Về mặt chức năng, cỏc phần tử mạng được nhúm thành hai phần:
- Mạng lừi CN (Core Network) thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi và kết nối số liệu.
- Mạng truy nhập vụ tuyến UTRAN thực hiện chức năng liờn quan đến vụ tuyến.
Hỡnh 3.1. Cấu trỳc của UMTS
USIM (UMTS Subscriber Identity Module): Modul nhận dạng thuờ bao UMTS
MS (Mobile Station): Trạm di động
RNC (Radio Network Controller): Bộ điều khiển mạng vụ tuyến
MSC (Mobile Service Switching Center): Trung tõm chuyển mạch cỏc dịch vụ di động
VLR (Visitor Location Register): Bộ ghi định vị tạm trỳ USIM ME USIM Nỳt B Nỳt B Nỳt B Nỳt B RNC RNC MSC/ VLR GMSC GGSN SGSN HLR PLMN, PSTN,ISDN… Internet Uu Iu UE Cu I ur UTRAN Iub CN Cỏc mạng ngoài
SGSN (Serving GPRS Support Node): Nỳt hỗ trợ dịch vụ GPRS GGSN (Gateway GPRS Support Node): Nỳt hỗ trợ GPRS cổng HLR (Home Location Register): Bộ ghi định vị thường trỳ
UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vụ tuyến mặt đất UMTS.
CN (Core Network): Mạng lừi
PLMN (Public Land Mobile Network): Mạng di động cụng cộng mặt đất
PSTN (Public Switch Telephone Network): Mạng điện thoại chuyển mạch cụng cộng.
ISDN (Integrated Service Digital Network): Mạng số liờn kết đa dịch vụ
ME (Mobile Equipment): Thiết bị di động *UE (User Equipment): Thiết bị người sử dụng
Thiết bị người sử dụng UE thực hiện chức năng giao tiếp người sử dụng với hệ thống. UE gồm hai phần :
- Thiết bị di động ME ( Mobile Equipment ) : Là đầu cuối vụ tuyến được sử dụng cho thụng tin vụ tuyến trờn giao diện Uu.
- Module nhận dạng thuờ bao UMTS (USIM) : Là một thẻ thụng minh chứa thụng tin nhận dạng của thuờ bao, nú thực hiện cỏc thuật toỏn nhận thực, lưu giữ cỏc khúa nhận thực và một số thụng tin thuờ bao cần thiết cho đầu cuối. * UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vụ tuyến
Mạng truy nhập vụ tuyến cú nhiệm vụ thực hiện cỏc chức năng liờn quan đến truy nhập vụ tuyến. UTRAN bao gồm nhiều hệ thống mạng con vụ tuyến RNS (Radio Network Subsystem). Một RNS gồm một bộ điều khiển mạng vụ tuyến RNC và cỏc nỳt B.
Hỡnh 3.2 . Cấu trỳc của UTRAN
- Chức năng của UTRAN:
+ Hỗ trợ cỏc chức năng truy nhập vụ tuyến, đặc biệt là chuyển giao mềm và cỏc thuật toỏn quản lý tài nguyờn đặc thự của W-CDMA.
+ Đảm bảo tớnh chung nhất cho việc xử lý số liệu chuyển mạch kờnh và chuyển mạch gúi bằng cỏch sử dụng giao thức vụ tuyến duy nhất để kết nối từ UTRAN đến cả hai vựng của mạng lừi.
+ Đảm bảo tớnh chung nhất với GSM.
+ Sử dụng cơ chế truyền tải ATM là cơ chế truyền tải chớnh ở UTRAN. - Cỏc thành phần của UTRAN:
+ Nỳt B: Là nỳt logic cú chức năng thu và phỏt vụ tuyến, nú cũn được gọi là trạm thu phỏt gốc BTS. Giao diện giữa nỳt B và RNC được gọi là Iub. Nỳt B thực hiện chuyển đổi dũng số liệu giữa cỏc giao diện Iub và Uu. Nú cũng tham gia quản lý tài nguyờn vụ tuyến. Nỳt B phủ súng cho một hoặc nhiều ụ, nú được kết nối với thiết bị người sử dụng UE qua giao diện vụ tuyến.
