În prezentul articol, voi încerca să vă spun despre arhitectura protocolului de rețea de transport la un exemplu UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), (Universal Mobile Telecommunications System) - este unul dintre standardele elaborate de Institutul European de Standarde în Telecomunicații (ETSI) pentru introducerea 3G în Europa.
Rețeaua de transport UMTS este, de fapt, o rețea separată în cadrul UMTS. Ca metodă de transmitere a datelor prin spațiul aerian, se utilizează tehnologia W-CDMA.
Rețeaua de acces UTRAN este pe deplin responsabilă pentru resursele radio W-CDMA. Rețeaua UTRAN administrează și gestionează propriile elemente de rețea și creează canale de acces radio care permit comunicarea între echipamentele utilizatorilor UE și rețeaua centrală CN în întreaga infrastructură UTRAN.
Figura 1. Arhitectura UMTS.
UE cuprinde două părți:
- echipament mobil (ME) - un terminal radio utilizat pentru comunicații radio prin interfața Uu;
- UMTS modul de identificare a abonatului (USIM), care este un card inteligent, care servește ca un identificator de abonat, realizează autentificarea și algoritm de criptare, precum și unele informații despre serviciile pe care abonatul are dreptul de a utiliza, necesare pentru utilizarea terminalului.
UTRAN este alcătuit din două elemente:
- Nodul B asigură transmiterea și recepția semnalelor către una sau mai multe celule. Nodul B este de asemenea responsabil pentru monitorizarea nivelului de putere prin bucla internă;
- Controlorul de rețea radio (RNC) deține și gestionează resursele radio din zona sa (nodurile B sunt conectate la acesta). RNC este un punct de acces pentru toate serviciile pe care UTRAN le furnizează CN. de exemplu, gestionarea conexiunilor la UE.
CN cuprinde cinci părți:
- HLR (registrul locațiilor de origine, la locul înregistrării) este o bază de date plasată în sistemul de acasă al abonatului care stochează în memorie copia principală a profilului de serviciu al abonatului;
- MSC / VLR este un switch (MSC) și o bază de date (VLR) care furnizează servicii la locația curentă a UE în comutarea circuitelor (CS);
- GMSC este un comutator în punctul în care UMTS se conectează la rețele externe CS;
- Funcțiile SGSN sunt utilizate în mod obișnuit pentru serviciile cu comutare în pachete (PS);
-GGSN este aproape de GMSC, dar este asociat cu furnizarea serviciilor PS.
Rețelele externe pot fi împărțite în două grupuri:
- rețea PS. Acestea oferă conexiuni de comutare a pachetelor de date. Un exemplu de rețea PS este Internetul.
Funcțiile de control sunt implementate utilizând patru interfețe principale:
Uu - interfața dintre stațiile de bază și abonat (interfața radio);
lub - interfețe între stațiile de bază și controlerele;
lur - interfata intre controlori;
lu - interfața dintre controlori și rețeaua centrală
Acum să mergem direct la protocoale, sau mai degrabă la arhitectura lor. Luați în considerare modelul de protocol pentru interfețele terestre UTRAN. În structura UTRAN, structura protocolului este proiectată astfel încât nivelele și planurile să fie dependente logic una de cealaltă și, dacă este necesar, părți ale structurii protocolului se pot schimba în viitor fără a afecta alte părți.
Structura protocolului conține două straturi principale, un strat de rețea radio (RNL) și un strat de rețea de transport (TNL). În RNL, toate funcțiile legate de UTRAN sunt vizibile, în timp ce TNL se ocupă de tehnologia de transport selectată pentru utilizare în UTRAN, dar fără modificări specifice pentru UTRAN. Modelul de protocol general pentru interfețele UTRAN este prezentat în Figura 2
Fig. 2 Model general de protocol pentru interfețele UTRAN.
Avionul de control include protocolul de strat de aplicație (de exemplu, partea de acces la cererea de rețea radio (RANAP) în Iu, rețea radio parte aplicație subsistem (RNSAP) și o porțiune a aplicației Iur Nod B (NBAP) în Iuy
Informațiile despre utilizator sunt transferate în planul utilizatorului. Planul utilizatorului include un flux de date (fluxuri de date), un canal (canale) de transmisie de date pentru fluxul de date.
