你真的了解WCDMA嗎？看看本文你會(huì )發(fā)現自己錯了

　　UMTS架構：為盡量減少網(wǎng)路架構變動(dòng)，網(wǎng)路端被分為前端存取網(wǎng)路(Access Network)和后端核心網(wǎng)路(Core Network)。其中WCDMA繼承GSM/GPRS核心網(wǎng)路，但新增自己的存取網(wǎng)路：UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)。實(shí)際上，WCDMA網(wǎng)路需要新增哪些設備呢?WCDMA網(wǎng)路設備圖，描繪其網(wǎng)路設備及其間的連結。

　　WCDMA網(wǎng)路設備

　　WCDMA存取網(wǎng)路主要包含2種設備：

　　? Node B-負責對1個(gè)或多個(gè)手機間的無(wú)線(xiàn)電傳送與接收，相當于GERAN中BTS(Base Transceiver Station)。

　　? RNC(Radio Network Controller)-負責控制無(wú)線(xiàn)電資源使用，相當于GERAN中的BSC(Based Station Controller)。

　　而在核心網(wǎng)路中則有以下幾項設備：

　　? MSC(Mobile Switching Center)/VLR(Visitor Location Register)-MSC為負責手機與PTSN溝通的交換機，它可服務(wù)在其涵蓋范圍內向其註冊的手機，并將這些手機的資料儲存在VLR資料庫中。

　　? GMSC(Gateway Mobile Switching Center)-每個(gè)使用者(或是說(shuō)每張SIM卡)都有1個(gè)GMSC，就像它的家一樣。當屬于它的使用者不在家時(shí)，GMSC要能知道這些使用者跑到誰(shuí)家去，也就是說(shuō)這些使用者目前在哪個(gè)MSC下，最后跟哪個(gè)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)-相當于Packet Switched Domain的MSC，做為PS通話(huà)的路由器。

　　? GGSN(Gateway GPRS Support Node)-相當于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)路架構后，可能會(huì )開(kāi)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(huà)、上網(wǎng)…等各式任務(wù)。事實(shí)上，透過(guò)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(gè)部分;另一方面，存取網(wǎng)路并沒(méi)有這樣的分別，所以?xún)烧吖灿孟嗤腁S。接下來(lái)我們將分別介紹CS Domain和PS Domain的協(xié)定層。

　　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(huì )概念，透過(guò)無(wú)線(xiàn)電頻道傳送與接收資料，同時(shí)也負責與基地臺同步，調整傳送與接收時(shí)間點(diǎn)。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，負責上層的Logical Channel、與下層的Transport Channel間的對應，可透過(guò)多工找到適當的頻道，傳送上層所要送出去的資料，并給予不同優(yōu)先順序。當使用共用頻道時(shí)，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Layer 2的功能。另外，RLC提供了3種資料傳輸模式：

　　Transparent Mode-RLC只負責將收到的資料送出，不加上任何標頭檔(header)并且只能支援固定大小的封包，因此無(wú)法做任何的偵測或控制。由于沒(méi)有標頭檔，所以無(wú)法加上序號(sequence number)，因此如需加解密的話(huà)，將會(huì )由MAC加解密此模式下傳送接收的封包。

　　Unacknowledged Mode-RLC會(huì )在分割后加上標頭檔，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(guò)程中發(fā)生任何錯誤。

　　Acknowledged Mode-在此模式下，RLC除了有標頭檔(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(gè)RNC的這些基地臺。

　　RRC(Radio Resource Control)-為手機與RNC間的協(xié)定。負責建立、設定、釋放無(wú)線(xiàn)電資源。它的功能亦包含處理廣播資訊(如系統參數設定)、回應傳唿(paging)…等。RRC可說(shuō)是WCDMA的指揮官，在A(yíng)S中佔有非常重要的地位。RRC訊息使用ASN.1(Abstract Syntax Notation one)此標準語(yǔ)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)-負責處理手機移動(dòng)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(xiàn)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(huà)服務(wù)、簡(jiǎn)訊服務(wù)及附加服務(wù)：

　　oCC(Call Control)-CC負責處理?yè)艹龌蚪油ㄕZ(yǔ)音通話(huà)、傳真、數據通話(huà)(如CSD)，其中包含建立、清除通話(huà)程序以及允許同時(shí)有多通電話(huà)存在。同時(shí)，它也負責DTMF(Dual-Tone Multi-Frequency)處理。

　　SMS(Short Message Service)-即一般我們所使用的簡(jiǎn)訊服務(wù)。比較特別的是，簡(jiǎn)訊服務(wù)雖然是用來(lái)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。

　　SS(Supplementary Service)-附加服務(wù)可分為2類(lèi)，1類(lèi)是與通話(huà)相關(guān)的服務(wù)，譬如：多方通話(huà)(Multiparty Call)…等。另1類(lèi)則是與通話(huà)無(wú)關(guān)的服務(wù)，譬如：通話(huà)限制(Call Barring)、去電號碼顯示/限制(Calling Line Identification Presentation/Restriction)…等，規格中所定義的服務(wù)及USSD(Unstructured Supplementary Service Data)，如「*147#」此類(lèi)規格中未列出，而由營(yíng)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：

　　PS Domain

　　? GMM(GPRS Mobility Management)-相當于PS Domain的MM。

　　? SM(Session Management)-主要負責PDP Context(Packet Data Protocol Context)的建立、修改與解除。

　　另外，SMS也可以透過(guò)PS Domain傳送;換句話(huà)說(shuō)，SMS可以根據某些條件，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(guò)CS或PS收發(fā)。

　　上述這些通訊協(xié)定層，提供一個(gè)手機與網(wǎng)路間溝通的平臺。透過(guò)這些協(xié)定，手機與網(wǎng)路間各個(gè)相關(guān)對應到的設備交換訊息，藉此提供手機多釆多姿的無(wú)線(xiàn)通訊服務(wù)。