Структура базовой сети UMTS
Рисунок 15.28 показывает базовую сеть UMTS (UCN) по отношению ко всем осатальным объектам в пределах сети UMTS и всем интерфейсам ассоциированных сетей.
Рисунок 15.28 Структура базовой сети UMTS.
UCN состоит из объекта CS для обеспечения передачи голоса и служб данных CS для обеспечения услуг на пакетной основе. Логическая структура предполагает чёткое разделение между доменами CS и PS. Домен CS содержит функциональные объекты: мобильный коммутационный центр (MSC) и шлюзовый MSC (GMSC) (смотрите рисунок 15.28). Домен PS состоит из функциональных объектов: обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN), шлюзовый узел поддержки GPRS (GGSN), сервер имён доменов (DNS), сервер динамического протокола конфигурации хоста (DHCP), шлюз оплаты пакетов, и брандмауэры. Базовая сеть может быть разделена на следующие различные функциональные области:
Функциональные объекты, нуждающиеся в поддержке услуг PS (например, 3G-SGSN, 3G-GGSN)
Функциональные объекты, нуждающиеся в поддержке услуг СS (например, 3G-MSC/VLR)
Функциональныеобъекты, обычные для двух типов услуг (например, 3G-HLR). Другие области, которые могут быть рассмотрены как часть базовой структуры, включают:
Сетевые системы управления (выставление счетов и обеспечение, управление услугами, управление элементами и т.д.)
Система IN (пункт управления услугами (SCP), пункт служебных сигналов (SSP), и т.д.)
Инфраструктура коммутации/транспортировки ATM/SDH/IP
Рисунок 15.29 показывает все объекты, которые соединяются с базовой сетью - UTRAN, PSTN, сеть Internet и логические соединения терминального оборудования (MS, UE), и PSTN/Internet.
Рисунок 15.29 Логическая структура базовой сети UMTS.
3G-MSC
3G-MSC является основным элементом CN для обеспечения услуг CS. 3G-MSC также обеспечивает необходимое управление и соответствие сигнальным интерфейсам, включающим SS7, MAP, ISUP (ISDN user part), и т.д. 3G MSC обеспечивает взаимное соединение с внешними сетями, таким, как PSTN и ISDN. 3G-MSC обеспечиваются следующие функциональные возможности:
Управление мобильностью: занимается прикреплением, аутентификацией, обновляет HLR,повторное размещение SRNS , и передачей вызовов от симстемы к системе.
Управление вызовами: имеет дело с сообщениями об установке вызовов от/к UE.
Дополнительные услуги: занимается дополнительными услугами, имеющими отношение к вызовам, такими, как ожидание вызова и т.д.
Услуги передачи данных CS: IWF обеспечивает адаптацию скорости и перевод сообщений в схематический режим услуг передачи данных, таких, как факсимильные сообщения.
Кодирование голоса
Интерфейсы SS7, MAP и RANAP: 3G-MSC имеет возможность завершить исходящие или поступающие в сеть вызовы во взаимодействии с другими объектами мобильной сети, например, HLR, AUC (центр аутентификации). Он также контролирует/соединяется с RNC при помощи RANAP, где могут использоваться услуги SS7.
Соединение ATM/AAL2 с UTRAN для транспортировки трафика в пользовательской плоскости через интерфейс Iu. Более высокая скорость передачи данных CS может быть поддержана при использовании другого уровня адаптации.
Служба коротких сообщений (SMS): Эта функциональная фозможность позволяет пользователю посылать и принимать данные в виде SMS в и из SMS-GMSC/SMS-IWMSC (взаимодействие MSC).
Функциональная возможность VLR: VLR является базой данных, которая может быть размещена в пределах 3G-MSC и может служить как промежуточное хранилище абонентских данных с целью поддержки мобильности абонента.
IN и CAMEL.
Функциональная возможность агента OAM (эксплуатация, администрирование, сопровождение).
3G-SGSN
3G-SGSN является основным элементом CN для услуг PS. 3G-SGSN обеспечивает необходимую функциональность управления по отношению к UE и 3G-GGSN. Он также обеспечивает подачу соответствующих сигналов и интерфейсы, включая соединение с сетью на основе IP с 3G-GGSN, SS7 с HLR/EIR/AUC и TCP/IP или SS7 с UTRAN.
3G-SGSN выполняет следуюущие функции:
Управление сеансами: обрабатывает сообщения об установке сеансов от/для GGSN и работает с механизмами контроля приёма и качества обслуживания.
