Die Architektur des Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) ist darauf ausgelegt, Hochgeschwindigkeits-Mobilkommunikationsdienste, einschließlich Sprache und Daten, bereitzustellen. Es besteht aus verschiedenen Netzwerkelementen, die über definierte Schnittstellen kommunizieren. Diese Schnittstellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Erleichterung einer nahtlosen Kommunikation und Koordination zwischen verschiedenen Komponenten des UMTS-Netzwerks. Lassen Sie uns die wichtigsten Schnittstellen in der UMTS-Architektur erkunden:
1. Uu-Schnittstelle:
- Luftschnittstelle:
- Die Uu-Schnittstelle, auch Luftschnittstelle genannt, ist die drahtlose Verbindung zwischen dem User Equipment (UE) und dem UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN). Es erleichtert die Übertragung von Sprache und Daten zwischen mobilen Geräten (UEs) und dem UTRAN und umfasst Aspekte wie Funksignalisierung und Datenübertragung.
2. Iu-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen UTRAN und Kernnetzwerk:
- Die Iu-Schnittstelle verbindet das UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) mit dem UMTS Core Network (CN). Es ermöglicht den Austausch von Signalisierungs- und Nutzdaten zwischen dem Funkzugangsnetz und den Kernnetzkomponenten.
- Iu-CS (Circuit-Switched) und Iu-PS (Packet-Switched):
- Die Iu-Schnittstelle ist weiter in die Subschnittstellen Iu-CS und Iu-PS unterteilt, um sowohl leitungsvermittelte als auch paketvermittelte Dienste zu unterstützen. Iu-CS ist auf die Abwicklung leitungsvermittelter Sprach- und Datendienste spezialisiert, während Iu-PS auf paketvermittelte Dienste wie Internet-Browsing und Daten-Downloads spezialisiert ist.
3. Iur-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen Knoten B:
- Die Iur-Schnittstelle verbindet verschiedene Node Bs innerhalb des UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN). Es erleichtert die Kommunikation und Koordination zwischen Knoten B und unterstützt Funktionen wie sanfte Übergaben und Lastausgleich zwischen benachbarten Basisstationen.
4. Iub-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen Knoten B und Radio Network Controller (RNC):
- Die Iub-Schnittstelle verbindet den Node B (Basisstation) mit dem Radio Network Controller (RNC) innerhalb des UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN). Es ermöglicht den Austausch von Steuerinformationen und Benutzerdaten zwischen der Basisstation und dem RNC.
- Transport von Nutzdaten und Signalisierung:
- Iub trägt sowohl Benutzerdaten als auch Signalinformationen. Es ist für den effizienten Datentransport und die Koordination verschiedener Funkressourcenverwaltungsfunktionen zwischen Knoten B und RNC verantwortlich.
5. Iu-CS- und Iu-PS-Schnittstellen:
- Kernnetzwerkschnittstellen für leitungsvermittelte und paketvermittelte Dienste:
- Die Iu-CS- und Iu-PS-Schnittstellen verbinden das UMTS Core Network (CN) mit dem UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), um sowohl leitungsvermittelte als auch paketvermittelte Dienste zu unterstützen.
- Iu-CS für leitungsvermittelte Dienste:
- Iu-CS widmet sich der Abwicklung leitungsvermittelter Dienste, einschließlich Sprachanrufen. Es verbindet das Mobile Switching Center (MSC) im Kernnetz mit dem UTRAN und ermöglicht so den Aufbau und die Verwaltung von leitungsvermittelten Verbindungen.
- Iu-PS für paketvermittelte Dienste:
- Iu-PS unterstützt paketvermittelte Dienste und erleichtert den Transport von Datenpaketen zwischen dem SGSN (Serving GPRS Support Node) und dem UTRAN. Diese Schnittstelle ist entscheidend für die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Datendiensten, einschließlich Internetzugang und Multimedia-Streaming.
6. Ic-Schnittstelle:
- Schnittstelle für die Zusammenarbeit mit externen Netzwerken:
- Die Ic-Schnittstelle verbindet das UMTS Core Network (CN) mit externen Netzwerken und ermöglicht so die Zusammenarbeit mit anderen Kommunikationssystemen, wie dem Public Switched Telephone Network (PSTN) oder dem Internet. Es unterstützt Funktionen wie Anrufweiterleitung und Konnektivität zu externen Diensten.
