20150613学习计划WCDMA结构及各网元的作用(倪彬)
3WCDMA系统结构和功能
第三章WCDMA系统结构和接口协议WCDMA系统是IMT-2000家族的一员，它的技术规范由3GPP（3rd Generation Partnership Project）制订。
3.1 WCDMA系统结构3.1.1 概述图3.1是简化的WCDMA系统结构。
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access NetworkCN Core NetworkUE User Equipment图3.1 WCDMA系统结构3.1.2通用协议结构Uu 和Iu 接口协议分为两部分:- 用户平面协议这些协议是实现真正的无线接入承载业务的协议- 控制平面协议这些协议是用于在移动终端和网络间在不同的方面（包括请求业务、控制不同的传输资源和切换等）控制无线接入承载和连接，还包括NAS（非接入层）的透明传输机制。
3.1.2.1 用户平面无线接入承载业务由接入层从SAP到SAP来提供。
下图说明了Uu 和Iu 接口提供无线接入承载业务的协议。
图3.2 Uu和Iu用户平面3.1.2.2 控制平面下图示意Uu和Iu接口的控制平面协议堆栈。
图3.3 Uu和Iu控制平面3.1.3 U TRAN结构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。
RNC负责决定UE的切换，它具有合并/分离功能用以支持在不同Node B之间的宏分集。
在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结构如下图所示。
图3.4 UTRAN结构3.1 Uu接口Uu接口是移动终端与基站之间的无线接口，是无线通信系统中最重要的接口，一切的关键技术都针对提高其能力而研究。
下图所示为Uu接口的协议堆栈。
WCDMA系统关键技术
WCDMA系统关键技术WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）广域码分多址技术，是第三代移动通信技术中最主流的通信技术之一，具有更高的传输速率和更强的抗干扰能力。
本文将重点介绍WCDMA系统的关键技术。
WCDMA系统架构WCDMA系统的架构主要包括UE（User Equipment，用户终端）、NodeB（基站节点B）、RNC（Radio Network Controller，无线网络控制器）和核心网等四个部分。
其中UE连接到NodeB上，而NodeB则连接到RNC上。
RNC是整个WCDMA系统的核心，负责所有NodeB的管理和调度。
扩频技术扩频技术是WCDMA系统最基础的技术之一，它的主要作用是将原始的信号扩展到更宽的带宽上进行传输，以提高传输速率和信号质量。
扩频技术又分为CDMA （Code Division Multiple Access，码分多址）和TD-CDMA（Time Division-Code Division Multiple Access，时分码分多址）两种。
CDMA技术是将每一个用户的数据流进行编码后，再与伪随机序列相乘后再发送，接收端通过相同的伪随机序列进行解码，获得原始的数据流。
而TD-CDMA技术则是将每个时隙划分为多个子帧，每个子帧再采用CDMA技术进行扩频传输。
信道编码在WCDMA系统中，为了提高信号的抗干扰能力，采用了很多信道编码技术。
其中最常用的就是卷积码和Turbo码。
卷积码是一种线性编码，通过简单的算法可以实现编码和解码，但是编码效率比较低。
而Turbo码则是一种迭代式编码技术，采用两个卷积码组成系统，可以在保证可靠性的前提下，提高编码效率。
信号调制在WCDMA系统中，采用了复杂的信号调制方案以提高信号的传输效率和质量。
其中主要采用的是QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，四相移键控）和16QAM（16 Phase Quadrature Amplitude Modulation，16相移四元调制）两种方案。
WCDMA移动通信系统基本知识介绍解析
