Co to jest UTRAN w sieci 3G?
UTRAN, czyli UMTS Terrestrial Radio Access Network, to naziemna część dostępu radiowego w systemie UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), który stanowi technologię trzeciej generacji (3G) telefonii komórkowej. UTRAN jest odpowiedzialny za realizację połączenia pomiędzy urządzeniami mobilnymi użytkowników (takimi jak telefony komórkowe) a rdzeniem sieci (tzw. Core Network). Jego główną funkcją jest zarządzanie transmisją danych i głosu przez łącze radiowe oraz obsługa mobilności użytkowników.
Główne komponenty UTRAN
UTRAN składa się z dwóch głównych elementów:
- Node B: To odpowiednik stacji bazowej w starszych technologiach. Node B odpowiada za transmisję i odbiór sygnałów radiowych do i od urządzeń mobilnych. Obsługuje też konwersję sygnałów pomiędzy formatem radiowym a formatem używanym w sieci transportowej.
- RNC (Radio Network Controller): To jednostka kontrolna odpowiedzialna za zarządzanie wieloma stacjami Node B. Kontroluje przydział zasobów radiowych, zarządza przekazywaniem połączeń (handover), kontrolą mocy, kodowaniem, szyfrowaniem i buforowaniem danych.
W klasycznej architekturze, wiele stacji Node B jest podłączonych do jednego RNC. RNC z kolei komunikuje się z rdzeniem sieci UMTS za pośrednictwem interfejsów Iu-CS (dla usług głosowych) i Iu-PS (dla transmisji danych pakietowych).
Podstawowe interfejsy w UTRAN
| Interfejs | Funkcja |
|---|---|
| Iub | Łączy Node B z RNC |
| Iu-CS | Łączy RNC z rdzeniem sieci dla usług obwodowych (np. głos) |
| Iu-PS | Łączy RNC z rdzeniem sieci dla usług pakietowych (np. Internet) |
| Iur | Łączy RNC z innym RNC – ważne dla mobilności międzykomórkowej |
Funkcje realizowane przez UTRAN
- Zapewnienie połączenia radiowego między telefonem a siecią
- Utrzymanie jakości połączenia (np. kontrola mocy, retransmisje)
- Handover – przełączanie użytkownika między komórkami w trakcie ruchu
- Obsługa kanałów transportowych i logicznych
- Szyfrowanie i deszyfrowanie transmisji danych
- Buforowanie danych i retransmisje w przypadku błędów
Rodzaje transmisji wspierane przez UTRAN
UTRAN wspiera zarówno usługi głosowe (CS – Circuit Switched), jak i pakietowe (PS – Packet Switched). Umożliwia to korzystanie z Internetu mobilnego oraz aplikacji wymagających ciągłego przesyłania danych, takich jak strumieniowanie wideo, przeglądanie stron czy e-mail.
Wydajność UTRAN i wprowadzenie HSPA
Podstawowa wersja UTRAN zapewniała umiarkowaną przepustowość, ale dzięki ewolucji systemu UMTS wprowadzono technologie HSPA (High Speed Packet Access), które również bazują na architekturze UTRAN. HSPA pozwalała znacząco zwiększyć szybkość pobierania (HSDPA) i wysyłania danych (HSUPA). Wersje HSPA+ jeszcze bardziej zwiększyły wydajność sieci UMTS.
Jak UTRAN radzi sobie z wieloma użytkownikami jednocześnie?
Dzięki zastosowaniu technologii WCDMA, UTRAN umożliwia jednoczesne korzystanie z tego samego pasma przez wielu użytkowników. Każdy użytkownik otrzymuje unikalny kod rozpraszający, który umożliwia oddzielenie jego danych od danych innych użytkowników – to tzw. multipleksacja kodowa. RNC zarządza przydzielaniem tych kodów oraz zasobów pasma.
Jaka jest różnica między UTRAN a GERAN?
GERAN (GSM/EDGE Radio Access Network) to radiowy dostęp stosowany w sieciach 2G, bazujący na technologiach GSM i EDGE. W porównaniu do UTRAN, GERAN oferuje znacznie niższą przepustowość i ograniczoną funkcjonalność w zakresie usług pakietowych. UTRAN reprezentuje kolejny krok w ewolucji sieci komórkowych, z naciskiem na usługi multimedialne i szybszy dostęp do danych.
Czy UTRAN nadal jest wykorzystywany?
Tak, mimo rozwoju nowszych technologii takich jak LTE (4G) i 5G, UTRAN nadal funkcjonuje jako istotny komponent sieci 3G. W wielu regionach stanowi uzupełnienie pokrycia LTE i służy jako fallback w przypadku braku zasięgu sieci 4G. Urządzenia mobilne nadal automatycznie przełączają się na UTRAN, gdy nie mają dostępu do nowszych technologii.