wcdma的网络结构组成专业课程设计.doc

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武夷学院课程设计汇报课程名称：第三代移动通信设计题目： WCDMA网络结构组成学生班级： 10通信工程学生姓名：徐攀真陆德瑞刘洁指导老师：王小文完成日期： -6-7 数学和计算机学院课程设计项目研究汇报目录第 1 章项目介绍 3 1.1 项目名称 3 1.2 开发人员 3 1.3 指导老师 3 第 2 章项目研究意义 3 2.1 课程设计概述 3 2.2 需求分析 3 2.3 研究意义 4 第 3 章采取技术 5 3.1 课程设计方案设计论证 5 第4 章课程设计项目进度表 6 第5 章课程设计任务分配表 6 第6 章研究ＷＣＤＭＡ系统网络结构过程 7 6.1 研究思绪 7 6.2 研究最终止果 7 第7章　ＷＣＤＭＡ系统网络结构组成 8 ７.1 WCDMA系统介绍 8 ７.2 WCDMA系统网络结构 8 第８章设计心得 17 第９章参考文件 18 第 1 章项目介绍 1.1 项目名称 WCDMA网络结构组成 1.2 开发人员 10通信工程　徐攀真陆德瑞刘洁 1.3 指导老师王小文第 2 章项目研究意义 2.1 课程设计概述 3G即第三代移动通信技术，其所支持第三代通信网络关键目标定在实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。国际电信联盟（ITU）早在5月即确定了W-CDMA（欧洲）、CDMA（美国）和TD-SCDMA（中国）三个主流3G标准。为了支持和发展中国自主知识产权TD-SCDMA，在其尚不能成熟商用情况下，中国迟迟没有颁发3G牌照。在北京奥运会期间，中国移动曾推出了部分基于TD技术3G服务，初步含有商业化和产业化能力，所以，在支持国产技术同时，现在立即推出有利于发明就业。通信业属于第三产业，现在中国电话总量达9.5亿户，其中手机是6亿5千万户，不仅总量世界第一，人均持有量也在世界前列。这首先说明中国市场庞大，更意味着中国通讯市场趋于饱和，规模庞大手机生产产能过剩，并引发销售市场衰退，面临行业衰退和失业压力。假如将现在无线通讯产业升级到3G时代，那么，消费者大量更新终端手机将为硬件厂商、市场销售和技术维修等发明新巨大需求，从而提供大量就业岗位。 2.2 需求分析截至底，全球移动普及率已超出76%，市场将逐步趋于饱和，移动用户增加将趋缓。中国、印度等发展中国家将是未来几年3G用户增加关键起源，对整个移动通信市场发展影响重大。3G+技术将成为3G市场主流。估计到，HSPA用户占比将由6.3%快速上升到25.6%，成为3G用户增加关键起源。假如将现在无线通讯产业升级到3G时代，那么，消费者大量更新终端手机将为硬件厂商、市场销售和技术维修等发明新巨大需求，从而提供大量就业。3G是一个技术密集型、劳动密集型行业，将发明一个巨大服务链和大量服务提供商，依据测算，可能会提供数百万个工作岗位。和工业领域投资消耗大量资源、能源才能发明财富不一样，3G关键是经过服务来发明增加值，这种大量服务需求则为现在难以找到工作毕业生提供很好岗位。 2.3 研究意义中国通信标准化协会组织了科研院所、大学、运行商和制造商等相关单位，从1999年开始，研究了包含WCDMA、TD-SCDMA和cdma三大主流技术标准。从初开始，全方面开启了3G系列标准起草及审定工作。这一工作是以多年来跟踪了解和编写大量预研汇报为基础，基于3G模拟试验和现场试验，最终完成了包含WCDMA、TD-SCDMA、cdma及业务应用共四个子体系3G系列标准共98项起草工作，为3G在中国商用奠定了技术基础。 