Домен оборудования базовой сети – ЧАСТЬ 1

Базовая сеть является частью инфраструктуры сети мобильной связи, ко­торая выполняет все функциональные задачи, не связанные непосредственно с радиодоступом. Благодаря выделению базовой сети в качестве отдельного объ­екта инфраструктуры становится возможным объединить в рамках единой сети сетевые архитектуры, основанные на разных технологиях радиодоступа. При­мерами могут служить процедуры соединения и управления сессией, включая установку, поддержание и прерывание соединения для услуг с коммутацией ка­налов или пакетов при обеспечении контроля местоположения АС.

4 Сота в терминологии 3GPP означает наименьший структурный элемент радиосети, имеющий собственный идентификационный номер (Cell ID). Концептуально сота рассматривается как точ­ка доступа UTRAN, установившая связь с АС. С функциональной точки зрения сота осуществляет процедуры физической передачи и приема информации по радиоинтерфейсу,

Невзирая на го, что с момента появления концепции UMTS (Release’99) тех­нологии сетевого доступа в целом не претерпели больших изменений, это не относится к базовой сети (Core Network). Причина в том, что в первоначальном виде система UMTS рассматривалась всего лишь как расширение сетей GSM/ GPRS с незначительными модификациями и создавалась с условием обеспече­ния полной функциональной совместимости с ними. На этом этапе большин­ство разработчиков полагало, что основная критическая нагрузка по поддержке новых (по отношению к 2G) функций и услуг UMTS придется на ее радиоинтер- фейс. Однако по завершении стандартизации радиоинтерфейса все последую­щие релизы UMTS привносили существенные изменения в архитектуру Core Network. Основным направлением развития базовой сети стало внедрение ком­понентов, связанных с IP-технологиями. На рис. 6.3 показаны все основные эле­менты, составляющие архитектуру базовой сети UMTS, и входящие в ее состав интерфейсы [5].

Рис. 6.3. Архитектура базовой сети UMTS (Release’99) [5]

Таким образом, основными элементами базовой сети являются: центр коммутации базовой сети MSC/VLR, который состоит из коммута­тора мобильной связи MSC (Mobile Switching Centre) и базы данных пере­мещения абонентов VLR, известной как гостевой регистр (Visitor Location

Register);

база данных местоположения абонентов HLR, или домашний регистр (Ноте

Location Register);                                                                                        ^ ч

зональный центр коммутации GMSC (Gateway Mobile Switching Centre);

•                сервисный узел пакетного трафика SGSN (Serving GPRS Support Node);

•                шлюзовой сервисный узел пакетного трафика GGSN (Gateway GPRS Support

Node).

Внешние сети, с которыми взаимодействует сеть UMTS, можно разделить на два типа: сети, работающие в режиме коммутации каналов (например, теле­фонная сеть общего пользования или интегрированная сеть передачи данных ISDN); и сети, работающие в режиме коммутации пакетов (например, Internet). Соответственно, система UMTS обеспечивает платформу для предоставления услуг передачи данных с коммутацией каналов и услуг передачи данных с ком­мутацией пакетов, обеспечивая максимальную унификацию для этих двух ре­жимов.

Инфраструктура базовой сети подразделяется на две области, отличающи­еся принципами организации трафика. Это CS-домен (Circuit Switched) и PS- домен (Packet Switched) – домены с коммутацией каналов и коммутацией паке­тов, соответственно.

CS-домен поддерживает трафик через выделенные соединения, что позво­ляет сетям UMTS взаимодействовать с телефонными сетями общего пользова­ния или ISDN. PS-домен поддерживает пакетный трафик, формируемый груп­пами битов, передаваемыми и маршрутизируемыми независимо друг от друга. На всем протяжении соединения нет необходимости в использовании выделен­ного ресурса, который предоставляется на «пакетной» основе по мере необхо­димости. Это позволяет группировать и мультиплексировать потоки пакетных данных, тем самым оптимизируя использование канальных ресурсов. Благодаря PS-домену сеть UMTS может осуществлять взаимодействие с внешними PS- сетями, такими как Internet.

Отметим, что рис. 6.3 отражает архитектуру базовой сети UMTS в соот­ветствии с Release’99, которая фактически идентична архитектуре базовой сети GSM/GPRS. Дальнейшая эволюция этой архитектуры обсуждается ниже (см. подраздел 6.1.7).

Разделение на CS- и PS-домены привело к «расщеплению» Iu-интерфейса между базовой сетью и сетью доступа на два разных интерфейса: Iu CS- интерфейс и 1и_Р8-интерфейс [2]. Некоторые из элементов базовой сети одно­временно принадлежат к CS- и PS-доменам. Это т.н. домашний регистр место­положения – HLR, центр аутентификации – Authentication Centre (AuC) и центр идетификации оборудования – Equipment Identity Register (EIR).

