UTRAN网络结构及接口协议
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Iu ½Ó ¿Ú
Iu_CS
Iu_PS
R
Ç°Ï ò ´ ¦ Àí · ´Ï ò ´ ¦ Àí
F
½Ó ¿Ú ´ ¦ Àí
Iur ½ Ó ¿Ú
OMC
» ù ´ ø ¿Ø ÖÆ
R N C
Node B
14
ATM Physical Layer
18
Iu(PS域)接口协议栈结构
Radio Network Layer Control Plane RANAP User Plane Iu UP Protocol Layer
Transport Network Layer
Transport Network User Plane
Radio Network Layer
Node B Application Part (NBAP)
PCH FP
RACH FP
FACH FP
DSCH FP
USCH FP
CPCH FP
DCH FP
ALCAP Q.2630.1 Q.2150.2
Transport Layer
SSCF-UNI SSCOP AAL Type 5
Iub FDD CPCH Data port
Iub FACH Data port
Iub PCH Data port
Iub DSCH Data port
Iub TDD USCH Data port
Iub DCH Data port
Communication Control Port
Iub DSCH Data port
– – – – – – – – – – – – 宏分集合并/分发和软切换执行 传输信道错误检测，并向高层指示 传输信道FEC编解码和交织/去交织 传输信道复用和码组合信道解复用 速率匹配 码组合信道到物理信道的映射 功率加权和物理信道合并 物理信道调制/解调和扩频/解扩 频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步 测量并向高层指示 闭环功率控制 RF处理
SSCF-UNI SSCOP AAL Type 5 ATM Physical Layer AAL Type 2
28
Iub接口功能
• Iub接口功能 – Iub传输资源管理
– NodeB逻辑OM – 特定实现OM的传输 – 系统信息管理 – 公共信道业务管理 – 专用信道业务管理 – 共享信道管理 – 定时和同步管理
32
Uu接口MAC功能
• MAC功能
– 逻辑信道到传输信道的映射 – 根据瞬时数据速率选择传输格式 – UE内不同数据流的优先级处理 – 动态调度UE之间优先级处理 – 公共传输信道上标示不同UE – 在公共传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集。该 传输块集来自/发送到物理层 – 在专用传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集。该 传输块集来自/发送到物理层 – 业务量测量 – 动态传输信道类型切换 – 加密
从资源管理的角度来看： 管理NodeB资源的RNC叫这些NodeB的CRNC。
10
SHO/SHO
软切换，发生在同频且同制式小区之间 •NodeB内软切换（更软切换） •NodeB之间软切换 •RNC之间软切换
硬切换，发生在异频或不同制式小区之间 •小区内硬切换（不同制式） •NodeB内硬切换 •NodeB之间硬切换 •RNC之间硬切换 •与GSM之间硬切换（系统间切换）
Iub TDD USCH Data port
Iub DCH Data port
Communication Control Port
Traffic termination point
Traffic termination point
Common Transport Channels, with attributes
4
UMTS域的概念与划分
归属网络域 [Zu] Cu Uu Iu [Yu]
服务网络域 USIM域 移动设备域
传输网络域
接入网域 基础设施域
核心网域
用户设备域
5
UTRAN体系结构
Core Network
Iu
RNS Iur RNC Iub Node B Iub Node B Iub Node B RNS
Uu接口
22
Iur接口逻辑模型
Serving Radio Network System
Iur Control Plane
Iur Control Port
Iur DCH Data Port
Iur DCH Data Port
Iur DSCH Data Port
Iur DSCH Data Port
Iur TDD USCH Data Port
Iu
RNC
Iub
Node B
6
基本概念
基本概念
Serving RNC与Drift RNC Source RNC与Target RNC CRNC SHO与HHO
7
SRNC/DRNC
CN
Iu SRNC Iur DRNC
在RNC之间切换的时候： 与CN有连接，为UE提供资源的RNC叫SRNC； 与CN没有连接，为UE提供资源的RNC叫DRNC
UTRAN网络结构及接口协议
1
UTRAN网络结构及接口协议
UTRAN网络结构 接口协议及功能 基本信令流程
2
UTRAN网络结构及接口协议
UTRAN网络结构 Fra Baidu bibliotek接口协议及功能 基本信令流程
3
UMTS体系结构
CN
Iu
UTRAN
Uu
UE
UTRAN CN UE UMTS Terrestrial Radio Access Network Core Network User Equipment
8
Source RNC/Target RNC
CN Iu Source RNC Iur Target RNC RNC
CN Iu Serving RNC
在RNC之间迁移的时候： 原来为SRNC的RNC叫Source RNC； 将要成为SRNC的RNC叫Target RNC。
9
CRNC
CN Iu
CRNC
33
Uu接口RLC功能
• RLC功能
– 分段和组装 – 填充 – 用户数据传输 – 差错纠正 – 顺序传递高层PDU – 复制检查 – 流量控制 – 序列号检查（UM） – 协议错误检测和恢复 – 加密 – 挂起/恢复功能