WCDMA移动通信系统基本知识介绍技术研发部毕猛内容提要1. WCDMA导论2. 物理层3. 移动性管理4.无线资源管理Section 1 W-CDMA 导论主要内容多址接入及双工技术WCDMA新特点WCDMA与GSM的主要区别业务分类UMTS系统结构DS-CDMA码字Rake接收机发射分集频率时间功率频率时间功率频率时间功率FDMA TDMACDMA 通信系统中有三种多址接入技术:•频分多址Fre •时分多址Fre+Ts •码分多址Fre+Code多址接入双工间隔:190MHzFDD时间频率功率5 MHz5 MHz码复用& 频分双工ULDLUMTS 用户1UMTS 用户2时间频率功率TDD5 MHzDL UL DL码复用&时分双工DL 666.67 μsULUMTS 用户2UMTS 用户1W-CDMA: FDD or TDD双工技术WCDMA的新特点 WCDMA的新特点9提供高速的数据速率,最高可达到2Mbps,将来如果采用HSDPA将提高到8~10Mbps(甚至到20Mbps,如果采用MIMO天线技术。
9可变比特速率。
(可变扩频因子9采用异步方式,无需GPS精确定时,方便室内规划。
9支持上、下行不对称的业务,如视频点播和网页浏览,下行业务远大于上行业务。
9更高的频谱利用率,频率复用度为1。
91500Hz的快速功率控制,更好地克服快衰落的影响。
0.5、1、1.5、2 dB (可变功率控制步长1500Hz功率控制频率软切换,更软切换,硬切换切换666.7us时隙长10ms (包含15个时隙帧长2Mbps (for Release99&Release4最大业务速率 3.84Mcps码片速率上行BPSK ,下行QPSK 调制方式分组和电路交换数据类型Node B :-121dBm ,MS :-117dBm (BER 为10-3接收机灵敏度Rake 接收机接收机异步方式同步方式卷积编码,Turbo 编码(对高速业务信道编码8种速率的AMR 编码(4.75~12.2kbps语音编码 4.4~5.2MHz载波间隔1频率复用度2×5MHz 最小频率需求上行:1920~1980MHz,下行:2110~2170MHz 规划频段频率栅格与定标频率WCDMA 的主要参数语音和低速数据业务(理论最大171.2kbps ,实际几十kbpsAMR 语音(4.75~12.2kbps、CS64kbps 、最大2Mbps 的分组数据业务。
WCDMA无线网络规划与优化(第3章)
【学习内容】3.络构成
Uu
lu
USIM Cu
ME
UE
Node B Node B
RNC
lub
lur
Node B Node B
RNC
UTRAN
MSC/ VLR
SGSN
GMSC HLR
GGSN
CN
PLMN PSTN ISDN,etc
第3章 WCDMA相关技术
【学习内容】3.1 WCDMA网络结构
3)SGSN
SGSN(服务GPRS支持节点)是WCDMA核心 网PS域功能节点。
它通过Iu-PS接口与UTRAN相连，通过Gn/Gp 接口与GGSN相连，通过Gr接口与HLR/AUC相连 ，通过Gs接口与MSC/VLR，通过CAP接口与业务 控制点(SCP)相连，通过Gd接口与短信中心(SMC) 相连，通过Ga接口与计费网关(CG)相连，通过 Gn/Gp接口与SGSN相连。
第3章 WCDMA相关技术
【学习内容】3.1 WCDMA网络结构
2)GMSC GMSC是WCDMA系统CS域与外部网络之
间的网关节点，属于可选节点，它通过 PSTN/ISDN接口与外部网络(PSTN、ISDN、其 他PLMN)相连，通过C接口与HLR相连，通过 CAP接口与SCP相连。它的主要功能是完成 VMSC功能中的呼入呼叫的路由功能及与固定 网等外部网络的网间结算功能。
Access Network，UMTS)。即陆地无线接入 网，分为基站(NodeB)和无线网络控制器(RNC) 两部分。
第3章 WCDMA相关技术
【学习内容】3.1 WCDMA网络结构
(1)NodeB NodeB是WCDMA系统的基站(即无线收发
wcdma的网络结构组成课程设计
武 夷 学 院课程设计报告数学与计算机学院课程名称： 第三代移动通信 设计题目： WCDMA 的网络结构组成 学生班级： 10通信工程 学生姓名： 徐攀真 陆德瑞 刘洁 指导教师： 王小文 完成日期：2013-6-7课程设计项目研究报告目录第 1 章项目简介 (3)1.1 项目名称 (3)1.2 开发人员 (3)1.3 指导教师 (3)第 2 章项目研究意义 (3)2.1 课程设计概述 (3)2.2 需求分析 (3)2.3 研究意义 (4)第 3 章采用的技术 (5)3.1 课程设计的方案设计论证 (5)第4 章课程设计项目进度表 (6)第5 章课程设计任务分配表 (6)第6 章研究ＷＣＤＭＡ系统的网络结构过程 (7)6.1 研究的思路 (7)6.2 研究的最终结果 (7)第7章ＷＣＤＭＡ系统网络的结构组成 (8)７.1 WCDMA系统介绍 (8)７.2 WCDMA系统的网络结构 (8)第８章设计心得 (17)第９章参考文献 (18)第 1 章项目简介1.1 项目名称WCDMA的网络结构组成1.2 开发人员10通信工程徐攀真陆德瑞刘洁1.3 指导教师王小文第 2 章项目研究意义2.1 课程设计概述3G即第三代移动通信技术，其所支持的第三代通信网络主要目标定位于实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。