3G在不停发展：无线接口技术向着更高带宽、更大容量、愈加好服务质量(QoS)目标发展；关键网向全IP网络架构方向发展。在新兴通信技术不停推进之下，象征着3G通信标志技术WCDMA也可能成为未来通信技术主流。该技术能为用户带来了最高2Mbit/s数据传输速率，在这么条件下，计算机中应用任何媒体全部能经过无线网络轻松传输。WCDMA经过有效利用宽频带，不仅能顺畅处理声音、图像数据、和互联网快速连接；另外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还能够处理真实动态图像。大家之间沟通瓶颈会由网络传输速率转变为多种新型应用提供：怎样让无线网络愈加好为大家服务而不是给大家带来骚扰，怎样让每个人全部能从信息海洋中快速得到自己需要信息，怎样能够方便携带、使用多种终端设备，多种终端设备之间怎样愈加好自动协同工作等等。在上述通信技术基础之上，无线通信技术最终可能迈向4G通信技术时代。第 3 章采取技术 3.1 课程设计方案设计论证 WCDMA关键技术指标：支持高速数据传输(慢速移动时384kb/s，室内走动时2Mb/s)，异步BS，支持可变速传输，帧长10ms，码片速率3.84Mb/s。其关键特点以下：基站同时方法：支持异步和同时基站运行方法，组网方便、灵活;调制方法：上行为BPSK，下行为QPSK;解调方法：导频辅助相干解调;接入方法：DS-CDMA方法;三种编码方法：在话音信道采取卷积码(R=1/3，K=9)进行内部编码和Veterbi解码，在数据信道采取ReedSolomon编码，在控制信道采取卷积码(R=1/2，K=9)进行内部编码和Veterbi解码;适应多个速率传输，可灵活地提供多个业务，并依据不一样业务质量和业务速率分配不一样资源，同时对多速率、多媒体业务可经过改变扩频比(对于低速率32kb/s、64kb/s、128kb/s业务)和多码并行传送(对于高于128kb/s业务)方法来实现;上、下行快速、高效功率控制大大降低了系统多址干扰，提升了系统容量，同时也降低了传输功率;关键网络基于GSM/GPRS网络演进，并保持和GSM/GPRS网络兼容性;BTS之间无需同时因BS可收发异步PN码，即BS可跟踪对方发出PN码，同时MS也可用额外PN码进行捕捉和跟踪，所以可取得同时，来支持越区切换及宏分集，而在BTS之间无需进行同时;支持软切换和更软切换，切换方法包含三种，即：扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换。第4 章课程设计项目进度表日期完成工作 -6-3 项目可行性研究，研究汇报 -6-4 WCDMA技术发展现实状况研究 -6-5 WCDMA技术网络组成研究 -6-6 撰写课程设计总结汇报 -6-7 交课程设计纸质和电子版材料第5 章课程设计任务分配表组员座号项目内容序号徐攀真 61号 1、项目研究意义 2、项目采取技术１刘洁 64号 1、WCDMA发展现实状况及前景研究 2、WCDMA技术网络组成内容２陆德瑞 58号 1、项目汇报总结及心得 2、WCDMA网络结构组成撰写３第6 章研究ＷＣＤＭＡ系统网络结构过程 6.1 研究思绪先对WCDMA系统网络进行初步介绍，再对该系统关键技术有深入认识，最终依据该系统多种认识对WCDMA系统网络结构进行有步骤研究。 6.2 研究最终止果 WCDMA作为UMTS（通用移动通信系统）实现， WCDMA系统包含若干逻辑网络元素，逻辑网络元素能够按不一样子网分类，也能够按功效来划分。　　功效上，逻辑网络元素能够分成UE（用户设备终端）、无线接入网（RAN）和关键网（CN）。无线接入网也能够借用UMTS中地面RAN概念，所以又简称为UTRAN。