

2、SRNC/DRNC的的概念概念SRNC和和DRNC都是对于某一个具体的都是对于某一个具体的UE来说的来说的,是逻辑上的一个是逻辑上的一个概念概念简单的说，对于某一个简单的说，对于某一个UE来说，其与来说，其与CN之间的连接中，直接与之间的连接中，直接与CN相连，并对相连，并对UE的所有资源进行控制的的所有资源进行控制的RNC叫该叫该UE的的SRNCUE与与CN之间的连接中，与之间的连接中，与CN没有连接，仅为没有连接，仅为UE提供资源的提供资源的RNC叫该叫该UE的的DRNC处于连接状态的处于连接状态的UE必须而且只能有一个必须而且只能有一个SRNC，可以有，可以有0个或者个或者多个多个DRN

3、C SRNS Relocation就是将某个就是将某个UE的的SRNC的角色由一个的角色由一个RNC转转到另外一个到另外一个 RNC的过程的过程SRNS Relocation前，该前，该UE的的SRNC(Serving RNC)叫叫Source RNC， Source RNC后，该后，该UE的的SRNC叫叫Target RNCSource RNC和和Target RNC是在一次是在一次SRNS Relocation过程中对过程中对于不同于不同RNC的称谓的称谓SRNC/DRNCCNSRNCDRNCIuIur在在RNC之间切换的时候：之间切换的时候：与与CN有连接，为有连接，为UE提供资源的提供

4、资源的RNC叫叫SRNC；与与CN没有连接，为没有连接，为UE提供资源的提供资源的RNC叫叫DRNCSource RNC/Target RNC在在RNC之间迁移的时候：之间迁移的时候：原来为原来为SRNC的的RNC叫叫Source RNC；将要成为将要成为SRNC的的RNC叫叫Target RNC。CNCNSource RNCTargetRNCRNCIuIuIurServingRNCCRNC从资源管理的角度来看：从资源管理的角度来看：管理管理NodeB资源的资源的RNC叫这些叫这些NodeB的的CRNC。一个一个NODE B有且仅有一个有且仅有一个CRNCCNCRNCIu通用的协议模型 App

5、licationProtocolDataStream(s)ALCAP(s)TransportNetworkLayerPhysical LayerSignallingBearer(s)TransportUserNetworkPlaneControl PlaneUser PlaneTransportUserNetworkPlaneTransport NetworkControl PlaneRadioNetworkLayerSignallingBearer(s)DataBearer(s)Iu接口体系结构接口体系结构Core Network (CN)UTRANNode BNode BNode BNod

6、e BRNCIu Interface “Iu-BC” “Iu-CS”BCDomainCSDomainPSDomain “Iu-PS”RNCIu(CS域域)接口协议栈结构接口协议栈结构Q.2150.1Q.2630.1RANAPIu UP ProtocolLayerTransportNetworkLayerPhysical LayerTransportUserNetworkPlaneControl PlaneUser PlaneTransportUserNetworkPlaneTransport NetworkControl PlaneRadioNetworkLayerATMSSCOPAAL5SS

7、COPSSCF-NNIAAL2AAL5MTP3bMTP3bSCCPSSCF-NNIIu(PS域域)接口协议栈结构接口协议栈结构SSCF-NNISSCOPAAL5IPSCTPSCCPSSCF-NNIMTP3-BM3UARANAPIu UP ProtocolLayerTransportNetworkLayerPhysical LayerTransportUserNetworkPlaneControl PlaneUser PlaneTransportUserNetworkPlaneTransport NetworkControl PlaneRadioNetworkLayerATMAAL5IPUDPG

8、TP-UPhysical LayerATMIu(BC域域)接口协议栈结构接口协议栈结构 Transport Network Layer Radio Network Layer SABP Protocol Layer SA Broadcast Plane Transport User Network Plane AAL5 IP TCP Physical Layer ATM Iu接口功能接口功能 Iu接口功能接口功能 无线接入承载管理功能无线接入承载管理功能 无线资源管理功能无线资源管理功能 Iu链路管理功能链路管理功能 Iu用户面（用户面（RNL）管理功能）管理功能 移动性管理功能移动性管理功能

9、 安全性功能安全性功能 业务和网络接入功能业务和网络接入功能 Iu协调功能（协调功能（Paging）接口协议及功能接口协议及功能接口协议及功能接口协议及功能nIu接口接口nIur接口接口nIub接口接口nUu接口接口Iur接口协议栈结构接口协议栈结构SSCF-NNISSCOPMTP3-BAAL5IPSCTPSCCPAAL5SSCF-NNISTC (Q.2150.1)RNSAPIur DataStream(s)TransportNetworkLayerPhysical LayerTransportUserNetworkPlaneControl PlaneUser PlaneTransportUs

10、erNetworkPlaneTransport NetworkControl PlaneRadioNetworkLayerATMALCAP(Q.2630.1)AAL2SSCF-NNISSCOPMTP3-BIPSCTPSSCF-NNIM3UAM3UAIur接口功能接口功能 Iur接口功能接口功能 传输网络管理传输网络管理 公共传输信道的业务管理公共传输信道的业务管理准备公共传输信道资源准备公共传输信道资源寻呼寻呼 专用传输信道的业务管理专用传输信道的业务管理RL建立建立/增加增加/删除删除测量报告测量报告 对公共和专用测量目标的测量报告对公共和专用测量目标的测量报告接口协议及功能接口协议及功能接

