下载文档原格式
WCDMA系统网络结构图1.Uu:UE和UTRAN(陆地无线接入网)之间的接口,用户终端。
2.UE: 3G网络中，用户终端就叫做UE包含手机，智能终端，多媒体设备，流媒体设备等。
3.ME:4.UTRAN：陆地无线接入网。
UTRAN由NODE B和无线网络控制器（RNC）构成，NODE B相当于GSM BTS，RNC相当于GSM BSC。
3g由核心网(CN)、UMTS 陆地无线接入网(UTRAN)、用户设备(UE)三大部分组成，CN主要完成用户认证、位置管理、呼叫连接控制、用户信息传送等功能。
UTRAN 分为无线不相关和无线相关两部分，前者完成与CN 的接口，实现向用户提供QOS 保证的信息处理和传送以及用户和网络控制信息的处理和传送；无线相关部分处理与UE 的无线接入(用户信息传送、无线信道控制、资源管理等)。
UE 主要完成无线接入、信息处理等。
Node B：无线收发信机。
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转化。
5.Lub：逻辑单元块6.RNC：无线网络控制器是3G网络的一个关键网元。
它是接入网的组成部分，用于提供移动性管理、呼叫处理、链接管理和切换机制。
7.Lu：逻辑单元(LU)连接陆地无线接入网（UTRAN）和CN(核心网)8.Lur：用于呼叫切换的RNC到RNC连接，通常通过OC-3链路实现。
：核心网将业务提供者与接入网，或者，将接入网与其他接入网连接在一起的网络。
通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。
10.Msc: 移动交换中心。
核心网CS域功能节点。
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。
11.VLR: 拜访位置寄存器, VLR动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
VLR从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，并在MSC处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。
什么是WCDMAWCDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网，UTRAN （UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。
目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。
WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz。
基于Release 99/ Release 4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。
新获取移动网络运营牌照的运营商，其决定部署UMTS网络是面临的第一个问题就是选择标准的哪一个版本。
3GPP WCDMA标准历经多年的努力，目前已有R99，R4，R5三个版本完成定稿，其中最新的R5版本于2002年6月完成。
其三个版本各有特色。
R99接入部分主要定义了全新的5MHz每载频的宽带码分多址接入网，采纳了功率控制、软切换及更软切换等CDMA关键技术，基站只做基带处理和扩频，接入系统智能集中于RNC统一管理，引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144Kbit/s 、384Kbit/s ，理论上可达2Mbit/s 。
基站和RNC之间采用基于ATM的Iub接口，RNC分别通过基于ATM AAL2的Iu-CS 和AAL5的Iu-PS分别与核心网的CS域和PS域相连。
在核心网定义的过程中，R99充分考虑到了向下兼容GPRS，其电路域与GSM完全兼容，通过编解码转换器实现话音由ATM AAL2至64K电路的转换，以便与GSMMSC互通。
分组域仍然采用了GPRSSGSN和GGSN的网络结构，相对于GPRS，增加了服务级别的概念，分组域的业务质量保证能力提高，带宽增加。
从系统角度来看，系统仍然采用分组域和电路域分别承载与处理的方式，分别接入PSTN和公用数据网。