其中RAN处理和无线通信相关功效。CN处理语音和数据业务交换功效，完成移动网络和其它外部通信网络互联，相当于第二代系统中MSC/VLR/HLR。UE和RAN采取全新WCDMA无线技术规范，而CN基础上起源于GSM。　　UMTS也能够分成若干个子网，子网之间能够独立工作，又能够协同工作，所以子网又叫做UMTS公众陆地移动网（PLMN）。不一样运行商运行PLMN之间能够互通，而且PLMN也能够和ISDN，PSTN，Internet和其它数据网络互通。图1给出了PLMN网络体系结构，图中包含PLMN网络逻辑元素、内部元素连接和和外部网络连接。第7章　ＷＣＤＭＡ系统网络结构组成７.1 WCDMA系统介绍 WCDMA是一个宽带直扩码分多址(DS-CDMA)系统，即经过用户数据和由CDMA扩频码得来伪随机比特相乘，从而把用户信息比特扩展到宽带宽上去。系统中多个用户同时工作于同一频段，靠码字相互正交，实现相互区分。直扩码分多址系统含有同频自干扰特征，需要有效处理网络中干扰问题才能完善网络覆盖，提升网络容量，改善业务质量。 WCDMA系统是IMT-家族一员，它由CN（关键网）、UTRAN（UMTS陆地无线接入网）和UE（用户装置）组成。UTRAN 和UE采取WCDMA无线接入技术。WCDMA网络在设计时遵照以下标准：（1）无线接入网和关键网功效尽可能分离（即对无线资源管理功效集中在无线接入网完成，而和业务和应用相关功效在关键网实施。）（2）无线接入网是连接移动用户和关键网桥梁和纽带。其满足以下目标：许可用户广泛访问电信业务，包含部分现在还没定义业务，像多媒体和高速率数据业务。方便提供和固定网络相同高质量业务（尤其是话音质量）。方便提供小、轻易使用、低价终端，它要有长通话和待机时间。提供网络资源有效使用方法（尤其是无线频谱）。　　７.2 WCDMA系统网络结构 WCDMA系统组成 WCDMA作为UMTS（通用移动通信系统）实现，其系统体系结构和大多数第二代系统甚至第一代系统基础类似。WCDMA系统包含若干逻辑网络元素，逻辑网络元素能够按不一样子网分类，也能够按功效来划分。　　功效上，逻辑网络元素能够分成UE（用户设备终端）、无线接入网（RAN）和关键网（CN）。无线接入网也能够借用UMTS中地面RAN概念，所以又简称为UTRAN。其中RAN处理和无线通信相关功效。CN处理语音和数据业务交换功效，完成移动网络和其它外部通信网络互联，相当于第二代系统中MSC/VLR/HLR。UE和RAN采取全新WCDMA无线技术规范，而CN基础上起源于GSM。　　UMTS也能够分成若干个子网，子网之间能够独立工作，又能够协同工作，所以子网又叫做UMTS公众陆地移动网（PLMN）。不一样运行商运行PLMN之间能够互通，而且PLMN也能够和ISDN，PSTN，Internet和其它数据网络互通。给出了PLMN网络体系结构，包含PLMN网络逻辑元素、内部元素连接和和外部网络连接。下面说明逻辑网络元素。其中UE包含以下两个部分： ME（移动设备）。它是经过空中无线接口Uu和Node B进行通信无线终端。　　USIM（UMTS用户识别模块）。它相当于GSM终端中SIM智能卡，用于记载用户标识，可实施鉴权算法，并保留鉴权、密钥和终端需要预约信息。　　RAN中则包含以下两个部分：　　Node B（B结点）。它是在Iub和Uu接口之间传送数据基站（BS），基站也参与部分无线资源管理。　　RNC（无线网络控制器）。它控制辖区内全部没有线资源，是和之相连基站管理者。RNC是RAN提供给CN全部业务接入点。　　CN中包含逻辑网络元素有以下多个：　　MSC/VLR（移动业务交换中心/访问位置寄存器）。