国际电信联盟（ITU）早在2000年5月即确定了W-CDMA（欧洲）、CDMA2000（美国）和TD-SCDMA（中国）三个主流3G标准。
为了支持和发展中国自主知识产权的TD-SCDMA，在其尚不能成熟商用的情况下，中国迟迟没有颁发3G牌照。
在北京奥运会期间，中国移动曾推出了一些基于TD技术的3G服务，初步具有商业化与产业化的能力，因此，在支持国产技术的同时，目前尽快推出有利于创造就业。
通信业属于第三产业，目前中国电话总量达9.5亿户，其中手机是6亿5千万户，不仅总量世界第一，人均持有量也在世界前列。
WCDMA结构及关键技术
WCDMA系统结构：CN指核心网，UTRAN接入网，UE用户设备。
UTRAN中，Node B指基站，RNC指基站控制器（或者无线网络控制器）。
基站和手机的接口叫Uu接口，又称空口。
基站和RNC之间的接口叫lub接口，CS和RNC之间的接口叫lu-CS。
PS和RNC之间的接口叫lu-PS接口。
CS用来处理语音业务，PS用来处理数据业务。
RNC和RNC之间的接口称为lur接口，该接口主要是跨RNC切换中使用的。
WCDMA R99/GSM网络结构：从图可以看出2G和3G的接入网部分是完全不同的，但是他们是接入到相同的核心网中去的。
MSC，GMSC是处理语音的，是我们的CS域；SGSN，GGSN是处理数据的，是PS 域。
R99中已经将数据和语音分开了。
以打电话为例，手机的信号先到达基站上，基站再将信号送到RNC里面，RNC再将信号送到核心网，核心网起到一个交换的作用（可以将信号接入到固网中，或者其他地区的路由中）。
接入端也有MSC，信号从MSC到达RNC，再到达基站，再到手机。
RAKE接收机：快衰落是由于多径叠加引起的信号衰落，表现为信号时强时弱，RAKE接收机是一种被动的抵抗快衰落的技术，它将多径信号全部接收下来进行相位叠加后增强信号。
WCDMA的快速功率控制远近效应：两个手机离基站的距离不一样，一个近，一个远。
当这两个手机采用相同功率发射的时候，这两个手机上的信号到达基站的强度肯定是不一样的，离基站近的功率强，离基站远的功率弱，这个时候，离基站近的这个用户开始打电话后，离基站远的用户就没法打电话了。
快速功率控制可以抵抗快衰落，并且解决远近效应问题，功率控制速度可以达到1500次/s ，快速功率控制的优点是：节电，降低干扰，降低远近效应。
WCDMA的切换-切换硬切换存在于GSM和WCDMA，当手机从A小区到B小区的时候，会先切断A小区，再连接B小区，连接可能有短暂的断开。
CDMA和WCDMA都可以使用软切换，软切换在某一个时刻会和两个小区同时连接，因此会耗费一定的资源。
移动网络培训系列之WCDMA技术原理介绍
S1
S1xC1
扩频
W
S2
S2XC2
扩频通信原理
空中接口
S
[S1xC1+S2xC2]xC1=S1
解扩
N (S1xC1)+(S2xC2)
[S1xC1+S2xC2]xC2=S2
C1与C2正交：C1xC2=0
29
扩频中的品质因子Eb/No
处理增益PG=Wc/R
－Wc是码片速率 －R是信息速率
PG
Eb/No
交织技术
交织：打乱原来的数据排列规则，按照一定顺序重新排列。 作用：减小信道快衰落带来的影响。 优点
交织技术是改变数据流的传输顺序，将突发的错误随机化。 提高纠错编码的有效性。
缺点：
由于改变了数据流的传输顺序，必须要等整个数据块接收后才能纠错，加 大了处理延时，因此交织深度应根据不同的业务要求有不同的选择
NODE- B
WCDMA无线
MGW/MSC SERVER/VLR
SMS WAP
HLR
NMS
核心网分组交换
IP Backbone
GGSN Firewall
3G SGSN
Internet
5
3G 网络基本设备功能
Node-B ：收发信基站,为一个小区服务的无线收发信设备,覆盖范围城区300-800m, 郊区800-2000m
AUC ：鉴权中心为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能实体。 中国移动3G网络中HLR设备与AUC设备合设。
