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UMTS系统无线网络结构和协议的长期演进

日期:2008年5月15日 作者: 查看:[大字体 中字体 小字体]


    5)小区间无线资源管理(ICR,Inter-cellRRM)

    无线信号的空间传播,使得不同的小区间产生相互的干扰,不同小区的用户数量不同,也会使得小区间的负载不均衡。因此ICR就是用来对小区间的干扰和负载进行管理,以达到干扰的最小和负载的均衡。

    6)无线配置(RC,RadioConfiguration)

    RC基于整个网络的层面,对整体的无线资源进行配置。例如,空闲状态下移动性算法的信息、接纳控制参数、小区可用资源池的大小等,都属于无线资源中要进行配置的信息。这些资源配置信息通常由OMC-R提供给RNC,再由RNC对NB进行分配。

    4、空中接口高层协议

    空中接口高层协议定义着物理层资源的使用方式,通过信令消息进行通信的控制和管理,是物理层传输技术得以充分发挥其能力的基础,其作用不可或缺。对于E-UTRAN空中接口高层协议的设计,既需要满足效率,又要将复杂度控制在一个合理的水平,从而保证系统的可实现性和可靠性。

    根据这样的原则,E-UTRAN对原来的UMTS空中接口高层协议进行了重新的设计:

    ●不再使用专用传输信道,通过在上下行链路使用共享信道,使多个用户共享空中接口的资源;

    ●和UTRAN相比,不同空中接口的媒体接入控制子层(MAC)的实体类型应该尽可能少,其中用于专用传输信道的MAC-d实体不再保留;

    ●广播媒体控制层和UTRAN的公共业务信道不再保留;

    ●对于点对点业务,不再使用宏分集合并。但并不排除对于广播多播业务(MBMS)或同一基站下不同小区之间进行下行链路的软合并;

    ●不再支持用于异频或异系统测量的压缩模式;

    ●减少RRC状态,只保留RRC_IDLE和RRC_Connected两种状态,最大程度简化RRC处理。

    4.1整体的协议结构

    在整个的E-UTRAN网络中,由于没有了RNC,整个E-UTRAN的空中接口协议结构和原来的UTRAN相比,有了较大的不同,特别是不同功能实体的位置,出现了很多变化。原来由RNC承担的功能,被分散到了eNB和aGW上。

    从图2可以很清晰的看到在E-UTRAN网络中,各个网元所承担的功能。

UMTS系统无线网络结构和协议的长期演进(图二)

    图2  E-UTRAN的各网络节点的功能划分

    在E-UTRAN网络中,eNB的主要功能除了包括空中接口的PHY、MAC、PLC、RRC各层实体、用户通信过程中的控制面和用户面的建立、管理和释放;还包括了部分无线资源管理(RRM)方面的功能。

    而接入网关aGW,主要分为移动性管理实体(MME)和用户面实体(UPE)。其承担的功能主要包括:寻呼的发起;UE空闲状态下的移动性管理;用户面的加密;分组数据的包头压缩;接入承载控制;非接入层信令和用户数据的加密等。

    而对于基站之间的无线资源管理,如小区间的干扰消除和协调,不同小区之间的负载平衡等,是否需要引入一个新的网络节点RRMServer来进行协调,目前在3GPP内仍没有最后的结论,但讨论的各方达成的一致意见是,即使在网络没有该实体的情况下,系统仍然能够正常工作。换句话说,就是RRMServer可能会作为一个可选的网络节点,被引入E-UTRAN中。

    和UTRAN相比,E-UTRAN最突出的两点变化就是:

    没有了RNC,空中接口的用户平面(MAC/RLC)和控制平面(RRC)功能由eNB进行管理和控制,包括完成基站之间的切换。少了一层节点,用户面的数据传送和无线资源的控制,变得更加迅捷;

    而接入网关(aGW)承担了接入网用户数据的分组数据汇聚(PDCP)子层的功能,也承担了诸如NAS信令状态管理的部分核心网功能,从整体网络结构的角度看,接入网和核心网的界限开始变得模糊。

    4.2用户平面和控制平面

    E-UTRAN空中接口协议可以分为用户平面和控制平面。控制面负责用户无线资源的管理、无线连接的建立、业务的QoS保证和最终的资源释放,而用户面则主要负责数据的正常传输。

    相对UTRAN来讲,E-UTRAN最大的不同就是允许多个用户的数据复用到同一个共享传输信道(SCH,SharedCHannel);同时,在不使用MIMO的情况下,而下行,在每个传输时间间隔(TTI),允许传送多于一个的传输块。另外,安全方面的功能,如RRC层的信令完整性保护和用户面的加密,被拆开分别放在了eNB和aGW两个实体。


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