Hệ thống thụng tin di động thế hệ 3 UMTS tận dụng kiến trỳc đĩ cú trong hầu hểt cỏc hệ thống thụng tin di động thế hệ 2, và thậm chớ cả thế hệ thứ nhất. Điều này được chỉ ra trong cỏc đặc tả kỹ thuật 3GPP
Hệ thống UMTS bao gồm một số cỏc phần tử mạng logic, mỗi phần tử cú một cú một chức năng xỏc định. Theo tiờu chuẩn, cỏc phần tử mạng được định nghĩa tại mức logic, nhưng cú thể lại liờn quan đến việc thực thi ở mức vật lý. Đặc biệt là khi cú một số cỏc giao diện mở (đối với một giao diện được coi là “mở”, thỡ yờu cầu giao diện đú phải được định nghĩa một cỏch chi tiết về cỏc thiết bị tại cỏc điểm đầu cuối mà cú thể cung cấp bởi 2 nhà sản xuất khỏc nhau). Cỏc phần tử mạng cú thể được nhúm lại nếu cú cỏc chức năng giống nhau, hay dựa vào cỏc mạng con chứa chỳng.
Theo chức năng thỡ cỏc phần tử mạng được nhúm thành cỏc nhúm:
+ Mạng truy nhập vụ tuyến RAN (Mạng truy nhập vụ tuyến mặt đất UMTS là UTRAN). Mạng này thiết lập tất cả cỏc chức năng liờn quan đến vụ tuyến.
+ Mạng lừi (CN): Thực hiện chức năng chuyển mạch và định tuyến cuộc gọi và kết nối dữ liệu đến cỏc mạng ngồi.
+ Thiết bị người sử dụng (UE) giao tiếp với người sử dụng và giao diện vụ tuyến. Kiến trỳc hệ thống ở mức cao được chỉ ra trong hỡnh 2-10
Uu
Iu
UE UTRAN CN
Hỡnh 2- 10 Kiến trỳc hệ thống UMTS ở mức cao
Theo cỏc đặc tả chỉ ra trong quan điểm chuẩn húa, cả UE và UTRAN đều bao
gồm cỏc giao thức hồn tồn mới, việc thiết kế chỳng dựa trờn nhu cầu của cụng nghệ vụ tuyến WCDMA mới. Ngược lại, việc định nghĩa mạng lừi (CN) được kế thừa từ GSM. Điều này đem lại cho hệ thống cú cụng nghệ truy nhập vụ tuyến mới một nền tảng mang tớnh tồn cầu là cụng nghệ mạng lừi đĩ cú sẵn, như vậy sẽ thỳc đẩy sự quảng bỏ của nú, mang lại ưu thế cạnh tranh chẳng hạn như khả năng roaming tồn cầu.
31 | h t t p : / / v i e t q u i z . v n – V I E T Q U I Z . v n
Hệ thống UMTS cú thể chia thành cỏc mạng con cú thể hoạt động độc lập hoặc hoạt động liờn kết cỏc mạng con khỏc và nú phõn biệt với nhau bởi số nhận dạng duy nhất. Mạng con như vậy gọi là mạng di động mặt đất UMTS (PLMN), cỏc thành phần của PLMN được chỉ ra trong hỡnh 2-11.
UE UTRAN CN Uu Iu USIM ME Cu Nút B Nút B Nút B Nút B RNC RNC MSC/ VLR SGSN HLR GMSC GGSN PLMN, PSTN, ISDN Internet Mạng ngồi Iur Iub Hỡnh 2- 11 Cỏc thành phần của mạng trong PLMN
Thiết bị người sử dụng (UE) bao gồm 2 phần:
Thiết bị di động (ME) là đầu cuối vụ tuyến sử dụng để giao tiếp vụ tuyến qua giao
diện Uu.
Modul nhận dạng thuờ bao UMTS (USIM) là một thẻ thụng minh đảm nhận việc
xỏc nhận thuờ bao, thực hiện thuật toỏn nhận thực, và lưu giữ khoỏ mĩ mật, khoỏ nhận thực và một số cỏc thụng tin về thuờ bao cần thiết tại đầu cuối.
