Гельгор А.Л. Сотовые сети мобильной связи стандарта UMTS (2011) (1151872), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Сетевые протоколы, действующие в различных слояхВ домашний слой относят протоколы, имеющие отношение куправлению и хранению пользовательских данных, а также к определенным услугам, возможным для абонента домашней сети. Примера14ми таких услуг являются: обслуживание пользовательских запросов,тарификация и составление счетов, управление мобильностью, идентификация и аутентификация и др.
На домашний слой также возложены некоторые координирующие функции, позволяющие другимобластям действовать в интересах домашней сети.Домашний слой содержит протоколы для:• координации идентификационной абонентской информациимежду мобильным пользователем и домашней сетью (протокол “Мобильный пользователь — домашняя сеть”);• обеспечения доступа оконечного мобильного терминала кидентификационной информации и другим ресурсам, необходимымдля выполнения действий в интересах домашней сети (протокол “Мобильный пользователь — оконечный мобильный терминал”);• поддержки возможности изменения идентификационной информации между оконечным мобильным терминалом и обслуживающей сетью (протокол “Оконечный мобильный терминал — обслуживающая сеть”);• обеспечения обслуживающей сети доступом к данным домашней сети и другим ресурсам, необходимых для выполнения действийв интересах домашней сети (протокол “Обслуживающая сеть — домашняя сеть”).Обслуживающий слой содержит протоколы, предназначенныедля передачи (маршрутизации) служебной или пользовательской информации, порожденной либо пользователем, либо сетью.
При этомисточник и получатель информации могут находиться и в одной, и вразличных сетях. Таким образом, в этом слое локализованы функции,относящиеся к реализации телекоммуникационных услуг.Обслуживающий слой содержит протоколы для:• поддержки в области пользовательского оборудования доступак информации, касающейся возможных для данного абонента услуг(протокол “Мобильный пользователь — оконечный мобильный терминал”);15• поддержки доступа мобильного оборудования к услугам, возможным в области обслуживающей сети (протокол “Оконечный мобильный терминал — обслуживающая сеть”);• поддержки обмена управляющей информацией между мобильным оборудованием и обслуживающей сетью (протокол “Оконечныймобильный терминал — обслуживающая сеть”).Пользовательские приложенияСлойприложенийТерминальное оборудование — оконечныймобильный терминалОконечный мобильный терминал — обслуживающая сетьСлойдоступаОконечныйсетевой доступмобильный— обслужитерминал —вающая сетьсетевой доступТерминальноеоборудованиеОконечный мобильный терминалСетевойдоступОбслуживающийслойТранспортныйслойОбслуживающая сетьУдаленныйпользовательРис.
1.2б. Сетевые протоколы, действующие в различных слояхГлавной задачей транспортного слоя является поддержка функций передачи по сети UMTS пользовательской и служебной информации от других слоев. В нем содержатся механизмы обнаружения иисправления ошибок; алгоритмы шифрования данных при передачепо радиоинтерфейсу; форматы представления данных при передачепо физическим каналам и механизмы адаптации данных к таким фор16матам; алгоритмы эффективной маршрутизации; механизмы распределения сетевых ресурсов; механизмы транскодирования данных настыке различных интерфейсов и др.Наиболее значимой частью транспортного слоя (а фактически —всей сети беспроводного доступа) является слой доступа (AccessStratum), расположенный между крайним (с точки зрения последовательности действий) узлом обслуживающей области базовой сети иоконечным мобильным терминалом. Этот слой содержит набор функциональных связей, касающихся механизма беспроводного доступа иимеющих отношение к ряду элементов, находящихся как в областипользовательского оборудования, так и в области сетевой инфраструктуры, а также протоколов взаимодействия между этими элементами.
Другими словами, он обеспечивает физическую среду для передачи информации между пользовательским оборудованием и сетевойинфраструктурой.Слой доступа содержит протоколы для:• поддержки передачи подробной информации, касающейся использования радиоресурсов (протокол “Оконечный мобильный терминал — сетевой доступ”);• обеспечения обслуживающей сети информацией о доступе(протокол “Сетевой доступ — обслуживающая сеть”).
Данный протокол не зависит от того, какой конкретно используется механизм беспроводного доступа между мобильным оборудованием и сетью.В слой приложений входят собственно пользовательские приложения, порожденные оконечными пользователями. Данный слой содержит протоколы сквозной передачи услуг, обеспеченных домашним, обслуживающим и транспортным слоями.Рассмотренные выше слои и действующие в них протоколыпредставлены на рис. 1.2а и б.1.2. ФУНКЦИИ СЕТИ UMTSКак уже было сказано, наиболее значимой частью транспортногослоя и всей сети доступа в целом является слой доступа, на который17возложено большинство задач, связанных с обеспечением и поддержкой сетевых услуг.
Поэтому при рассмотрении различных сетевыхфункций принято акцентировать их принадлежность слою доступаили, наоборот, подчеркивать то, что они находятся вне этого слоя.В табл. 1.1 представлен список основных функций, обеспечиваемых сетью UMTS, и их распределение между слоем доступа и остальной частью системы.Таблица 1.1Основные функции сети UMTSФункцияВне слоя досВнутри слоя доступатупаУстановка / прекращение вызоваЕстьНетУстановка / прекращение каналаЕстьНетсоединенияЛокализация (определение ме- Может поддерЕстьстоположения) пользователяживатьсяИдентификация местоположе- Может поддерЕстьния ПТживатьсяПодключение / отключениеЕстьМожет поддерживатьсяХэндоверМожет поддерЕстьживатьсяУправление ресурсамиЕстьЕстьМакроразнесение каналов пере- Может поддерЕстьдачиживатьсяШифрованиеЕстьЕстьАутентификацияЕстьНетКомпрессияЕстьЕстьКодирование данных источникаЕстьНетКодирование информации в раНетЕстьдиоканалеТарификацияЕстьНет18Как следует из табл.
