Гельгор А.Л. Сотовые сети мобильной связи стандарта UMTS (2011) (1151872), страница 7
Текст из файла (страница 7)
1.8. Обобщенная структурная схема сети UMTSОбщими принципами, лежащими в основе функционирования сети UMTS, а также ее интерфейсов, являются следующие.• Транспортные механизмы, передающие служебную информацию (сигнализацию) и полезную информацию логически разделены.• С базовой сети и сети наземного радиодоступа сняты транспортные функции, и, следовательно, схемы адресации в таких сетяхне должны быть привязаны к схемам адресации транспортных функций.41• Управление в режиме частотного разделения полностью осуществляется сетью наземного доступа.• Управление мобильностью при соединении с управлением ресурсами осуществляется сетью наземного доступа.• Реализуемые в сети интерфейсы должны базироваться на логических моделях тех блоков, которые должны управляться этими интерфейсами. При этом логическая модель определяется совокупностью информационных объектов, соответствующих сетевым элементам, и их соединений, топологическими связями между элементамиконечных точек соединений (терминальных точек), а также транспортных модулей, обеспечивающих передачу информации междудвумя и более терминальными точками.• Один физический элемент сети может реализовывать несколькологических узлов.Рассмотрим, прежде всего, особенности построения и основныехарактеристики сети наземного радиодоступа.Сеть наземного радиодоступа представляет собой совокупностьнескольких подсистем, соединенных с базовой сетью черезIu-интерфейс.
Такими подсистемами являются: контроллер радиосети КРС (Radio Network Controller, RNC), набор базовых станций, ответственных за прием-передачу данных к ПТ и обратно — в UMTS ихпринято называть узлами B (каждый узел может состоять из однойили нескольких базовых станций), а также, опционально, автономныйобслуживающий центр ОЦ (Serving Mobile Location Centre, SMLC).Узел B, соединенный с КРС посредством Iub-интерфейса, можетподдерживать частотное (Frequency Division Duplex, FDD), временнóе(Time Division Duplex, TDD) или совместное дуплексирование каналов. При этом в режиме с временным дуплексированием возможнытри режима различными скоростями передачи данных: 1,28, 3,84 и7,68 Мчип/с.На сеть наземного радиодоступа возложено выполнение следующих основных функций.42Передача пользовательских данных между контрольными точками Uu и Iu.Управление доступом к системе.
Доступ в систему — это наборсредств, при помощи которых пользователь осуществляет соединениес сетью радиодоступа с целью получения возможных сетевых услуг.Базовыми действиями, связанными с функцией управления доступом,являются регулирование допуска в сеть новых пользователей, управление перегрузками, вещание системной информации, поддержкаконфигурации многооператорной базовой сети.Целью управления допуском является прием или, наоборот, запрет на прием в сеть новых пользователей.
При осуществленииуправления необходимо пытаться избегать ситуаций, связанных с перегрузкой сети.Задача управления перегрузками — мониторинг, определение иисправление ситуаций, при которых система приближается к перегрузке либо уже находиться в перегруженном состоянии, т. е. в некоторой части сети заканчиваются либо уже закончились ресурсы. Следовательно, необходимо как можно быстрее вернуть систему в стабильное состояние.Вещание системной информации необходимо для обеспеченияфункционирования ПТ, находящегося как в слое доступа, так и внеего.Шифрование-дешифрование данных в радиоканале с целью ихзащиты от несанкционированного доступа третьей стороны.Управление мобильностью абонента, где основными процедурами являются хэндовер, переопределение обслуживающей радиосети,поддержка вещательной информации, позиционирование, выбор узлавне слоя доступа, управление общим доступом.Основное назначение хэндоверов, общая классификация которыхпредставлена в разд.
1.2, — эффективное управление мобильностьюабонента по радиоинтерфейсу с целью удовлетворения требований43качества обслуживания, основанное на анализе измерений параметроврадиоканала.Процедура переопределения обслуживающей радиосети для базовой сети координирует действия сетевых узлов, участвующих вэтой смене.Поддержка вещательной информацией обеспечивает возможность запросов со стороны ПТ на контакт с радиосетью. Также в этупроцедуру входят задачи координации между различными базовымисетями.Процедура позиционирования позволяет определить географическое местоположение и, возможно, скорость передвижения ПТ.Процедура выбора узла вне слоя доступа дает возможность изначально назначить ресурсы базовой сети для обслуживания ПТ.Процедура управления общим доступом позволяет базовой сетиосуществить запрос к сети радиодоступа на установление определенного механизма контроля доступа.Функции контроля и управления радиоресурсами.
