本資料來源源3G(UMTS)網絡與協議議ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage33G(UMTS)網絡與協議議1.3G綜述2.關鍵技術3.UE的初始接入入過程5.HSDPA業務過程分分析6.總結4.CS業務呼叫流流程ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage43G(UMTS)網絡與協議議1.3G綜述2.關鍵技術3.UE的初始接入入過程5.HSDPA業務過程分分析6.總結4.CS業務呼叫流流程ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage53G綜述移動通信標標準的演進進網絡拓撲結結構的演進進MO流程主要內容ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage6EvolvementofMobileCommStandard1G(80s)NMTAMPSTACSJ-TACSOthersFDMA450/800/900MHz2G(90s)GSM900/1800/1900CDMAIS-95TDMAIS-136PDCTDMA、CDMA800/900/1800/1900MHz3G(2000)

IMT-2000CDMA+TDMA+FDMA2GHzZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage73G目標和標準準3G目標3G標準提供更高的的帶寬和全全球漫游支持有線和和無線通信信服務的無無縫融合支持電路交交換和分組組交換業務務支持多媒體體和實時業業務對新業務提提供更為靈靈活的支持持WCDMACDMA2000TD-SCDMAZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage83G標準組織ITUCWTS3GPP：ThirdGenerationPartnershipProject，3G伙伴計劃ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage93GPP標準Release99(R3)2000年3月正式發布布3GPPTSAB.XYZv3.n.mRelease4(R4)2001年3月正式發布布3GPPTSAB.XYZv4.n.mRelease5(R5)2002年3月正式發布布3GPPTSAB.XYZv5.n.mRelease6(R6)2005年3月正式發布布Release7（R7）……21series

Requirementsspecifications

22series

Serviceaspects

23series

Technicalrealization

24series

Signallingprotocols

25series

UTRAaspects

26series

Codecs

27series

Data

28series

Reservedforfutureuse

29series

Signallingprotocols(NSS)

30series

Programmemanagement

31series

UIM(UserIdentityModule)

32series

OperationandMaintenance

33series

Securityaspects

34series

Testspecifications

35series

Algorithms

ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage10UMTS發展展歷歷程程（（一一））10k100k64k1M2M1k9899000102時間間速率率bps9.6SMSEDGE電路路型型分組組型型話音音GPRS2.5代WCDMA

CDMA-2000TD-SCDMA3代HSCSDZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage11UMTS發展展歷歷程程（（二二））GSM只能能提提供供9.6kbps的電電路路型型數數據據業業務務。。高速速電電路路交交換換數數據據（（HSCSD）可可提提供供n*9.6kbps的數數據據業業務務（（目目前前n＝6，用用戶戶最最高高數數據據速速率率為為57.6kbps）。。GPRS是一一種種面面向向無無連連接接的的技技術術，，提提高高了了對對無無線線資資源源的的利利用用率率。。速速率率可可達達171.2kbps。GSM和GPRS都可可以以采采用用新新的的高高電電平平調調制制方方式式EDGE,提高高調調制制的的有有效效性性，，用用戶戶數數據據速速率率可可達達384kbps。UMTS（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通通用用移移動動通通信信系系統統））是是采采用用WCDMA空中中接接口口技技術術的的第第三三代代移移動動通通信信系系統統。。可可提提供供高高達達2Mbps的空空口口速速率率。。ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage12UMTS系統統構構成成UTRAN（通通用用陸陸地地無無線線接接入入網網））處處理理所所有有與與無無線線有有關關的的功功能能CN（核核心心網網））處處理理UMTS系統統內內所所有有的的話話音音呼呼叫叫和和數數據據連連接接，，并并實實現現與與外外部部網網絡絡的的交交換換和和路路由由功功能能UTRAN、CN與UE（用用戶戶設設備備））一一起起構構成成了了整整個個UMTS系統統CN=PS+CSZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage133G綜述述移動動通通信信標標準準的的演演進進網絡絡拓拓撲撲結結構構的的演演進進MO流程程主要要內內容容ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage14UMTSR99網絡絡結結構構及及接接口口Co-operatingNetworksUserEquipmentRadioAccessNetworkCoreNetworkNote:

Notallinterfacesare

shownandnamedBSCBTSUmAbisBSSFHLRDCEIRAUCEAGMSCGfGnSGSNGbGrGnSGSNGGSNGsGcGiGdIuCSMSC/VLRGHGpIuPSRNCNodeBUuIurIubRNCNodeBIubRNSRNSUTRANIurMECuorSIM-MEi/fUSIMSIMMSISDNPSTNPSPDNCSPDNPDN:-Intranet-Extranet-Internet-X.25SMSMSC/VLRSCFMESIM-MEi/fSIMMSZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage15R99網絡的特特點與2G相比，主主要改進進在無線線部分R99核心網在在邏輯上上劃分為為電路域域和分組組域電路域基基于TDM承載技術術，分組組域基于于GPRS技術接入網和和核心網網之間的的Iu接口采用用ATM，適應接接入網采采用新的的無線技技術（WCDMA）核心網仍仍采用64KTDM交換ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage16UMTSR4網絡結構構及接口口FHSS

(HLR)CAUCGfSGSNGrGnGcGiGdHSMSCo-operatingNetworksUserEquipmentRadioAccessNetworkCoreNetworkNote:

Notallinterfacesare

shownandnamedBTSUmAbisBSSFDCEIRAUCAGMSC

ServerGfGnGbGrSGSNGGSNGsGcGdIuCSMGWHGpIuPSRNCNodeBUuIurIubRNCNodeBIubRNSRNSUTRANIurMECuorSIM-MEi/fUSIMSIMMSISDNPSTNPSPDNCSPDNPDN:-Intranet-Extranet-InternetMSC/VLRServerSCFMESIM-MEi/fSIMMSMGWMSC/VLRServerMcNbNcMGWNbMcMcEGNcT-

SGWBSCCSMSSCFZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage17R4網絡的特特點R4網絡和R99相比，主主要的變變化在CS域，PS域和無線線網絡基基本沒有有變化；；R4CS域基于呼呼叫控制制與承載載分離的的思想，，將MSC分為MGW和MSCServer；R4核心網內內部的信信令采用用IP傳輸；在核心網網絡上體體現了NGN的體系構構架思想想；電路域由由TDM中心節點點交換型型演進為為典型的的分組話話音分布布式體系系結構，，業務邏邏輯與底底層承載載相分離離；ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage18UMTSR5網絡結構構及接口口BTSUmAbisBSSARNCNodeBUuIurIubRNCNodeBIubRNSRNSUTRANIurMECuorSIM-MEi/fUSIMSIMMSMESIM-MEi/fSIMMSBSCFHSSCGfSGSNGrGnGcGdSMSCo-operatingNetworksUserEquipmentRadioAccessNetworkCoreNetworkFDCGMSC

ServerGfGnGbGrSGSNGGSNGsGcGdIuCSMGWGpIuPSMSC/VLRServerSCFMGWMSC/VLRServerMcNbNcMGWNbMcMcEGNcT-