移动交换中心MSC和数据库VLR为UE提供电路交换服务。MSC用于完成电路交换业务，而VLR用于保留漫游用户服务特征描述副本，和UE在服务系统中正确位置信息。经过MSC/VLR连接外部网络称作CS域网络。　　HLR（归属位置寄存器）。这是一个在用户当地系统数据库，它保留了用户服务特征描述主备份。这些服务特征描述包含许可业务信息、严禁漫游地域和补充业务信息（如呼叫前转状态和呼叫前转数量）。此数据库在新用户向系统注册入网时为用户创建初始化数据，创建后数据在用户接收服务期间一直存在。为了给呼入用户找到路由并连接到目标UE，HLR还在MSC/VLR和SGSN中保留UE位置信息。　　GMSC（移动业务交换中心网关）。这是UMTS PLMN和外部CS域网络连接处交换设备，全部呼入和呼出CS连接均需要经过GMSC。　　SGSN（服务GPRS支撑节点）。它和MSC/VLR功效类似，只不过它仅用于分组交换（PS）业务。经过SGSN连接外部网络称作PS域网络。　　GGSN（GPRS支持节点网关）。它和GMSC功效类似，不过它仅用于分组交换业务。外部网络包含以下两个部分：　　CS域网络。它提供电路交换如现有电话业务连接。CS域网络包含PSTN和ISDN等。 PS域网络。它提供数据分组交换如现有数据上网业务连接。PS域网络包含Internet和X.25等[２]。 3GPP规范并没有对上面描述逻辑网络元素内在功效作具体具体说明，不过对逻辑网络元素之间部分接口作了具体定义。PLMN网络关键开放接口以下：　　Cu接口：它是USIM智能卡和ME之间电子接口，遵照智能卡标准格式。　　Uu接口：它是WCDMA无线接口，是UE终端接入系统固定网络必需接口。UMTS Uu接口开发性能够确保不一样制造商设计UE终端能够接入其它制造商设计RAN中。　　Iub接口：它是连接Node B和RNC标准接口。制订开放Iub接口就是为了确保不一样移动通信设备制造商生产Node B和RCN之间能够互联互通，使运行商单独购置Node B和RNC设备成为可能。　　Iur接口：它是RNC之间接口，开放Iur接口许可不一样设备制造商生产RNC之间能够进行软切换。　　Iu接口：它是连接RAN和CN之间标准接口，类似于GSM网络中A接口（电路交换）和Gb（分组交换）接口。开放Iu接口许可运行商购置不一样设备制造商生产RAN和CN设备铺设网络，这么有利于造成设备制造商之间竞争。开放A接口和Gb接口也是GSM成功原因[3]。　　2.RAN结构　　WCDMA无线接入网能够包含一个或多个RNS（无线网络子系统）。一个RNS可了解为RAN内一个子网，它包含一个RNC和一个Node B集合。不一样RNS中RNC经过Iur接口互联，而RNS内部RNC经过Iub接口和Node B建立物理连接。 RAN关键X特征： 1.支持UTRA（即UMTS地面无线接入）及真相关全部功效。比如，要求支持软件切换和WCDMA特定无线资源管理算法。 2.尽可能和GSM兼容。 3.使用ATM作为关键传输机制，同时考虑传输网络向IP网络过渡。　　在WCDMA系统中，逻辑网络元素无线网络控制负责RAN无线资源管理。RNC经过MSC或SGSN和关键网相连，并负责终止UMTS WCDMA空中接口协议。RNC在逻辑上相当于第二代系统中BSC。　　我们将控制一个基站RNC叫做控制RNC（CRNC），CRNC和所控制基站之间必需有直接物理连接。CRNC负责终止所控制基站Iub协议接口，并负责全部控制小区接纳控制和拥塞控制。另外，CRNC还要完成控制小区中新建无线连接码字分配。　　假如一个移动用户连接到无线接入网时需要使用多个RNS资源，那么能够从逻辑功效上将包含到RNC分成两类，一类叫做服务RNC（SRNC），另一类叫做漂移RNC（DRNC）。　　