从一般观点来看，R99比较成熟，较适用于需要立即部署网络的新运营商，同时也适用于拥有GSM/GPRS 网络的既有移动网络运营商，因其充分考虑了对现有产品的向下兼容及投资保护，目前的商业部署全都采用了R99，其主要优点在于：1.技术成熟，风险小；2.多厂商供货环境形成；3.互联互通测试基本完成；但也正因为考虑了向下兼容，R99也存在这样或那样的缺点：1.核心网因为考虑向下兼容，其发展滞后于接入网，接入网已分组化的AAL2话音仍须经过编解码转换器转化为64K电路，降低了话音质量，核心网的传输资源利用率低；2.核心网仍采用过时的TDM技术，虽然技术成熟，互通好，价格合理，但未来存在技术过时，厂家后续开发力度不够，备品备件不足，新业务跟不上的问题，从5-10年期投资的角度来看，仍属投资浪费；3.分组域和电路域两网并行，不仅投资增加，而且网管复杂程度提高，网络未来维护费用较高，演进思路不清晰；4.网络智能仍然基于节点，全网新业务部署仍需逐点升级，耗时且成本高。
中兴WCDMA系统核心网部分解决方案-WCDMA解决方案
中兴通讯作为第三代移动通信组织3GPP的独立成员，直接参与了WCDMA系统相关规范的制定，这使得中兴WCDMA系统的研发一直处于领先地位。
目前中兴通讯已推出基于3GPP R4成熟的WCDMA商用系统。
从业务网络、核心网络到无线接入网，根据运营商的不同需求，中兴通讯可以提供一整套的解决方案。
图1是中兴通讯WCDMA系统（ZXW10）R4网络结构。
中兴WCDMA系统（ZXW10）提供从核心网到无线网络一系列产品，全系统由无线网络子系统（ZXWR）和核心网网络子系统（ZXWN）组成。
核心网子系统包括ZXWN MSCS（MSCS是MSC Server的缩写）、ZXWN MGW、ZXWN SGSN、ZXWN GGSN、ZXWN CG、ZXWN HLR，无线网络子系统包括ZXWR RNC、ZXWR Node B。
ZXWN分成电路域和分组域，（G）MSC Server、MGW构成电路域，基于
TDM/ATM/IP骨干网； SGSN、GGSN、CG构成分组域，基于IP骨干网，充分体现了对GSM/GPRS网络的继承性；同时核心网基于控制与承载分离的思想，MSC分成两个部分：MGW和MSC Server。
MGW作为媒体网关，完成2G和3G无线接入、传输与媒体流的转换等承载功能，MSC Server是移动软交换部分，主要完成呼叫接续及控制功能，是整个网络的控制核心，即将呼叫接续和控制与承载分开，充分体现了核心网可演进的特点。
ZXWR充分考虑到移动网络在建设不同阶段、不同地区对于覆盖要求的差异，提供高技术、高可靠性、高性价比的系列化基站，满足不同的覆盖要求、不同的传输条件下的组网要求。
2008-04-08 12:26WCDMA是3G三种主流标准的一种。
WCDMA系统可以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核心网两部分，本文首先重点阐述了无线接入网的结构，对Iu、Iur、Iub接口协议模型进行了分析；接着对R99的核心网和全IP的核心网结构和相关功能实体进行了概述。
引言WCDMA是目前全球三种主要的第三代移动通信体制之一，是未来移动通信的发展趋势。
WCDMA系统是IMT-2000家族的一员，它由CN（核心网）、UTRAN（UMTS陆地无线接入网）和UE（用户装置）组成。
UTRAN 和UE采用WCDMA无线接入技术。
WCDMA网络在设计时遵循以下原则：无线接入网与核心网功能尽量分离。
即对无线资源的管理功能集中在无线接入网完成，而与业务和应用相关功能在核心网执行。
无线接入网是连接移动用户和核心网的桥梁和纽带。
其满足以下目标：-允许用户广泛访问电信业务，包括一些现在还没定义的业务，象多媒体和高速率数据业务。
-方便的提供与固定网络相似的高质量的业务（特别是话音质量）。
-方便的提供小的、容易使用的、低价的终端，它要有长的通话和待机时间。
- 提供网络资源有效的使用方法（特别是无线频谱）。
目前，WCDMA系统标准的R99版本已经基本稳定，其R4、R5和R6版本还在紧锣密鼓的制订中。
WCDMA系统的网络结构如图1所示。
图1 WCDMA系统结构WCDMA系统由三部分CN（核心网）、UTRAN（无线接入网）和UE（用户装置）组成。
CN与UTRAN的接口定义为Iu接口，UTRAN与UE的接口定义为Uu接口。
本文将重点阐述WCDMA系统的网络结构。
其网络结构的基本特点是核心网从GSM的核心网逐步演进和过渡；而无线接入网则是革命性的变化，完全不同于GSM的无线接入网；而业务是完全兼容GSM的业务，体现了业务的连续性。
无线接入网UTRAN包括许多通过Iu接口连接到CN的RNS。
一个RNS包括一个RNC和一个或多个Node B。
