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附件1：外文资料翻译译文

通用移动通信系统的回顾

1.1 UMTS网络架构

欧洲/日本的3G标准，被称为UMTS。 UMTS是一个在IMT-2000保护伞下的ITU-T 批准的许多标准之一。随着美国的CDMA2000标准的发展，它是目前占主导地位的标准，特别是运营商将cdmaOne部署为他们的2G技术。在写这本书时，日本是在3G 网络部署方面最先进的。三名现任运营商已经实施了三个不同的技术：J - PHONE 使用UMTS，KDDI拥有CDMA2000网络，最大的运营商NTT DoCoMo正在使用品牌的FOMA（自由多媒体接入）系统。 FOMA是基于原来的UMTS协议，而且更加的协调和标准化。

UMTS标准被定义为一个通过通用分组无线系统（GPRS）和全球演进的增强数据技术（EDGE）从第二代GSM标准到UNTS的迁移，如图。这是一个广泛应用的基本原理，因为自2003年4月起，全球有超过847万GSM用户，占全球的移动用户数字的

68％。重点是在保持尽可能多的GSM网络与新系统的操作。

我们现在在第三代（3G）的发展道路上，其中网络将支持所有类型的流量：语音，视频和数据，我们应该看到一个最终的爆炸在移动设备上的可用服务。此驱动技术是IP协议。现在，许多移动运营商在简称为2.5G的位置，伴随GPRS的部署，即将IP骨干网引入到移动核心网。在下图中，图2显示了一个在GPRS网络中的关键部件的概述，以及它是如何适应现有的GSM基础设施。

SGSN和GGSN之间的接口被称为Gn接口和使用GPRS隧道协议（GTP的，稍后讨论）。引进这种基础设施的首要原因是提供连接到外部分组网络如，Internet或企业Intranet。这使IP协议作为SGSN和GGSN之间的运输工具应用到网络。这使得数据服务，如移动设备上的电子邮件或浏览网页，用户被起诉基于数据流量，而不是时间连接基础上的数据量。3G网络和服务交付的主要标准是通用移动通信系统，或UMTS。首次部署的UMTS是发行'99架构，在下面的图3所示。

在这个网络中，主要的变化是在无线接入网络（RAN的）CDMA空中接口技术的引进，和在传输部分异步传输模式作为一种传输方式。这些变化已经引入，主要是为了支持在同一网络上的语音，视频和数据服务的运输。核心网络保持相对不变，主要是软件升级。然而，随着目前无线网络控制器使用IP与3G的GPRS业务支持节点进行通信，IP协议进一步应用到网络。

未来的进化步骤是第4版架构，如图4。在这里，GSM的核心被以语音IP技术为基础的IP网络基础设施取代。

海安的发展分为两个独立部分：媒体网关（MGW）和MSC服务器（MSS）的。这基本上是打破外连接的作用和连接控制。一个MSS可以处理多个MGW，使网络更具有扩展性。

因为现在有一些在3G网络的IP云，合并这些到一个IP或IP/ ATM骨干网是很有意义的（它很可能会提供两种选择运营商）。这使IP权利拓展到整个网络，一直到BTS(基站收发信台)。这被称为全IP网络，或推出五架构，如图五所示。在HLR/ VLR/VLR/EIR被推广和称为HLR的子系统（HSS）。

现在传统的电信交换的最后残余被删除，留下完全基于IP协议的网络运营，并推广了许多服务类型的运输。实时服务通过引入一个新的网络域名得到支持，即IP 多媒体子系统（IMS）。

目前3GPP作用于第6版，意在包含冷冻版本没有涵盖所有方面。有些人称UMTS 第6版为4G和它包括热点无线电接入技术，如无线局域网互联互通的问题。

1.2 UMTS的FDD和TDD

像任何CDMA系统，UMTS需要一个宽的频带，在这个频带上有效地传播信号。该系统的特点是芯片的速度，芯片是一个符号的CDMA代码的宽度。 UMTS使用的芯片速率为3.84Mchips/秒，这转换到所需的频谱载波宽度为5MHz。由于这比现有的cdmaOne系统所需的1.25MHz带宽要宽，UNTS空中接口被称为“宽带”CDMA.

