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6.2 第三代移动通信系统的网络结构

发布时间: 2005-10-25  来源:
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       第三代移动通信系统的网络结构必须具有较好的灵活性,以使现有的第二代移动通信系统能够顺利地向第三代移动通信系统过渡,保护已有投资。ITU-T SG11对IMT-2000网络的功能结构、信令要求、协议等进行了研究,提出了一些原则性的建议。而欧洲方面则通过ACTS RAINBOW计划对第三代移动通信系统的网络结构进行了研究,其研究成果已被ETSI采纳。总的来说,对第三代移动通信系统网络结构的考虑应遵循如下几个原则:(1)在逻辑上将传送网和信令网分开;(2)宏分集完全由接入网控制;(3)在功能上分为接入网和核心网。

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1 WCDMA无线接入网络结构(椭圆表示小区)

 

     图1是WCDMA系统的无线接入网络(UTRAN)结构示意图。UTRAN(UMTS陆地无线接入网)由无线网络子系统集(RNS)组成,RNS通过Iu接口与核心网相连。无线网络子系统RNS包括无线网络控制器和一或多个Node Bs。Node B支持FDD模式、TDD模式或双模式,可处理1或多个小区,并通过Iub接口与无线网络控制器RNC相连。RNC负责切换控制,提供支持不同Node B间宏分集的组合/分裂的功能。支持FDD模式的Node B包含可选的宏分集功能。无线网络控制器RNC通过Iur接口相互连接,Iur可通过RNC间的物理连接直接相连或通过合适的传输网相连。

  ITU-T负责IMT-2000信令和协议研究的SG11/WP3工作组,于1998年5月确定了IMT-2000的网络框架标准(Q.1701)。Q.1701阐述了“IMT-2000家族”的概念,并明确了由ITU标准化的一组接口,如图2所示。

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2 IMT-2000的一组接口

  在上图中,与网络有关的接口为A接口和NNI,也即IMT-2000的网络可分成无线接入网络(RAN)和核心网络(CN)两部分。这种采用模块化结构的网络设计是IMT-2000的一大特点,它不仅允许符合IMT-2000家族概念的网络设备接入系统,而且可以方便地通过一组标准化接口将各种不同的现有网络与IMT-2000的组件连在一起,因此,这也为网络经营者指出了一条向IMT-2000演化过渡的途径。
  由于ITU-T只规定了外部接口,并没有对网络采用的技术加以限制,所以,按照各组成部分的功能划分,IMT-2000系统的网络结构如图3所示。

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3 IMT-2000的系统结构框图

 从图3可见,IMT-2000的无线接入网还可细分为无线载体通用功能(RBCF)和无线传输特殊功能(RTSF)两部分。前者包括所有与采用的无线接入技术无关的控制与传输功能;后者包括与无线技术有关的各项功能,它还可进一步分为无线传输技术(RTT)和相关的无线传输适配功能(RTAF),以便将不同的RTT与通用的RBCF连接起来。
  在核心网络方面,IMT-2000的结构还允许通过使用网际互连功能(IWF)来支持第二代核心网络的接入,实现第三代核心网络与第二代核心网络之间的互通互连。类似地,通过一定的适配模块(AF),第二代核心网络也可以支持第三代的无线接入技术。因此,这充分体现了IMT-2000系统的家族概念和从现有网络向IMT-2000过渡的灵活性。
  按照第三代移动通信系统可提供全球无缝覆盖的要求,它应允许用户在多种无线运营环境(微微小区,微小区,宏小区和全球范围)下进行通信,所以,CN网就相应有着不同的无线接入技术,比如GSM、CDMA、DECT、PCS、MSS和IMT-2000 RTT等。另一方面,按照第三代移动通信系统可提供多媒体业务的能力,它应支持用户到固定网络的接入,如ISDN、B-ISDN、Internet和LAN等,享受与固定网络用户一样的服务业务。为此,第三代移动通信系统的核心网络必需具备电路交换和分组交换的混合交换功能。由于ATM交换拥有进行语音、数据和图象综合交换的能力,并可满足各类不同业务的质量要求,因而采用ATM交换技术是第三代核心网络的一项优先选择方案。图4给出了一种可能的IMT-2000系统的结构。

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4 IMT-2000系统的一种可能结构


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