资料4：WCDMA无线网络接口和流程

1WCDMA空中接口概述福建省分公司2004年4月WCDMA无线网络接口和流程3G技术资料四（内部交流）3内容WCDMA空中接口标准演进WCDMA空中接口协议分层结构WCDMA空中接口信道类型WCDMA空中接口物理层关键技术WCDMA空中接口物理过程4WCDMA空中接口标准演进WCDMA空中接口协议分层结构WCDMA空中接口信道类型WCDMA空中接口物理层关键技术WCDMA空中接口物理过程5WCDMA网络结构IuUu用户设备(UE)WCDMA接入网(UTRAN)WCDMA核心网(CN)MobileEquipment(ME)WCDMASubscriberIdentifyModule(USIM)NodeBRadioNetworkController(RNC)NodeBNodeBRadioNetworkController(RNC)NodeBSGSNMSC/VLRHLRGMSCGGSNGGSN-GatewayGPRS(GeneralPacketRadioService)SupportNodeGMSC-GatewayMobileSwitchingCenterHLR-HomeLocationRegisterMSC/VLR-MobileSwitchingCenter/VisitorLocationRegisterSGSN-ServingGPRS(GeneralPacketRadioService)SupportNodeUu-WCDMAAirInterface,WCDMAradiointerfaceIu-UTRANtoCoreNetworkinterface63GPPWCDMA标准版本3GPPRelease6VersionsofR43GPPRelease4VersionsofR993GPPRelease1999VersionsofR53GPPRelease5TSGsPlenary199820011999200020022003192018131415161710111269781234521227WCDMA标准版本演进(1)Release1999•1999年12月定稿•3GWCDMA标准第一个版本•空中接口基于WCDMA（UTRAFDD/TDD,3.84Mcps直接序列扩频,5MHz载频)•核心网支持GSM/GPRS电路域，以及增强的分组域业务（最高可支持上下行384kbps分组数据业务）•CAMELPh3;OSA架构等•向下兼容GSM/GPRS•目前标准最稳定、技术最成熟的WCDMA版本（目前商用系统均基于R99)**如无特别说明，本文的介绍均基于3GPPRelease99.8WCDMA标准版本演进(2)Release4•2001年3月定稿•空中接口增加了1.28Mcps低码片速率TDD模式选项（TD-SCDMA）•电路域核心网采用开放式结构，引入业务控制与承载分离的BICC(BearIndependentCallControl)协议，实现话音业务承载分组化•核心网协议的IP化传输•增强的定位业务(LCS)和OSA•声码器旁路功能(TrFO)和汇接编码器透传功能(TFO)9WCDMA标准版本演进(3)Release5•2002年6月定稿•空中接口增加了高速下行分组数据接入(HSDPA),峰值速率可达10.8Mbps•接入网引入IP承载(IPRAN)，实现接入网的IP化•核心网引入了IP多媒体子系统(IMS)•WCDMA向All-IP发展的第一个版本10WCDMA标准版本演进(4)Release6•2003年中期定稿•空中接口增加了对多天线技术(MIMO)、正交频分复用(OFDM)，以及无线局域网(WLAN)与WCDMA互连互通的研究课题•核心网继续IP多媒体子系统的标准完善，开展IMS与PLMN/PSTN/ISDN等网络的互操作、以及PS域承载无关网络框架的研究•业务方面增加了对多媒体广播与多播MBMS等的研究11WCDMA空中接口标准演进WCDMA空中接口协议分层结构WCDMA空中接口信道类型WCDMA空中接口物理层关键技术WCDMA空中接口物理过程12UTRAN逻辑结构CoreNetworkCircuitDomainPacketDomainIu-psRNSRNCIurNodeBNodeBIubIubRNCNodeBNodeBIubIubRNSIu-csIu-psIu-csUTRANItfROMC-UItfBSMS-CBIu-bcUu13L3controlcontrolcontrolcontrolLogicalChannelsTransportChannelsC-planesignallingU-planeinformationPHYL2/MACL1RLCDCNtGCL2/RLCMACRLCRLCRLCRLCRLCRLCRLCDuplicationavoidanceUuSboundaryBMCL2/BMCcontrolPDCPPDCPL2/PDCPDCNtGCRadioBearersRRCSource:3GPP25.301-4.1.0RadioAccessBearersAScontrolplaneSAPs14WCDMA空中接口协议构成WCDMA空中接口指UE和UTRAN之间的Uu接口空中接口由层1,2和3组成•层1:物理层（PHY)•层2:媒体接入控制层(MAC)/无线链路控制层(RLC)分组数据会聚子层(PDCP)/广播－多播控制子层（BMC)•层3:无线资源控制子层(RRC)层3及层2的RLC子层分为控制面(Control-Plane)和用户面(User-Plane)两部分；PDCP和BMC只存在于用户面物理层是通过不同的传输信道同MAC层连接的；MAC层是通过不同的逻辑信道与RLC层连接的。