L’architettura del sistema universale di telecomunicazioni mobili (UMTS) è progettata per fornire servizi di comunicazione mobile ad alta velocità, inclusi voce e dati. È costituito da vari elementi di rete che comunicano attraverso interfacce definite. Queste interfacce svolgono un ruolo cruciale nel facilitare la comunicazione e il coordinamento senza soluzione di continuità tra i diversi componenti della rete UMTS. Esploriamo le interfacce chiave dell’architettura UMTS:
1. Interfaccia Uu:
- Interfaccia aerea:
- L’interfaccia Uu, detta anche interfaccia aerea, è il collegamento wireless tra l’apparecchiatura utente (UE) e la rete di accesso radio terrestre UMTS (UTRAN). Facilita la trasmissione di voce e dati tra dispositivi mobili (UE) e UTRAN, comprendendo aspetti come la segnalazione radio e il trasferimento di dati.
2. Interfaccia Iu:
- Interfaccia tra UTRAN e rete centrale:
- L’interfaccia Iu collega la rete di accesso radio terrestre UMTS (UTRAN) con la rete centrale UMTS (CN). Consente lo scambio di segnalazioni e dati utente tra la rete di accesso radio e i componenti della rete centrale.
- Iu-CS (a commutazione di circuito) e Iu-PS (a commutazione di pacchetto):
- L’interfaccia Iu è ulteriormente suddivisa in sottointerfacce Iu-CS e Iu-PS per supportare sia i servizi a commutazione di circuito che quelli a commutazione di pacchetto. Iu-CS è dedicato alla gestione di servizi voce e dati a commutazione di circuito, mentre Iu-PS è dedicato ai servizi a commutazione di pacchetto come la navigazione in Internet e il download di dati.
3. Interfaccia Iur:
- Interfaccia tra nodo B:
- L’interfaccia Iur collega diversi Nodi B all’interno della Rete di Accesso Radio Terrestre UMTS (UTRAN). Facilita la comunicazione e il coordinamento tra i Nodi B, supportando funzioni come soft handover e bilanciamento del carico tra stazioni base adiacenti.
4. Interfaccia Iub:
- Interfaccia tra Nodo B e Radio Network Controller (RNC):
- L’interfaccia Iub collega il Nodo B (stazione base) con il Radio Network Controller (RNC) all’interno della Rete di Accesso Radio Terrestre UMTS (UTRAN). Consente lo scambio di informazioni di controllo e dati utente tra la stazione base e l’RNC.
- Trasporto Dati Utente e Segnalazione:
- Iub trasporta sia i dati dell’utente che le informazioni di segnalazione. È responsabile del trasporto efficiente dei dati e del coordinamento di varie funzioni di gestione delle risorse radio tra il Nodo B e l’RNC.
5. Interfacce Iu-CS e Iu-PS:
- Interfacce di rete principali per servizi a commutazione di circuito e di pacchetto:
- Le interfacce Iu-CS e Iu-PS collegano la rete centrale UMTS (CN) con la rete di accesso radio terrestre UMTS (UTRAN) per supportare sia servizi a commutazione di circuito che a commutazione di pacchetto.
- Iu-CS per servizi a commutazione di circuito:
- Iu-CS è dedicato alla gestione dei servizi a commutazione di circuito, comprese le chiamate vocali. Collega il Mobile Switching Center (MSC) nella rete centrale con l’UTRAN, consentendo la creazione e la gestione di connessioni a commutazione di circuito.
- Iu-PS per servizi a commutazione di pacchetto:
- Iu-PS supporta i servizi a commutazione di pacchetto, facilitando il trasporto di pacchetti di dati tra SGSN (Serving GPRS Support Node) e UTRAN. Questa interfaccia è fondamentale per fornire servizi dati ad alta velocità, compreso l’accesso a Internet e lo streaming multimediale.