Node B通过Iub接口连接到RNC上，它支持FDD模式、TDD模式或双模。
Node B 包括一个或多个小区。
UTRAN内部，RNSs中的RNCs能通过Iur接口交互信息, Iu接口和Iur接口是逻辑接口。
Iur接口可以是RNC之间物理的直接相连或通过适当的传输网络实现。
UTRAN结构如图2所示。
图2 UTRAN结构Iu、Iur、Iub接口分别为CN与RNC、RNC与RNC、RNC与Node B之间的接口。
图3所示为ＵＴＲＡＮ接口通用协议模型。
此结构依据层间和平面间相互独立原则而建立。
图3 UTRAN接口通用协议模型协议结构包括三层，无线网络层、传输网络层和物理层。
所有UTRAN相关问题只与无线网络层有关，传输网络层只是UTRAN采用的标准化的传输技术，与UTRAN的特定的功能无关。
物理层可用E1、T1、STM-1等数十种标准接口。
控制平面包括无线网络层的应用协议以及用于传输应用协议消息的信令承载。
在Iu接口的无线网络层是无线接入网应用协议（RANAP），它负责CN和RNS之间的信令交互。
在Iur接口的无线网络层是无线网络子系统应用协议（RNSAP），它负责两个RNS之间的信令交互。
在Iur接口的无线网络层是Ｂ节点协议（NBAP），它负责RNS内部的RNC与Node B之间的信令交互。
在传输网络层三个接口统一应用ATM传输技术，3GPP还建议了可支持七号信令的SCCP、MTP及IP等技术。
应用协议在无线网络层建立承载。
信令承载与ALCAP的信令承载可同可不同。
信令承载由操作维护（Ｏ&M）建立。
用户平面包括数据流和用于传输数据流的数据承载。
数据流是各个接口规定的帧协议。
传输网络控制平面只在传输层，它不包括任何无线网络控制平面的信息。
它包括用户平面传输承载（数据承载）所需的ALCAP协议，还包括ALCAP所需的信令承载。
传输网络控制平面的引入使得无线网络控制平面的应用协议完全独立于用户平面数据承载技术。
用户平面的数据承载和应用协议的数据承载属于传输网络用户平面。
R99核心网为了第二代向第三代的平滑过渡和演进，目前R99核心网包括三个域，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核心网的CS域指GSM的核心网，PS域指GPRS的支持节点。
CS域处理传统的电路交换业务，每次通信需占用占用的一些资源建立专用的一条链路，如语音业务；PS域处理分组交换业务，不需要建立专用链路，每个分组都自己找路由。
R99核心网主要有以下一些设备：●移动业务交换中心(MSC)：对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体。
●服务GPRS支持节点（SGSN）：执行移动性管理、安全管理和接入控制和路由选择等功能。
●网关GPRS支持节点（GGSN）：负责提供GPRS PLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制（如防火墙）。
●拜访位置寄存器(VLR)：MSC为所管辖区域中MS呼叫接续所需检索信息的数据库。
VLR 存储与呼叫处理有关的一些数据，例如用户的号码，所处区域的识别，向用户提供的业务等参数。
●归属位置寄存器(HLR)：管理部门用于移动用户管理的数据库。
每个移动用户都应在其归属位置寄存器中注册登记。
●鉴权中心(AUC)：为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能实体。
另外，R99核心网还包括一些智能网设备和短消息中心等设备。
图4 R99核心网结构R99核心网只是为2G向3G系统过渡而引入的解决方案，真正的WCDMA系统核心网是全IP核心网，目前在R4和R5标准中已制定了大致方案。
全IP核心网全IP核心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的业务。
此核心网体系结构可以灵活的支持全球漫游和与其它网络的互操作，诸如：PLMN、2G网络、PDN和其它多媒体VOIP网络。
此核心网主要包括三部分：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功能由归属用户服务器提供（HSS）。
网络结构中呼叫控制部分是最重要的功能。
CSCF（呼叫状态控制功能）、MGCF（媒体网关控制功能）、R-SGW（漫游信令网关）、T-SGW（传输信令网关）、MGW（媒体网关）和MRF（多媒体资源功能）组成了呼叫控制和信令功能。
CSCF与H.323网守或SIP服务器相似。
