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3G架构简介 [复制链接]

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发表于 2014-3-4 11:35:22 |显示全部楼层
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在2G(GSM)技术之后,为了适应数据流业务的发展,2.5G(GPRS)技术日益兴起。但是速率很低,随后才发展到3G(UMTS)通信系统。    3G通信系统的网络架构图如下所示,这里就不再给出详细的网络符号了。

一般教科书上的介绍都将UMTS分为如下4部分:
    1.UE(User Equipment)
    UE 是用户终端设备,它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。UE通过Uu接口与网络设备进行数据交互,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能,包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用(如E-mail、WWW浏览、FTP等)。
    2.UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)
    UTRAN,即陆地无线接入网,分为基站(Node B)和无线网络控制器(RNC)两部分。
    (1) Node B:
    Node B是WCDMA 系统的基站(即无线收发信机),包括无线收发信机和基带处理部件。通过标准的Iub 接口和RNC互连,主要完成Uu 接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调信道解码,还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。
    Node B 由下列几个逻辑功能模块构成:RF收发放大、射频收发系统(TRX)、基带部分(BB)、传输接口单元、基站控制部分。
    (2) RNC(Radio Network Controller):
    RNC 是无线网络控制器,主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体如下:

    (a) 执行系统信息广播与系统接入控制功能;
    (b) 切换和RNC 迁移等移动性管理功能;
    (c) 宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。
    3.CN(Core Network)
    CN,即核心网络,负责与其他网络的连接和对UE 的通信和管理。主要功能实体如下:
    (1) MSC/VLR(Mobile Switching Center/Vistor Location Register)
     MSC/VLR 是WCDMA 核心网CS域(Circuit Switching Domain)功能节点,它通过Iu_CS 接口与UTRAN 相连,通过PSTN/ISDN 接口与外部网络(PSTN、ISDN 等)相连,通过C/D 接口与HLR/AUC 相连,通过E 接口与其它MSC/VLR、GMSC 或SMC 相连,通过CAP 接口与SCP 相连,通过Gs接口与SGSN 相连。MSC/VLR 的主要功能是提供CS 域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。
    (2) GMSC(Gateway Mobile Switching Center)网关移动交换中心
    GMSC 是WCDMA 移动网CS 域与外部网络之间的网关节点,是可选功能节点,它通过PSTN/ISDN 接口与外部网络(PSTN、ISDN、其它PLMN)相连,通过C 接口与HLR 相连,通过CAP 接口与SCP 相连。GMSC 的主要功能是充当移动网和固定网之间的移动关口局,完成PSTN 用户呼移动用户时呼入呼叫的路由功能,承担路由分析、网间接续、网间结算等重要功能。
    (3) SGSN(Serving GPRS Support Node)GPRS服务支持节点
    SGSN(服务GPRS 支持节点)是WCDMA 核心网PS 域功能节点,它通过Iu_PS 接口与UTRAN 相连,通过Gn/Gp 接口与GGSN 相连,通过Gr 接口与HLR/AUC 相连,通过Gs 接口与MSC/VLR,通过Ge 接口与SCP 相连,通过Gd 接口与SMS-GMSC/SMS-IWMSC相连,通过Ga 接口与CG 相连,通过Gn/Gp 接口与SGSN 相连。SGSN 的主要功能是提供PS 域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。
    (4) GGSN (Gateway GPRS Support Node) 网关GPRS支持节点
    GGSN(网关GPRS 支持节点)是WCDMA 核心网PS 域功能节点,通过Gn/Gp 接口与SGSN 相连,通过Gi 接口与外部数据网络(Internet /Intranet)相连。GGSN 提供数据包在WCDMA 移动网和外部数据网之间的路由和封装。GGSN 主要功能是同外部IP 分组网络的接口功能,GGSN 需要提供UE 接入外部分组网络的关口功能,从外部网的观点来看,GGSN就好象是可寻址WCDMA移动网络中所有用户IP 的路由器,需要同外部网络交换路由信息。
    (5) HLR(Home Location Register):归属位置寄存器

    HLR(归属位置寄存器)是WCDMA 核心网CS 域和PS 域共有的功能节点,它通过C接口与MSC/VLR 或GMSC 相连,通过Gr 接口与SGSN 相连,通过Gc 接口与GGSN 相连。HLR 的主要功能是提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。

    4.External Networks
    External Networks,即外部网络,可以分为两类:
    (1) 电路交换网络(CS Networks):提供电路交换的连接服务,如通话服务。ISDN 和PSTN均属于电路交换网络。
    (2) 分组交换网络(PS Networks):提供数据包的连接服务,Internet 属于分组数据交换网络。
    PLMN(Public Land Mobile Network)公共陆地移动网络。由政府或它所批准的经营者,为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。该网路必须与公众交换电话网(PSTN)互连,形成整个地区或国家规模的通信网。PLMN = MCC + MNC,例如中国移动的PLMN为46000,中国联通的PLMN为46001
         PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络,一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络(CS)
         ISDN(Integrated Service Digital Network)的中文名称是综合业务数字网,俗称“一线通”。它除了可以用来打电话,还可以提供诸如可视电话、数据通信、会议电视等



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