Принципы функционирования и задачи UTRAN

Главная задача UTRAN – обеспечить сквозную передачу информации с должным качеством услуг QoS. В отличие от стандартов 2-го поколения, где при коммутации каналов ядро сети четко фиксировало необходимый канальный ресурс, в стандарте UMTS UTRAN самостоятельно реализует необходимые по качеству каналы на двух открытых интерфейсах: Uu в сторону UE и Iu в сторону ядра сети. В результате возникает понятие сквозного канала (bearer), который UTRAN создает и поддерживает в соответствии с QoS, установленным ядром сети (рис. 5.21).

		MSC / SGSN
		RNC
		BS

Uu Iu

Рис. 5.21. Архитектура организации сквозных каналов в UTRA

Рис. 5.22. Структура протоколов UTRA

Структура протоколов в сотовых сетях с UTRAN приведена на рис. 5.22. Поддержка пользовательских требований QoS возложена на Communication Management. Протоколы Session Management используют при пакетной связи через SGSN. Протоколы Mobility Management связывают UE с ядром сети при организации сеансов передачи трафика в процессе перемещения абонентов и решают проблемы безопасности сети. При этом сквозной канал на Iu интерфейсе создают совместно RNC и ядро сети, а вот организация сквозного канала на радиоинтерфейсе лежит полностью на RNC. Для этого на уровне протоколов RRM (Radio Resource Management) осуществляют сигнализацию и управление как между RNC и Node B (Iub интерфейс), так и между контроллерами (Iur интерфейс).

Назначение протоколов радиоинтерфейса состоит в создании, реконфигурации и снятии радионесущей (Radio Bearer) и обеспечении необходимых процедур внутри UTRAN (рис. 5.21). Сквозной канал (Bearer) состоит из 2-х частей. Сквозной радиоканал (Radio Bearer) между UE и RNC организует RNC. Сквозной канал на участке RNC – ядро сети создают RNC совместно с MSC/SGSN.

Логическая структура базовой станции (Node B, BS) приведена на
рис. 5.23. В сторону UE базовая станция поддерживает Uu интерфейс. Для этого BS по командам с RNC организует физические каналы, переносит на них информацию с транспортных каналов и поддерживает радиоинтерфейс через приемопередатчики (TRX). В направлении RNC BS можно представить в виде двух функциональных узлов: узла управления общими транспортными каналами и конечными точками транспортных каналов трафика. В узле управления отдельно выделен порт управления собственно BS (Node B Control Port). Порты в Node B являются конечными точками логических соединений между RNC и Node B. Со стороны RNC Node B полностью управляемое устройство. Со стороны UE каждая BS – логическое устройство, определяемое идентификатором соты Cell ID и первичным скремблирующим кодом.

Рис. 5.23. Логическая структура базовой станции.

Максимальная мощность передатчиков базовых станций зависит от производителя аппаратуры. Предусматривают динамическую регулировку уровня мощности в 30 дБ с шагом 1, 2 или 3 дБ.

Логическая структура контроллера показана на рис. 5.24. RNC выступает в роли коммутатора сквозного канала между Iu интерфейсом и радиоинтерфейсом (через Node B). При этом на Iub интерфейсе RNC организует UE контекст для обеспечения соединения по выделенным и общим каналам между UE и RNC. По отношению к UE используют два варианта работы RNC. Обслуживающий RNC (SRNC – Serving RNC) организует сквозной канал с выходом на ядро сети. Кроме SRNC, при мягком хэндовере могут появляться пассивные RNC (DRNC – Drifting RNC). Контроллер, осуществляет управление радиоресурсом, управление всеми UE, активными в зоне его действия, имеет выход на O&M подсистему посредством специального интерфейса, что обеспечивает управление подсистемой UTRAN и обработку телеметрии, поступающей от RNC.

Рис. 5.24. Логическая структура контроллера.

Главной задачей контроллера является обеспечение RRM (Radio Resource Management) (рис. 5.22.). RRM обеспечивает 4 основные процедуры работы UTRAN:

- управление хэндоверами,

- управление мощностью передатчиков UE и BS,

- управление доступом с сети и управление пакетной передачей,

- управление кодами.

Для большинства каналов каналообразующие и скремблирующие коды назначает RNC.