+ Bộ điều khiển mạng vụ tuyến RNC (Radio Network Controller): Cú chức năng quản lý cỏc tài nguyờn vụ tuyến và điều khiển nỳt B như điều khiển chuyển giao. Giao diện giữa cỏc RNC được gọi là Iur . Đõy là một giao diện
Nỳt B Nỳt B Nỳt B Nỳt B RNC RNC Iu Iur UTRAN Iub MSC/ VLR SGSN I u - PS Iu - CS USIM ME Uu UE Cu
logic để cú thể thực hiện đấu nối vật lý giữa cỏc RNC. RNC cũn là điểm truy cập tất cả cỏc dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lừi CN.
* CN (Core Network):Mạng lừi
- HLR (Home Location Register) : Là thanh ghi định vị thường trỳ lưu giữ thụng tin chớnh về lý lịch dịch vụ của người sử dụng. Cỏc thụng tin này bao gồm : thụng tin về cỏc dịch vụ được phộp, cỏc vựng khụng được chuyển mạng và cỏc thụng tin về dịch vụ bổ sung như : trạng thỏi chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi.
- MSC/VLR (Mobile Services Switching Center/Visitor Location Register) : Là tổng đài (MSC) và cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp cỏc dịch vụ chuyển mạch kờnh cho UE tại vị trớ của nú. MSC cú chức năng sử dụng cỏc giao dịch chuyển mạch kờnh. VLR cú chức năng lưu giữ bản sao về lý lịch người sử dụng cũng như vị trớ chớnh xỏc của UE trong hệ thống đang phục vụ.
- GMSC (Gateway MSC) : Chuyển mạch kết nối với mạng ngoài.
- SGSN (Serving GPRS) : Cú chức năng như MSC/VLR nhưng được sử dụng cho cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi (PS – Packet Switch).
- GGSN (Gateway GPRS Support Node) : Cú chức năng như GMSC nhưng chỉ phục vụ cho cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi.
* Cỏc mạng ngoài
- Mạng CS (Circuit Switch): Mạng kết nối cho cỏc dịch vụ chuyển mạch kờnh giống như cỏc dịch vụ điện thoại. ISDN và PSTN là cỏc vớ dụ về mạng CS.
- Mạng PS (Packet Switch): Mạng kết nối cho cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi. Internet là một vớ dụ về mạng PS
* Cỏc giao diện vụ tuyến - Giao diện Cu:
một khuụn dạng chuẩn cho cỏc thẻ thụng minh. - Giao diện Uu:
Là giao diện mà qua đú UE truy cập cỏc phần tử cố định của hệ thống và vỡ thế mà nú là giao diện mở quan trọng nhất của UMTS.
- Giao diện Iu:
Giao diện này nối UTRAN với CN, nú cung cấp cho cỏc nhà khai thỏc khả năng trang bị UTRAN và CN từ cỏc nhà sản xuất khỏc nhau. Iu cú hai kiểu: + Iu – CS để kết nối UTRAN với CN chuyển mạch kờnh
+ Iu – PS để kết nối UTRAN với CN chuyển mạch gúi - Giao diện Iur:
Là giao diện vụ tuyến giữa cỏc bộ điều khiển mạng vụ tuyến, nú cho phộp chuyển giao mềm giữa cỏc RNC từ cỏc nhà sản xuất khỏc nhau. Giao diện Iur
phải đảm bảo 4 chức năng sau:
+ Hỗ trợ tớnh di động cơ sở giữa cỏc RNC + Hỗ trợ kờnh lưu lượng riờng
+ Hỗ trợ kờnh lưu lượng chung
+ Hỗ trợ quản lý tài nguyờn vụ tuyến toàn cầu - Giao diện Iub:
Giao diện cho phộp kết nối một nỳt B với một RNC. Iub được tiờu chuẩn húa như là một giao diện mở hoàn toàn. Giao diện Iub định nghĩa cấu trỳc khung và cỏc thủ tục điều khiển trong băng cho từng kiểu kờnh truyền tải. Cỏc chức năng chớnh của Iub:
+ Thiết lập, bổ sung, giải phúng và tỏi thiết lập một kết nối vụ tuyến đầu tiờn của một UE và chọn điểm kết cuối lưu lượng.
+ Khởi tạo và bỏo cỏo cỏc đặc thự ụ, nỳt B, kết nối vụ tuyến + Xử lý kết hợp chuyển giao
+Quản lý sự cố kết nối vụ tuyến