6. Interfaccia IC:
- Interfaccia per l’interazione con reti esterne:
- L’interfaccia Ic collega la Core Network UMTS (CN) con reti esterne, consentendo l’interazione con altri sistemi di comunicazione, come la rete telefonica pubblica commutata (PSTN) o Internet. Supporta funzioni come l’instradamento delle chiamate e la connettività a servizi esterni.
7. Interfaccia Gb:
- Interfaccia tra SGSN e BSS:
- L’interfaccia Gb collega il Serving GPRS Support Node (SGSN) con il Base Station System (BSS) nella rete GSM/EDGE (Global System for Mobile Communications/Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Consente lo scambio di segnali e dati utente per servizi a commutazione di pacchetto in una rete GPRS (General Packet Radio Service).
8. Gr Interfaccia:
- Interfaccia tra SGSN e HLR:
- L’interfaccia Gr collega il Serving GPRS Support Node (SGSN) con l’Home Location Register (HLR) nella UMTS Core Network (CN). Facilita lo scambio di informazioni relative all’autenticazione dell’utente, agli aggiornamenti sulla posizione e ai dati degli abbonati.
9. Interfaccia Gs:
- Interfaccia tra SGSN e MSC/VLR:
- L’interfaccia Gs collega il Serving GPRS Support Node (SGSN) con il Mobile Switching Center (MSC) e il Visitor Location Register (VLR) nella UMTS Core Network (CN). Supporta il coordinamento dei servizi a commutazione di circuito, come le chiamate vocali, in una rete UMTS.
10. Interfaccia Gi:
- Interfaccia per la connettività a reti dati a pacchetto esterne:
- L’interfaccia Gi collega il Serving GPRS Support Node (SGSN) con reti dati a pacchetto esterne, come Internet. Consente la comunicazione di dati a pacchetto tra la rete UMTS e le reti esterne, consentendo agli utenti di accedere ai servizi Internet.
11. Interfaccia Gn:
- Interfaccia tra SGSN e GGSN:
- L’interfaccia Gn collega il Serving GPRS Support Node (SGSN) con il Gateway GPRS Support Node (GGSN) nella UMTS Core Network (CN). Facilita il trasferimento dei dati utente e della segnalazione tra SGSN e GGSN, supportando la fornitura di servizi a commutazione di pacchetto.
12. Interfaccia GP:
- Interfaccia tra GGSN e reti dati a pacchetto esterne:
- L’interfaccia Gp collega il Gateway GPRS Support Node (GGSN) con reti dati a pacchetto esterne, come Internet. Consente il trasferimento dei dati dell’utente tra la rete UMTS e le reti esterne, consentendo agli utenti di accedere ai servizi Internet.
13. Interfaccia Gb:
- Interfaccia per la connettività a reti dati a pacchetto esterne:
- L’interfaccia Gb collega il Gateway GPRS Support Node (GGSN) con reti dati a pacchetto esterne, come Internet. Facilita il trasferimento dei dati dell’utente tra la rete UMTS e le reti esterne, consentendo l’accesso a Internet e altri servizi a commutazione di pacchetto.
14. Gr Interfaccia:
- Interfaccia tra HLR e VLR:
- L’interfaccia Gr collega l’Home Location Register (HLR) con il Visitor Location Register (VLR) nella UMTS Core Network (CN). Supporta lo scambio di dati e informazioni degli abbonati relativi agli aggiornamenti e all’autenticazione della posizione dell’utente.
15. Interfaccia Gd:
- Interfaccia tra MSC e HLR:
- L’interfaccia Gd collega il Mobile Switching Center (MSC) con l’Home Location Register (HLR) nella UMTS Core Network (CN). Facilita lo scambio di segnalazioni e dati utente relativi ai servizi a commutazione di circuito, comprese le chiamate vocali.
In sintesi, l’architettura UMTS prevede una complessa rete di interfacce che consentono la comunicazione e il coordinamento tra i vari elementi della rete. Queste interfacce facilitano lo scambio di segnali e dati utente, supportando la fornitura di servizi sia a commutazione di circuito che a commutazione di pacchetto all’interno della rete UMTS.