Architektura Uniwersalnego Systemu Telekomunikacji Ruchomej (UMTS) została zaprojektowana w celu świadczenia usług szybkiej komunikacji mobilnej, w tym głosu i danych. Składa się z różnych elementów sieciowych, które komunikują się poprzez zdefiniowane interfejsy. Interfejsy te odgrywają kluczową rolę w ułatwianiu bezproblemowej komunikacji i koordynacji pomiędzy różnymi elementami sieci UMTS. Przyjrzyjmy się kluczowym interfejsom w architekturze UMTS:
1. Uu Interfejs:
- Interfejs lotniczy:
- Interfejs Uu, znany również jako interfejs radiowy, to bezprzewodowe łącze pomiędzy sprzętem użytkownika (UE) a siecią naziemnego dostępu radiowego UMTS (UTRAN). Ułatwia transmisję głosu i danych pomiędzy urządzeniami mobilnymi (UE) a siecią UTRAN, obejmując takie aspekty, jak sygnalizacja radiowa i przesyłanie danych.
2. Iu Interfejs:
- Interfejs pomiędzy UTRAN i siecią szkieletową:
- Interfejs Iu łączy naziemną sieć dostępu radiowego UMTS (UTRAN) z siecią rdzeniową UMTS (CN). Umożliwia wymianę danych sygnalizacyjnych i użytkowych pomiędzy radiową siecią dostępową a elementami sieci rdzeniowej.
- Iu-CS (z przełączaniem obwodów) i Iu-PS (z przełączaniem pakietów):
- Interfejs Iu jest dalej podzielony na podinterfejsy Iu-CS i Iu-PS, aby obsługiwać zarówno usługi z komutacją obwodów, jak i usługi z komutacją pakietów. Iu-CS jest przeznaczony do obsługi usług transmisji głosu i danych z komutacją łączy, natomiast Iu-PS jest przeznaczony do usług z komutacją pakietów, takich jak przeglądanie Internetu i pobieranie danych.
3. Iur Interfejs:
- Interfejs międzywęzłowy B:
- Interfejs Iur łączy różne węzły B w ramach naziemnej sieci dostępu radiowego UMTS (UTRAN). Ułatwia komunikację i koordynację między węzłami B, obsługując takie funkcje, jak miękkie przełączanie i równoważenie obciążenia pomiędzy sąsiednimi stacjami bazowymi.
4. Iub Interfejs:
- Interfejs pomiędzy węzłem B a kontrolerem sieci radiowej (RNC):
- Interfejs Iub łączy węzeł B (stację bazową) z kontrolerem sieci radiowej (RNC) w ramach naziemnej sieci dostępu radiowego UMTS (UTRAN). Umożliwia wymianę informacji sterujących i danych użytkownika pomiędzy stacją bazową a RNC.
- Transport danych użytkownika i sygnalizacja:
- Iub przenosi zarówno dane użytkownika, jak i informacje sygnalizacyjne. Odpowiada za efektywny transport danych i koordynację różnych funkcji zarządzania zasobami radiowymi pomiędzy Węzłem B i RNC.
5. Interfejsy Iu-CS i Iu-PS:
- Podstawowe interfejsy sieciowe dla usług z komutacją łączy i usług z komutacją pakietów:
- Interfejsy Iu-CS i Iu-PS łączą sieć rdzeniową UMTS (CN) z siecią naziemnego dostępu radiowego UMTS (UTRAN) w celu obsługi usług z komutacją obwodów i usług z komutacją pakietów.
- Iu-CS dla usług z komutacją obwodów:
- Iu-CS jest dedykowany do obsługi usług z komutacją łączy, w tym połączeń głosowych. Łączy Mobilne Centrum Łączności (MSC) w sieci rdzeniowej z siecią UTRAN, umożliwiając ustanawianie i zarządzanie połączeniami z komutacją łączy.
- Iu-PS dla usług z komutacją pakietów:
- Iu-PS obsługuje usługi z komutacją pakietów, ułatwiając transport pakietów danych pomiędzy SGSN (węzłem obsługującym GPRS) a siecią UTRAN. Interfejs ten ma kluczowe znaczenie dla świadczenia usług szybkiej transmisji danych, w tym dostępu do Internetu i strumieniowego przesyłania multimediów.