34
Uu接口PDCP功能
• PDCP功能
– 映射网络PDU从网络协议到RLC协议 – 头压缩/解压缩
Node B RNC Node B
BC Domain “ Iu-BC”
Iu Interface
17
Iu(CS域)接口协议栈结构
Radio Network Layer Control Plane RANAP User Plane Iu UP Protocol Layer
Transport Network Layer
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio User Plane
23
Iur接口协议栈结构
Radio Network Layer Control Plane RNSAP User Plane Iur Data Stream(s)
STC (Q.2150.1)
MTP3-B SSCF-NNI SSCF-NNI SSCOP AAL5
M3UA SCTP IP AAL2
ATM Physical Layer
24
Iur接口功能
• Iur接口功能
– 传输网络管理 – 公共传输信道的业务管理
•准备公共传输信道资源 •寻呼
– 专用传输信道的业务管理
Transport Network User Plane
Transport Network Control Plane
Q.2630.1
Transport Network User Plane
SCCP MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5
Q.2150.1 MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5 AAL2
SCCP M3UA MTP3-B SCTP SSCF-NNI SSCF-NNI SSCOP AAL5 IP
Transport Network Control Plane
Transport Network User Plane
GTP-U UDP IP AAL5
ATM Physical Layer
ATM Physical Layer
•RL建立/增加/删除 •测量报告
– 对公共和专用测量目标的测量报告
25
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
26
Iub接口逻辑模型
... ...
Controlling RNC
Node B Control Port
Iub RACH Data port
Transport Network Layer
Transport Network User Plane
Transport Network Control Plane
ALCAP(Q.2630.1)
Transport Network User Plane
SCCP MTP3-B SSCF-NNI SSCF-NNI SSCOP AAL5 M3UA SCTP IP
11
UTRAN网络结构及接口协议
UTRAN网络结构 接口协议及功能 基本信令流程
12
WCDMA 系统功能分布
UE
NodeB
RNC
CN
Uu
Iub
Iu
CM MM RRC RLC MAC 传输
13
NodeB和RNC功能
R Ç°Ï ò ´ ¦ Àí · ´Ï ò ´ ¦ Àí F » ù ´ ø ¿Ø ÖÆ Node B ½Ó ¿Ú ´ ¦ Àí
35
Uu接口BMC功能
• BMC功能
...
Node B
Node B Communication Contexts, with attributes
Cell
Cell
Cell
Cell
Cell
Cell
27
Iub接口协议栈
Radio Network Control Plane Transport Network Control Plane User Plane
20
Iu接口功能
• Iu接口功能
– 无线接入承载管理功能 – 无线资源管理功能 – Iu链路管理功能 – Iu用户面（RNL）管理功能 – 移动性管理功能 – 安全性功能 – 业务和网络接入功能 – Iu协调功能（Paging）
21
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
19
Iu(BC域)接口协议栈结构
Radio Network Layer SA Broadcast Plane SABP Protocol Layer
Transport Network Layer
Transport Network User Plane
TCP IP AAL5
ATM Physical Layer
Iur TDD USCH Data Port
Iur RACH/ CPCH[FDD]/ FACH Data Port
Iur RACH/ CPCH[FDD}/ FACH Data Port
Drift Radio Network System
Cell Cell
RACH/FACH Traffic Contexts With attributes
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
15
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
16
Iu接口体系结构
UTRAN
Node B RNC Node B
Core Network (CN)
CS Domain “ Iu-CS” PS Domain “ Iu-PS”
UuS boundary
PDCP
L2/PDCP
BMC
control
control
control control
L2/BMC
RLC RLC
RLC
RLC RLC RLC RLC
RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC
L2/MAC
Transport Channels
PHY
L1
31
Uu接口L1功能 • L1功能
29
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
30
Uu接口协议栈结构
C-plane signalling GC Nt DC U-plane information
