Nhiệm vụ chính của UTRAN là tạo và duy trì các kênh truy nhập vô tuyến (RAB) phục vụ cho liên lạc giữa người sử dụng (UE) và mạng lõi (CN). UTRAN sử dụng công nghệ đa truy nhập băng thông rộng phân chia theo mã WCDMA.
Cấu trúc UTRAN:
Mạng vô tuyến mặt đất toàn cầu bao gồm các hệ thống mạng vô tuyến con (RNS), mỗi RNS bao gồm nhiều trạm gốc (BS hay còn được gọi là Node B) và một hệ thống quản lý mạng không dây. Các UE và BS giao tiếp thông qua giao diện Uu trong khi đó giữa các RNS có các giao diện Iur và giữa BS và RNC được giao tiếp thông qua giao diện Iub (giao diện trên nền công nghệ truyền dẫn ATM).
Hình 1.6: Cấu trúc UTRAN
a.Trạm gốc (Node B)
Nhiệm vụ chính của trạm gốc là thực thi chức năng lớp vật lý của giao diện Uu giao tiếp với các thiết bị người dùng và truyền dữ liệu từ các kênh truyền tải sang các kênh vật lý được sắp xếp bởi RNC. Node B có thể hỗ trợ các chế độ song công phân chia theo tần số (FDD) và chế độ song công phân chia theo thời gian (TDD).
Được coi như phần rìa vô tuyến của UTRAN, nhiệm vụ của BS là thu và nhận tín hiệu (Rx và Tx), lọc và khuếch đại tín hiệu, điều chế và giải điều chế tín hiệu, và giao tiếp với mạng trong. Cấu trúc của BS tùy thuộc vào từng nhà cung cấp và chứa các thành phần như hình 1.7.
BS (hay Node B) là đơn vị vật lý sử dụng cho việc truyền và nhận thông qua các tế bào (Cell). Một tế bào là đơn vị nhỏ nhất của mạng vô tuyến được cấp một số nhận dạng và được quan sát bởi các UE. Tùy thuộc vào sự phân chia tế bào mà một hoặc nhiều tế bào sẽ được phục vụ bởi một Node B. Một Node B có thế đặt cùng chỗ với các BTS của hệ thống GSM để hạn chế giá thành và cho phép
- Sửa lỗi (FEC). - Tương thích tốc độ. - Trải phổ và giải trải phổ. - Điều chế QPSK.
- Điều khiển tốc độ lỗi khung (FER). - Thực hiện chuyển giao mềm với FDD. - Tham gia quá trình điều khiển công xuất.
b.Bộ điều khiển truy nhập RNC
RNC là thành phần điều khiển và chuyển mạch trong UTRAN nằm giữa giao diện Iub và giao diện Iu. RNC quản lý và điều khiển tài nguyên của các trạm gốc BTS (Nút B). Đây là điểm truy nhập dịch vụ mà UTRAN cung cấp cho mạng lõi CN. RNC nối đến CN bằng hai kết nối, một cho miền PS đến SGSN và một cho miền CS đến MSC.
Một nhiệm vụ tương đối quan trọng của RNC là bảo vệ sự bí mật và toàn vẹn thông tin. Sau khi thủ tục nhận thực và thỏa thuận khóa (AKA) hoàn tất, các khóa bí mật và toàn vẹn được lưu tại RNC, sau đó các khóa này được sử dụng bởi các hàm an ninh f8 và f9.
Hình 1.8 Cấu trúc logic của RNC
RNC có các mô hình như sau:
RNC điều khiển (CRNC): điều khiển tải và tắc nghẽn cho những tế bào nó quản lý, CRNC cũng thực hiện điều khiển quản lý và phân mã cho các kết nối vô tuyến thiết lập trong các tế bào đó.
RNC phục vụ (SRNC): kết nối tới Iu cho việc truyền dữ liệu người dùng và giao tiếp các báo hiệu liên quan đến ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến với mạng lõi. SRSN cũng kế nối tới giao thức báo hiệu quản lý tài nguyên vô tuyến giữa UE và UTRAN. Mỗi UE kết nối tới UTRAN chỉ có một SRNC.
RNC trôi (DRNC): Là bất kỳ RNC nào khác ngoài SRNC điều khiển các ô tế bào đang sử dụng bởi thiết bị di động. DRNC được sử dụng trong kích hoạt kết nối thông qua chuyển giao mềm giữa các RNC. Mỗi EU có thể không có hoặc một hoặc nhiều DRNC.