Planul de control al rețelei de transport transferă toate semnalele de control din cadrul stratului de transport. Nu include informații despre rețelele radio. Acesta conține partea din aplicația de control al accesului pentru comunicații (ALCAP) necesară pentru a configura canalele de transport de transport (canale de date) pentru planul utilizatorului. Acesta include, de asemenea, canalul de semnalizare necesar în ALCAP. Planul de transport se află între planul de comandă și planul utilizatorului. Adăugarea planului de transport la UTRAN permite protocolului stratului de aplicare în planul de control al rețelei radio să fie complet independent de tehnologia selectată pentru canalul de date în planul utilizatorului.
În planul de gestionare a rețelei de transport, canalele de transport de transport în planul utilizatorului sunt ajustate după cum urmează. Protocolul aplicație-strat trimite un semnal la planul de comandă, care inițiază instalarea unui canal de date folosind protocolul ALCAP specific tehnologiei planului utilizatorului. Independența planului de control și a planului utilizatorului presupune aplicarea semnalului ALCAP. ALCAP nu poate fi utilizat pentru toate tipurile de legături de date unidirecționale. Dacă nu există niciun semnal ALCAP, nu este nevoie de nivelul rețelei de transport. Această situație apare atunci când utilizați canale de date preconfigurate. De asemenea, protocoalele ALCAP din planul de gestionare a rețelei de transport nu sunt folosite pentru a configura canalul de transmisie a semnalului pentru protocolul stratului aplicației sau ALCAP atunci când rulează în timp real.
Iu, interfața UTRAN-CN
Interfața Iu conectează UTRAN la CN. interfață Iu este o interfață deschisă care împarte UTRAN de radio orientat către sistem și CN, care operează comutare, rutare și managementul ideea servisom.Pervonachalnoy ideii de standardizare a fost de a dezvolta o singură interfață Iu, dar apoi a fost recunoscut faptul că un mediu de transmisie complet optimizat (protocol de transport ) pot fi obținute avioane de utilizator pentru servicii CS și PS dacă sunt permise diferite tehnologii de transmisie. Prin urmare, planul de control al rețelei de transport va fi diferit. Una dintre principalele instalări în procesul de proiectare este totuși stabilirea faptului că planul de control trebuie să fie același pentru Iu CS și Iu PS, iar diferențele ar trebui să fie minime.
Structura protocolului pentru Iu CS
Structura generală pentru Iu CS este prezentată în Fig. 3. Cele trei planuri din interfața Iu utilizează moduri comune de transmisie ATM care sunt utilizate pentru toate avioanele. Stratul fizic este o interfață cu un mediu fizic: cabluri cu fibră optică, canal radio sau fir de cupru. Implementarea stratului fizic poate fi selectată dintr-o gamă largă de tehnologii de transmisie standard disponibile în prezent, cum ar fi SONET sau E1.
Fig. 3. Structura protocolului Iu CS
Iu CS pachet protocol de interfață de control plan
Pachetul de protocol al planului de control constă din RANAP. suprapusă pe protocoalele de bandă largă SS7 (sistem de semnalizare nr. 7). Nivelele sunt aplicate la semnalizarea la managementul conexiunii (SCCP), o parte transfer de mesaje (MTP3-b) și SAAL-NNI (ATM strat de adaptare de semnalizare pentru un interfețe de rețea-rețea). Semnalizare ATM de adaptare interfețe Layer pentru rețea în rețea este apoi împărțit funcțiile de coordonare, în funcție de serviciul (SSCF), protocol, conexiune orientate, în funcție de serviciul (SSCOP) și ATM-uri de nivel de adaptare 5 (AAL5). Nivelurile SSCF și SSCOP sunt concepute special pentru semnalizarea în rețelele ATM și oferă funcții precum gestionarea conexiunilor pentru semnalizare. Nivelul 5 de adaptare ATM (AAL5) este utilizat pentru segmentarea datelor în celulele ATM.
Protocoalele protocolului de management al rețelei de transport pentru interfața Iu CS
Pachetul de protocol pentru planul de gestionare a rețelei de transport constă dintr-un protocol de semnalizare pentru stabilirea conexiunilor AAL2 (Q.2630.1 și nivelul de adaptare Q.2150.1) suprapuse pe protocoalele SS7 în bandă largă. Se utilizează protocoalele SS7 în bandă largă (BB) descrise mai sus, dar fără stratul SCCP.
Trimiteți-le prietenilor: