wcdma的系统结构浅析

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1、WCDMA的系统结构浅析一、WCDMA技术特点　　WCDMA技术具有下述主要特色：　　（1）WCDMA物理层采用DS-CDMA多址技术，将用户数据和利用CDMA扩频码得到的伪随机序列即码片（chip）序列相乘，从而将用户信息扩展到较宽的带宽上（可以根据具体速率要求，选用不同的扩频因子）。　　（2）WCDMA支持FDD/TDD两种工作模式。其中FDD要求为上下行链路成对分配频谱，而TDD可以使用不对称频谱供上下行链路共享，因此从某种意义上说，TDD可以更节省地使用频谱资源。　　（3）WCDMA支持异步基站操作，网络侧对同

2、步没有要求，因而易于完成室内和密集小区的覆盖。　　（4）WCDMA采用10ms帧长，码片速率为3.84Mc/s。其3.84Mc/s的码片速率要求上下行链路分别使用5MHz的载波带宽，实际载波间距离的要求根据干扰的不同在4.4MHz～5MHz之间变化，变化步长为200kHz。对于人口密集地带可选用多个载波覆盖。其10ms帧长允许用户的数据速率可变，虽然在10ms内用户比特率不变，但10ms帧之间用户的数据容量可变。　　（5）WCDMA在上下行链路均利用导频相干检测，扩大了覆盖范围。WCDMA空中接口包括先进的CDMA接收

3、机，它利用了多用户检测和自适应智能天线技术，这些手段可以较好地提高系统覆盖和容量。　　（6）WCDMA允许不同QoS要求的业务进行复用。　　（7）WCDMA系统允许与GSM网络共存和协同工作，支持系统间的切换。　　（8）WCDMA在上行传输信号的包络中无周期性分量，故可避免音频干扰。二、WCDMA的系统结构　　1.WCDMA系统组成　　WCDMA作为UMTS（通用移动通信系统）的实现，其系统体系结构与大多数第二代系统甚至第一代系统基本类似。WCDMA系统包括若干逻辑网络元素，逻辑网络元素可以按不同子网分类，也可以按功能

4、来划分。　　功能上，逻辑网络元素可以分成UE（用户设备终端）、无线接入网（RAN）和核心网（CN）。无线接入网也可以借用UMTS中地面RAN的概念，因此又简称为UTRAN。其中RAN处理与无线通信有关的功能。CN处理语音和数据业务的交换功能，完成移动网络与其他外部通信网络的互联，相当于第二代系统中的MSC/VLR/HLR。UE和RAN采用全新的WCDMA无线技术规范，而CN基本上来源于GSM。　　UMTS也可以分成若干个子网，子网之间可以独立工作，又可以协同工作，因而子网又叫做UMTS公众陆地移动网（PLMN）。不同运

5、营商运营的PLMN之间可以互通，而且PLMN也可以与ISDN，PSTN，Internet以及其他数据网络互通。图1给出了PLMN网络体系结构，图中包括PLMN网络的逻辑元素、内部元素连接以及与外部网络的连接。　　下面说明图1中的逻辑网络元素。其中UE包含如下两个部分： 图1　PLMN体系结构　　ME（移动设备）。它是通过空中无线接口Uu与NodeB进行通信的无线终端。　　USIM（UMTS用户识别模块）。它相当于GSM终端中的SIM智能卡，用于记载用户标识，可执行鉴权算法，并保存鉴权、密钥以及终端需要的预约信息。　　R

6、AN中则包含如下两个部分：　　NodeB（B结点）。它是在Iub和Uu接口之间传送数据的基站（BS），基站也参与部分无线资源管理。　　RNC（无线网络控制器）。它控制辖区内的所有无线资源，是与之相连的基站的管理者。RNC是RAN提供给CN的所有业务的接入点。　　CN中包含的逻辑网络元素有如下几个：　　MSC/VLR（移动业务交换中心/访问位置寄存器）。移动交换中心MSC和数据库VLR为UE提供电路交换服务。MSC用于完成电路交换业务，而VLR用于保存漫游用户的服务特征描述副本，以及UE在服务系统中精确的位置信息。通过M

7、SC/VLR连接的外部网络称作CS域网络。　　HLR（归属位置寄存器）。这是一个位于用户本地的系统数据库，它保存了用户服务特征描述的主备份。这些服务的特征描述包括允许的业务信息、禁止漫游的地区和补充业务信息（如呼叫前转状态和呼叫前转数量）。此数据库在新用户向系统注册入网时为用户创建初始化数据，创建后的数据在用户接收服务期间始终存在。为了给呼入的用户找到路由并连接到目的UE，HLR还在MSC/VLR和SGSN中保存UE的位置信息。　　GMSC（移动业务交换中心网关）。这是UMTSPLMN与外部CS域网络连接处的交换设备，

8、所有呼入和呼出的CS连接均需要经过GMSC。　　SGSN（服务GPRS支撑节点）。它与MSC/VLR的功能类似，只不过它仅用于分组交换（PS）业务。通过SGSN连接的外部网络称作PS域网络。　　GGSN（GPRS支持节点网关）。它与GMSC的功能类似，不过它仅用于分组交换业务。　　图1中的外部网络包括如下两个部分：　　CS域网络。