Данные функции, основными из которых являются конфигурация радиоресурсов,анализ радиоканала, мультиплексирование потоков данных, установка и снятие соединений, распределение (возможно, динамическое) радиоканалов, управление мощностью излучения, канальное кодирование-декодирование, управление случайным доступом, должны быть,вообще говоря, разделены между режимами канальной и пакетнойкоммутации.Назначение функции анализа радиоканала — непрерывное измерение параметров радиоканала (причем, как в обслуживающей, так ив соседних сотах) и формирование на основании этих измерений оценок качества радиоканала.
Измерения включают в себя: мощностьпринимаемого сигнала; уровень интерференции в принимаемом сигнале; коэффициент битовых ошибок; доплеровский сдвиг; состояниесинхронизации; общий уровень мощности нисходящего канала в сотеи др.44Функция мультиплексирования (объединения-разделения) потоков данных в приемопередатчике обеспечивает передачу одинаковойинформации по нескольким физическим каналам (возможно, в различные соты), предназначенной для одного ПТ.Функция установки и снятия соединений обеспечивает управление отдельными транзакциями вызовов и сеансов связи в сети радиодоступа.Назначение функции распределения радиоканалов — преобразование потока запросов на соединение в последовательность решенийо выделении физических каналов в соответствии с требованиями качества обслуживания, налагаемыми на каналы радиодоступа. Привременном дуплексировании может использоваться динамическое(быстрое и медленное) распределение каналов.Группа функций управления мощностью излучения осуществляетконтроль и управление уровнем излучаемой мощности с целью минимизации интерференционных помех и удовлетворению качестваизлучения.Функции канального кодирования-декодирования обеспечиваютизбыточное введение в передаваемые потоки данных специальныхмеханизмов, на основании которых возможны обнаружение и автоматическое исправление возникающих в канале ошибок.
Алгоритмы кодирования могут различаться для различных типов логических каналов и типов данных.Назначение функции управления случайным доступом — приеми удовлетворение запросов от абонента на выделение ресурсов сетидля организации и поддержки сеансов связи.Функции широковещательной (в том числе, многопользовательской) передачи. В данную функцию входят процедуры распределениявещательной информации, управления потоком, формирования отчетов о статусе вещательных услуг.Трассировка радиоканалов.45Составление отчетов об объемах переданной информации в целях тарификации и составления счетов.Обратимся к рассмотрению интерфейсов сети радиодоступа, которые построены на основе модели, представленной на рис 1.9. Основной принцип, положенный в основу этой модели, заключается втом, что уровни и плоскости не зависят друг от друга.
Следовательно,при необходимости стеки протоколов легко могут быть изменены подсоответствующие требования.Рис. 1.9. Модель интерфейсов сети радиодоступаСтруктура протоколов содержит два основных уровня: уровеньрадиосети и уровень транспортной сети. Все элементы сети радиодоступа относятся только к уровню радиосети, уровень транспортнойсети содержит стандартные транспортные механизмы, приспособленные под сеть радиодоступа, но без каких-либо требований с ее стороны.Плоскость управления включает протокол приложения, т. е. прикладную часть протоколов интерфейса сети радиодоступа (Radio46Access Network Application Part, RANAP) и канал сигнализации,предназначенный для передачи сообщений, относящихся к протоколуприложений.
Кроме всего другого, протокол приложений используется, в частности, для установки сквозного канала на уровне радиосети,параметры которого непосредственно не привязаны к механизмампользовательской плоскости.Пользовательская плоскость включает в себя потоки данных иканалы, предназначенные для их передачи. Каждый поток данных характеризуется одним или более протоколами передачи кадров.Плоскость управления транспортной сетью не содержит какойлибо информации, касающейся уровня радиосети, и полностью относится к транспортному уровню. В нее входят прикладная часть протоколов управления доступом к соединению (Access Link Control Application Part, ALCAP), необходимая для установления транспортныхканалов в пользовательской плоскости, и соответствующие каналысигнализации.Как следует из рис.
1.9, плоскость управления транспортной сетью является связующим звеном между плоскостью управления ипользовательской плоскостью на уровне радиосети — это сделано сцелью обеспечить полную независимость прикладного протокола вплоскости управления радиосети от выбранных механизмов формирования каналов передачи данных в пользовательской плоскости.В пользовательской плоскости транспортной сети располагаютсяканалы передачи данных и каналы сигнализации для протокола приложения. Каналы передачи данных непосредственно контролируютсяиз плоскости управления транспортной сети.Рассмотрим модели формирования стека протоколов для различных транспортных каналов и режимов конфигураций сетевых элементов.На рис. 1.10 показана модель стека для канала случайного доступа (Random Access Channel, RACH) в случае, когда управляющий иобслуживающий контроллеры радиосети совпадают.47Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