Duplication avoidance GC Nt DC
L3
control RRC PDCP
Ð-Òé ´ ¦ Àí
· ÓÉ
Iu ½Ó ¿Ú
Iu_CS
Iu_PS
R
Ç°Ï ò ´ ¦ Àí · ´Ï ò ´ ¦ Àí
F
½Ó ¿Ú ´ ¦ Àí
Iur ½ Ó ¿Ú
OMC
» ù ´ ø ¿Ø ÖÆ
R N C
Node B
14
ATM Physical Layer
18
Iu(PS域)接口协议栈结构
Radio Network Layer Control Plane RANAP User Plane Iu UP Protocol Layer
Transport Network Layer
Transport Network User Plane
Radio Network Layer
Node B Application Part (NBAP)
PCH FP
RACH FP
FACH FP
DSCH FP
USCH FP
CPCH FP
DCH FP
ALCAP Q.2630.1 Q.2150.2
Transport Layer
SSCF-UNI SSCOP AAL Type 5
Iub FDD CPCH Data port
Iub FACH Data port
Iub PCH Data port
Iub DSCH Data port
Iub TDD USCH Data port
Iub DCH Data port
Communication Control Port
Iub DSCH Data port
– – – – – – – – – – – – 宏分集合并/分发和软切换执行 传输信道错误检测，并向高层指示 传输信道FEC编解码和交织/去交织 传输信道复用和码组合信道解复用 速率匹配 码组合信道到物理信道的映射 功率加权和物理信道合并 物理信道调制/解调和扩频/解扩 频率和时间(chip, bit, slot, frame)同步 测量并向高层指示 闭环功率控制 RF处理
SSCF-UNI SSCOP AAL Type 5 ATM Physical Layer AAL Type 2
28
Iub接口功能
• Iub接口功能 – Iub传输资源管理
– NodeB逻辑OM – 特定实现OM的传输 – 系统信息管理 – 公共信道业务管理 – 专用信道业务管理 – 共享信道管理 – 定时和同步管理
32
Uu接口MAC功能
• MAC功能
– 逻辑信道到传输信道的映射 – 根据瞬时数据速率选择传输格式 – UE内不同数据流的优先级处理 – 动态调度UE之间优先级处理 – 公共传输信道上标示不同UE – 在公共传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集。该 传输块集来自/发送到物理层 – 在专用传输信道上，复用/分解高层PDU进入/从传输块集。该 传输块集来自/发送到物理层 – 业务量测量 – 动态传输信道类型切换 – 加密
从资源管理的角度来看： 管理NodeB资源的RNC叫这些NodeB的CRNC。
10
SHO/SHO
软切换，发生在同频且同制式小区之间 •NodeB内软切换（更软切换） •NodeB之间软切换 •RNC之间软切换
硬切换，发生在异频或不同制式小区之间 •小区内硬切换（不同制式） •NodeB内硬切换 •NodeB之间硬切换 •RNC之间硬切换 •与GSM之间硬切换（系统间切换）
Iub TDD USCH Data port
Iub DCH Data port
Communication Control Port
Traffic termination point
Traffic termination point
Common Transport Channels, with attributes
4
UMTS域的概念与划分
归属网络域 [Zu] Cu Uu Iu [Yu]
服务网络域 USIM域 移动设备域
传输网络域
接入网域 基础设施域
核心网域
用户设备域
5
UTRAN体系结构
Core Network
Iu
RNS Iur RNC Iub Node B Iub Node B Iub Node B RNS
Uu接口
22
Iur接口逻辑模型
Serving Radio Network System
Iur Control Plane
Iur Control Port
Iur DCH Data Port
Iur DCH Data Port
Iur DSCH Data Port
Iur DSCH Data Port
Iur TDD USCH Data Port
Iu
RNC
Iub
Node B
6
基本概念
基本概念
Serving RNC与Drift RNC Source RNC与Target RNC CRNC SHO与HHO
7
SRNC/DRNC
CN
Iu SRNC Iur DRNC
在RNC之间切换的时候： 与CN有连接，为UE提供资源的RNC叫SRNC； 与CN没有连接，为UE提供资源的RNC叫DRNC
UTRAN网络结构及接口协议
1
UTRAN网络结构及接口协议
UTRAN网络结构 接口协议及功能 基本信令流程
2
UTRAN网络结构及接口协议
UTRAN网络结构 Fra Baidu bibliotek接口协议及功能 基本信令流程
3
UMTS体系结构
CN
Iu
UTRAN
Uu
UE
UTRAN CN UE UMTS Terrestrial Radio Access Network Core Network User Equipment
8
Source RNC/Target RNC
CN Iu Source RNC Iur Target RNC RNC
CN Iu Serving RNC
在RNC之间迁移的时候： 原来为SRNC的RNC叫Source RNC； 将要成为SRNC的RNC叫Target RNC。
9
CRNC
CN Iu
CRNC
33
Uu接口RLC功能
• RLC功能
– 分段和组装 – 填充 – 用户数据传输 – 差错纠正 – 顺序传递高层PDU – 复制检查 – 流量控制 – 序列号检查（UM） – 协议错误检测和恢复 – 加密 – 挂起/恢复功能
34
Uu接口PDCP功能
• PDCP功能
