Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных (2011) (1151873), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

“лицо” сети радиодоступа, являются следующие:• TS 36.211: Physical Channels and Modulation (физические каналыи модуляция);• TS 36.212: Multiplexing and Channel Coding (мультиплексирование и канальное кодирование);• TS 36.213: Physical Layer Procedures (процедуры физическогоуровня);• TS 36.214: Physical Layer — Measurements (измерения, осуществляемые на физическом уровне).Кроме того, к сетям LTE относится большая часть спецификацийдля сетей UMTS, в том числе, касающихся предоставления пользовательских услуг.В этой связи авторам представляется нецелесообразным традиционный подход к использованию в тексте ссылок на нормативныедокументы, когда они представлены в библиографическом списке;вместо этого лучше прямо в тексте указывать номер соответствующейспецификации, полагая, что читатель активно работает с общим хранилищем технических документов, представленными на вышеуказанном форуме.

Аналогично этому, нет особого смысла указывать в библиографическом списке многочисленные Рекомендации Международного союза электросвязи — доступ к ним имеется на соответствующем сайте www.itu.int.7Следует особо подчеркнуть, что предлагаемое пособие никак неможет быть использовано в качестве замены техническим спецификациям, с которыми, как предполагается, должен быть в очень тесномконтакте любой специалист, занимающийся разработкой каких-либопрограммно-аппаратных решений.Как обычно, имеет место ставшая уже традиционной в телекоммуникационной литературе проблема обращениями с терминами.Реалии сегодняшнего дня таковы, что осваиваемая специалистами телекоммуникационная терминология представляет собой, по существу,набор языковых заимствований (как правило, англоязычных).

Болеетого, наблюдается очевидная тенденция к изъятию из научной лексики устоявшихся русскоязычных терминов и ничем не обоснованнаязамена их “оригинальными” вариантами в виде языковых калек. Повидимому, остановить такую тенденцию уже не представляется возможным. В этой связи авторы постарались по возможности сохранятьтрадиционную отечественную терминологию и вводить заимствованные неологизмы лишь при очевидном отсутствии традиционного научного или технического термина. Как правило, наряду с вариантомперевода нового термина в тексте приводится его оригинальный (англоязычный) вариант, и авторы будут признательны, если им будетпредоставлен более точный и удачный перевод. При этом для удобства в Приложении помещён словарь наиболее употребляемых англоязычных терминов и аббревиатур.Аналогичные трудности возникают и в отношении многочисленных иллюстраций, содержащихся в учебном пособии.

Попытки использовать в качестве поясняющих надписей русскоязычные терминыи, тем более, сокращения, очевидно, приведут к существенному различию в визуальном восприятии с аналогичными иллюстрациями ванглоязычных спецификаций. В этой связи принято решение сохранять в поясняющих надписях англоязычные термины и сокращения.Учебное пособие составлено преподавателями кафедры “Радиоэлектронные средства защиты информации” по материалам курсов8лекций, читаемых авторами на радиофизическом факультете СанктПетербургского государственного политехнического университета ипредназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки “Техническая физика”, “Радиотехника”, “Инфокоммуникационные технологии и системы связи”.

Также оно может оказаться полезным специалистам, занимающимся вопросами проектированияразличных устройств сетей LTE.Авторы выражают глубокую признательность их молодому коллеге А. И. Горлову, чья плодотворная деятельность во многом способствовала успешной работе над книгой. Фактически, его с полнымоснованием можно считать соавтором данного учебного пособия.9ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ LTEДанная глава посвящена изучению основных принципов построения сетей LTE и организации в них различных пользовательскихуслуг.

Поскольку сети LTE являются дальнейшим развитием сетей2-го и 3-го поколений, детальное рассмотрение структуры и назначение базовых сетевых узлов (абонентских регистров, коммутаторов,контроллеров и др.) в рамках предлагаемого учебного пособия представляется нецелесообразным; при желании необходимую информацию можно получить из обширной литературы, посвящённой различным телекоммуникационным сетям [2, 5].При разработке архитектуры сети LTE были приняты во внимание следующие общие принципы. Логически разделены транспортные (под)сети передачи пользовательских данных и служебной информации. Сеть радиодоступа и базовая пакетная сеть полностью освобождены от транспортных функций. Схемы адресации, используемые вэтих сетях, не должны быть связаны со схемами адресации, используемыми при реализации транспортных функций.

Тот факт, что некоторые функции сети радиодоступа или базовой пакетной сети физически реализованы в том же оборудовании, что и некоторые транспортные функции, не говорит о том, что транспортные функции являются частью указанных сетей. Управление мобильностью абонентов и/или пользовательскихтерминалов полностью возложено на сеть радиодоступа. Функциональное разделение интерфейсов сети радиодоступадолжно иметь несколько возможных опций. Интерфейсы должны базироваться на логической модели блока,управляемого данным интерфейсом. Один физический элемент сети может реализационно содержать в себе несколько логических блоков.101.1.

