核心與接入分離的WCDMA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　WCDMA系統(tǒng)由核心網(wǎng)（CN）、UMTS陸地無線接入網(wǎng)（UTRAN）和用戶裝置（UE）組成。UTRAN和UE采用WCDMA無線接入技術(shù)。WCDMA網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計時遵循以下原則：無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)功能盡量分離。即對無線資源的管理功能集中在無線接入網(wǎng)完成，而與業(yè)務(wù)和應(yīng)用相關(guān)功能在核心網(wǎng)執(zhí)行。



　　WCDMA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基本特點是核心網(wǎng)從GSM的核心網(wǎng)逐步演進和過渡。而無線接入網(wǎng)則是革命性地變化，它將完全不同于GSM的無線接入網(wǎng)；而在業(yè)務(wù)方面則完全兼容GSM的業(yè)務(wù)，充分體現(xiàn)了業(yè)務(wù)的連續(xù)性。



無線接入網(wǎng)



　　UTRAN接口通用協(xié)議結(jié)構(gòu)包括無線網(wǎng)絡(luò)層、傳輸網(wǎng)絡(luò)層和物理層三層。所有UTRAN相關(guān)問題只與無線網(wǎng)絡(luò)層有關(guān)，傳輸網(wǎng)絡(luò)層只是UTRAN采用的標準化傳輸技術(shù)，與UTRAN的特定功能無關(guān)。物理層可用E1、T1、STM－1等數(shù)十種標準接口。



　　UTRAN的控制平面包括無線網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用協(xié)議以及用于傳輸應(yīng)用協(xié)議消息的信令承載。



R99核心網(wǎng)



　　為了第二代向第三代的平滑過渡和演進，目前R99核心網(wǎng)包括三個域，即電路交換域（CS）、分組交換域（PS）和廣播域，并分別用于處理電路交換業(yè)務(wù)、分組交換業(yè)務(wù)和廣播組播業(yè)務(wù)。R99核心網(wǎng)的CS域指GSM的核心網(wǎng)，PS域指GPRS的支持節(jié)點。CS域處理傳統(tǒng)的電路交換業(yè)務(wù)，每次通信須為占用的一些資源建立專用的一條鏈路，如語音業(yè)務(wù)；PS域處理分組交換業(yè)務(wù)，不需要建立專用鏈路，每個分組都自己找路由。R99核心網(wǎng)只是為2G向3G系統(tǒng)過渡而引入的解決方案，真正的WCDMA系統(tǒng)核心網(wǎng)是全IP核心網(wǎng)，目前在R4和R5標準中已制訂了大致方案。



R4的特點及較R99的改進



　　R4中最主要的特點是加入低碼片速率TDD模式（LCRTDD），即由中國提出的TD－SCDMA，提高無線接口性能并修改了相關(guān)規(guī)范中的無線射頻和測試參數(shù)，在終端側(cè)也加入相應(yīng)LCRTDD的一致性測試規(guī)范。



　　此外，R4還在很多性能方面較R99有很大的提高，簡要歸納如下：



（1）R4對現(xiàn)有UTRAN的RRM（無線資源管理）Iub/Iur接口的過程進行優(yōu)化，提高了終端用戶的服務(wù)質(zhì)量。



（2）R4改進了CS/PS的業(yè)務(wù)RLC（無線鏈路控制層）算法并在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對MAP控制層加密。



（3）R4中加入不使用代碼轉(zhuǎn)換器的操作功能。



（4）R4中加入DSCH（下行共享信道）在軟切換過程中增強功控的改進，是用SSDT（位置選擇分集）上行信令確定主輔小區(qū)，從而對DSCH的功率作相應(yīng)調(diào)整。



（5）R4中增強OSA（開放業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)）功能以實現(xiàn)VHE的概念，使業(yè)務(wù)獨立于下層網(wǎng)絡(luò)，在業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)功能之間采用標準接口，R4新增12個OSA的API（應(yīng)用協(xié)議接口）定義規(guī)范，以支持不同的應(yīng)用。



（6）核心網(wǎng)和UTRAN側(cè)增加和改善的功能在終端側(cè)都有體現(xiàn)，都要增加相關(guān)的測試規(guī)范，具體反映在3GPPTSG－T1組（終端工作組1）的工作中。



（7）對現(xiàn)有的無線接入承載機制進行了優(yōu)化。目前主要的研究方向是VoIP的魯棒性頭壓縮（ROHC），并已基本完成。



（8）給出了UTRARepeater的相關(guān)規(guī)范、緊急呼叫業(yè)務(wù)（基于CS）性能增強、GTT（GlobalTextTelephony）業(yè)務(wù)和提高終端的節(jié)電性能方面的修改等。



R5的主要特點和發(fā)展



　　R5最主要的特點是引進HSDPA新技術(shù)、UTRAN/核心網(wǎng)中的全IP傳輸和IMS業(yè)務(wù)三方面。但由于要保證R5的及時完成，這三方面原定在R5中實現(xiàn)的若干功能和業(yè)務(wù)已被包括在R6中了。2002年3月基本上確定了R5所包括的范圍，而安全部分和部分無線接口相關(guān)內(nèi)容在2002年6月完成。



　　R5采用了HSDPA技術(shù)，基本的技術(shù)特性是自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC）和混合ARQ（混合重發(fā)請求），減少延遲并增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝亢头逯禂?shù)據(jù)率，可達到8Mbit/s～10Mbit/s的峰值數(shù)據(jù)速率，并有2～3倍的容量改善，特別適合移動多媒體等大量下載信息的業(yè)務(wù)。目前已經(jīng)制定出第二階段的規(guī)范，并對受影響的核心規(guī)范進行了修改。但由于前面提到的和3GPP2高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的融合設(shè)想，所以HSDPA的規(guī)范進度可能還要受此影響，但不可能發(fā)生很大的變化。



全IP核心網(wǎng)



　　全IP核心網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基于分組技術(shù)和IP電話，用于同時支持實時和非實時的業(yè)務(wù)。此核心網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)可以靈活地支持全球漫游和與其它網(wǎng)絡(luò)的互操作，諸如：PLMN、2G網(wǎng)絡(luò)、PDN和其它多媒體VoIP網(wǎng)絡(luò)。此核心網(wǎng)主要包括三部分：GPRS網(wǎng)絡(luò)、呼叫控制和網(wǎng)關(guān)。



摘自　人民郵電報