UTRAN cũng bao gồm 2 phần tử:
Nỳt B: chuyển đổi dữ liệu truyền giữa giao diện Iub và Uu. Nú cũng tham gia vào
quản lý tài nguyờn vụ tuyến.
Bộ điều khiển mạng vụ tuyến (RNC) sở hữu và điều khiển nguồn tài nguyờn vụ
tuyến trong vựng của nú (gồm cỏc Nỳt B nối với nú). RNC là điểm truy cập dịch vụ cho tất cả cỏc dịch vụ mà UTRAN cung cấp cho mạng lừi.
Cỏc phần tử chớnh của mạng lừi GSM:
HLR (Bộ đăng ký thường trỳ) là một cơ sở dữ liệu trong hệ thống thường trỳ của người sử dụng, lưu trữ cỏc bản gốc cỏc thụng tin hiện trạng dịch vụ người sử dụng, hiện trạng về dịch vụ bao gồm: thụng tin về dịch vụ được phộp sử dụng, cỏc vựng roaming bị cấm, thụng tin cỏc dịch vụ bổ sung như: trạng thỏi cỏc cuộc gọi đi, số cỏc cuộc gọi đi… Nú được tạo ra khi người sử dụng mới đăng ký thuờ bao với hệ thống, và được lưu khi thuờ bao cũn thời hạn. Với mục đớch định tuyến cỏc giao dịch tới UE (cỏc cuộc gọi và cỏc dịch vụ nhắn tin ngắn), HLR cũn lưu trữ cỏc thụng tin vị trớ của UE trong phạm vi MSC/VLR hoặc SGSN.
32 | h t t p : / / v i e t q u i z . v n – V I E T Q U I Z . v n
MSC/VLR (Trung tõm chuyển mạch dịch vụ di động/Bộ đăng ký tạm trỳ) là một
bộ chuyển mạch(MSC) và cơ sở dữ liệu(VLR) phục vụ cho UE ở vị trớ tạm thời của nú cho cỏc dịch vụ chuyển mạch kờnh. Chức năng MSC được sử dụng để chuyển mạch cỏc giao dịch sử dụng chuyển mạch kờnh, chức năng VLR là lưu trữ bản sao về hiện trạng dịch vụ người sử dụng là khỏch và thụng tin chớnh xỏc về vị trớ của thuờ bao khỏch trong tồn hệ thống. Phần của hệ thống được truy nhập thụng qua MSC/VLR thường là chuyển mạch kờnh.
GMSC – (MSC cổng): là một bộ chuyển mạch tại vị trớ mà mạng di động mặt đất
cụng cộng UMTS kết nối với mạng ngồi. Tất cỏc kết nối chuyển mạch kờnh đến
và đi đều phải qua GMSC.
SGSN (Nỳt hỗ trợ GPRS phục vụ) cú chức năng tương tự như MSC/VLR nhưng thường được sử dụng cho cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi.
GGSN (Node cổng hỗ trợ GPRS) cú chức năng gần giống GMSC nhưng phục vụ cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi.
Mạng ngồi cú thể chia thành 2 nhúm:
Cỏc mạng chuyển mạch kờnh: Cỏc mạng này cung cấp cỏc kết nối chuyển mạch
kờnh, giống như dịch vụ điện thoại đang tồn tại Vớ dụ như ISDN và PSTN.
Cỏc mạng chuyển mạch gúi: Cỏc mạng này cung cấp cỏc kết nối cho cỏc dịch vụ
dữ liệu gúi, chẳng hạn như mạng Internet. 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 nhờ đú UE truy cập được với phần cố định của hệ thống, và vỡ thế cú thể là phần giao diện mở quan trọng nhất trong UMTS.
Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lừi. Tương tự như cỏc giao diện tương thớch trong GSM, 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 được 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 Nỳt B và một RNC. UMTS là một hệ thống điện thoại di động mang tớnh thương mại đầu tiờn mà giao diện giữa bộ điều khiển và trạm gốc được chuẩn hoỏ như là một giao diện mở hồn thiện. Giống như cỏc giao
33 | h t t p : / / v i e t q u i z . v n – V I E T Q U I Z . v n
diện mở khỏc, Iub thỳc đẩy hơn nữa tớnh cạnh tranh giữa cỏc nhà sản xuất trong lĩnh vực này.