SGSN ：数据服务支持节点,该功能实体提供移动性管理、安全管理功能和 网络接入控制功能。
GGSN ：数据服务网关支持节点,该功能实体提供和外部分组交换网络的互 通、网络屏蔽和分组路由功能。
WCDMA基础介绍
Uu
UE
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UTRAN处理所有与无线接入相关的功能。 UE则是与用户的接口。 CN与UTRAN之间的接口称为Iu接口， UTRAN与UE之间的接口称为Uu接 口。 WCDMA的系统结构，其中UTRAN是由一个或多个无线网络子系统（RNS ）组成。 一个RNS 由一个无线网络控制器（RNC）和一个或多个Node B组成。 RNC可以通过Iur接口与另一个RNC相连。 RNC与Node B之间通过Iub接口相连。
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6) （2）发起鉴权和加密流程
(6)
(6)
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普通位置更新
UE (1)
RNC (1)
新MSC/VLR
原MSC/VLR HLR
(2) 鉴权和加密
(3) (4) (4) (5) (5)
(6)
(6)
(6)
（3）跨MSC位置更新，向HLR发起位置更新，携带新MSC号、原MSC号 和IMSI。
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1、 CS起呼流程 电路交换业务起呼流程主要有以下几个基本过程： 第一步，建立RRC连接。起呼时，首先由UE的RRC接收到非接入层的请求发送RRC连接建 立请求消息给UTRAN，在该消息中包含被叫UE号码，业务类型等等。UTRAN接收到该消息后 ， 根据网络情况分配无线资源，并在RRC CONNECTION SETUP消息中发送给UE，UE将根据消 息配 置各协议层参数，同时返回确认消息。 RRC连接建立有两种情况：公共信道上的RRC连接建立和专用信道上的RRC连接建立。两者 的区别在于RRC连接使用的传输信道不同，因而连接建立的流程有所区别。 第二步，Iu信令连接的建立。在RRC连接建立后，UE将向CN发送业务请求。此时UE的RRC 发送INITIAL DIRECT TRANSFER消息，在该消息中包含非接入层的信息（CM SERVICE REQUEST ）。RNC接收到该消息后，RNC的RANAP发送INITIAL UE MESSAGE，将UE的非接入层消息透明转 发给CN，在该消息发送的同时建立Iu信令连接。在Iu信令连接建立后，UE和CN之间的非接入 层消息传输使用DOWNLINK DIRECT TRANSFER和UPLINK DIRECT TRANSFER消息进行。
WCDMA网络架构与设计
WCDMA网络架构与设计1. 概述本文档旨在介绍WCDMA网络的基本架构和设计原则。
WCDMA是第三代移动通信技术之一，主要用于实现高速数据传输和广域覆盖。
通过了解WCDMA网络的架构和设计，可以更好地理解其工作原理和优势。
2. 系统架构WCDMA网络的系统架构主要包括以下几个关键部分：2.1 基站子系统（BSS）基站子系统负责实现与手机之间的无线通信。
它包括基站控制器（BSC）和基站收发器（BTS）两个主要部分。
BTS负责接收手机信号并进行解调和解码，而BSC则负责控制和调度无线资源。
2.2 网络控制子系统（NCS）网络控制子系统是WCDMA网络的核心部分，主要负责处理无线接入和核心网之间的相关协议和信令。
它包括无线电网络控制器（RNC），负责协调各个基站的运行，并与核心网进行通信。
2.3 核心网（CN）核心网是WCDMA网络的主干部分，负责处理数据传输和网络管理。
它包括移动交换中心（MSC），负责处理语音通信；数据服务节点（SGSN），负责处理数据通信；和网关GPRS服务节点（GGSN），负责处理与互联网的连接。
3. 设计原则在进行WCDMA网络的设计时，需要遵循以下几个原则：3.1 覆盖范围和容量根据实际需求，合理确定基站的布局和数量，以确保网络覆盖范围和容量的满足。
在城市区域，密集布置基站以提供更好的信号覆盖；而在农村和偏远地区，适当增加基站的传输能力以提供更大的覆盖范围。
3.2 无线资源管理合理配置无线资源，包括频率分配、功率控制和天线设置等，以确保良好的信号质量和无线资源利用率。