15WCDMA空中接口协议构成（续）LayerManagementRadioResourceControl(RRC)TrafficRadioLinkControl(RLC)MediumAccessControl(MAC)PhysicalLayer(PHY)BearerChannels(orRadioBearersorRadioAccessBearers)LogicalChannelsTransportChannelsPhysicalChannelsRadioInterface16WCDMA空中接口协议构成（续）无线资源控制层RRC•建立、维持（重配）和释放UTRAN与UE的连接（RRC连接/RB连接)；控制广播、寻呼、测量报告、外环功率控制和QoS请求的解释；RRC连接移动性管理等无线链路控制层RLC•完成数据传递相关的功能，诸如：数据分段和重组、高层PDU按序传递、差错控制以及流量控制等•三种数据传递模式：透明模式、确认模式和非确认模式。媒体接入控制层MAC•控制传输块以最高效率在空中接口传送，包括：以幀为单位，动态调度/复用用户数据流、信道类型切换、公共信道上的用户识别，以及传输格式的选择17WCDMA空中接口协议构成（续）分组数据会聚子层PDCP•与业务相关，仅存在于分组域用户面，实现IP数据流的头压缩，提高频带利用率广播－多播控制子层BMC•与业务相关，仅存在于用户面，用来在空中接口上提供由广播域（BCDomain)发起的广播和多播业务物理层PHY•提供低层的功能，诸如：宏分集合并、信道编码、速率匹配、信道复用、多码分配、RAKE指峰控制，以及快速功率控制等。18控制面C-Plane各协议间关系RRCRRCRLCRLCRadioResourceAssignment[Code,Frequency,TS,TFSet,Mapping,etc.]MeasurementReportRLCretransmissioncontrolL1L1UTRANUEControlMeasurementsControlMeasurementsControlMeasurementsControlMeasurementsMACMACControlControl19Uu接口协议栈（C/U-Plane)RLCRRCL1GMM/SM/SMSRRCMACATMRANAPAAL5RelayATMAAL53GSGSNRNSMSIu-PsUuRLCSCCPSignallingBearerMACL1SignallingBearerRANAPSCCPGMM/SM/SMSL1RLCPDCPMACE.g.,IP,PPPApplicationL1RLCPDCPMACATMUDP/IPGTP-UAAL5RelayL1UDP/IPL2GTP-UE.g.,IP,PPP3G-SGSNUTRANMSIu-PSUuGnGi3G-GGSNATMUDP/IPGTP-UAAL5L1UDP/IPGTP-UL2RelayControlplaneUserplaneLayer3–IP,PPP(userplane)–RRC(controlplane)Layer2–PDCP(userplaneonly)–BMC(userplaneonly)–RLC–MACLayer1–PHY20WCDMA空中接口标准演进WCDMA空中接口协议分层结构WCDMA空中接口信道类型WCDMA空中接口物理层关键技术WCDMA空中接口物理过程21信道类型定义逻辑信道LogicalChannel(RLC到MAC)•“What?”定义何种类型的数据需要传送（控制Control/业务Traffic）传输信道TransportChannel(MAC到PHY)•“How?”定义怎样传输数据（数据传输格式）（公共Common/专用Dedicated)物理信道PhysicalChannel•定义在物理层上，标识特定的空中接口无线资源单元（可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）和相位确定）•对FDD而言，对应（相位，码，频率）•对TDD而言，对应（时隙，码，频率）22逻辑信道分类业务逻辑信道TrafficChannel控制逻辑信道ControlChannel专用业务信道DedicatedTrafficChannel(DTCH)公共业务信道CommonTrafficChannel(CTCH)专用控制信道DedicatedControlChannel(DCCH)公共控制信道CommonControlChannel(CCCH)广播控制信道BroadcastControlChannel(BCCH)寻呼控制信道PagingControlChannel(PCCH)23传输信道分类专用传输信道DedicatedChannel公共传输信道CommonChannel专用传输信道DedicatedChannel(DTCH)广播信道BroadcastChannel(BCH)前向接入信道ForwardAccessChannel(FACH)寻呼信道PagingChannel(PCH)反向随机接入信道RandomAccessChannel(RACH)公共分组信道CommonPacketChannel(CPCH)下行共享信道DownlinkSharedChannel(DSCH)24物理信道分类－上行物理信道专用物理信道DedicatedPhysicalChannel(DPCH)公共物理信道CommonPhysicalChannel上行专用物理数据信道UplinkDPDCH上行专用物理控制信道UplinkDPCCH物理随机接入信道PRACH物理共用分组信道PCPCH25物理信道分类－下行物理信道专用物理信道DedicatedPhysicalChannel(DPCH)公共物理信道CommonPhysicalChannel下行专用物理数据信道DownlinkDPDCH下行专用物理控制信道DownlinkDPCCH公共导频信道CPICH主公共控制物理信道P-CCPCH从公共控制物理信道S-CCPCH同步信道SCH物理下行共享信道PDSCH捕获指示信道AICH寻呼指示信道PICH26逻辑信道-传输信道-物理信道映射BCCHPCCHCCCHDCCHDT