此体系结构是一个通用结构而不是基于一个具体的H.323或SIP的呼叫控制解决方案。
用户特征文件被保存在HSS中。
与多媒体IP网络通信的信令只能通过CSCF，而业务则直接通过GGSN就可。
MRF与所有业务承载实体协调业务承载事宜，而与CSCF协商信令承载事宜。
MRF提供媒体混合、复用以及其它处理和产生功能。
与其它网络（诸如PLMN、其它PDN、其它多媒体VOIP网络和2G继承网络GSM）的互联由GGSN、MGCF、MGW、R-SGW和T-SGW支持。
其它PLMN网络与本网的信令和业务接口是它们的GPRS实体。
CSCF作为一个新的实体通过信令也参与此过程。
到继承网络的信令通过R-SGW、CSCF、MGCF、T-SGW和HSS，而和PSTN网络的业务承载接口通过MGW。
图5 全IP核心网结构总结WCDMA系统的网络结构包括核心网和无线接入网两部分。
对于核心网采取由GSM的核心网逐步演进的思路，即由最初的GSM的电路交换的一些实体，然后加入GPRS的分组交换的实体，在到最终演变成全IP的核心网。
这样可以保证业务的连续性和核心网络建设投资的节约化。
而对于无线接入网，由于WCDMA方式是完全不同与GSM的TDMA的无线接入方式，所以无线接入网是全新的，完全不同于GSM的基战子系统。
所以WCDMA系统的无线接入网需要重新进行无线网络规划和布站。
WCDMA网络的设计遵循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的原则，这样使得整个网络结构清晰，实体功能独立，便于模块化的实现。
WCDMA关键技术1、RAKE接收机在CDMA扩频系统中，信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。
不同于传统的调制技术需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰，CDMA扩频码在选择时就要求它有很好的自相关特性。
这样，在无线信道中出现的时延扩展，就可以被看作只是被传信号的再次传送。
如果这些多径信号相互间的延时超过了一个码片的长度，那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声，而不再需要均衡了。
由于在多径信号中含有可以利用的信息，所以CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。
其实RAKE接收机所作的就是：通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。
2、CDMA射频和中频设计原理上图给出了CDMA射频和中频部分的原理框图，射频部分是传统的模拟结构，有用信号在这里转化为中频信号。
射频下行通道部分主要包括自动增益控制（RF AGC），接收滤波器（Rx滤波器）和下变频器。
射频的上行通道部分主要包括自动增益控制（RF AGC），二次上变频，宽带线性功放和射频发射滤波器。
中频部分主要包括下行的去混迭滤波器、下变频器、ADC和上行的中频和平滑滤波器，上变频器和DAC。
对于WCDMA的数字下变频器而言，由于其输出的基带信号的带宽已经大于中频信号的10%，故与一般的GSM信号和第一代信号不同，称为宽带信号。
3、分集接收原理无线信道是随机时变信道，其中的衰落特性会降低通信系统的性能。
为了对抗衰落，可以采用多种措施，比如信道编解码技术，抗衰落接收技术或者扩频技术。
分集接收技术被认为是明显有效而且经济的抗衰落技术.我们知道，无线信道中接收的信号是到达接收机的多径分量的合成。
如果在接收端同时获得几个不同路径的信号，将这些信号适当合并成总的接收信号，就能够大大减少衰落的影响。
这就是分集的基本思路。
分集的字面含义就是分散得到几个合成信号并集中（合并）这些信号。
只要几个信号之间是统计独立的，那么经适当合并后就能是系统性能大为改善。
4、信道编码信道编码的编码对象是信源编码器输出的数字序列（信息序列）。
信道编码按一定的规则给数字序列M增加一些多余的码元，使不具有规律性的信息序列M变换为具有某种规律性的数字序列Y（码序列）。
也就是说，码序列中信息序列的诸码元与多余码元之间是相关的。
在接收端，信道译码器利用这种预知的编码规则来译码，或者说检验接收到的数字序列R是否符合既定的规则从而发现R中是否有错，进而纠正其中的差错。
根据相关性来检测（发现）和纠正传输过程中产生的差错就是信道编码的基本思想。
5、多用户检测技术多用户检测技术（MUD）是通过去除小区内干扰来改进系统性能，增加系统容量。
