Interfaccia Iu-PS nel WCDMA: Dettagli e Funzionamento
L’interfaccia Iu-PS (Packet Switched) è una componente fondamentale dell’architettura delle reti UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), in particolare nel contesto del WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Essa è responsabile della connessione tra il RNC (Radio Network Controller) e il core network PS (Packet Switched), che si occupa della trasmissione dati come Internet, email, e applicazioni multimediali.
Contesto dell’architettura UMTS
Il sistema UMTS si basa su un’architettura divisa in tre domini principali:
- UE (User Equipment) – Dispositivo terminale dell’utente
- UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) – Rete radio terrestre UMTS composta da Node B e RNC
- CN (Core Network) – Rete centrale che gestisce sia i servizi di commutazione di pacchetto (PS) che quelli di commutazione di circuito (CS)
L’interfaccia Iu collega l’UTRAN al CN. Si divide in:
- Iu-CS: per i servizi di voce (commutazione di circuito)
- Iu-PS: per i servizi dati (commutazione di pacchetto)
Funzioni dell’interfaccia Iu-PS
L’interfaccia Iu-PS ha il compito di trasportare dati in formato pacchettizzato tra il RNC e il SGSN (Serving GPRS Support Node), che è il nodo del core network incaricato di gestire la mobilità e l’instradamento dei pacchetti dati. Di seguito sono riportate le principali funzioni di questa interfaccia:
- Stabilire e gestire sessioni di trasmissione dati a pacchetto
- Controllo di ammissione e gestione delle risorse di rete
- Supporto per la qualità del servizio (QoS)
- Gestione della mobilità e del paging per i dispositivi in stato inattivo
- Autenticazione e cifratura dei dati
Protocolli utilizzati su Iu-PS
| Livello | Protocollo | Funzione |
|---|---|---|
| Livello fisico | SDH/ATM o IP/Ethernet | Supporto fisico per la trasmissione dei dati |
| Livello di trasporto | ATM o IP | Trasporto dei dati tra RNC e SGSN |
| Livello di rete | GTP-U (GPRS Tunneling Protocol – User plane) | Inoltro del traffico utente in modalità a pacchetto |
| Livello di segnalazione | NBAP, RANAP | Controllo, gestione sessioni e mobilità |
Struttura logica della comunicazione Iu-PS
La comunicazione sull’interfaccia Iu-PS coinvolge principalmente due piani:
- User Plane: trasporto effettivo dei dati utente mediante GTP-U
- Control Plane: trasporto dei messaggi di segnalazione attraverso il protocollo RANAP (Radio Access Network Application Part), che è un sottosistema del protocollo SCCP (Signalling Connection Control Part)
Relazione tra Iu-PS e altre interfacce
L’Iu-PS è solo una delle molteplici interfacce utilizzate nell’ambito UMTS/WCDMA. Essa interagisce con le seguenti interfacce:
- Uu: tra UE e Node B (trasporto radio)
- Iub: tra Node B e RNC
- Iur: tra RNC diversi (supporta soft handover)
- Gn: tra SGSN e GGSN nel core PS
Caratteristiche della QoS su Iu-PS
La QoS su questa interfaccia è fondamentale per garantire il corretto funzionamento dei servizi come la navigazione web, lo streaming e le videochiamate. La rete gestisce vari parametri di QoS, come:
- Classe di traffico (Conversational, Streaming, Interactive, Background)
- Latenza e jitter
- Priorità di instradamento
- Perdita di pacchetti
Domande correlate
Che ruolo ha l’SGSN nell’Iu-PS?
L’SGSN funge da gateway principale verso la rete dati, gestendo le richieste dei dispositivi mobili per l’accesso ai servizi a pacchetto, tenendo traccia della posizione dell’utente e mantenendo attive le sessioni dati.
Iu-PS funziona anche per la voce?
No, i servizi voce vengono gestiti tramite l’interfaccia Iu-CS. Tuttavia, in tecnologie più recenti come LTE, sia voce che dati sono trasmessi su un’unica infrastruttura IP (VoLTE).
Qual è la differenza tra Iu-PS e Iu-CS?
Iu-PS è utilizzata per dati a pacchetto come Internet, email e app, mentre Iu-CS viene utilizzata per chiamate vocali tradizionali. Iu-CS si collega al MSC, mentre Iu-PS si collega all’SGSN.
Conclusione
L’interfaccia Iu-PS è un componente essenziale per l’erogazione di servizi dati all’interno di una rete WCDMA/UMTS. Essa fornisce il collegamento critico tra l’accesso radio e il core di rete a pacchetto, facilitando la comunicazione Internet e applicazioni mobili. Grazie all’uso di protocolli come GTP e RANAP, l’Iu-PS consente una gestione efficiente e sicura del traffico dati, garantendo al tempo stesso qualità del servizio e mobilità utente su scala ampia.