一个移动用户SRNC负责终止用户无线数据传送，和Iu连接RANAP信令。Iu接口连接是CN和RAN之间连接，所以Iu接口RANAP信令连接简称为RANPA连接。SRNC也负责终止无线资源控制（RRC）信令，RRC是UE和RAN之间信令协议。在实际系统设计中，空中无线接口L2处理也在SRNC中完成。SRNC需要完成RAN内部无线资源管理操作，比如，将无线接入承载参数转化为控制传输信道参数、切换判决或外环功率控制。SRNC在大多数情况下作为基站CRNC存在。　　针对一条无线连接而言，除SRNC之外其它全部RNC全部是DRNC。DRNC负责控制移动用户使用小区。在某种情况下，DRNC也能够进行宏分集合并和分裂。只有UE在使用公共或共享传输信道时，DRNC才进行用户平面数据L2处理，不然仅在Iub和Iur接口间透明地为数据选择路由。一个UE能够有一个和多个DRNC，也能够没有。　　RAN中基站又叫Node B，它关键完成空中接口L1处理，和很小部分L2处理。L1处理分为码片级处理和符号级处理，需要完成扩频/解扩、速率匹配和信道编码和交织等。另外，基站也需要实施部分关键无线资源管理操作，比如，实施内环功率控制动作。RAN中基站在逻辑上对应于第二代系统中BTS[４]。 3.RAN接口模型　 RAN接口通用协议模型基于这么标准，各层和各平面在逻辑上保持独立，这么以后可依据需要修改协议结构中一部分，而保持其它部分不变。给出了RAN接口通用协议模型， RAN接口协议设计是依据通用协议模型进行。　　 RAN接口通用协议模型在水平方向分为无线网络层和传输网络层。全部RAN相关内容仅在无线网络层表现。而传输网络层使用标准传输技术，如ATM，IP。RAN在引用传输技术时完全保持其原有特征，不针对RAN作任何特定修改，这也是WCDMA移动通信系统充足使用现有传输网络基础设施表现。RAN接口通用协议模型在垂直方向分为控制平面、用户平面、传输网络控制平面和传输网络用户平面。控制平面用于实现全部接口控制信令，它不仅包含应用控制协议，如Iu口RANAP，Iur中RASAP，和Iub中NBAP，还包含应用控制协议信令承载。RAN和UE之间承载由控制平面控制协议建立。RAN和UE之间承载分为Iu中无线接入承载和Iur/Iub中无线连接。　　在控制平面三层结构中，物理层和信令承载分别对应层L1和层L2，处于无线网络层水平面控制协议对应层L3。　　控制协议信令承载和传输网络控制平面信令承载能够相同，也能够不一样。控制协议信令承载总是经过操作维护（OAM）动作建立。用户平面用于实现全部接口媒体流传输，它不仅包含应用媒体协议，如CCH FP和DCH FP，还包含媒体协议数据承载。用户收发全部信息，比如，话音呼叫中已编码话音或数据流业务中分组，全部经过用户平面传输。用户平面媒体协议关键处理数据流帧，所以称为帧协议（FP）。FP分为公共信道FP和专用信道FP 传输网络控制平面服务于传输网络层全部控制信令，它不包含任何无线网络层信息。它包含用于建立用户平面内数据传输承载承载信令控制协议（如建立ATM数据传输承载ALCAP协议），同时也包含信令控制协议需要信令承载（如ALCAP协议要求SAAL协议）。　　逻辑上，传输网络控制平面在控制平面和用户平面之间。它引入使控制平面控制协议和用户平面中媒体协议所采取承载技术之间完全独立成为可能。比如，控制协议信令承载能够使用AAL5等可靠适配技术，而媒体协议数据承载则可采取AAL2等实时性较高适配技术。　　应用传输网络控制平面时，用户平面中数据承载传输承载能够按以下方法建立：首先，控制平面控制协议经过信令分析发觉有建立数据承载要求；其次，控制协议经过传输网络控制平面承载信令控制协议（如ALCAP）引发数据承载建立。　　