UTRAN

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UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network,通用移動通信系統陸地接入網路)

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什麼是UTRAN

  UTRAN,即通用移動通信系統陸地接入網路,位於UE和CN之間,為用戶提供接入的核心網,與另外一種無線接入網(GSMEDGERadioAccessNetwork,GERAN)共同構成UMTS(通用移動通信系統),是3GPP制定的全球3G標準之一。

  定義UTRAN結構的基本原則:信令網和數據傳輸網在邏輯上分開;UTRAN和CN的功能將和傳輸功能完全分開;UTRAN和CN使用的定址方式將和傳輸功能的定址方式無關;巨集分集(FDD模式)的處理完全在UTRAN內;RRC連接的移動性完全由UTRAN控制;定義UTRAN介面時,通過介面的功能劃分應有儘量少的可選項;應基於此介面控制的實體的邏輯模型。

UTRAN的體繫結構[1]

  UTRAN體繫結構可以由以下幾點來描述:

  1)UTRAN是一個信令與數據傳輸分離的網路;

  2)根據傳輸功能的不同,將系統分為了UTRAN功能和CN功能並且二者處於一個設備中;

  3)UTRAN控制著RRC(無線資源控制)連接的移動性;

  4)介面之間的功能劃分保證了儘可能小的隨機性,介面應基於它所控制的實體的邏輯模型。

Image:UMTS体系结构.png

  UMTS體繫結構以及UTRAN的體繫結構如圖1所示。

  從圖1可以看出,UTRAN是由通過Iu介面連接到CN的一系列RNS(無線網路子系統)組成,一個RNS是由一個RNC(無線網路控制器)、一個或者多個NodeB(節點B)以及隨機數量的SAS(獨立SMLC)通過Iub介面而組成。

  每個RNC在無線連接期間承擔特定的邏輯角色,包括SRNC(服務RNC)、DRNC(漂移RNC)和CRNC(控制RNC):CRNC總體控制UTRAN接入點(主要是基站)的邏輯資源,SRNC負責UE和UTRAN之間特定的連接,當UE和UTRAN之間無線資源需要使用其他控制而非SRNC時,則需要DRNC。

  一個節點B可以支持頻分雙工(FDD)、時分雙工(TDD)以及兩重模式,TDD模式有兩種碼片速率可以選擇:3.48McpsTDD和1.28McpsTDD。每一個TDD小區都支持以上兩種模式。

  在UTRAN中,RNS中的RNC負責向UE發出信令來進行切換,也可以通過Iur介面進行RNC之間的交互。Iu和Iur為邏輯介面,Iur可以在RNC之間或者適合傳輸的虛擬網路之間直接通過物理連接傳送。

UTRAN的功能描述[1]

  1.用戶數據傳輸

  這項功能使得用戶數據通過UTRAN在Uu和Iu參考點之間相互傳送。

  2.系統整體接入控制功能

  系統整體接入控制功能包括了允許接人控制、擁塞控制以及系統信息廣播。允許接入控制的目的是指接收或者拒絕新的用戶、新的無線接入承載或者新的連接(如切換),允許接人控制應當避免過載情況並且應當基於干擾和資源測量。擁塞控制的任務是監測和處理系統在當前連接用戶數量下是否接近過載或者已經過載。然後控制系統回到一個穩定的狀態。系統信息廣播是指在UE需要與網路互連的情況下為MS(移動站)提供接入層及非接入層的信息。

  3.移動性有關功能

  移動性有關功能包括:切換、SRNS重定位、定位。切換功能實現了無線介面的移動性,它基於無線測量技術並且用來維護CN所要求的服務質量(QoS)。切換同樣可以實現在不同系統之間,比如從UMTSGSM之間的切換。切換功能可由CN來控制,也可獨立地在UE中進行,因此,這項功能實體可位於SRNC、UE或者二者之中。

  當一個SRNS的角色將要被另外一個RNS或者BSS替代時,SRNS重定位功能將會協調它們之間的活動和關係。此項功能實現了一個RNS與另外的RNS或者BSSIu介面之間的移動性。SRNS重定位功能的初始化是由SRNC完成的,該功能實體位於RNC或CN中。

  定位功能提供能確定UE地理位置的能力。

  4.無線資源管理控制有關功能

  無線資源管理控制有關功能包括:無線資源配置及運行、無線環境研究、結合/分離控制、連接建立和釋放、無線承載分配和去分配、無線協議功能、射頻功率控制、無線通道解碼、通道解碼控制、隨機發起接入和探測處理、CN為非接入層分配信息功能等。

  無線資源管理與無線通信資源的分配和維護相關。UMTS無線資源必須在電路交換業務模式及分組交換業務模式下實現共用。具體功能這裡不再討論。其他的UTRAN功能還包括:同步、廣播及多點傳送業務、廣播/多點傳送業務分配、廣播/多點傳送業務流控制、CBS(小區廣播業務)狀態彙報、追蹤、音量報告、非接入層節點選擇、接入網路信息管理、MBMS供給、MBMS通知。

參考文獻

  1. 1.0 1.1 樊兆龍,徐子平等. UTRAN網路架構及介面協議研究[J].電腦技術與發展.2013,9
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