文档介绍:TD-SCDMA基本原理
课程目标:
了解TD-SCDMA系统的基本原理
了解TD-SCDMA系统物理层结构及其实现
了解TD-SCDMA系统物理层过程
参考资料:
谢显中《TD-SCDMA第三代移动通信系统技术与实现》
李世TRAN结构图
UTRAN RNC和NODEB功能
UTRAN的主要功能包括两个方面:在移动性业务和管理方面,有传输用户数据、系统消息调度、数据的加/解密和信令的完整性保护、切换、SRNS重定位及终端定位等;在整个接入网的无线资源管理方面,有网络同步、广播/多播的消息调度及流控、业务量报告等。
RNC 是无线网络子系统(RNS)的后端设备,主要完成移动台的接入控制、移动台与核心网设备之间交互信息的传输以及无线资源的分配与管理等功能。
RNC 通过Iu 接口与CN 连接。
RNC 之间通过Iur 接口连接;RNC 与Node B 之间通过Iub 接口连接。
RNC 与UE 之间通过Uu 空中接口进行数据交互。
RNC 系统的主要功能是控制无线网络接入服务位置区内的Node B 为UE 的接入提供空中信道(控制信道和业务信道);同时通过不同的地面传输方式(电路传输方式和分组传输方式)分别与MSC、SGSN/GGSN 以及相邻的RNC 相连接,将UE 按照TD-SCDMA协议标准从空中信道传送来的业务流转换成相应的接口信息流,发送到不同的网络单元。RNC不仅要控制本接入服务区内的Node B,还要通过与相邻RNC 间的连接控制相邻RNC 接入服务区内的Node B,从而形成整个无线接入服务网络。
NodeB 产品是TD-SCDMA RAN 系统的重要组成网元,NodeB 通过Iub 接口与RNC相连,NodeB 通过Uu 接口与UE 通信。
TD-SCDMA 的NodeB 产品采用智能天线和联合检测技术,可以满足大城市、城市中心地区等话务量密集区域对于容量的要求,也可以满足农村、交通干线以及城镇和大中城市地区对于覆盖的要求。中兴NodeB 单机柜最大支持33载扇,支持全向智能天线阵、3 扇区智能天线阵等多种配置。采用数字收发信机技术,集成度高,业务支持能力强。支持E1、STM-1 传输方式及混合传输方式;支持灵活的组网方式,可以采用链型、星型和混合型等组网方式;目前基站同步采用GPS 时钟方式。
UTRAN通用协议模型
对于UTRAN协议不但可以从UE到核心网的连接进行描述,而且可以按照层次予以说明。UTRAN的协议结构设计是根据相同的通用协议模型进行的,通常的设计思想是要保证各层几个平面在逻辑上彼此独立,这样便于后续版本的修改,使其影响最小化。
UTRAN地面接口的通用协议模型如图2-2。图中ALCAP表示传输网络层控制平面相应协议的集合。
物理层
信令承载
ALCAP
应用协议
无线网络层
传输网络层
控制平面
传输网络控制面
数据流
数据承载
信令承载
传输网络用户面
传输网络用户面
用户平面
图2-2 UTRAN地面接口的通用协议模型
从水平方向来看:UTRAN从层次上可以分为无线网络层和传输网络层两部分。UTRAN涉及的内容都是相关无线网络层的,而传输网络层使用标准的传输技术,根据UTRAN的具体应用进行选择。
从垂直方向看:包括4个平面:
(1)控制平面
控制平面包含应用层协议,如:RANAP、RASAP、NBAP和传输层应用协议的信令承载。应用层协议和其他相关因素一起用于建立到UE的承载(Iu的无线接入承载以及随后的无线连接)。应用协议的信令承载可以和ALCAP的信令承载类型相同,也可以是不同的类型。信令承载的建立是操作维护行为。
(2)用户平面
用户收发的所有信息,例如语音和分组数据,都经过用户平面传输。用户平面包括数据流和相应的承载,每个数据流的特征都由一个和多个接口的帧协议来描述。
(3)传输网络层控制平面
传输网络层控制平面为传输层内的所有控制信令服务,不包含任何无线网络层的信息。它包括为用户平面建立传输承载(数据承载)的ALCAP协议,以及ALCAP需要的信令承载。使用传输网络层控制平面的时候,无线网络层用户平面中数据承载的传输建立方式如下:对无线网络层控制平面的应用协议进行一次信令处理,通过ALCAP协议建立数据承载。该ALCAP协议是针对用户平面技术而定的。
控制平面和用户平面的独立性要求必须进行一次ALCAP的信令处理。ALCAP不一定用于所有类型的数据承载,如果没有ALCAP的信令处理,传输网络层控制平面就没有存在地必要了。此时,我们采用预先配置的数据承载。另外,传输网络控制层的ALCAP协议不同于为应用协议或在实时操作期间的ALCAP建立信令承载。ALCAP的信令