任务驱动教学设计方案 TD-SCDMA系统的接口与协议

1、 任务驱动教学实施方案 学习情境一：走进TD-SCDMA理论殿堂任务名称：TD-SCDMA系统的接口与协议制定人员： TD教学团队 制定时间： 2013年3月 授课教师： 赵 阔 所需学时： 2 任务实施条件1. 多媒体教室；2. TD-SCDMA移动通信机房。任务描述TD-SCDMA系统主要由CN、UTRAN和UE三大部分构成，各个网元采用不同的设备，网元之间提供接口进行连接，比如我们用G3手机进行通话，那么语音信号经过哪些接口到达核心网呢？根据TD-SCDMA协议，接口之间全部采用标准的公开的协议，我们有必要了解TD-SCDMA系统的接口以及协议，以加深对后面RNC局向配置的理解，给工作中

2、奠定良好的理论基础，提供可持续发展的知识储备。 任务目标l 专业能力：掌握地面接口的通信协议模型，了解各个接口上面的控制面协议和用户面协议，理解IU-PS局向用户面的GTP-U和IPOA技术，掌握ATM的虚通道和虚路径的概念。l 方法能力：通过查阅课外资料自主学习的能力，提高英文单词阅读和理解的能力。重点与难点l 重点: 地面接口的通用协议模型、ATM适配层l 难点: IPOA和GTP-U教学组织过程一、 接口介绍（1）从TD-SCDMA系统结构中，从设备之间的连接引入网元之间连接接口的概念。（2）区分地面接口和空中接口。（3）通用协议模型。用2G和3G进行对比，说明3G的接口采用控制面和用户

3、面分开的方式，并总结出“两层四面”来概括通用协议模型的功能。采用比喻的方式，将ATM比喻成为车或者船，引入ATM的概念。二、 ATM简介主要对在TD-SCDMA系统中用到的ATM技术做一个介绍，重点在于ATM信元、ATM地址、VPI和VCI。（1） 对比IP和ATMATM是固定长度的快速分组交换，信元长度是53个字节，IP是可变长度的分组交换。（2） VPI和VCI从逻辑的角度说明VPI和VCI,并从现实的角度说明VP和VC提供一种虚连接。(3)ATM适配从信号处理过程中，信元长度的问题，提出ATM适配的概念，并强调在TD系统中采用的适配方式。三、 介绍IU接口（1） IU-CS局向主要结合到

4、后面的数据配置从控制面和用户面通道配置的过程理解结合，防止空洞的协议解释。 从控制面通道的数据配置上面的协议理解信令点、ATM地址、VPI和VCI。强调ALCAP协议的作用，以及举例用语音通话的过程中，语音通道可能出现故障分析ALCAP对IU-CS局向的用户面的控制作用（2） IU-PS局向采用对比法说明IU-PS局向，并且比较IU-CS局向和IU-PS局向。从技术的发展来讲，强调IPOA和GTP-U。用形象的办法说明GTP-U协议。四、 IUB接口强调NBAP协议以及NCP和CCP。五、Uu接口 说明物理信道是由物理层提供的。六、任务总结和作业布置作业布置。建议教学方法引入概念对比、总结比喻

5、对比归纳提问设问法和数据配置相结合。案例法 主要授课内容一、 TD-SCDMA系统接口 图1 TD-SCDMA系统接口TD-SDMA系统主要是由UE、UTRAN（UMTS地面无线接入网络）、CN（核心网）三个部分构成。 网元之间的连接接口包括：Uu接口、Iub接口、Iu接口、Iur接口核心网划分为CS（电路交换域）、PS（分组交换域）、BC（广播域）,RNC和CN之间IU接口分为：IU-CS、IU-PS、IU-BC。二、 地面接口通用协议模型地面接口：Iu、Iub、Iur，有通用的协议模型； 空中接口：Uu，有单独的协议模型。图2 通用协议模型从水平方向上可以分为传输网络层和无线网络层；从垂直

6、方向上则包括以下四个平面：无线网络层控制平面、无线网络层控制平面、传输网络层控制平面、传输网络层用户平面。三、 IU-CS接口图3 IU-CS局向协议RANAP：无线接入网络应用部分协议，主要实现在RNC和CN之间通过对高层协议的封装（CM和MM)和承载为上层业务提供信令传输功能。ALCAP：接入链路控制应用部分，主要对无线网络层的命令如建立，保持和释放数据承载作出反应，实现对用户面AAL2连接的动态建立、维护、释放和控制等功能。 四、 IU-PS接口图4 IU-PS局向协议IPOA （IP Over ATM) 是在ATMLAN上传送IP数据包的一种技术。它规定了利用 ATM网络在ATM终端间

7、建立连接，特别是建立交换型虚连接(SVC：Switched Virtual Circuit)进行IP数据通信的规范。IPOA在TD-SCDMA的应用，在Iub口，IPOA用于在RNC和Node B之间建立一条操作维护数据的通道。 在Iu-PS口，IPOA用于承载Iu-PS的用户面。GTPGPRS Tunneling Protocol（GPRS隧道传输协议）在要传送的网络层数据包（如IP包）之外进行GTP封装，以加入当前移动用户的有关信息（如IMSI等），并在GTP包之外用UDP/IP封装上源GSN和目的GSN的IP地址，从而以隧道的方式将数据包从源GSN送到目的GSN。五、 IUB接口图5 IUB局向协议Node B逻辑操作维护功能:主要包括小区、公共信道的建立、重配置和释放以及小区和Node B相关的一些测量控制，还有一些故障管理功能，例如资源的闭塞、解闭塞、复位等基本过程。 六、 Uu接口图6 Uu接口协议Uu由下至上，依次分为物理层（L1）、数据链路层（