第2章_接入网体系结构
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图2-12 UTRA 用户平面和控制平面北京邮电大学无线信号处理与网络实验室(WSPN) 作者:彭木根 (pmg@)图2-19 Iu-BC总体协议结构图2-24 数据帧格式① 帧头中包含以下几部分:图2-25 控制帧格式图2-27 用户设备参考结构另一方面,移动终端(Mobile Termination, MT)是用户设备的一部分,它是网络进行无线传输的源对象也是终止对象,并且它具备无线传输的各种能力要求。
从移动系统的角度讲,本身就是实际的终端设备。
移动终端能够在接入网络中改变地址或者用相同的接入技术转移到其它接入网络的覆盖区域中。
UMTS网络系统的业务终端也是移动终端。
的网络终端(Network Termination, NT)功能组是MT的核心网络组成部分。
循非接入层协议来进行移动性管理(MM/GMM)和通信管理(CC/SM)。
所以,从纯粹的核心网络角度看,NT可以视为终端。
的无线终端(Radio Termination, RT)功能组只和无线接入相关。
RT包括的功能是针RT无线接入技术的业务。
RT遵循接入层协议,比如在物理无线连接之上的媒体Media Access Control, MAC),无线链路控制(Radio Link Control, RLCRadio Resource Control, RRC)等协议。
所以从UTRAN的角度来看,图2-28 UE的主要功能实体尽管终端结构和网络端的结构互不相同,但是一些相应的接口都可以在两端被识别。
自然而然两端使用的无线接口Uu是一样的。
参考点(参见图2-29)在移动终端把UTRAN和CN特定部分连接起来,就像网络端的连接一样。
实际上Tu参考点是专有的,它是嵌入在UE硬件中。
相应的图2-29 CN结构域根据各自支持用户业务的方式不同加以区分。
CS务提供电路交换类型连接的所有实体,以及所有支持相关信令的实体。
电路交换型连接在连北京邮电大学无线信号处理与网络实验室(WSPN) 作者:彭木根 (pmg@)图2-32 3GPP Release 4 网络体系结构示意图北京邮电大学无线信号处理与网络实验室(WSPN) 作者:彭木根 (pmg@)版权所有,翻印必究2-35 3GPP Release 5 网络体系结构示意图Release 5在其他性能方面也较Release 4有了很大的提高,简要归纳如下:)在空中接口上,增加了对TDD基站的分类;增强了)进行了多方面的性能增强,包括对源管理方面的优化,无线链路上的定时调整,资源预留和无线链路激活的分离,。
接入网技术作业第1章3.请画图说明接入网的分层模型。
从上图可知,接入网分为4层,即:接入承载处理功能层、电路层、传输通道层和传输介质层。
其中,后三层又构成传送层。
在传送层中,每一层又包含3个基本功能:适配、终结和矩阵连接;此外,构成传送层的三层之间相互独立,各层有自己独立的操作和维护能力(例如,保护倒换和自动恢复等)。
这种规定对改进各层的功能带来极大的灵活性,并且最大限度地降低了对其他各层的影响;相邻两层之间的关系是服务和被服务的关系。
例如,传输通道层既是下面传输介质层的客户,也是上面的电路层的服务者。
4.请画图说明接入网的功能结构。
接入网有5个主要功能:用户接口功能(UPF)、业务接口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和系统管理功能(SMF)。
接入网的功能结构如图所示。
用户接口功能直接与UNI相连,主要作用是将特定UNI的要求与核心功能和管理功能相匹配。
业务接口功能的主要作用有两个:一个是将特定SNI规定的要求与公用承载通路相匹配,以便于核心功能进行处理;另一个是选择有关信息,以便于在AN系统管理功能中进行处理。
核心功能位于UPF和SPF之间,其主要作用是将各个用户接口的承载要求或业务接口的承载要求适配公共传送承载体之中,包括对协议承载通路的适配和复用处理,核心功能可以在接入网中分配。
传送功能为接入网中的不同地点之间的公共承载通路提供传输通道,并进行所用传输介质的适配。
系统管理功能的主要作用是对UPF、SPF、CF和TF功能进行管理,例如,配置、运行、维护等,并通过UNI和SNI来协调用户终端与业务节点的操作。
5.请简要说明接入网的分类。
按照接入网所用的传输介质来分类,可以分为有线接入网和无线接入网两大类。
按照接入网传输带宽来分类,接入网可以分为窄带接入网和宽带接入网两大类。
其中,窄带有线接入可分为普通Modem拔号接入、ISDN拔号接入、DDN接入等;宽带有线接入可分为xDSL接入、光纤接入、Cable Modem接入和电力线接入;无线窄带接入可分为PAS无线市话接入和450M无线接入等;无线宽带接入可分为多点多信道分布业务(MMDS)、本地多点分布式业务(LMDS)、无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)等。
图1 3GPP LTE总体发展时间表2 3GPP LTE核心技术及标准化进展2.1 LTE目前的标准化进展第一阶段(SI阶段)延长到2006年9月份才结束,截止到9月已完成包括物理层接入方案、信道结构的研究、RAN-CN功能调整和优化、无线接口协议的体系结构、信令的流程与终端移动性、演进的MIMO机制、宏分集与射频部分、状态与状态转移问题等方面的研究,形成3GPP LTE的可行性研究报告。
图2 R6版本的网络结构版本中。
基站为终端进行空中接口(如信道编解码、速率匹配,扩频等),同时负责网络流量的控制与管理和无线资源管理(如功率控制)。
无线(RNC)则负责对拥有和控制他辖域内的无线资源,包括管理所属小区的负荷控制和拥塞控制,这些小区中待建的新的无线连接进行接纳控制和码字分配,执行系统信息广播与系统接入控制功能,以及切换等移动性管理,宏分集合并等无线资源管理和控制功能。
图3 LTE(R7版本)中的网络结构2006年3月的会议上,3GPP确定接入网结构[4,5]主要由演进型eNodeB(eNodeB)和接入网关(AGW)构成。
eNodeB由R6阶段的NodeB、RNC、SGSN、GGSN四个主要网元演进而来,eNodeB之间通过X2接口采用网格(mesh)方式互连,同时还建议当eNodeB需要同其它eNodeB通信时这个接口总是存在的,例如对支持对处于LTE_ACTIVE状态下手机的切换。
同时E-Node B与AGW之间的接口称为S1接口。
eNodeB通过S1接口与EPC(Evolved Packet Core)连接。
S1接口支持多对多的AGWs图4 E-UTRAN的架构图6 控制平面控制平面负责用户无线资源的管理,无线连接的建立,业务的QoS保证和最终的资源释放,主要有上层的RRC层和非接入子层(NAS)实现。
这种结构简化了控制平面从睡眠状态到激活状态的过程,使得迁移时问相应减少。
其中NAS功能是SAE 承载管理;鉴权;AGW和UE间信令加密控制;用户面信令加密控制;移动性管理;LTE_IDLE时的寻呼发起。