3GRAN(无线接入网)网络架构如图3.19所示。
图3.19 UTRAN中的接口[37]
每个NodeB通过Iub接口连接到RNC。从传输的角度看,NodeB的所有业务直接与RNC连接。Iub接口的物理传输拓扑以及NodeB的接入没有在图中描述。通常,传输拓扑不同于无线网络逻辑拓扑。
RNC通过Iu接口与核心网交互(Iu-cs、Iu-ps、Iu-BC和Iu-pc)。Iu-cs是核心网电路交换域(CSCore)的接口,Iu-ps是核心网分组交换域(PSCore)的接口,Iu-BC是小区广播中心(Cell Broadcast Centre,CBC)的接口,Iu-pc是独立服务移动定位中心(Standalone Serving Mobile Location Centre,SAS)的接口。RNC也可能连接到BSS,通过Iur-g接口支持GERANIu模式。
从移动回传角度看,Iub、Iur、Iu-ps和Iu-cs,这些接口主要在UTRAN中实现。
3G的Iub接口最初在3GPPRel-99中规定使用ATM。在3GPPRel-5中引入了IP。基于ATM协议栈的Iub的用户面和控制面如图3.20所示。
图3.20 基于ATM承载的Iub接口[54,58]
最初的3GPPRel-99协议,用户面业务运行在AAL2/ATMA上。每个用户承载映射到一个AAL2CID(Channel Identifier,频道标识符),这些AAL2承载由AAL2信令建立。AAL2信令VCC(Virtual Circuit Connection,虚拟电路连接)运行在AAL5/ATM上。ATM允许将业务切分成不同特性的VCC,比如恒定比特率(CBR)业务,实时性可变比特率(rt-VBR)业务和不指定比特率(UBR)业务。
E1、T1、JT1接口一般使用ATM窄带时分复用模式。多个物理接口使用ATM反向多路复用技术组合在一起。Sonet/SDH接口也可以传输ATM协议。(www.daowen.com)
可以在IP回传网上模拟ATM协议的Iub接口。例如,ATM的虚链接可以映射到MPLS伪线上,或者整个E1/T1/JT1接口业务都映射到MPLS伪线上。
Iub接口基于IP的用户面和控制面协议栈如图3.21所示。
图3.21 IPIub接口[54,58]
帧协议是运行在传输层(UDP/IP)上的用户面无线网络层协议。每个用户面承载映射到一个UDP端口和一个IP地址。基于IP的Iub接口(UDP/IP连接)的用户面承载通过NBAP信令建立。如果基于ATM,则不需要特别的信令协议,比如AAL2。在承载建立阶段,接收端告知IP地址,以确定承载端点。
NBAP使用SCTP/IP栈。NBAP是NodeB和RNC之间的无线网络信令控制面协议。NBAP流程可用于小区管理。上下行链路与SCTP交互方式相同,多个上行链路承载映射到一个流,多个下行承载也映射到一个下行流。RFC3309定义的校验将被采用。
NBAP的运行对NodeB很重要。如果IP连接失败,SCTP超时,随后的无线网络层开始功能恢复,功能恢复可能是重配或者NodeB重启,这将导致这个NodeB上的业务中断。
3GPPRel-5对UTRAN域接口上的IP规定IPv6为必选项,而IPv4为可选项。但在一个注解说明并不限制只实现IPv4的情况,移动网元的IP地址不需要对外可路由,因此从寻址的角度考虑IPv6并不是必不可少的。使用私有IPv4地址即可。
对数据链路层,3GP PUTRAN规范要求基于IP传输的接口应该支持HDLC帧格式的PPP,但在注释中说明不限制其他任何层2协议的实现。总之,UTRAN对IPv4和IPv6都允许,底层通信(层2、层1)没有严格限定。
引入HSDPA和HSUPA,Iub接口传输协议栈不需要修改。HSDPA和HSUPA应用并非必须使用IP传输。但实际上,回传网数据传输速率的提升随后导致IP传输的引入。在帧协议层,HSPA引入了新的HS-DSCH帧协议和E-DCH帧协议。
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