通常来说，承载信令控制协议特定于用户平面技术要求。控制平面和用户平面独立性要求承载信令控制协议参与用户平面数据承载建立过程。然而，承载信令控制协议并不用于全部类型数据承载上，假如承载信令控制协议不再存在，那么传输网络控制平面就没有存在必需。在这种情况下，要使用预先配置数据承载。　　承载信令控制协议不一定和控制协议含有相同信令承载。3GPP规范推荐承载信令控制协议总是使用操作维护（OAM）动作建立，不过对建立细节没有要求。控制平面信令承载和用户平面数据承载全部属于传输网络用户平面。传输网络用户平面数据承载在实时操作期间由传输网络控制平面直接控制。不过，传输网络用户平面在为控制平面控制协议建立信令承载时必需受操作维护（OAM）控制[５]。WCDMA是3G三种主流标准一个。WCDMA系统能够分为无线接入和网络结构两部分，本文介绍其网络结构部分。WCDMA网络结构可分为无线接入网和关键网两部分，本文首先关键叙述了无线接入网结构，对Iu、Iur、Iub接口协议模型进行了分析；接着对R99关键网和全IP关键网结构和相关功效实体进行了概述。 WCDMA是现在全球三种关键第三代移动通信体制之一，是未来移动通信发展趋势。WCDMA系统是IMT-家族一员，它由CN（关键网）、UTRAN（UMTS陆地无线接入网）和UE（用户装置）组成。UTRAN 和UE采取WCDMA无线接入技术。WCDMA网络在设计时遵照以下标准：无线接入网和关键网功效尽可能分离。即对无线资源管理功效集中在无线接入网完成，而和业务和应用相关功效在关键网实施。无线接入网是连接移动用户和关键网桥梁和纽带。其满足以下目标： ·许可用户广泛访问电信业务，包含部分现在还没定义业务，象多媒体和高速率数据业务。 ·方便提供和固定网络相同高质量业务（尤其是话音质量）。 ·方便提供小、轻易使用、低价终端，它要有长通话和待机时间。 ·提供网络资源有效使用方法（尤其是无线频谱）。现在，WCDMA系统标准R99版本已经基础稳定，其R4、R5和R6版本还在紧锣密鼓制订中。WCDMA系统网络结构图1所表示。图７.1 WCDMA系统结构 WCDMA系统由三部分CN（关键网）、UTRAN（无线接入网）和UE（用户装置）组成。CN和UTRAN接口定义为Iu接口，UTRAN和UE接口定义为Uu接口。本文将关键叙述WCDMA系统网络结构。其网络结构基础特点是关键网从GSM关键网逐步演进和过渡；而无线接入网则是革命性改变，完全不一样于GSM无线接入网；而业务是完全兼容GSM业务，表现了业务连续性。无线接入网 UTRAN包含很多经过Iu接口连接到CNRNS。一个RNS包含一个RNC和一个或多个Node B。Node B经过Iub接口连接到RNC上，它支持FDD模式、TDD模式或双模。Node B包含一个或多个小区。 UTRAN内部，RNSs中RNCs能经过Iur接口交互信息, Iu接口和Iur接口是逻辑接口。Iur接口能够是RNC之间物理直接相连或经过合适传输网络实现。UTRAN结构图7.2所表示。图７.2 UTRAN结构 Iu、Iur、Iub接口分别为CN和RNC、RNC和RNC、RNC和Node B之间接口。图7.3所表示为ＵＴＲＡＮ接口通用协议模型。此结构依据层间和平面间相互独立标准而建立。应用协议控制平面传输网络用户平面信令承载无线网络层传输网络层传输网络控制平面 ALCAP（s）信令承载物理层用户平面数据流传输网络用户平面数据承载图７．３ＵＴＲＡＮ接口通用协议模型协议结构包含三层，无线网络层、传输网络层和物理层。全部UTRAN相关问题只和无线网络层相关，传输网络层只是UTRAN采取标准化传输技术，和UTRAN特定功效无关。