SGWCSMSSCFIMSISDNPSTNPSPDNCSPDNPDN:-Intranet-Extranet-InternetZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage19R5網絡特點點是全IP組網的第第一個版版本IPUTRAN(UniversalTerrestrialRadioAccessNetwork)，無線接接入部分分IP化增加IMSIP多媒體域域HSDPA(HighSpeedDownLinkPackageAccess)高速下行行分組接接入，最最高下行行速率8～10Mbps將SIP(SessionInitialProtocol)作為呼叫叫控制協協議引入IPV6增強的QoS(QualityofService)ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage20UMTS體系結構構Iu接口Iur接口Iub接口WCDMA無線接口口介紹ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage21UTRANUMTSTerrestrialRadioAccessNetworkCNCoreNetworkUEUserEquipmentIuUTRANUEUuCNUMTS體系結構ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage22RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN體系結構構ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage23Iu接口體系系結構ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage24移動性管管理功能能位置區報報告SRNSRelocationRNC間硬切換換和系統統間切換換無線接入入承載（（RAB）管理功功能RAB的建立，，更改，，釋放Iu數據傳輸輸正常數據據傳輸異常數據據傳輸UE-CN連接信息息的透明明傳輸Iu接口功能能（1）ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage25尋呼（Paging)Iu釋放安全性模模式控制制過載控制制公共UEID（IMSI）的管理理Iu信令跟蹤蹤管理Iu接口異常常管理CBS(CellBroadcastService)控制Iu接口功能能（2）ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage26支持RNC間移動性性的基本本功能支持SRNCrelocationRNC間的CellUpdate和URAUpdateRNC間尋呼報告協協議錯錯誤專用信信道功功能切換時時，在在DRNC中建立立、更更改、、釋放放專用用信道道Iur接口上上DCH傳輸塊塊的傳傳輸通過專專用測測量報報告過過程和和過慮慮控制制管理理DRNS中的的無線線鏈路路RL的管理理，壓壓縮模模式的的管理理Iur接口功功能ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage27公共信信道功功能Iur接口上上公共共傳輸輸信道道的建立立，刪刪除，，公公共傳傳輸信信道用用于傳傳輸DRNC中處于于公共共信道道狀態態UE的信息息將MAC-d和MAC-c相分離離MAC-d和MAC-c之間的的流控控全局資資源管管理（（GlobalResourceManagement)RNC間公共共測量量RNC間NodeB定時信信息傳傳輸Iur接口功功能ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage28公共功功能公共傳傳輸信信道管管理Iub公共信信道數數據傳傳輸NodeB邏輯O&M（小區區配置置，故故障管管理，，閉塞塞等維維護功功能））系統信信息管管理公共測測量資源核核查異常管管理定時和和同步步管理理Iub接口功功能（（1）ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage29專用功功能專用傳傳輸信信道管管理無線鏈鏈路（（RL）監控專用測測量管管理定時和和同步步管理理上行外外環功功控Iub專用數數據傳傳輸下行功功率漂漂移的的平衡衡壓縮模模式控控制Iub接口功功能（（2）ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage30協議總總體結結構ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage31接口協協議結結構的的原則則是層層與平平面在在邏輯輯上相相互獨獨立，，如果果需要要，在在將來來的協協議版版本協協議層層、甚甚至一一個平平面內內的所所有層層可以以改變變。UTRAN接口的的一般般協議議模型型ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage32MainReference––IuCSZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage33MainReferencePoint––IuPSZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage34MainReferencePoint--IubZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage353G綜述移動通信標標準的演進進網絡拓撲結結構的演進進MO過程主要內容ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage36UMTS系統為高層層（NAS，非接入層層）提供承承載，所有有信令流程程的最終目目的是為了了建立這些些承載對于語音通通信而言，，最終目的的就是建立立用戶平面以傳遞語音音，為了搭搭建用戶平平面，還需需要涉及到到專用控制制平面的建建立過程3.MO過程ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage37在Iub接口上為RRC連接，全程程僅有一個個在Iu接口上，可可能會映射射成兩個Iu連接，一個個對應于CS域；另一個個對于PS域建立Iu連接時，應應在CS域和PS域分別用InitialUEMessage消息來建立立釋放Iu連接時，在在CS域和PS域應分別進進行，即分分別發送IuReleaseCommand消息原則ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage38RNCNodeBMSCSGSNPS域的Iu連接CS域的Iu連接RRC連接ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage39（1）MO流程（一））NodeBRNCUEUENodeBRNCRLSetupRequestRLSetupResponseNABPNABPNABPNABPERQALCAPALCAPECFALCAPALCAPDLSynchronizationIub-FPIub-FPULSynchronizationIub-FPIub-FP【RACH】RRCConnectionRequestRRCRRCRRCRRC【FACH】RRCConnectionSetup建立DCCH信道這些操作的的最終目的的是要建立立DCCH給UE使用，在此此之后的RRCConnectionSetupComplete消息就可以以從建立好好的DCCH上傳送給網網絡RRCRRCDCCH信道RRCConnectionSetupCompleteZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage40MO流程（二））CNNodeBNodeBRNCRNCCN[MM]IdentityResponse[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPInitialDirectTransfer(MM)RRCRRC[MM]IdentityRequest[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPCommonID（IMSI）RANAPRANAP網絡將UE的IMSI告知RNC，RNC將之與RRC連接關聯起起來，[MM]CMServiceRequest[RANAP]InitialUEMessageRANAPRANAPDLdirecttransfer(MM)RRCRRCULdirecttransfer(MM)RRCRRC攜帶LAI、TMSI，RNC-id，Iuid等信息當網絡內不不存在該TMSI，將啟動身身份識別過過程，該過過程可選Request:whoareyou?Response:I’mXX(IMSI)ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage41MO流程（三））CNNodeBNodeBRNCRNCCN[MM]AuthenticationRequest[RANAP]DirectTransferRANAPRANAP[MM]AuthenticationResponse[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPDLdirecttransfer(MM)RRCRRCULdirecttransfer(MM)RRCRRCSecurityModeCompleteRRCRRCRRCRRCSecurityModeCommandSecurityModeCommandRANAPRANAP鑒權過程：：驗證用戶戶身份(1)Request:ProveWhoyouare？(2)Response:HereistheproofRANAPRANAPSecurityModeComplete加密過程：：(1)Request:Let’stalkinoursecretlanguage(2)Complete:OK,Iagree!ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage42MO流程（四））CNNodeBNodeBRNCRNCCN[CC]Setup[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPDLdirecttransfer(CC)RRCRRCULdirecttransfer(CC)RRCRRCRLReconfigurationReadyNBAPNBAPNBAPNBAPRLReconfigurationPrepareRABAssignmentRequest（QoS）RANAPRANAPSetup：Iwanttotalkwithxxx(telephonenumber)[CC]CallProceeding[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPCallProceeding:Waitamoment!I’mprocessingnow!重新配置無無線鏈路，，同步方式式ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage43MO流程（五））NodeBNodeBRNCRNCCNCNRABAssignmentResponseRANAPRANAPERQALCAPALCAPECFALCAPALCAPECFALCAPALCAPERQALCAPALCAPDLSynchronizationIubFPIubFPULSynchronizationIubFPIubFP建立NodeB與RNC(Iub接口)之間的用用戶面承載載RadioBearSetupRRCRRCRRCRRCRadioBearSetupComplete建立UE與NodeB(Uu接口)之間的用戶戶面承載建立CN與RNC(Iu接口)的用戶面承承載ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage44MO流程（六））RNCCNNodeBNodeBRNCCN[CC]CONNECT[RANAP]DirectTransferRANAPRANAP[CC]ALERT[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPDLDirectTransfer(CC)RRCRRCRRCRRCDLDirectTransfer(CC)RRCRRCULDirectTransfer(CC)RANAPRANAP[CC]:CONNECTACK[RANAP]DirectTransfer用ALCAP過程建立用RABAssignment過程建立用RBsetup過程建立DCHDCH(用戶面)通話狀態ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage45MO流程（七））CNNodeBNodeBRNCRNCCN[CC]DISCONNECT[