6. Interfejs Ic:
- Interfejs do współpracy z sieciami zewnętrznymi:
- Interfejs Ic łączy sieć rdzeniową UMTS (CN) z sieciami zewnętrznymi, umożliwiając współpracę z innymi systemami komunikacyjnymi, takimi jak publiczna komutowana sieć telefoniczna (PSTN) czy Internet. Obsługuje funkcje takie jak przekierowywanie połączeń i łączność z usługami zewnętrznymi.
7. Gb Interfejs:
- Interfejs pomiędzy SGSN i BSS:
- Interfejs Gb łączy węzeł obsługujący GPRS (SGSN) z systemem stacji bazowej (BSS) w sieci GSM/EDGE (Global System for Mobile Communications/Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Umożliwia wymianę danych sygnalizacyjnych i użytkownika dla usług z komutacją pakietów w sieci GPRS (General Packet Radio Service).
8. Gr Interfejs:
- Interfejs pomiędzy SGSN i HLR:
- Interfejs Gr łączy węzeł obsługujący GPRS (SGSN) z rejestrem lokalizacji domowej (HLR) w sieci szkieletowej UMTS (CN). Ułatwia wymianę informacji związanych z uwierzytelnianiem użytkowników, aktualizacjami lokalizacji i danymi abonenta.
9. Interfejs Gs:
- Interfejs pomiędzy SGSN i MSC/VLR:
- Interfejs Gs łączy węzeł obsługujący GPRS (SGSN) z centralą telefonii komórkowej (MSC) i rejestrem lokalizacji gości (VLR) w sieci szkieletowej UMTS (CN). Obsługuje koordynację usług z komutacją łączy, takich jak połączenia głosowe, w sieci UMTS.
10. Interfejs Gi:
- Interfejs do połączenia z zewnętrznymi sieciami pakietowymi:
- Interfejs Gi łączy węzeł obsługujący GPRS (SGSN) z zewnętrznymi sieciami danych pakietowych, takimi jak Internet. Umożliwia komunikację pakietową pomiędzy siecią UMTS a sieciami zewnętrznymi, umożliwiając użytkownikom dostęp do usług internetowych.
11. Interfejs Gn:
- Interfejs pomiędzy SGSN i GGSN:
- Interfejs Gn łączy węzeł obsługujący GPRS (SGSN) z węzłem pomocniczym Gateway GPRS (GGSN) w sieci szkieletowej UMTS (CN). Ułatwia przesyłanie danych użytkownika i sygnalizacji pomiędzy SGSN i GGSN, wspierając świadczenie usług z komutacją pakietów.
12. Interfejs GP:
- Interfejs pomiędzy GGSN i zewnętrznymi sieciami pakietowymi:
- Interfejs Gp łączy węzeł wsparcia GPRS bramy (GGSN) z zewnętrznymi sieciami danych pakietowych, takimi jak Internet. Umożliwia przesyłanie danych użytkownika pomiędzy siecią UMTS a sieciami zewnętrznymi, umożliwiając użytkownikom dostęp do usług internetowych.
13. Gb Interfejs:
- Interfejs do połączenia z zewnętrznymi sieciami danych pakietowych:
- Interfejs Gb łączy węzeł obsługi GPRS bramy (GGSN) z zewnętrznymi sieciami danych pakietowych, takimi jak Internet. Ułatwia przesyłanie danych użytkownika pomiędzy siecią UMTS a sieciami zewnętrznymi, umożliwiając dostęp do Internetu i innych usług z komutacją pakietów.
14. Gr Interfejs:
- Interfejs pomiędzy HLR i VLR:
- Interfejs Gr łączy rejestr lokalizacji domowej (HLR) z rejestrem lokalizacji gości (VLR) w sieci szkieletowej UMTS (CN). Obsługuje wymianę danych abonenta oraz informacji związanych z aktualizacjami lokalizacji użytkowników i uwierzytelnianiem.
15. Interfejs Gd:
- Interfejs pomiędzy MSC i HLR:
- Interfejs Gd łączy centralę komutacyjną (MSC) z rejestrem lokalizacji domowej (HLR) w sieci szkieletowej UMTS (CN). Ułatwia wymianę danych sygnalizacyjnych i użytkowników związanych z usługami z komutacją łączy, w tym z połączeniami głosowymi.
Podsumowując, architektura UMTS obejmuje złożoną sieć interfejsów, które umożliwiają komunikację i koordynację pomiędzy różnymi elementami sieci. Interfejsy te ułatwiają wymianę sygnałów i danych użytkownika, wspierając świadczenie zarówno usług z komutacją łączy, jak i usług z komutacją pakietów w sieci UMTS.