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WCDMA的无线接入技术
王凯
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发表于 2009-12-24 11:00:12
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WCDMA
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。
WCDMA
无线接入技术完全体现在其无线接口的设计上。以下介绍其无线接入技术以及对其无线接口的各层协议进行了概述,突出了各个协议的大致功能和结构,并阐述了各个协议之间的关系。
引言
WCDMA
的无线接入技术主要体现在无线接口的设计上。所以本文主要对无线接口的各个协议进行介绍。
WCDMA
无线接口是指用户设备(
UE
)和
UMTS
地面无线接入网(
UTRAN
)之间的接口,通常也被称为空中接口,简称
Uu
(
UE-UTRAN
)接口。用户设备就是通过无线接口接入到系统固定网络部分的。
WCDMA
的无线接口是
UMTS
最重要的开放接口,也是
WCDMA
技术的关键所在,其中涉及很多关键技术。所谓接口是开放的,意思是接口的定义允许接口的终端设备可以是不同的厂家生产的。也就是说,只要遵从接口的规范不同制造商生产的终端设备能够相互通信。一般来说,用户终端设备制造商要比网络制造商多得多。因此制定一个开放的无线接口有利于不同制造商产品之间的兼容。当然,对使用不同无线传输技术的产品而言,是无法作到相互兼容的。
WCDMA FDD
和
WCDMA TDD
的无线接口有些区别,在这里我们主要介绍
WCDMA FDD
的无线接口。根据
3GPP
的协议规范,
WCDMA
的无线接口协议层分为三层。最底层是物理层,位于物理层(
L1
)之上的协议层称为数据链路层(
L2
)和网络层(
L3
)。在
UTRA FDD
无线接口中,数据链路层被划分为几个子层。在控制平面上,数据链路层(
L2
)包含两个子层
——
媒体接入控制(
MAC
)协议和无线链路控制(
RLC
)协议;在用户平面上,除了
MAC
和
RLC
外,还存在两个与特定业务有关的协议:分组数据会聚协议(
PDCP
)和广播
/
组播控制协议(
BMC
)。
以下主要介绍
WCDMA
的无线接口(
Uu
接口)的技术和协议规范。首先将介绍无线接口协议的结构,然后详细介绍物理层的技术,再后是高层协议。
在层间界面上,圆圈表示端到端的通信业务接入点(
SAP
)。
MAC
和物理层(
PHY
)之间的
SAP
提供传输信道。
RLC
和
MAC
之间的
SAP
提供逻辑信道。接入层向上提供通用控制(
GC
)、通告(
Nt
)和专用控制(
DC
)业务接入点。
物理层通过传输信道向
MAC
层提供业务。传输信道以数据的传输方式为特征,它指示数据是以何种方式以及何种特征进行传输的。
MAC
层通过逻辑信道向
RLC
层提供业务。逻辑信道以发送数据的类型为特征,它指示传输的数据是何种类型的。
RLC
层通过业务接入点向上层提供业务。业务接入点指示了
RLC
层处理数据的方式,如是否使用自动重复请求(
ARQ
)功能。在控制平面,
RRC
层使用
RLC
层的业务来传输信令;在用户平面,与业务相关的协议层
PDCP
或
BMC
或其他高层用户平面功能(如语音编码)使用
RLC
层提供的业务。在控制平面,
RLC
业务称为信令无线承载;在用户平面,
RLC
业务称为无线承载,但不用在
PDCP
和
BMC
协议层上。
RLC
协议以三种模式
——
透明模式、非确认模式和确认模式进行操作。
分组数据会聚协议(
PDCP
)仅对
PS
域业务存在。它的主要功能是报头压缩。
PDCP
提供的业务称为无线承载。
广播
/
组播控制协议(
BMC
)用于在无线接口上传递由小区广播中心产生的消息。
BMC
提供的业务称为无线承载。
RRC
层通过业务接入点向上层提供业务。在
UE
侧,高层协议使用
RRC
提供的业务;在
UTRAN
侧,
Iu RANAP
协议使用该业务。所有高层信令(移动性管理、呼叫控制、会话管理等等)都封装在
RRC
消息中在无线接口上传输。
RRC
和所有低层协议之间都存在着控制接口。
RRC
层使用这些控制接口对低层协议实体的参数进行配置,其中包括物理信道、传输信道和逻辑信道的参数。
RRC
层也能使用这些控制接口命令低层执行测量;同时,低层通过控制接口向
RRC
报告测量结果和错误信息。
物理层技术
在对不同的无线蜂窝系统进行比较时,焦点话题往往是物理层。物理层的结构直接影响无线链路的性能,同时也直接决定了用户终端与交换设备的复杂度。
WCDMA
系统虽然提高了系统性能,但采用了多种先进技术,如软切换、分集技术等,这无疑是向它的实现者提出了挑战。从业务的角度看,
WCDMA
系统是宽带的,因此不能固定于一种传统的话音业务,它能够提供更灵活、更多样的业务。
3G
的三种主流标准
WCDMA
、
cdma2000
和
TD-SCDMA
的主要区别在于物理层的技术和参数方面。所以,在介绍
WCDMA
