最新移動通信系統探析

姚　瑞

摘 要：新一代移動通信系統將能提供語音、數據、視頻等多媒體業務。分析了現有UTRAN的缺點，提出了UTRAN的演進方向。

關鍵詞：移動通信系統；UTRAN；RNC

1 現有UTRAN的缺點

(1)Iub接口幀協議同步和無線幀調度。Iub口的FP幀傳送DCH和CCH信道的TBS，Iur接口FP幀傳送DCH的TBS和CCH的SDU。在Iub/Iur FP幀的傳送中，引入的延遲和延遲抖動。為了控制延遲和延遲抖動，采用發送DL/UL Synchronization和Timing Adjustment等方法。

但是目前延遲和延遲抖動的控制和用戶的業務無關，這樣即使在業務可以忍受高延遲的情況下，Iub接口的延遲/延遲抖動控制也很嚴格，限制了Iub/Iur口的帶寬利用率的提高。

在Iub/Iur的傳輸承載使用前，必須經過DL/UL Synchronization過程，這樣增加了呼叫建立過程的時延。

(2)RLC層重傳。目前的第三代移動通信系統結構中，RLC層在SRNC實現，這樣Iub/Iur的傳輸時延造成了RLC層重傳時延的加大。HSDPA將部分重傳機制在Node B側實現，提供了NRT高速下行，但是對RLC層的重傳機制沒有改進。

(3)外環功控。目前外環功控在SRNC實現，外環功率的控制幀在Iur/Iub上傳送，這樣外環SIRtaget的調整速度也受到Iur/Iub時延的影響。

(4)RRC和NBAP過程。在有關同步重配置的過程中，需要UTRAN和UE在某一CFN時刻同時啟用新配置。在通知給UE的命令中，由于RRC信令消息量較大，且信令信道速率低(1.7/3.4/13.6)，以及有可能存在SRNC到UE重傳，因此存在信令交互時間。RNC需要NBAP過程啟動Node B側的新配置，NBAP交互需要時間。因此在確定激活時間時，需要考慮到這兩個過程的完成時間，使得過程變慢，影響了UTRAN側的性能。

(5)RNC的抗毀性。由于UTRAN以RNC為中心節點，RNC功能過于強大，因此當RNC癱瘓后，直接造成相關區域內不能提供業務。

2 UTRAN的演進方向

2.1 功能在Node B/RNC重新劃分的演進方向

將RNC側的功能下放到Node B，Node B升級為Node B+；1個RNC轉變為一組RNG。Iub口消失，Iur接口變為Node B+之間的接口。

在這種演進方向中，RNG和Node B的功能各有不同。

(1)RNG控制面承載如下功能：

①信令網關功能。當UE在Node B+間切換時，作為RANAP連接的錨點(保持不動)。終結部分RANAP信令連接：信令連接的建立與釋放；無連接消息的解釋；無連接RANAP消息的處理；中繼尋呼到相關Node B+；②在Node B+之間重定位時，充當CN角色；③用戶面控制④dNode B+以及R99/4/5RNC的Iur信令網關；RNG業務面承載如下功能：

①在重定位過程中，用戶面業務流的切換；②在Node B+和SGSN之間中繼GTP包；③用戶面Iur接口的互操作。(2)Node B+終結所有的無線協議(L1/L2/L3)。

Node B控制面功能：

①a控制UE；②b終結RANAP連接，處理面向連接的RANAP協議；③c控制/終結 RRC連接；④d控制相關用戶面連接初始化；Node B用戶面功能：

①PDCP/RLC/MAC的功能；②宏分集功能(TD-SCDMA系統不需要)。

2.2 RNC功能劃分為RCS/UPS的演進方向

在這種演進方向中，將RNC劃分為處理用戶面的UPS、處理控制面的RCS兩部分。Node B的功能保持不變。Iur-C/Iu-C終結在RCS，Iur-U/Iu-U終結在UPS。RCS和UPS之間的控制接口為Iui。

(1)RCS的功能：

①無線資源管理；②UE的確認/定位；③移動性管理；④呼叫控制/會話管理；⑤完整性，安全，鑒權；⑥用戶面控制。

(2)UPS的功能：

①根據要求的Qos，傳遞用戶數據；②根據RCS的命令，完成無線承載到邏輯信道、傳輸信道的映射。

2.3 智能Node B/RAN Server的演進方向

結合前面的兩個方案，提出一種新方案。

Node B承載了用戶面的功能，變為智能Node B，RNC僅承載控制面功能，變為RAN Server。從CN網來的控制流終結在RAN Server，而從CN網來的業務流終結在智能Node B。

(1)RAN Server的功能：除了取消了用戶面處理外，RAN Server的功能同以前的RNC功能類似。RAN Server通過Iui接口控制著小范圍的移動性管理(尋呼、智能NodeB之間的重定位等)

(2)智能Node B的功能：在前Node B的基礎上，增加了前RNC具有的用戶面功能、小區相關的無線資源管理。