Управление радиоресурсами в сети UMTS – ЧАСТЬ 1

Основная задача сети радиодоступа UTRAN – управление радиоресурсами сети UMTS. К основным функциям, связанным с управлением радиоресурсом в сети UTRA, относятся [2]:

управление загрузкой и контроль загруженности сот;

–                управление доступом в сеть, регулирование приоритетности и очередности соединений;

выделение кодов для установления новых соединений по радиоинтерфейсу (при поступлении запроса);

–                мониторинг состояния радиоинтерфейса.

Эти функции, в свою очередь, распадаются на целый ряд задач, к которым, в первую очередь, относятся:

организация широковещательной передачи системной информации и поис­ковых сообщений;

установление, поддержка и высвобождение соединений между АС и сетью UTRA;

обеспечение выбора соты и мобильности соединений;

–                . поддержка функций переадресации между обслуживающими контроллерами;

–                управление транспортными и физическими каналами; управление мощностью излучения;

–                реализация механизмов безопасности (функций шифрования и обеспечения

целостности).

Ключевые принципы, используемые при решении перечисленных систем­ных задач, состоят в следующем:

–                в использовании многоуровневой системы управления терминальным и базо­вым оборудованием (сетевым и радио), что позволяет разделять циркулирую­щие потоки информации на логические, транспортные и физические;

–                во введении служб обмена данными сети радиодоступа и базовой сети в ка­честве основного средства взаимодействия уровней управления как внутри сети, так и для межсетевого обмена.

В UMTS функции управления реализуются посредством четырех базовых интерфейсов. Это уже упоминавшиеся радиоинтерфейс Uu (интерфейс между абонентскими и базовыми станциями), интерфейс Iu (между контроллерами RNC и базовой сетью), Iub (между контроллерами и базовыми станциями), а также Iur – между самими контроллерами.

С помощью интерфейса Iu несколько подсистем радиодоступа RNS, объ­единенных в сеть радиодоступа UTRAN, соединяются с базовой сетью. Этот интерфейс предоставляет возможность логического выбора в базовой сети до­мена с коммутацией каналов (CS-домена) или домена с коммутацией пакетов (PS-домена) на основе разделения на интерфейсы:

Iu-CS – интерфейс для потока данных с коммутацией каналов на базе транс­портных протоколов ATM (Asynchronous Transfer Mode);

Iu-PS – интерфейс для потока данных с коммутацией пакетов на базе транс­портных протоколов IP.

С помощью логического интерфейса Iub контроллеры управляют базовыми станциями. Кроме того, контроллеры RNC соединены друг с другом логическим интерфейсом Iur, который реализуется их непосредственным соединением или же соединением с использованием любой другой транспортной сети. При на­личии такого соединения можно обеспечить мягкий хэндовер (см. раздел 6.4) при переходе абонентского терминала из зоны ответственности одного RNC в зону другого, а также реализовать прием в режиме макроразнесения двумя БС, соединенными с разными контроллерами.

По радиоинтерфейсу Uu в сети UMTS производится обмен данными и слу­жебной информацией между абонентским оборудованием и базовыми станция­ми (Node). Образуя радиоканалы, базовые станции типовой конфигурации мо­гут обслуживать до шести секторов с предоставлением до трех несущих на один сектор [2]. В их функции входит:

обработка сигналов на физическом уровне: выравнивание скоростей потоков дан­ных, канальное кодирование, перемежение, расширение спектра сигнала и др.; контроль мощности и некоторые задачи по управлению радиоресурсами. В радиоинтерфейсе UTRAN стандартизированы две различные технологии радиодоступа: W-CDMA (UTRA FDD) и TD-CDMA (UTRA TDD), поддерживае­мые архитектурой, показанной на рис. 6.2.

1. UTRAN FDD (Frequency Division Duplex). В этом режиме в uplink и в downlink используются разные несущие частоты, что требует наличия парных по­лос частот. Эта технология, находящаяся в эксплуатации, носит название

WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Она предусматривает передачу на одной частоте одновременно нескольких потоков данных, раз­деляемых за счет использования различных кодовых последовательностей расширения спектра сигналов.