7. GB-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen SGSN und BSS:
- Die GB-Schnittstelle verbindet den Serving GPRS Support Node (SGSN) mit dem Basisstationssystem (BSS) im GSM/EDGE-Netzwerk (Global System for Mobile Communications/Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Es ermöglicht den Austausch von Signalisierungs- und Nutzdaten für paketvermittelte Dienste in einem GPRS-Netzwerk (General Packet Radio Service).
8. Gr-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen SGSN und HLR:
- Die Gr-Schnittstelle verbindet den Serving GPRS Support Node (SGSN) mit dem Home Location Register (HLR) im UMTS Core Network (CN). Es erleichtert den Austausch von Informationen im Zusammenhang mit Benutzerauthentifizierung, Standortaktualisierungen und Abonnentendaten.
9. Gs-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen SGSN und MSC/VLR:
- Die Gs-Schnittstelle verbindet den Serving GPRS Support Node (SGSN) mit dem Mobile Switching Center (MSC) und dem Visitor Location Register (VLR) im UMTS Core Network (CN). Es unterstützt die Koordination leitungsvermittelter Dienste, wie z. B. Sprachanrufe, in einem UMTS-Netzwerk.
10. Gi-Schnittstelle:
- Schnittstelle für die Anbindung an externe Paketdatennetzwerke:
- Die Gi-Schnittstelle verbindet den Serving GPRS Support Node (SGSN) mit externen Paketdatennetzwerken wie dem Internet. Es ermöglicht die Paketdatenkommunikation zwischen dem UMTS-Netzwerk und externen Netzwerken und ermöglicht Benutzern den Zugriff auf Internetdienste.
11. Gn-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen SGSN und GGSN:
- Die Gn-Schnittstelle verbindet den Serving GPRS Support Node (SGSN) mit dem Gateway GPRS Support Node (GGSN) im UMTS Core Network (CN). Es erleichtert die Übertragung von Benutzerdaten und Signalisierung zwischen SGSN und GGSN und unterstützt die Bereitstellung paketvermittelter Dienste.
12. Gp-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen GGSN und externen Paketdatennetzwerken:
- Die GP-Schnittstelle verbindet den Gateway GPRS Support Node (GGSN) mit externen Paketdatennetzwerken wie dem Internet. Es ermöglicht die Übertragung von Benutzerdaten zwischen dem UMTS-Netzwerk und externen Netzwerken und ermöglicht Benutzern den Zugriff auf Internetdienste.
13. GB-Schnittstelle:
- Schnittstelle für die Anbindung an externe Paketdatennetzwerke:
- Die GB-Schnittstelle verbindet den Gateway GPRS Support Node (GGSN) mit externen Paketdatennetzwerken wie dem Internet. Es erleichtert die Übertragung von Benutzerdaten zwischen dem UMTS-Netzwerk und externen Netzwerken und ermöglicht so den Internetzugang und andere paketvermittelte Dienste.
14. Gr-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen HLR und VLR:
- Die Gr-Schnittstelle verbindet das Home Location Register (HLR) mit dem Visitor Location Register (VLR) im UMTS Core Network (CN). Es unterstützt den Austausch von Abonnentendaten und Informationen im Zusammenhang mit Aktualisierungen des Benutzerstandorts und der Authentifizierung.
15. Gd-Schnittstelle:
- Schnittstelle zwischen MSC und HLR:
- Die Gd-Schnittstelle verbindet das Mobile Switching Center (MSC) mit dem Home Location Register (HLR) im UMTS Core Network (CN). Es erleichtert den Austausch von Signalisierungs- und Benutzerdaten im Zusammenhang mit leitungsvermittelten Diensten, einschließlich Sprachanrufen.
Zusammenfassend handelt es sich bei der UMTS-Architektur um ein komplexes Netzwerk von Schnittstellen, die die Kommunikation und Koordination zwischen verschiedenen Netzwerkelementen ermöglichen. Diese Schnittstellen erleichtern den Austausch von Signalisierungs- und Benutzerdaten und unterstützen die Bereitstellung sowohl leitungsvermittelter als auch paketvermittelter Dienste innerhalb des UMTS-Netzwerks.