3G空中接口信令研究

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1、3G空中接口信令研究1.引言32.系统结构33.空中接口协议结构43.1I」层53.2L2层53.3L3层64.空中接口的目标、特征和功能64.1目标64.2特征64.3功能75.空中接口L3层的信令71.1寻呼请求73.2服务请求和冲突解决75.3身份认证85.4位置更新85.5移动始发呼叫的建立95.6呼叫清除123G空中接口信令研究摘要：随着国内3G网络的建设完毕，4G网络也己经得到了国家相关部门的批准。广大通信相关行业从业者而临新的挑战。与2G不同，3G、4G网络采用CDMA技术，对大家來说是全新的概念。本文中，作者根据口己对3GPP组织对于空中接口(Uu接口)相关文献的理解，做简要的

2、介绍。关键字：3GPP、Uu、系统结构、L1层、L2层、L3层、1.引言空中接口是一个形象化的术语，是相对于冇线通信中的“线路接口”概念而言的。有线通信屮“线路接口”定义了物理尺寸和一系列的电信号或者光信号规范；无线通信技术当中，“空中接口”定义了终端设备与网络设备之间的电波链接的技术规范，使无线通信像有线通信一样可靠。在移动通信当中，电话终端用户与基地台通过空中接口(AirInterface)互相连结。“空中接口”是基站和移动电话之间的无线传输规范，它定义每个无线信道的使用频率、带宽、接入时机、编码方法以及越区切换。在GSM/UMTS中,各种形式的UTRA标准便是空中接口，也就是一种接入模式

3、"AccessModes"。在0SI模型之下，空中接口属于第一层与第二层的实作。在不同制式的蜂窝移动通信网络中，空中接口的术语是不同的：1•在GSM/GPRS/EDGE网络，CDMA2000网络中，被称为Um接口；2.在TD-SCDMA和WCDMA网络中,被称为Uu接口。本文主要讨论3GPP所定义的WCDMA网络的Uu接口。2.系统结构根据3GPP组织对于整个网络的定义，我们可以认为系统由3部分组成，即核心网子系统(CN)、无线网络子系统(RNS)和用户设备(UE),如图1所示。核心网处理系统内语音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。无线网络子系统处理所有与无线有关的功能。无线网络了系统又包

4、括无线网络控制器(RNC)和NodeB两个功能实体。无线网络控制器通过5接口与核心网相连。NodeB是WCDMA系统的基站，通过Iub接口与无线网络控制器相连。用户终端设备(UE)通过Uu接口(无线接口)与网络设备进行交互，为用户提供电路域和分组域的各种业务功能，包括普通话音、无线分组数据等。图1系统结构图1.空中接口协议结构在3GPP组织所定义的网络中，空中接口模型如图2所示。空中接口分成三个协议层:LKL2和L3,分别对应于OSI参考模型的物理层、数据链路层和网络层。L2进一步分为2个子层：媒体接入控制协议(MAC)、无线链路控制协议(RLC)oL3和L2的RLC子层分为控制平面和用户平面

5、。在控制平面L3分为不同的子层。最低层为无线资源控制(RRC),它位于接入层，与L2接口，终止于UTRANo而更高层信令，如移动性管理(MM)和连接管理(CM)屈于非接入层。无线接入承载(RAB)是在UE和核心网之间为UMTS提供支持QoS承载业务的连接分段，类似于GSM里根据话音或数据业务建立的手机到核心网的电路连接。每个RAB映射到一个或几个RB(RadioBearer),而每个RB映射到不同的RLCo在UE和RNCZ间，通过一个或几个逻辑信道在RLC对等实体Z间通信。3.1L1层LI层位于空中接口的最底层，其主要完成宏分集分配/合并及软切换执行、传输信道的检错及到高层的指示、传输信道的F

6、EC编码/解码和交织/解交织、传输信道的复用和编码组合传输信道(CCTrCIl)的解复用、速率匹配、编码组合传输信道到物理信道的映射、物理信道的功率加权和组合、物理信道的调制/解调和扩频/解扩、频率和吋间的同步、闭环功率控制、射频处理等。3.2L2层3.2.1MAC子层MAC层利用物理层捉供的数据传递业务向高层捉供数据传递、无线资源和MAC参数的重新分配、测量报告等业务。MAC层通过与RLC层间的SAP向RLC层提供逻辑信道。逻辑信道分为两类：控制信道和业务信道。控制信道用来传送控制平面信息，广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、专用控制信道(DCCH)、公共控制信道(CCCH)

7、、共享信道控制信道(SHCCH)等逻辑信道屈于控制信道。业务信道用來传送用户平血信息，专用业务信道(DTCII)、公共业务信道(CTCI1)属于业务信道。MAC主要完成以下功能：将逻辑信道映射到合适的传输信道、根据信息源的瞬时速率为毎个传输信道选择合适的传输格式、根据同一UE不同数据流的优先级选择不同的传输格式组合、不同UE间通过动态调度进行优先级处理、公共传输信道上UE的识别、业务量监视、传输信