Интерфейсы Iu и Gu MAP: 3G-SGSN имеет возможность осуществлять исходящие и поступающие сеансы в сети во взаимодействии с другими объектами мобильной сети, например, GGSN, HLR, AUC. Он также контролирует/сообщается с UTRAN при помощи RANAP.
Физическое соединение ATM/AAL5 с UTRAN для транспортировки трафика в пользовательской плоскости через интерйейс Iu с использованием протокола туннелирования GPRS (GTP).
Соединение через интерфейс Gu с GGSN для транспортировки трафика в пользовательской плоскости при помощи GTP. Обратите внимание, что для этого интерфейса не определено физического транспортного уровня.
SMS: эта функциональная возможность позволяет пользователю посылать и принимать данные в виде SMS в и из SMS-GMSC /SMS-IWMSC. Функциональная возможность абонентской базы данных: Эта база данных (аналогичная VLR) размещается в пределах 3G-SGSN и служит как промежуточное хранилище абонентских данных для поддержки мобюильности абонента.
Оплата: SGSN собирает информацию по оплате, имеющую отношение к использованию абонентом радиосети.
функциональная возможность OAM.
3G-GGSN
GGSN обеспечивает взаимодействие с внешними сетями PS. Он соединяется с SGSN через сеть на основе IP. GGSN может по выбору поддерживать интерфейс SS7 с HLR для работы с поступающими на мобильные устройства сеансами связи. 3G-GGSN обеспечивает следующие функции:
Обслуживание размещения информации на уровне SGSN (макромобильность)
Шлюз между сетью пакетной связи UMTS и внешними сетями данных (например. IP, X.25)
Специфический шлюзовые методы доступа во внутренние сети (например протколы PPP)
Инициация маршрутизации пакетов, поступающих на мобильные устройства
Контроль пользовательских данных/безопасность могут включать отсев данных на основе подписки, контроля пользователя или сетевого контроля.
Размещение адреса на пользовательском уровне: GGSN может понадобиться разместить (в зависимости от подписки) динамический адрес в UE в контексте активации PDP. Эта функциональная возможность может выполняться посредством использования функции DHCP.
Оплата: GGSN собирает данные по оплате, имеющие отношение к использованию пользователем внешней сети данных.
Функциональная возможность
SMS-GMSC/SMS-IWMSC
Общие требования для этих двух узлов включают отправку SMS из одной точки в другую. необходимая функциональная возможность может быть разделена на две части. SMS-GMSC является MSC, наделённым возможностью принять поступающее SMS-сообщение от сервисного центра, запрашивая при этом у HLR информацию по маршрутизации и по SMS, и доставляя короткие сообщения в SGSN принимающего UE. SMS-GMSC обеспечивает следующие функции:
Принятие единиц пакетных данных коротких сообщений (PDU)
Запрашивание в HLR информации по маршрутизации
Отправка PDU коротких сообщений в MSC или SGSN с использованием информации по маршрутизации
SMSTWMSC является MSC, наделённым возможностью принятия исходящего короткого сообщения из пределов PLMN и передающего его в сервисный центр адресата. SMSTWMSC обеспечивает следующие функции:
Принятие PDU коротких сообщений от 3G-SGSN или 3G-MSC
Установка канала связи с сервисным центром адресата
Передача PDU коротких сообщений в сервисный центр
Примечание: Сервисный центр является функцией, ответственной за передачу, хранение и транспортировку коротких сообщений. Сервисный центр не является частью UCN, хотя MSC и сервисный центр могут быть интегрированы друг с другом.
Брандмауэр
Этот объект используется для защиты базовых сетей данных провайдеров услуг от атаки внешних сетей пакетных данных. Безопасность базовой сети данных может достигаться посредством применения механизмов фильтрации пакетов к перечням котнроля доступа или любыми другими подходящими к ситуации методами.
DNS/DHCP
Сервер DNS используется, как и любая другая сеть на основе IP, для преобразования имён хостов в IP-адреса, то есть, логические имена используются вместо IP-адресов. Также, сервер DNS исползуется для преобразования имени точки доступа (APN) в адрес GGSN IP. Он может по выбору использоваться для допуска UE к использованию логических имён вместо физических IP-адресов.
Сервер динамического протокола конфигурации хоста используется для управления размещением информации о конфигурации IP посредством автоматического назначения IP-адреса системам, конфигурированным для использования DHCP.