实际上在UMTS下有两个无线电技术：UMTS软盘驱动器和时分双工。FDD代表频分双工，如GSM，通过把它们放置在不同的频率信道分离为交通上行和下行。因此，一个运营商必须有一对频率分配，使他们能够运行网络，即术语成对频谱。TDD或时分双工只需要一个频率通道，上行和下行流量是在不同的时间分开发送。 ITU-T 的频谱使用，如在图6所示。对于FDD是1920 - 1980MHz的为上行流量，2110-2170MHz 为下行的。运营商需要的最小分配是两个成对5MHz的信道，一个用于上行，一个用于下行的，两者相分离190MHz。然而，为了给客户提供全面的覆盖和服务，建议给予每个运营商三个信道。考虑到频谱分配，有12对可用的渠道，现在许多国家都完成了这个频谱的许可过程，每个许可证配置两个到四个信道。这趋向给运营商造成一个昂贵的花费，因为一些国家的监管部门，特别是在欧洲，已经将这些许可证拍卖给出价最高的人。这就造成了频谱费用在一些国家高达数十亿美元。

时分双工（TDD）系统，只需要一个5MHz的带宽在其中操作，通常被称为非成对频谱。UMTS FDD和TDD之间的差异只有在较低层明显，特别是在无线接口。在更高的层次，两个系统的运作大部分是相同的。正如它的名字表明，TDD系统通过把它们放置在不同的时间空挡分为上行流量和下行流量。正如我们以后可以看到的，UMTS使用一个分为15个相等的时隙的10ms帧结构。时分双工可以分配这些为上行或下行，在一个确定的帧结构中这两者间可以有一个或多个断点。以这种方式，这是非常适合数据包通信的，因为这对于不对称的通信流的动态标注可以有极大的灵活性。

TDD系统真的不应该被视为一个独立的网络，而是作为一个FDD系统的补充，提供更高的数据传输率的热点覆盖。由于站点之间的干扰，它相当不合适用作大规模部署，因为一个基站可以尝试从UE检测微弱信号，这被来自邻近基站的相同频率

的相对较强的信号阻止了。时分双工对于小面积的室内覆盖是理想的。

由于FDD是目前正在发展的主要的接入技术，这里介绍的解释将完全专注于这个系统。

1.3 UMTS承载模型

移动设备连接到UMTS网络的程序可以分成两领域：接入层（AS）和非接入层（NAS）。接入层涉及所有提供普遍服务的非接入层和子系统阶层。在UMTS接入层包括无线接入的所有元素网络，包括潜在的ATM传输网络，各种机制提供可靠的信息交换等。所有的非接入层功能都在移动设备和核心网络之间，例如，移动性管理。图7显示了结构模型。AS通过使用服务接入点（SAPS）与NAS交互。

UMTS无线接入网（UTRAN）提供NAS和AS功能的分离，并允许AS功能在UTRAN 中被完全控制和实施。两大UTRAN的接口是UU，这是移动设备之间的接口，或者用户设备（UE）和UTRAN之间，Iu，这是UTRAN和核心网之间的接口。这些接口都可以分为控制平面和用户平面，每个都有适当的协议功能。承载服务是两点间的连接，这是由一组特定的特点定义的。在UMTS的情况下，使用无线接入承载提供承载服务。

无线接入承载（RAB）被定义为用户设备和核心网络之间的服务，即接入层（ieUTRAN）为非接入层提供用户数据传输。一个RAB可以由一些支流组成，这是数据流在有不同的QoS特性的RAB流向核心网络，如不同的可靠性。一个常见的例子是不同类别的位有不同的位错误率，可以实现不同的RAB子流。RAB子流在RAB建立和释放的同时建立和释放，并通过相同的传输承载一起传输。

无线电链路被定义为一个单一的用户设备（UE）和一个单一的UTRAN接入点之间的逻辑关联，如一个RNC。它实际上是由一个或多个无线承载组成和不应和无线接入承载混淆。

在UTRAN内部来看，总体架构模型在下面的图8所示。现在显示的是节点B基站（BTS）和无线网络控制器（RNC）组件，以及它们各自的内部接口。UTRAN分为被称为无线网络子系统（RNS）的块，其中每个RNS由一个控制RNC和控制下的所有基站组成。UMTS的独特之处是RNS之间的接口，Iur接口，在交接过程起了关键作用。基站和RNC之间的接口是Iub接口。

所有“I”接口：Iu，Iur和Iub，currently3将ATM用作传输层。在ATM的背景下，BTS被看作是ATM网络的主机访问，在这个网络中RNC是一个ATM交换机。