1.1, реализация или исполнение некоторыхфункций может быть опциональным. Кратко рассмотрим основныеособенности представленных в таблице функций.Управление вызовом. Функция находится вне слоя доступа, поскольку оперирует с механизмами сигнализации (передачей служебной информации), расположенными в базовой сети. Примером исполнения функции является посылка сообщений из набора Q.931 1.Управление каналом соединения.
Функция находится вне слоядоступа. В управление каналом радиодоступа заложены следующиебазовые принципы.• Канал радиодоступа должен обеспечивать транспортные услугипо передаче информации между различными сетевыми узлами, находящимися вне слоя доступа, и областью пользовательского оборудования, поддерживать пользовательский трафик в режиме реального иотложенного времени, обеспечивать канальную и пакетную коммутацию.• Канал радиодоступа должен быть достаточно гибким, чтобыподдерживать различные типы трафика, активность уровней, скорости передачи, задержки, показатели ошибок.• Необходимо эффективное сопряжение свойств приложенийпользовательского трафика, созданных на основе внешних (по отношению к сети UMTS) сетевых технологий, и свойств канала радиодоступа. При этом желательно избегать сложных процедур сопряжения.• Определение атрибутов трафика и механизмов управления трафиком для канала радиодоступа должно быть согласовано с преобладающими сетевыми технологиями.Рекомендация ITU-T Q.931 определяет процедуры установления, поддержки и прекращения сетевых соединений в пользовательских интерфейсахцифровых сетей интегрального обслуживания.119• Определение атрибутов канала радиодоступа должно обеспечивать эффективное управление трафиком и радиоресурсами в слое доступа.Локализация пользователя.
Функция является частью слоя доступа, а также может поддерживаться вне его. Примерами действияданной функции являются процедуры оповещения внутри географической зоны и обновление информации о местоположении пользователя.Идентификация местоположения ПТ. Функция, аналогичнаяпредыдущей с той лишь разницей, что объектом применения являетсяне пользователь, а мобильный терминал.. Является частью слоя доступа и может поддерживаться вне его.Подключение / отключение.
Функция, обеспечивающая подключение пользователя к сети и по его желанию (либо по каким-нибудьиным причинам) отключающая от сети. Помещена вне слоя доступа,однако в перспективе может поддерживаться и внутри слоя.Хэндовер. Понятие хэндовера является одним из ключевых в любой сети мобильной связи. Изначально (в сетях первого поколения)хэндовер определялся как процедура эстафетной передачи активного(т.
е. находящегося в стадии вызова или разговора) мобильного абонента при пересечении им границ сот. Однако в последующем понятие хэндовера было расширено; появилось понятие внутреннего хэндовера, когда, например, пользователь географически остается в пределах прежней соты, но происходит перевод его обслуживания в другой частотный диапазон [2, 7].В системе UMTS предусмотрено большое число различных сценариев хэндовера, протекающего как в пределах слоя доступа, так ивне его. В настоящее время принята следующая классификация хэндоверов.A-классификация описывает пути, по которым предполагаетсясовершить хэндовер:20• A1-хэндовер, когда сеть информирует целевую соту перед тем,как ПТ сменит текущую соту;• A2-хэндовер, когда сеть не информирует целевую соту передтем, как ПТ сменит текущую соту;• A3-хэндовер, когда ПТ информирует целевую соту перед тем,как он сменит текущую соту.B-классификация определяет, сеть или ПТ принимает решение осовершении хэндовера:• B1-хэндовер, когда решение принимает ПТ;• B2-хэндовер, когда решение принимает сеть.C-классификация отражает тип хэндовера:• C1-хэндовер — хэндовер внутри соты;• C2-хэндовер — хэндовер внутри сети доступа;• C3-хэндовер — внешний хэндовер между сетями доступа, нобез смены точки доступа к базовой сети;• C4-хэндовер — хэндовер внутри базовой сети при однотипнойсети доступа;• C5-хэндовер — хэндовер внутри базовой сети с разнотипнымисетями доступа;• C6-хэндовер — внешний хэндовер между разными базовымисетями одного типа при однотипной сети доступа;• C7-хэндовер — внешний хэндовер между разными базовымисетями одного типа с разнотипными сетями доступа;• C8-хэндовер — внешний хэндовер между разными базовымисетями разных типов при однотипной сети доступа;• C9-хэндовер — внешний хэндовер между разными базовымисетями разных типов при разнотипных сетях доступа;• C10-хэндовер — внешний хэндовер без смены сети доступа.Наконец, D-классификация касается выполнения хэндовера сточкой привязки:• D1-хэндовер выполняется с точкой привязки;• D2-хэндовер выполняется без точки привязки.21Функция хэндовера считается расположенной в слое доступа, однако приведенные сценарии показывают, что в перспективе она может быть распространена и на внешность слоя.Управление ресурсами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