АРХИТЕКТУРА СЕТИ LTEАрхитектура сети LTE разработана таким образом, чтобы обеспечить поддержку пакетного трафика с так называемой “гладкой”(“бесшовной”, seamless) мобильностью, минимальными задержкамидоставки пакетов и высокими показателями качества обслуживания.Мобильность как функция сети обеспечивается двумя её видами:дискретной мобильностью (роумингом) и непрерывной мобильностью (хэндовером). Поскольку сети LTE должны поддерживать процедуры роуминга и хэндовера со всеми существующими сетями, дляLTE-абонентов (терминалов) должно обеспечиваться повсеместноепокрытие услуг беспроводного широкополосного доступа.Пакетная передача позволяет обеспечить все услуги, включаяпередачу пользовательского голосового трафика. В отличие от большинства сетей предыдущих поколений, в которых наблюдается достаточно высокая разнотипность и иерархичность сетевых узлов (такназываемая распределённая сетевая ответственность), архитектурусетей LTE можно назвать “плоской”, поскольку практически всё сетевое взаимодействие происходит между двумя узлами: базовой станцией (БС), которая в технических спецификациях называется B-узлом(Node-B, eNB) и блоком управления мобильностью БУМ (MME, Mobility Management Entity), реализационно, как правило, включающими сетевой шлюз Ш (GW, Gateway), т.

е. имеют место комбинированные блоки MME/GW.Отметим, что контроллер радиосети, игравший весьма значительную роль в сетях предыдущих поколений, устранён от управления потоком данных (фактически он даже отсутствует в структурныхсхемах), а его традиционные функции — управление радиоресурсамисжатие заголовков, шифрование, надёжная доставка пакетов и др.

переданы непосредственно БС.БУМ работает только со служебной информацией — так называемой сетевой сигнализацией, так что IP-пакеты, содержащие пользовательскую информацию, через него не проходят. Преимущество11наличия такого отдельного блока сигнализации в том, что пропускную способность сети можно независимо наращивать как для пользовательского трафика, так и для служебной информации. Главнойфункцией БУМ является управление пользовательскими терминалами(ПТ), находящимися в режиме ожидания, включая перенаправление иисполнение вызовов, авторизацию и аутентификацию, роуминг и хэндовер, установление служебных и пользовательских каналов и др.Среди всех сетевых шлюзов отдельно выделены два: обслуживающий шлюз ОШ (S-GW, Serving Gateway) и шлюз пакетной сети(P-GW, Packet Data Network Gateway), или, короче, пакетный шлюз(ПШ).

ОШ функционирует как блок управления локальной мобильностью, принимая и пересылая пакеты данных, относящиеся к БС и обслуживаемым им ПТ. ПШ является интерфейсом между набором БС иразличными внешними сетями, а также выполняет некоторые функции IP-сетей, такие, как распределение адресов, обеспечение пользовательских политик, маршрутизация, фильтрация пакетов и др.Как и в большинстве сетей третьего поколения, в основу принципов построения сети LTE положено разделение двух аспектов: физической реализации отдельных сетевых блоков и формирования функциональных связей между ними.

При этом задачи физической реализации решаются, исходя из концепции области (domain), а функциональные связи рассматриваются в рамках слоя (stratum).Первичным разделением на физическом уровне является разделение архитектуры сети на область пользовательского оборудования(UED, User Equipment Domain) и область сетевой инфраструктуры(ID, Infrastructure Domain). Последняя, в свою очередь, разделяется на(под)сеть радиодоступа (E-UTRAN, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) и базовую (пакетную) (под)сеть (EPC, EvolvedPacket Core).Пользовательское оборудование — это совокупность ПТ с различными уровнями функциональных возможностей, используемыхсетевыми абонентами для доступа к LTE-услугам. При этом в качест12ве пользовательского терминала может фигурировать как реальный(“живой”) абонент, пользующийся, к примеру, услугами голосовоготрафика, так и обезличенное устройство, предназначенное для передачи / приёма определённых сетевых или пользовательских приложений.На рис.

1.1 показана обобщённая структура сети LTE, из которойвидно наличие двух слоёв функциональных связей: слоя радиодоступа (AS, Access Stratum) и внешность слоя радиодоступа (NAS, NonAccess Stratum). Показанные на рис. 1.1 овалы со стрелками обозначают точки доступа к услугам.EMMNon-Access StratumEMMРадиопротоколыПротоколыРадиопротоколы сигнализацииПротоколысигнализацииAccess StratumUE(Uu)EUTRANS1EPCРис. 1.1. Обобщённая структура сети LTEСтык между областью UE пользовательского оборудования и областью сети радиодоступа UTRAN называется Uu-интерфейсом; стыкмежду областью сети радиодоступа и областью базовой сети EPC —S1-интерфейсом. Состав и функционирование различных протоколов,относящихся к интерфейсам Uu и S1, разделены на две так называемых плоскости: пользовательскую плоскость (UP, User Plane) и плоскость управления (CP, Control Plane).Вне слоя доступа действуют механизмы управления мобильностью в базовой сети (EMM, EPC Mobility Management).13В пользовательской плоскости реализованы протоколы, обеспечивающие передачу пользовательских данных по радиоканалу.

Кплоскости управления относятся те протоколы, которые в различныхаспектах обеспечивают соединение между ПТ и сетью. Также к этойплоскости относятся протоколы, предназначенные для транспарентной (прозрачной) передачи сообщений, относящихся к предоставлению различных услуг.Область сети радиодоступа логически разделена на два уровня:уровень радиосети (RNL, Radio Network Layer) и уровень транспортной сети (TNL, Transport Network Layer). Взаимодействие входящих вобласть сети радиодоступа БС осуществляется на основеX2-интерфейса (рис. 1.2). Кроме того, имеет место транзитное соединение между базовыми станциями и базовой сетью через блок управления мобильностью (S1-MM-интерфейс) или обслуживающий узел(S1-U-интерфейс) — на рис.

Характеристики

Список файлов книги