11、口协议及功能接口协议及功能nIu接口接口nIur接口接口nIub接口接口nUu接口接口Iub接口协议接口协议栈栈Node BApplication Part(NBAP)AAL Type 2ALCAPTransportLayerPhysical LayerRadioNetworkLayerRadio NetworkControl PlaneTransportNetworkControl PlaneDCH FPRACH FPATMDSCH FPAAL Type 5User PlaneSSCF-UNISSCOPAAL Type 5SSCF-UNISSCOPQ.2630.1Q.2150.2FACH F

12、PPCH FPUSCH FPCPCH FPIub接口功能接口功能 Iub接口功能接口功能 Iub传输资源管理传输资源管理 NodeB逻辑逻辑OM 特定实现特定实现OM的传输的传输 系统信息管理系统信息管理 公共信道业务管理公共信道业务管理 专用信道业务管理专用信道业务管理 共享信道管理共享信道管理 定时和同步管理定时和同步管理接口协议及功能接口协议及功能接口协议及功能接口协议及功能nIu接口接口nIur接口接口nIub接口接口nUu接口接口Uu接口协议栈结构接口协议栈结构L 3controlcontrolcontrolcontrolL o g ic a lC h a n n e lsT ra

13、n sp o rtC h a n n e lsC -p la n e sig n a llin gU -p la n e in fo rm a tio nP H YL 2 /M A CL 1R L CD CN tG CL 2 /R L C M A CR L CR L CR L CR L CR L CR L CR L CD u p lic a tio n a v o id a n c eU u S b o u n d a ryB M CL 2 /B M CR R Cc o n tro lP D C PP D C PL 2 /P D C PD CN tG CUE工作的模式和状态Idle模式lUE处

14、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Connected模式Cell-DCH, Cell-FACH, Cell-PCH, URA-PCHCell-DCHlUE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-FACHCell-FACHlUE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，

15、所处的状态等信息Cell-PCHlUE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 Cell-PCH和URA-PCHlUTRAN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-PCHlUE上下行都没有数据传送，需要监听PICH，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，减少了信令有关AREA的概念Service area,

16、 Zones for Regional Subscription (RSA), Group call areaLocation area (LA), Routing area (RA), MSC area, VLR area, SGSN areaRNC area, UTRAN registration area (URA), Cell areaService area, RSA, Group call area在Service area中，无需知道移动终端的具体位置就可以打通移动用户的电话。服务区是一个很大的概念，一个Service area可以涵盖一个或几个国家的地域。一个服务区中可以同时存

17、在几个PLMN网。RSA区是为了确定移动用户的漫游地域由PLMN网络操作员在HLR中定义的概念。对一个未限定的移动用户来说，每一个RSA区都是Service area的一个子集。RSA信息由HLR传入VLR或SGSN中，在这里经过分析，可以得到用户允许被漫游的位置区（LA）的信息。每个RSA区分为数个子区（zone），RSA区可以跨PLMN，但zone不可以跨PLMN。Group call area 是针对特定的语音群组呼叫业务或语音广播业务而预先定义的由数个小区（cell）组成的区域。 Group call area 可以跨MSC区，也可以跨PLMN。LA, RA, MSC area, VL

18、R area, SGSN areaLA, MSC区，VLR区是CS域的概念，而RA, SGSN区是PS域的概念。对CS域业务来说，CN使用LA 识别UE（这是在RRC-IDLE模式下，因为在该模式下，网络使用与CN有关的标识来识别UE）。MSC区是一个MSC所覆盖的网络范围，VLR区是一个VLR所控制的网络部分。一个位置区可以涵盖一个或几个小区。对PS域业务来说，CN使用Routing area 识别UE（这是在RRC-IDLE模式下，因为在该模式下，网络使用与CN有关的标识来识别UE）。SGSN区是由一个SGSN所服务的网络部分。RA定义为在特定操作模式下，移动终端不需要更新SGSN的情况下

19、可以自由移动的区域。一个RA可以包含一个或几个小区。RA可以跨RNC区，但不能跨SGSN区，即一个RA只能由一个CN服务结点（UMSC或3G_SGSN）控制。LA可以跨RNC区，RA可以跨RNC区。LA和RNC区的匹配情况是由拥有该LA的MSC/VLR来处理的，同理，RA和RNC区的匹配情况是由拥有该RA的SGSN 处理的。而LA与CELL(小区)的匹配及RA与CELL（小区）的匹配是在RNC内部完成的。RNC area, URA, cell area无线网络控制区（RNC 区）指由一个RNC控制的一个或多个小区所组成的无线覆盖。RNC区与LA是相互独立的，即RNC区可能跨越LA的边界，LA也可能跨越 RNC 区的边界。URA和cell area只在UTRAN内可见。在RRC-Connected 模式下使用UTRAN内部定义的区域概念。UTRAN内部区域更新属于无线网络过程，其结构在UTRAN外部不可见。在RRC-Connected 模式下，UE 的位置在小区级或URA级可知。 URA是一组小区的集合，同时一个小区也可以属于多个URA，二者是多对多的关系。URA和LA没有任何固定的关系，URA和RA也无任何关系。