的无线接入技术时,我们附带的也对比的介绍
cdma2000
和
TD-SCDMA
的无线接入技术和参数。
媒体接入控制协议
媒体接入控制(
MAC
)层位于物理层之上。它使用物理层提供的传输信道并向无线链路层提供逻辑信道。因此,在
MAC
层中执行逻辑信道与传输信道之间的映射。
MAC
层也能根据逻辑信道的资源速率为每个传输信道选择合适的传输格式(
TF
)。传输格式的选择要根据连接时接入控制定义的传输格式组合集(
TFCS
)进行。
MAC
层由三个逻辑实体
——MAC- b
、
MAC-c/sh
、
MAC-d
组成。
MAC- b
处理广播信道(
BCH
),其主要完成逻辑信道
BCCH
和传输信道
BCH
之间的映射。
MAC-c/sh
处理公共信道和共享信道
——
寻呼信道(
PCH
)、前向接入信道(
FACH
)、随机接入信道(
RACH
)、上行链路公共分组信道(
CPCH
)和下行链路共享信道(
DSCH
)。
MAC-c/sh
实体主要完成逻辑信道与公共传输信道和共享传输信道之间的映射。
MAC-d
处理分配给一个处于连接模式的
UE
的专用信道(
DCH
)。
MAC-d
实体主要完成逻辑信道
DCCH/DTCH
和传输信道
DCH
之间的映射。
MAC
层传输数据但不保证正确传递到对等端实体。对一些重要的数据流可以由上层功能来保证其正确传输。这将在
RLC
层进行介绍,
MAC
层没有该功能。同时,
MAC
层也不对数据进行分段处理。分段
/
重组功能也是由上层,即
RLC
层完成的。在
MAC
层按照配置的参数接收
RLC
层传递的大小一定的数据块。在
RRC
的请求下,
MAC
层能执行无线资源的重分配和
MAC
参数的改变。例如重新配置
MAC
实体,改变
UE
标识、改变传输格式(组合)集、改变传输信道类型等等。同时,
MAC
在
RRC
的控制下向
RRC
汇报局部的业务量和质量,以便
RRC
根据当前业务流量和业务质量对资源进行控制。
MAC
层在逻辑信道上提供数据传输业务。逻辑信道类型集合对应
MAC
提供的不同类型的数据传输业务。每种逻辑信道类型根据其传输信息的类型定义。逻辑信道可分为两大类:用于传输控制平面信息的控制信道和用于传输用户平面信息的业务信道。
无线链路控制协议
RLC
层为用户和控制数据提供分段和重传业务。每个
RLC
实体由
RRC
配置并以三种模式进行操作:透明模式(
TM
)、非确认模式(
UM
)和确认模式(
AM
)。在控制平面,
RLC
层向上层提供的业务为信令无线承载(
SRB
);在用户平面,
RLC
向上层提供的业务为无线承载(
RB
)。
透明模式业务和非确认模式业务有一个发送和一个接收实体,确认模式业务只有一个发送和接收结合的实体。
AM
实体之间的虚线表示
RLC PDU
的发送可能在独立的逻辑信道上,如控制
PDU
在一个逻辑信道上发送而数据
PDU
在另一个逻辑信道上发送。
对所有的
RLC
模式,
CRC
错误检测在物理层上执行,
CRC
检测结果连同数据一起传递给
RLC
。
RLC
层向高层主要提供三种模式的数据传输:透明数据传输、非确认模式数据传输、确认模式数据传输。
透明数据传输业务传输高层
PDU
而不增加任何协议信息,也就是说,使用透明传输时,
RLC
层对高层的数据流不加任何处理,但可能包含分组
/
重组功能。
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发表于 2009-12-24 11:16:30
技术问题,回答得专家指数,快速升级
怎么下载文件一直失败?
在线,1天前提问
为什么登不进去
在线,27天前提问
服务器又出问题了
在线,68天前提问
签到出现问题几天了
在线,74天前提问
签到出现问题几天了
在线,74天前提问
签到出现问题几天了
在线,74天前提问
为什么不能签到?
在线,76天前提问
签到又有问题了吗
在线,76天前提问
从哪里下载这个监控软件?
在线,86天前提问
能同时发本5g的书么?
在线,86天前提问
Keysight World: Innovate全球创新云峰会直播链接是.
在线,107天前提问
请问直播链接是?
在线,107天前提问
请问24号的keysight的会议地址在哪里呀
在线,127天前提问
ims失败原因值
在线,150天前提问
UE RRC Inactive处于以下哪些管理状态
在线,162天前提问
5G有哪些组网?
在线,164天前提问
看看!!!!!!!!!!!!!
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发表于 2009-12-24 12:04:08
学习学习,WCDMA是很有前景的
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发表于 2009-12-24 15:57:03
学习了。。
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貌似不错的资料哦 收了收了
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