2. UTRAN TDD (Time Division Duplex). В этом режиме в uplink и в downlink используется одна и та же несущая частота в разные интервалы времени. Таким образом, в использовании парной полосы необходимости нет. Техно­логия доступа в этом случае представляет собой комбинацию TDMA и CDMA и обозначается как TD/CDMA. При этом передаваемые одновремен­но данные разделяются как по коду, так и по временной структуре, т.к. раз­ным пользователям для передачи выделяются различные временные слоты (подробнее о режимах FDD и TDD см. в разделе 6.5). Корневые полосы, из­начально выделенные для каждого из двух упомянутых режимов UTRAN для регионов 1 и 3 (Европа и Азия), показаны на рис. 6.5.

Рис. 6.5. Частотные полосы UTRA UMTS для режимов FDD и TDD

Появление этих двух технологий радиодоступа, FDD и TDD, привело в итоге к разработке оборудования, способного поддерживать оба режима, обе­спечивать их взаимодействие и использовать различные принципы управления радиочастотным ресурсом.

За управление радиоресурсом UTRA, выделенным БС (Node В), отвечают кон­троллеры радиосети RNC. Это основные функциональные узлы UMTS, которые отвечают за процедуры управления радиоинтерфейсом (за исключением отдельных процессов МАС-уровня, связанных с передачей и приемом сигналов в БС).

Контроллер радиосети RNC взаимодействует с базовой сетью посредством Iu-интерфейса, устанавливая, поддерживая и разрывая с АС соединения, необ­ходимые для обеспечения доступа пользователя к той или иной услуге UMTS. Кроме того, как показано на рис. 6.2, RNC может также взаимодействовать с т.н. подсистемой базовых станций (BSS), которая образует GERAN (сеть радио­доступа GSM/EDGE) посредством Iur-g – интерфейса. Это взаимодействие по­зволило реализовать т.н. совместные алгоритмы управления радиоресурсом (Common Radio Resource Management) между системами UMTS и GSM/GPRS. С функциональной точки зрения на RNC возложены следующие логические

функции [2]:

1.            Управляющий контроллер радиосети – CRNC (Controlling RNC). В этой роли RNC выполняет управляющие функции по отношению к группе базо­вых станций (Nodes В).

2.            Сервисный контроллер радиосети – SRNC (Serving RNC). В данном слу­чае RNC берет на себя функции по управлению абонентскими станциями.

SRNC – это RNC, который поддерживает соединение данной АС с базовой сетью посредством Iu-интерфейса таким образом, что может рассматривать­ся как RNC, управляющий другими RNC, к которым мобильные станции подключены в данный момент. Сеть радиодоступа UTRAN обеспечивает мягкий хэндовер через две или более базовые станции. Когда АС перемеща­ется в пределах сети и осуществляется хэндовер между различными сотами, это может потребовать от SRNS (Serving RNS, или подсистемы радиодосту­па, содержащей SRNC) выполнения процедуры передачи обслуживания – в случае, если новая сота управляется другим RNC. Эта процедура требует передачи информации между SRNC и новым RNC по Iur-интерфейсу с той целью, чтобы указать новому RNC на необходимость установления нового соединения с базовой сетью (посредством Iu-интерфейса). Дрейф-контроллер радиосети – DRNC (Drift RNC), роль которого также определяется необходимостью управления АС и есть следствием наличия в UMTS специфической для систем технологии CDMA процедуры мягкого хэндовера. В этом случае АС одновременно находится в зоне обслуживания многих сот, одновременно удерживая радиолинию с несколькими из них. Когда АС пересекает границу между двумя RNS, становится возможным установить новые соединения с сотами, входящими в зону управления но­вых RNC, в то же самое время удерживая радиолинии с сотами SRNC. В этом случае новые RNC принимают на себя функции DRNC, и соединение с базовой сетью происходит уже не с помощью Iu-интерфейса DRNC, а с помощью Iu-интерфейса SRNC (не отбирая дефицитный радиоресурс у АС, а задействуя взамен Iur-интерфейс между контроллерами SRNC и DRNC). Только после того, как все радиосоединения «начальных» RNC высвобож­дены и АС подключена к новому RNC, процедура передачи обслуживания завершается. На рис. 6.6 показаны функциональные различия между SRNC и DRNC. Заметим, все RNC являются CRNC, и данный RNC может выпол­нять роль сервисного RNC для одних АС и одновременно роль дрейф- контроллера (DRNC) для других АС.

Рис. 6.6. Функции сетевых контроллеров

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