Chƣơng 2 HỆ THỐNG TRUY NHẬP Vễ TUYẾN UMTS
2.3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG Vễ TUYẾN UMTS
Một hệ thống UMTS sau khi đƣợc nõng cấp và mở rộng từ hệ thống GSM hiện cú thỡ cấu trỳc hệ thống cú thể đƣợc mụ tả tổng quan nhƣ sau:
UMTS/GSM Network GMSC HLR EIR AUC SCF SMS- IWMSC AN CN External Networks UE D MSC E, G SMS- GMSC MSC BSC BTS Um SIM MT Abis A ISDN PSTN PSPDN CSPDN PDN: -Intranet -Extranet -Internet BSS F Gr GGSN Gd, Gp, SGSN Gb Gf Gn+ H RNC BS Uu Iur USI M ME Iub Iu Cu RNS RNS MGW
Hỡnh 2-7 Cấu trỳc tổng thể hệ thống UMTS/GSM.
Trong đú UTRAN bao gồm một hay nhiều phõn hệ mạng vụ tuyến (RNS), một RNS là một mạng con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vụ tuyến (RNC) và một hay nhiều Node-B.
Cỏc yờu cầu chớnh để thiết kế kiến trỳc, giao thức và chức năng UTRAN:
- Tớnh hỗ trợ của UTRAN và cỏc chức năng liờn quan: Yờu cầu tỏc động đến thiết kế của UTRAN là cỏc yờu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm (một thiết bị đầu cuối kết nối tới mạng thụng qua 2 hay nhiều cell đang hoạt động) và cỏc thuật toỏn quản lý nguồn tài nguyờn vụ tuyến đặc biệt của WCDMA.
- Làm tăng sự tƣơng đồng trong việc điều khiển dữ liệu chuyển mạch gúi và chuyển mạch kờnh với một ngăn xếp giao thức giao diện vụ tuyến duy nhất và với việc sử dụng cựng một giao diện cho cỏc kết nối từ UTRAN đến miền chuyển mạch gúi và chuyển mạch kờnh của mạng lừi.
- Làm tăng tớnh tƣơng đồng với GSM.
- Sử dụng kiểu chuyển vận trờn cơ sở IP nhƣ là cơ cấu chuyển vận thay thế trong UTRAN kể từ Release 5 trở đi.
- Cỏc thiết bị UTRAN với chi phớ CAPEX và OPEX đƣợc tiết kiệm tối đa. Đồng thời cỏc thiết bị UTRAN đƣợc thiết kế module húa và và cú tớnh linh hoạt hợp lý cho việc mở rộng dung lƣợng trong tƣơng lai. Hệ thống UTRAN cú khả năng nõng cấp lờn phiờn bản phần mềm cao hơn mà chỉ gõy ra tỏc động rất nhỏ tới hoạt động thụng thƣờng của hệ thống.
2.3.1 Node-B
Node-B là một thuật ngữ sử dụng trong UMTS để biểu thị BTS (trạm thu phỏt gốc) và sử dụng cụng nghệ WCDMA trờn đƣờng vụ tuyến. Cũng nhƣ trong tất cả cỏc hệ thống tổ ong UMTS và GSM, Node B thực hiện việc thu phỏt tần số vụ tuyến để liờn lạc trực tiếp với cỏc mỏy di động di chuyển tự do xung quanh nú.
Một cỏch truyền thống, cỏc Node B cú những chức năng tối thiểu về thu phỏt vụ tuyến và đƣợc điều khiển bởi RNC (Radio Network Controller). Việc sử dụng cụng nghệ WCDMA cho phộp một cell thuộc một Node B hoặc cỏc Node B khỏc nhau cựng đƣợc quản lý bởi cỏc RNC khỏc nhau để chồng lờn nhau và vẫn sử dụng một tần số giống nhau (trờn thực tế, tồn bộ mạng cú thể dựng chỉ một cặp tần số).
Node B bao gồm cỏc loại cấu hỡnh: Macro Indoor, Macro Outdoor, Mini Indoor, Mini outdoor, Micro Indoor, Micro Outdoor, Pico,...
2.3.2 RNC (Radio Network Control)
RNC là một thành phần trong mạng truy nhập vụ tuyến UTMS. RNC về cơ bản cú những chức năng giống BSC trong hệ thống BSS GSM:
- Trung gian giữa trạm gốc (Node B trong UMTS) và hệ thống mạng lừi;
- Điều khiển cuộc gọi vụ tuyến (quản lý tài nguyờn vụ tuyến, điều khiển và quản lý chuyển giao cuộc gọi …);
RNC đƣợc kết nối đến: - Mạng lừi, qua giao tiếp Iu.
- Cỏc Node B qua giao tiếp Iub. Một Node B thực hiện giao tiếp vụ tuyến với một hoặc nhiều cell.
2.3.3 Cỏc giao diện mở cơ bản của UMTS
- Giao diện Cu: Đõy là giao diện giữa thẻ thụng minh USIM và ME.
Giao diện này tũn theo tiờu chuẩn cho cỏc thẻ thụng minh.
- Giao diện Uu: Đõy là giao diện vụ tuyến WCDMA. Uu là giao diện
mà UE truy cập đƣợc với phần cố định của hệ thống và đõy là phần giao diện mở quan trọng nhất trong UMTS.
- Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lừi. Tƣơng tự
nhƣ cỏc giao diện tƣơng thớch trong GSM nhƣ là giao diện A (đối với chuyển mạch kờnh) và Gb (đối với chuyển mạch gúi). Giao diện Iu đem lại cho cỏc bộ điều khiển UMTS khả năng xõy dựng đƣợc UTRAN và CN từ cỏc nhà sản xuất khỏc nhau.
- Giao diện Iur: Giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao mềm giữa cỏc
RNC từ cỏc nhà sản xuất khỏc nhau và vỡ thế bổ sung cho giao diện mở Iu.
- Giao diện Iub: Iub kết nối một Node B và một RNC. UMTS là một hệ
thống điện thoại di động mang tớnh thƣơng mại đầu tiờn mà giao diện giữa bộ điều khiển và trạm gốc đƣợc chuẩn hoỏ nhƣ là một giao diện mở hồn thiện. Giống nhƣ cỏc giao diện mở khỏc, Iub thỳc đẩy hơn nữa tớnh cạnh tranh giữa cỏc nhà sản xuất trong lĩnh vực này.