物理层可用E1、T1、STM-1等数十种标准接口。控制平面包含无线网络层应用协议和用于传输应用协议消息信令承载。在Iu接口无线网络层是无线接入网应用协议（RANAP），它负责CN和RNS之间信令交互。在Iur接口无线网络层是无线网络子系统应用协议（RNSAP），它负责两个RNS之间信令交互。在Iur接口无线网络层是Ｂ节点协议（NBAP），它负责RNS内部RNC和Node B之间信令交互。在传输网络层三个接口统一应用ATM传输技术，3GPP还提议了可支持七号信令SCCP、MTP及IP等技术。应用协议在无线网络层建立承载。信令承载和ALCAP信令承载可同可不一样。信令承载由操作维护（Ｏ&M）建立。用户平面包含数据流和用于传输数据流数据承载。数据流是各个接口要求帧协议。传输网络控制平面只在传输层，它不包含任何无线网络控制平面信息。它包含用户平面传输承载（数据承载）所需ALCAP协议，还包含ALCAP所需信令承载。传输网络控制平面引入使得无线网络控制平面应用协议完全独立于用户平面数据承载技术。用户平面数据承载和应用协议数据承载属于传输网络用户平面。 R99关键网为了第二代向第三代平滑过渡和演进，现在R99关键网包含三个域，CS（电路交换）域、PS（分组交换）域和BC（广播）域，分别处理电路交换业务、分组交换业务和广播组播业务。R99关键网CS域指GSM关键网，PS域指GPRS支持节点。CS域处理传统电路交换业务，每次通信需占用部分资源建立专用一条链路，如语音业务；PS域处理分组交换业务，不需要建立专用链路，每个分组全部自己找路由。R99关键网关键有以下部分设备： ●移动业务交换中心(MSC)：对在它管辖区域中移动台进行控制、交换功效实体。 ●服务GPRS支持节点（SGSN）：实施移动性管理、安全管理和接入控制和路由选择等功效。 ●网关GPRS支持节点（GGSN）：负责提供GPRS PLMN和外部分组数据网接口，并提供必需网间安全机制（如防火墙）。 ●造访位置寄存器(VLR)：MSC为所管辖区域中MS呼叫接续所需检索信息数据库。VLR存放和呼叫处理相关部分数据，比如用户号码，所处区域识别，向用户提供业务等参数。 ●归属位置寄存器(HLR)：管理部门用于移动用户管理数据库。每个移动用户全部应在其归属位置寄存器中注册登记。 ●鉴权中心(AUC)：为认证移动用户身份和产生对应鉴权参数功效实体。另外，R99关键网还包含部分智能网设备和短消息中心等设备。电路域 HIR UTRAN PSTN GPSN PSC/GPSN 无线接入网因特网 GGSN SGSN 分组域图７.4 R99关键网结构 R99关键网只是为2G向3G系统过渡而引入处理方案，真正WCDMA系统关键网是全IP关键网，现在在R4和R5标准中已制订了大致方案。全IP关键网全IP关键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业务。此关键网体系结构能够灵活支持全球漫游和和其它网络互操作，诸如：PLMN、2G网络、PDN和其它多媒体VOIP网络。此关键网关键包含三部分：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功效由归属用户服务器提供（HSS）。网络结构中呼叫控制部分是最关键功效。CSCF（呼叫状态控制功效）、MGCF（媒体网关控制功效）、R-SGW（漫游信令网关）、T-SGW（传输信令网关）、MGW（媒体网关）和MRF（多媒体资源功效）组成了呼叫控制和信令功效。CSCF和H.323网守或SIP服务器相同。此体系结构是一个通用结构而不是基于一个具体H.323或SIP呼叫控制处理方案。用户特征文件被保留在HSS中。和多媒体IP网络通信信令只能经过CSCF，而业务则直接经过GGSN就可。MRF和全部业务承载实体协调业务承载事宜，而和CSCF协商信令承载事宜。MRF提供媒体混合、复用和其它处理和产生功效。和其它网络（诸如PLMN、其它PDN、其它多媒体VOIP网络和2G继承网络GSM）互联由GGSN、MGCF、MGW、R-SGW和T-SGW支持。其它PLMN网络和本网信令和业务接口是它们GPRS实体。CSCF作为一个新实体经过信令也参与此过程。到继承网络信令经过R-SGW、CSCF、MGCF、T-SGW和HSS，而和PSTN网络业务承载接口经过MGW。应用服务器 MSC服务器 MGCF CSCF MRFC IP关键网 IM-MGW CS-GW MRFP SGW UTRAN BSS/GERAN 业务层控制层传送层接入层图７.5 全IP关键网结构第８章设计心得 WCDMA是一个宽带直扩码分多址(DS-CDMA)系统，即经过用户数据和由CDMA扩频码得来伪随机比特相乘，从而把用户信息比特扩展到宽带宽上去。系统中多个用户同时工作于同一频段，靠码字相互正交，实现相互区分。直扩码分多址系统含有同频自干扰特征，需要有效处理网络中干扰问题才能完善网络覆盖，提升网络容量，改善业务质量。对于WCDMA系统展望，在新兴通信技术不停推进之下，象征着3G通信标志技术WCDMA也可能成为未来通信技术主流。该技术能为用户带来了最高2Mbit/s数据传输速率，在这么条件下，计算机中应用任何媒体全部能经过无线网络轻松传输。WCDMA经过有效利用宽频带，不仅能顺畅处理声音、图像数据、和互联网快速连接；另外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还能够处理真实动态图像。大家之间沟通瓶颈会由网络传输速率转变为多种新型应用提供：怎样让无线网络愈加好为大家服务而不是给大家带来骚扰，怎样让每个人全部能从信息海洋中快速得到自己需要信息，怎样能够方便携带、使用多种终端设备，多种终端设备之间怎样愈加好自动协同工作等等。在上述通信技术基础之上，无线通信技术最终可能迈向4G通信技术时代。WCDMA系统网络结构包含关键网和无线接入网两部分。对于关键网采取由GSM关键网逐步演进思绪，即由最初GSM电路交换部分实体，然后加入GPRS分组交换实体，在到最终演变成全IP关键网。这么能够确保业务连续性和关键网络建设投资节省化。而对于无线接入网，因为WCDMA方法是完全不一样和GSMTDMA无线接入方法，所以无线接入网是全新，完全不一样于GSM基战子系统。所以WCDMA系统无线接入网需要重新进行无线网络计划和布站。 WCDMA网络设计遵照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标准，这么使得整个网络结构清楚，实体功效独立，便于模块化实现。第９章参考文件 [1]韦惠民，李国民，暴宇,移动通信技术[M], 人民邮电出版社, .10 [2]（美）卡林，（美）萨拉夫著，粟欣译,3G移动网——WCDMA和cdma[M]. 人民邮电出版社, .09 [3]刘韬,3G移动通信技术浅析[J],电脑知识和技术, .03 [4]刘涛,基于3G网络电力铁塔无线视频监控实现方法[J],科学之友, .15 [5]尼秀明,施辰,徐佩霞. 基于3G移动通信技术应急指挥系统[J] [6]张玉艳，方莉，第三代移动通信，人民邮电出版社，.11 [7]高健，移动通信技术，机械工程出版社，.01 [8]解相吾，解文博，移动通信技术基础，人民邮电出版社，.07

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