在高密度用户区域，需合理划分信道资源以避免干扰；而在低密度用户区域，可放宽信道资源的分配以提高带宽利用率。
3.3 信号传播优化通过对信号传播特性的研究和优化，改善无线信号的传输效果。
包括选择合适的无线频段、合理选择天线高度和方向、优化建筑物和地形对信号的影响等。
3.4 安全与稳定性确保网络的安全和稳定性，保护用户隐私和数据安全。
WCDMA系统网络结构图教学内容
W C D M A系统网络结构图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。
WCDMA网络结构和功能分析
WCDMA网络结构和功能分析一、UMTS体系UMTS（Universal Mobile Telecommunication System，通用移动通信系统）是采用WCDMA 空中接口的第三代移动通信系统，通常也称为WCDMA通信系统。
通过3GPP的标准化工作，UMTS的技术在不断地更新和增强。
为了尽快将WCDMA系统商用，3GPP对UMTS的系列规范划定了不同的版本。
首先完成标准化工作的版本是R99，也称为WCDMA第一阶段。
这个版本的功能基本稳定，终端和网络侧设备也经过了很多实验系统和实际运营的测试。
随后3GPP在R99的基础上推出R4、R5，又在R4的基础上进行了技术更新和增强。
尽管3GPP考虑了新旧版本的兼容性问题，要充分获得新版本的技术优势，还是需要对原有系统作一些大的改动，因此运营商出于各自的实际情况可能直接选用较新的版本。
R4的标准化工作也已基本结束，有一些设备厂商可以提供商用设备，R4和R99对比，设备成熟性和运营经验要少一些。
R5的规范制定工作还没有全部完成。
鉴于R5标准化进度的不断延期，3GPP又提出了新的版本R6，将一部分无法如期完成的功能并入R6的计划。
目前R6的功能范围还未确定，增加了许多新的业务功能，实现全IP是这一阶段的最高目标。
二、WCDMA R99系统的设备和功能从系统结构和功能上看，WCDMA系统可以分成无线接入网络（RAN）和核心网（CN）。
无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，由于采用了UTRA（UMTS的陆地无线接入网络）技术，所以称之为UTRAN。
CN负责处理WCDMA系统内所有的话音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。
这两个单元和用户终端设备一起构成了整个UMTS系统。
1．MS（移动台）MS(或称UE)是用户终端设备。
它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。
WCDMA系统支持两种接入网络技术，即GSM/GPRS的BSS和UTRAN。
WCDMA网络结构
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WCDMA协议版本的演进 协议版本的演进
电路域结构的变化：实现承载与控 制分离。MSC被MSC Server 核心网：分CS（电路域）和PS 和MGW两个独立的功能实体 （分组域） 所替代。 接入网：引入WCDMA UTRAN， 核心网电路域可采用IP/ATM/TDM 接入网之间 ATM 组网方式，支持多种传输技术： 核心网和接入网之间的Iu接口基 IP、ATM、TDM 于ATM 核心网增加IMS（IP多媒体子系统） 接入网向IP方向发展, 呼叫基于会话 发起协议（SIP） 增强的IP QoS能力，支持端到端的 IP多媒体业务 无线接入网：HSDPA，接入网之间 增加IP传输选项
SGSN
“session”
IP Backbone
Gn
GGSN
Gi
Intranet/ Internet
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R5核心网特点 核心网特点
R5引入IP多媒体域IMS，在IMS域实现全业务的融合思路。 IMS域为叠加域； 引入基于SIP的多媒体呼叫信令协议，实现端到端的IP多媒体业务； 为了解决用户IP地址的问题，IPv6成为网络必选，IPv4成为网络可选； HLR演进为HSS系统。 R5之后WCDMA的核心网主架构基本稳定，R6/R7以后主要是业务功能的增 强和完善，包括：WLAN和3G的融合、MBMS、Presence等等。
7
UTRAN 接口和传输网