– 映射网络PDU从网络协议到RLC协议 – 头压缩/解压缩
Node B RNC Node B
BC Domain “ Iu-BC”
Iu Interface
17
Iu(CS域)接口协议栈结构
Radio Network Layer Control Plane RANAP User Plane Iu UP Protocol Layer
Transport Network Layer
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio Link
Radio User Plane
23
Iur接口协议栈结构
Radio Network Layer Control Plane RNSAP User Plane Iur Data Stream(s)
STC (Q.2150.1)
MTP3-B SSCF-NNI SSCF-NNI SSCOP AAL5
M3UA SCTP IP AAL2
ATM Physical Layer
24
Iur接口功能
• Iur接口功能
– 传输网络管理 – 公共传输信道的业务管理
•准备公共传输信道资源 •寻呼
– 专用传输信道的业务管理
Transport Network User Plane
Transport Network Control Plane
Q.2630.1
Transport Network User Plane
SCCP MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5
Q.2150.1 MTP3b SSCF-NNI SSCOP AAL5 AAL2
SCCP M3UA MTP3-B SCTP SSCF-NNI SSCF-NNI SSCOP AAL5 IP
Transport Network Control Plane
Transport Network User Plane
GTP-U UDP IP AAL5
ATM Physical Layer
ATM Physical Layer
•RL建立/增加/删除 •测量报告
– 对公共和专用测量目标的测量报告
25
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
26
Iub接口逻辑模型
... ...
Controlling RNC
Node B Control Port
Iub RACH Data port
Transport Network Layer
Transport Network User Plane
Transport Network Control Plane
ALCAP(Q.2630.1)
Transport Network User Plane
SCCP MTP3-B SSCF-NNI SSCF-NNI SSCOP AAL5 M3UA SCTP IP
11
UTRAN网络结构及接口协议
UTRAN网络结构 接口协议及功能 基本信令流程
12
WCDMA 系统功能分布
UE
NodeB
RNC
CN
Uu
Iub
Iu
CM MM RRC RLC MAC 传输
13
NodeB和RNC功能
R Ç°Ï ò ´ ¦ Àí · ´Ï ò ´ ¦ Àí F » ù ´ ø ¿Ø ÖÆ Node B ½Ó ¿Ú ´ ¦ Àí
35
Uu接口BMC功能
• BMC功能
...
Node B
Node B Communication Contexts, with attributes
Cell
Cell
Cell
Cell
Cell
Cell
27
Iub接口协议栈
Radio Network Control Plane Transport Network Control Plane User Plane
20
Iu接口功能
• Iu接口功能
– 无线接入承载管理功能 – 无线资源管理功能 – Iu链路管理功能 – Iu用户面（RNL）管理功能 – 移动性管理功能 – 安全性功能 – 业务和网络接入功能 – Iu协调功能（Paging）
21
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
19
Iu(BC域)接口协议栈结构
Radio Network Layer SA Broadcast Plane SABP Protocol Layer
Transport Network Layer
Transport Network User Plane
TCP IP AAL5
ATM Physical Layer
Iur TDD USCH Data Port
Iur RACH/ CPCH[FDD]/ FACH Data Port
Iur RACH/ CPCH[FDD}/ FACH Data Port
Drift Radio Network System
Cell Cell
RACH/FACH Traffic Contexts With attributes
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
15
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
16
Iu接口体系结构
UTRAN
Node B RNC Node B
Core Network (CN)
CS Domain “ Iu-CS” PS Domain “ Iu-PS”
UuS boundary
PDCP
L2/PDCP
BMC
control
control
control control
L2/BMC
RLC RLC
RLC
RLC RLC RLC RLC
RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC
L2/MAC
Transport Channels
PHY
L1
31
Uu接口L1功能 • L1功能
29
接口协议及功能
接口协议及功能
Iu接口
Iur接口
Iub接口
Uu接口
30
Uu接口协议栈结构
C-plane signalling GC Nt DC U-plane information
Duplication avoidance GC Nt DC
L3
control RRC PDCP