WCDMA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及通訊協(xié)議

WCDMA存取網(wǎng)路主要包含2種設(shè)備：

? Node B－負責(zé)對1個或多個手機間的無線電傳送與接收，相當(dāng)于GERAN中BTS(Base Transceiver Station)。
? RNC(Radio Network Controller)－負責(zé)控制無線電資源使用，相當(dāng)于GERAN中的BSC(Based Station Controller)。

而在核心網(wǎng)路中則有以下幾項設(shè)備：

? MSC(Mobile Switching Center)／VLR(Visitor Location Register)－MSC為負責(zé)手機與PTSN溝通的交換機，它可服務(wù)在其涵蓋范圍內(nèi)向其註冊的手機，并將這些手機的資料儲存在VLR資料庫中。
? GMSC(Gateway Mobile Switching Center)－每個使用者(或是說每張SIM卡)都有1個GMSC，就像它的家一樣。當(dāng)屬于它的使用者不在家時，GMSC要能知道這些使用者跑到誰家去，也就是說這些使用者目前在哪個MSC下，最后跟哪個MSC註冊。
? HLR(Home Location Register)／AuC(Authentication Center)－記錄所有該網(wǎng)路下使用者的所有資料，并提供相關(guān)資訊驗證使用者。
? SGSN(Serving GPRS Support Node)－相當(dāng)于Packet Switched Domain的MSC，做為PS通話的路由器。
? GGSN(Gateway GPRS Support Node)－相當(dāng)于Packet Switched Domain的GMSC，并為對外界網(wǎng)際網(wǎng)路的窗口。

通訊協(xié)定層

在我們了解網(wǎng)路架構(gòu)后，可能會開始好奇，網(wǎng)路端這么多元件，是如何與手機溝通完成包括註冊、通話、上網(wǎng)…等各式任務(wù)。事實上，透過通訊協(xié)定層交換訊息，手機與網(wǎng)路端得以相互溝通；其中NAS(Non-Access Stratum)為手機與核心網(wǎng)路間的協(xié)定層，而AS(Access Stratum)，則是手機與存取網(wǎng)路間的協(xié)定層。

我們知道在核心網(wǎng)路可分為Circuit Switched Domain(MSC、GMSC)和Packet Switched Domain(SGSN、GGSN)，所以NAS可分CS Domain和PS Domain? 2個部分；另一方面，存取網(wǎng)路并沒有這樣的分別，所以兩者共用相同的AS。接下來我們將分別介紹CS Domain和PS Domain的協(xié)定層。

圖標(biāo)題：CS Domain

檢視CS Domain協(xié)定層

首先，在共用的AS協(xié)定包括：
? Physical Layer－為手機與Node B間的協(xié)定，利用前面介紹到CDMA雞尾酒會概念，透過無線電頻道傳送與接收資料，同時也負責(zé)與基地臺同步，調(diào)整傳送與接收時間點。另外，它還要量測訊號強度。Physical Layer即一般所指的Layer 1。

? MAC(Medium Access Control)－為手機與RNC間的協(xié)定，負責(zé)上層的Logical Channel、與下層的Transport Channel間的對應(yīng)，可透過多工找到適當(dāng)?shù)念l道，傳送上層所要送出去的資料，并給予不同優(yōu)先順序。當(dāng)使用共用頻道時，MAC要能分辨在共用頻道上的封包是送給自己或他人。此外，MAC也負責(zé)量測使用者資料(即非控制用訊號的傳輸)的流量。

? RLC(Radio Link Control)－為手機與RNC間的協(xié)定，主要負責(zé)切割(segmentation)、重組(reassembly)、串接(concatenation)、錯誤偵測(error detection)、流量控制(flow control)，甚至于錯誤更正(error correction)…等一般傳統(tǒng)Layer 2的功能。另外，RLC提供了3種資料傳輸模式：
oTransparent Mode－RLC只負責(zé)將收到的資料送出，不加上任何標(biāo)頭檔(header)并且只能支援固定大小的封包，因此無法做任何的偵測或控制。由于沒有標(biāo)頭檔，所以無法加上序號(sequence number)，因此如需加解密的話，將會由MAC加解密此模式下傳送接收的封包。

oUnacknowledged Mode－RLC會在分割后加上標(biāo)頭檔，利用序號加密后送出。由于加上了序號，接收端在解密之后可重組并判斷該封包是否在傳送過程中發(fā)生任何錯誤。

oAcknowledged Mode－在此模式下，RLC除了有標(biāo)頭檔(因此可做加解密)外，并有控制用的封包以達成流量控制、錯誤更正重傳封包、保證封包依照順序送到上層。

MAC和RLC組成Layer 2，因為這些第2層的協(xié)定介于手機與RNC間，所以前文所提到的軟式交遞僅限于連接到同1個RNC的這些基地
臺。

? RRC(Radio Resource Control)－為手機與RNC間的協(xié)定。負責(zé)建立、設(shè)定、釋放無線電資源。它的功能亦包含處理廣播資訊(如系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定)、回應(yīng)傳唿(paging)…等。RRC可說是WCDMA的指揮官，在AS中佔有非常重要的地位。RRC訊息使用ASN.1(Abstract Syntax Notation one)此標(biāo)準(zhǔn)語法編碼。RRC屬于Layer 3。

另一方面，在CS Domain的NAS協(xié)定層為手機與MSC間之協(xié)定，包括：

? MM(Mobility Management)－負責(zé)處理手機移動中相關(guān)的程序，像是註冊(Registration)、手機所在位置更新(Location Update)、手機身分識別(Identification)及認證…等功能。此外，MM也需建立連線讓上層協(xié)定得以藉此交換訊息。

? CM(Connection Management)－提供手機基本服務(wù)，如通話服務(wù)、簡訊服務(wù)及附加服務(wù)：
oCC(Call Control)－CC負責(zé)處理撥出或接通語音通話、傳真、數(shù)據(jù)通話(如CSD)，其中包含建立、清除通話程序以及允許同時有多通電話存在。同時，它也負責(zé)DTMF(Dual-Tone Multi-Frequency)處理。

oSMS(Short Message Service)－即一般我們所使用的簡訊服務(wù)。比較特別的是，簡訊服務(wù)雖然是用來傳使用者的文字或圖片，但是它本身卻使用控制訊號頻道，而非使用者資料用的頻道。

oSS(Supplementary Service)－附加服務(wù)可分為2類，1類是與通話相關(guān)的服務(wù)，譬如：多方通話(Multiparty Call)…等。另1類則是與通話無關(guān)的服務(wù)，譬如：通話限制(Call Barring)、去電號碼顯示／限制(Calling Line Identification Presentation/Restriction)…等，規(guī)格中所定義的服務(wù)及USSD(Unstructured Supplementary Service Data)，如「*147#」此類規(guī)格中未列出，而由營運商自行發(fā)展的服務(wù)。

檢視PS Domain協(xié)定層

相對于CS Domain協(xié)定層，PS Domain協(xié)定層；與CS Domain協(xié)定層使用相同的AS，但全然不同的NAS，這些協(xié)定層為手機與SGSN間的協(xié)定，包括有：

圖標(biāo)題：PS Domain

? GMM(GPRS Mobility Management)－相當(dāng)于PS Domain的MM。
? SM(Session Management)－主要負責(zé)PDP Context(Packet Data Protocol Context)的建立、修改與解除。

另外，SMS也可以透過PS Domain傳送；換句話說，SMS可以根據(jù)某些條件，像是手機與網(wǎng)路端的能力、手機目前所處的模式…等，選擇要透過CS或PS收發(fā)。