UU： 移动终端与基站的无线空中接口，无线物理传输层，上、下行各5MHz带宽。 R5: 在R99/R4的基础上，空中接口增加了与HSDPA相关的物理信道。 Iub： RNC与NodeB之间的接口，接口信令：NBAP。 R99/R4：Iub接口采用ATM传输方式，物理层可以是多个E1（2～8）或STM－1。 R5： Iub接口采用ATM传输方式或IP方式，由于引入HSDPA，传输数据量大大增 加，物理层一般使用STM-1。 Iur： RNC与RNC之间的接口，接口信令：RNSAP R99/R4：Iur接口也采用ATM传输方式，物理层一般使用STM－1。 R5： Iur接口采用ATM传输方式或IP方式，物理层一般采用STM－1。
WCDMA基本网络结构
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。
wcdma课程设计总结
wcdma课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握WCDMA（ Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址）技术的基本原理、关键技术、网络架构和应用场景。
通过本课程的学习，学生应能够：1.描述WCDMA技术的基本原理和特点，了解其在移动通信领域的重要地位。
2.阐述WCDMA关键技术，如信道编码、交织、调制和解调等。
3.分析WCDMA网络的架构和功能，包括UMTS核心网、RNC、NodeB等。
4.识别WCDMA在不同应用场景下的优势和局限性，了解其在未来移动通信技术发展中的潜在影响。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.WCDMA技术的基本原理：介绍WCDMA的起源、发展历程及其与CDMA、GSM等其他移动通信技术的区别。
2.WCDMA关键技术：详细讲解信道编码、交织、调制和解调等关键技术，以及它们在WCDMA系统中的应用。
3.WCDMA网络架构：阐述UMTS核心网、RNC、NodeB等网络组件的功能和相互关系，了解WCDMA网络的组网原理。
4.WCDMA应用场景：分析WCDMA在不同应用场景下的性能表现，如高速移动环境、低速移动环境和室内环境等。
5.WCDMA的发展趋势：探讨WCDMA在未来移动通信技术发展中的地位和作用，了解潜在的技术演进路径。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解、演示和举例等方式，向学生传授WCDMA技术的基本原理和关键技术。
2.讨论法：学生就WCDMA网络架构、应用场景等问题进行讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解WCDMA技术在移动通信领域的应用。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行WCDMA相关实验，增强学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的WCDMA教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
WCDMA网络结构和功能分析
WCDMA网络结构和功能分析WCDMA网络结构和功能分析一、UMTS体系UMTS（Universal Mobile Telecommunication System，通用移动通信系统）是采用WCDMA 空中接口的第三代移动通信系统，通常也称为WCDMA通信系统。
通过3GPP的标准化工作，UMTS的技术在不断地更新和增强。
为了尽快将WCDMA系统商用，3GPP对UMTS的系列规范划定了不同的版本。
首先完成标准化工作的版本是R99，也称为WCDMA第一阶段。
这个版本的功能基本稳定，终端和网络侧设备也经过了很多实验系统和实际运营的测试。
随后3GPP在R99的基础上推出R4、R5，又在R4的基础上进行了技术更新和增强。
尽管3GPP考虑了新旧版本的兼容性问题，要充分获得新版本的技术优势，还是需要对原有系统作一些大的改动，因此运营商出于各自的实际情况可能直接选用较新的版本。
R4的标准化工作也已基本结束，有一些设备厂商可以提供商用设备，R4和R99对比，设备成熟性和运营经验要少一些。
R5的规范制定工作还没有全部完成。
鉴于R5标准化进度的不断延期，3GPP又提出了新的版本R6，将一部分无法如期完成的功能并入R6的计划。
目前R6的功能范围还未确定，增加了许多新的业务功能，实现全IP是这一阶段的最高目标。
二、WCDMA R99系统的设备和功能从系统结构和功能上看，WCDMA系统可以分成无线接入网络（RAN）和核心网（CN）。