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPULDirectTransfer(CC)RRCRRCRRCRRCDLDirectTransfer(CC)RRCRRCULDirectTransfer(CC)RANAPRANAP[CC]RELEASE[RANAP]DirectTransfer非接入層(NAS)釋放過程RANAPRANAP[CC]RELEASEACK[RANAP]DirectTransferRANAPRANAPIuReleaseCommand從這一時刻刻開始，進進入接入層層(AS)的釋放過程程RBReleaseCompleteRRCRRCRBReleaseRRCRRCDCH通過RBRelease過程釋放UE和UTRAN之間的用戶戶平面ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage46MO流程（八））RNCCNNodeBRRCConnectionReleaseRRCRRCRRCRRCRRCConnectionReleaseCompleteNBAPNBAPRLDeletionRequestNBAPNBAPRLDeletionResponseRLCALCAPALCAPALCAPALCAPRELDCH(用戶面)RLCALCAPALCAPALCAPALCAPRELDCH(控制面)釋放RRC連接釋放無線鏈鏈路釋放UE占用的傳輸輸用戶數據據的用戶平平面承載釋放UE占用的傳輸輸控制信令令的控制平平面承載ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage47MO流程（九））RNCCNNodeBDCHDCH(用戶面)ALCAPRELRLCALCAPALCAPALCAP釋放UE占用的傳輸輸用戶數據據的承載RANAPIuReleaseCompleteRANAPIu連接的釋放放完成SCCPRLSDSCCPSCCPRLCSCCP釋放SCCP連接。至此此整個通話話過程的信信令流程結結束！ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage483G(UMTS)網絡與協議議1.3G綜述2.關鍵技術3.UMTS核心網網絡絡及協議5.業務過程分分析6.總結4.UMTS無線接入網網網絡及協協議ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage49關鍵技術多址技術&&CDMA功率控制切換類型主要內容ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage50移動通信的的多址接入入技術回顧顧FrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFrequencyTimePowerFDMATDMACDMAFDMA是采用頻分分的多址技技術.業務信道在在不同頻段段分配給不不同的用戶戶。TDMA是采用時分分的多址技技術。業務務信道在不不同的時間間片段分配配給不同的的用戶。CDMA是采用擴頻頻的碼分多多址技術。。所有用戶戶在同一時時間、同一一頻段上、、根據不同同的編碼獲獲得業務信信道。ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage51InterferenceSourcesSpreadingEncoding&InterleavingCorrelatorDecode&DeinterleavingBasebandDataBasebandData1920kbps3840kbpsTransmitterReceiverfcfc00多址接入ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage52擴頻與解擴擴（DS-CDMA）擴頻解擴碼片符號數據擴頻碼擴頻信號=數據×碼字擴頻碼數據=擴頻信號×碼字1-11-11-11-11-1ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage53擴頻與解擴擴（DS-CDMA）期望信號其他用戶信信號期望的擴頻頻信號擴頻碼解擴后的數數據其他擴頻信信號積分后的其其他信號1-11-11-18-81-18-8解擴后的其其他信號相關接收機機的基本操操作積分后的數據據處理增益ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage54多址接入要點：1、擴頻過程：先擴頻碼擴頻頻，再加擾碼碼；2、比特速率=碼片速率(3.84MHz)/擴頻增益；3、通過加入擾擾碼，信號可可以從不同的的發送器(終端或機站)分離。DATA擴頻碼碼片速率3.84MHz擾碼碼片速率3.84MHz比特速率ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage55WCDMA中碼的使用在一個小區內內:所有UE需共享相同的的頻率-CDMA正交碼區分用用戶和一個用用戶的不同的的信道(多碼傳輸)Channelizationcodes(信道碼)在整個網絡內內:多個發射機(RBS,UE)需在一個地理理區域共享相相同的頻率接近正交的碼碼區分從不同同發射機發射射的信道Scramblingcodes(擾碼)ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage56OrthogonalCodes正交碼的作用用OC1,OC2OC3,OC4OC5,OC6,OC7OC1,OC2,OC3OC1,OC2OC1,OC2,OC3,OC4上行:正交碼用于區區分從一個用用戶終端發出出的不同信道道下行:正交碼用于區區分從一個基基站發出的不不同信道ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage57WCDMA擾碼的作用PN3PN4PN5PN6PN1PN1CellSite“1”transmitsusingPNcode1PN2PN2CellSite“2”transmitsusingPNcode2上行: PN碼用作區分不不同的用戶終終端

下行: PN碼用作區分不不同的基站ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage58基礎知識VS關鍵技術多址接入&&CDMA切換類型主要內容功率控制ZCTTproperty/UsepursuanttocompanyinstructionPage59什么是功率控控制?-發射機根據不不同的路徑損損耗調整發射射功率.