Домашний регистр HLR представляет собой базу данных о постоянно заре­гистрированных в сети абонентах (пользователях, имеющих доступ к услугам в данной сети). В ней содержатся всевозможные атрибуты пользователей, вклю­чая идентификационные номера, адреса, параметры подлинности и профили подключенных услуг связи, а также данные о роуминге и специальная информа­ция о маршрутизации.

В AuC хранятся ключи идентификации пользователей, используемые HLR и позволяющие ему все надлежащие процедуры осуществлять в конфиденци­альном режиме.

Наконец, EIR – это база данных, которая сохраняет идентификаторы АС для того, чтобы своевременно определять те мобильные терминалы, чей доступ к сети должен быть по тем или иным причинам отклонен (например потому, что они были похищены).

CS-домен состоит из трех специфических элементов, а именно, упомянуто­го выше центра коммутации подвижной связи MSC, зонального центра комму­тации подвижной связи GMSC и базы данных перемещения мобильных абонен­тов (гостевого регистра местоположения абонентов) VLR.

Как правило, каждый центр коммутации MSC/VLR обслуживает несколько’ подсистем радиодоступа RNS одновременно, обеспечивая все виды соединений. Коммутаторы MSC взаимодействуют с RNS через 1и_С$-интерфейс, выполняя все операции, необходимые для обеспечения услуг с коммутацией каналов, в первую очередь – маршрутизацию вызовов через соответствующую транзитную сеть и установление физических соединений. Основные функции коммутатора мобильной связи MSC состоят в:

–                осуществлении соединений для режима с коммутацией каналов (CS-режима) между сетевыми элементами внутри сети UMTS, включая обмен между эле­ментами сети UTRAN;

–                обеспечении соединения с другими центрами коммутации, в частности с зо­нальными центрами коммутации GMSC и др. службами;

–                выполнении функций шлюза по отношению к внешним сетям в CS-режиме. Коммутаторы MSC в UMTS в принципе аналогичны MSC в GSM, с той лишь

единственной разницей, что в них реализована специальная функция межсете­вого взаимодействия между MSC и сетью доступа UMTS (для доставки речевого трафика GSM в базовую сеть используется аппаратное подключение со скоро­стью 64 кбит/с, а в UMTS применена адаптивная по скорости AMR-технология (adaptive multi-rate technique) со скоростью 4.75 – 12.2 кбит/с и технология ATM в сети доступа). Стремясь подчеркнуть эту разницу, иногда используют обозна­чение 3G MSC [2].

В гостевом регистре (базе данных перемещения абонентов) VLR содержит­ся копия списка подключенных услуг связи и идентификаторы «визитных» або­нентов, которые в данный момент находятся в области данного MSC, а также информация о местоположении АС, что позволяет выполнять большинство опе­раций по ее обслуживанию без обращения к HLR. Сведения, хранимые в VLR и HLR, должны быть своевременно скоординированы.

Зональный центр коммутации GMSC предназначен для осуществления коммутации между сстыо XJMTS и внешними CS-сетями. GMSC представляет собой специальный MSC, имеющий интерфейс с внешними CS-сетями и от­вечающий за маршрутизацию вызовов из внешней сети /во внешнюю сеты Он взаимодействует с HLR, чтобы определить MSC, через который должен быть

перенаправлен данный вызов.

PS-домен состоит из двух специализированных компонентов: сервисного

узла пакетного трафика (узла поддержки GPRS) SGSN и шлюзового’сервисно­го узла пакетного трафика GGSN, также поддерживающего услуги Ы>къ. jrm

компоненты выполняют все необходимые функции по обеспечению пакетной передачи между АС и базовой сетью.

Сервисный узел пакетного трафика SGSN выполняет функции, аналогич­ные функциям MSC, но для режима с коммутацией пакетов (PS-режима). Шлю­зовой сервисный узел пакетного трафика GGSN является интерфейсным узлом, который обеспечивает маршрутизацию пакетных данных сети UMTS во внеш­ние PS-сети и обратно. Так, центры коммутации MSC/VLR и GMSC образуют CS-домен базовой сети, обеспечивающий режим передачи данных с коммутаци­ей каналов, a SGSN и GGSN – PS-домен базовой сети, обеспечивающий режим передачи данных с коммутацией пакетов.

В частности, SGSN отвечает за вопросы конфиденциальности и мобиль­ности соединения с АС, соединяясь с сетью UTRAN посредством интерфейса Iu PS, в то время как узел GGSN осуществляет взаимодействие с внешними се­тями передачи данных и хранит информацию о маршрутизации. Между GGSN и SGSN могут устанавливаться соединения по IP-протоколу [2].

В зависимости от классов трафика UMTS, определяющих скорость пере­дачи данных и чувствительность к задержке (и тем самым – принципы комму­тации) посредством соответствующих интерфейсов, подсистема радиодоступа RNS может взаимодействовать как с системой коммутации MSC/VLR, так и с сервисным узлом пакетного трафика SGSN.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100