无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，由于采用了UTRA（UMTS的陆地无线接入网络）技术，所以称之为UTRAN。
CN负责处理WCDMA系统内所有的话音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。
这两个单元和用户终端设备一起构成了整个UMTS系统。
1．MS（移动台）MS(或称UE)是用户终端设备。
它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。
WCDMA系统支持两种接入网络技术，即GSM/GPRS的BSS和UTRAN。
通信工程设计与监理《WCDMA系统网络构成》
知识点 WCDMA系统网络的构成
一、教学目标：
WCDMA系统结构和各个网元的功能
培养学生“学会学习〞、“自主学习〞的能力
二、教学重点、难点：
WCDMA系统结构的构成
三、教学过程设计：
1知识点说明
通用移动通信系统是采用WCDMA空中接口技术的第三代系统通信系统。
2知识点内容
UE〔用户设备〕，UTRAN〔陆地无线接入网〕
3知识点讲解
〔1〕UE是用户设备，它通过Uu接口与网络设备进行数据交互，为用户提供电路交换域和分组交换域内的各种业务功能，包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用〔如’E-mail、WWW浏览、FTA系统包括〔UE〕和〔UTRAN〕
〔2〕UTRAN分为〔NodeB〕和〔RNC〕两局部
五、本节小结：
WCDMA系统包括无线接入网络和核心网
核心网的主要功能实体有MSC/VLR,GMSC,SGSN,GGSN,HLR。
WCDMA的系统结构浅析
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）。
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WCDMA 结构及各网元的作用
Uu
WCDMA 的系统由用户终端设备，陆地无线接入网，核心网络构成。
结构图
如上。
1.UE （User Equipment ）是用户终端设备，它为用户提供电路域和分组域的各种业务功能。
UE 包括USIM 和ME 。
⑴USIM （The UMTS Subscriber Module ）提供用户身份识别 ⑵ME （The Mobile Equipment ）提供应用和服务。
2.UTRAN （UMTS Terrestrial Radio Access Network ，UMTS ）为陆地无线接入网用于处理所有与无线相关的功能，分基站（Node B ）和无线控制器（RNC ）两部分。
⑴Node B 通过标准的lub 接口与RNC 互连，主要完成Uu 接口物理层协议的处理。
主要功能包括扩频、调制、信道编码、解扩、调解、信道解码和基带信号和射频信号的相互转换等功能。
⑵RNC （Radio Network Controller ）主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。
（Core Network ）为核心网络，负责与其他网络的连接和对UE 的通信
Cu UE
USIM ME
lub lur
UTRAN Node B Node B
Node B Node B
RNC RNC
CN GGS N GMSC SGSN MSC/
VLR
HLR
External Network
INTERNET PLMN PSTN ISDN etc
和管理。
⑴MSC/VLR（WCDMA核心网CS域功能节点）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。
⑵GMSC（WCDMA移动网CS域与外部网络之间的关网节点）的主要功能是完成VMSC功能中的呼入呼叫的路由功能及与固定网等外部网络的网间结算功能。
⑶SGSN（服务GPRS支持节点）主要功能提供PS域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等。
⑷GGSN（网关GPRS支持点）的主要功能是同外部IP分组网络的接口功能，GGSN需要提供UE接入外部分组网络的关口功能。
⑸HLR（归属位置寄存器）的主要功能是提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等。