Функции управления в UTRAN

Среди функций управления, выполняемых UTRAN, выделим следующие:

  • Передача системной информации;
  • Обеспечение доступа UE к сети и организация канала сигнализации;
  • Обеспечение мобильности на уровне UTRAN;
  • Управление базами данных;

Основную системную информацию передают по логическому каналу BCCH. Канал BCCH имеет блочную структуру (рис. 1.). Постоянно идет передача головного блока MIB (Master Information Block) и различных системных блоков SIB — System Information Block (например, SIB информирует UE о таймерах и счётчиках в различных состояниях).

Структура кнанала BCCH

Рис.1. Структура кнанала BCCH

При подключении UE к сети между UE и SRNC, а далее между UE и ядром сети организуют сигнальное соединение для передачи с подтверждением сообщений высших уровней.

С этой целью UTRAN выделяет сигнальный радиоканал между UE и UTRAN SRB – Signaling Radio Bearer.

Протоколы радиоинтерфейса имеют трехуровневую структуру (рис. 2).

 Архитектура радиоинтерфейса UTRA-FDD

Рис. 2. Архитектура радиоинтерфейса UTRA-FDD

 

На физическом уровне (PHY) формируют физические каналы. На этом уровне (L1) реализуют все функции, связанные с непосредственной передачей информации по радиоканалу:

  1. модуляцию и демодуляцию,
  2. синхронизацию , управление мощностью передатчиков,
  3. кодирование и т.д.

Транспортные и логические каналы существуют на втором уровне (L2). Протоколы этого уровня разбиты на два подуровня: MAC(Medium Access Control) и RLC (Radio Link Control). Физический уровень представляет услуги MAC уровню через транспортные каналы, которые апределяют, как и с какими характереистиками предают данные. Mac уровень, в свою очередь, представляют услуги уровню RLC через логические каналы. Логические каналы различают по типу передаваемых данных.

На уровне MAC происходит:

  • прикрепление логических каналов к соответствующим транспортным,
  • выбор формата передачи в зависимости от скорости передачи источника информации
  • управление приоритетами;
  • распределение канального ресурса между отдельными абонентами на общих транспортных каналах.
  • мониторинг объема передаваемой информации;

Модули программного обеспечения MAC

Программное обеспечение MAC состоит из ряда модулей показанных на рис. 3.

 Структура MAC

Рис. 3. Структура MAC.

Mac-b обрабатывает канал системной информации BCCH (находится в каждом UE и Node B для каждой соты).

MAC-c/sh/m обрабатывает общие каналы управления и трафика: PCCH, CCCH, CTCH (иногда BCCH при передаче его информации через FACH), а также каналы мультимедийного вещания MTCH, MSCH, MCCH.

Этот модуль размещён в SRNC (один для каждой соты) и в каждом UE. Кроме того , может существовать модуль Mac-m, который UE использует при селективном приеме MBMS из нескольких соседних сот .

Mac-d обрабатывает информацию выделенных каналов (DCCH и DTCH). Модуль размещен в SRNC(один для каждого UE, имеющего DCH) и в UE. Модуль Mac-d соединен с Mac-c/sh/m, что позволяет передавать и принимать сообщения индивидуальных пользователей через общие каналы управления и  трафика. Модуль Mac-d так же имеет выходы на модули Mac – e/es и Mac-hs, обрабатывающие пакеты (фрагменты ) информационного потока Mac PDU(Mac Protocol Data Unit) при высокоскоростной пакетной передаче данных.

 

Работа модулей Mac-e/es и Mac-hs в UE и в UTRAN

Рассмотрим работу модулей Mac-e/es и Mac-hs в UE и в UTRAN. В UE Mac-hs обрабатывает принимаемые по каналу HS-DSCH пакеты. На основе проверки контрольной суммы на физическом уровне на Mac уровне в рамках HARQ протокола происходит генерация подтверждений ACK или не подтверждений NACK. Далее из MAC PDU изымают Mac-hs заголовок и Mac-d PDU через модуль Mac-d доставляют на следующий RLC-уровень.

При передаче пакетов вверх Mac –e/es модуль обеспечивает их буферизацию и повторную передачу при отсутствии подтверждений в соответствии с HARQ-протоколом. Модуль Mac-e/es так же определяет выбор формата передачи E-DCH Transport Format Combination на линии вверх.

В направлении вниз со стороны UTRAN Mac-hs устанавливает порядок передачи(очередность) и формат кадров отдельных пользователей по каналу HS-DSCH. Внутри Mac-hs создаются HARQ модули для каждого пользователя, обеспечивающие при необходимости повторную передачу  непринятых пакетов. В направлении вверх различают модули Mac-e, который обеспечивает приём пользовательских пакетов и процедуры HARQ. Кроме того, каждый Node B  содержит специальный планировщик (Scheduler) каналов E-DCH, распределяющий канальный ресурс каналов E-DCH в соте между  пользователями . Наконец , SRNC содержит модуль Mac-es, задачей которого является восстановление потока данных, в частности при мягком хэндовере.

 

RLC-уровень

RLC-уровень предоставляет услуги протоколам более высоких уровней через точки входа SAP (Service Access Point), которые предписывают RLC –алгоритмы  обработки сигналов. При передаче сигнализации (control plane) протоколы RLC-уровня обрабатывают сигналы 3-го уровня (L3) RRC (Radio Resource Control).

При передаче данных (user plane) могут быть задействованы протоколы PDCP и BMC. PDCP (Packet Data Convergence Protocol) используют только для обработки пакетов данных при пакетной передаче. PDPC сжимает заголовки пакетов и нумерует их при передаче с подтверждением. BMC (Broadcast/Multicast Control Protocol) обрабатывает пакеты, передаваемые по каналам общего и группового вещания из вещательного центра. На транспортном уровне эти пакеты следуют по каналу FACH.

На уровне RLC производят:

  • Сегментацию и восстановление (объединение) данных;
  • Формирование пакетов и их заполнение;
  • Обеспечение требуемого режима передачи;
  • Повторную передачу при наличии ошибок;
  • Обеспечение последовательности передаваемых пакетов;
  • Шифрование при пакетной передаче данных.

 

В UTRAN используют три варианта обработки пакетов на RLC-уровне.

RLC может быть прозрачен (transparent mode-Tr) для передаваемой информации. Это, как правило, информация , потокового и разговорного классов трафика. При этом данные не сегментируют и к ним не  добавляют заголовков RLC-протокола. Шифрацию этих потоков, как было сказано, осуществляют на MAC-уровне.

При передаче пакетов возможны режимы без подтверждения и с подтверждением. При передаче без подтверждения (Unacknowledged Mode UM) доставка данных не гарантирована. При передаче с подтверждением (Acknowledged Mode — AM) работает алгоритм автоматической повторной передачи ARQ (Automatic Repeat Request), обеспечивающий доставку пакетов без ошибок. Качеством связи (оценка по числу ошибочно переданных пакетов и задержке при передаче) управляют по протоколу RRC, устанавливая допустимое число повторных передач и допустимую задержку. В режимах UM и AM к передаваемым пакетам добавляют заголовки RLC. Соответственно приходящие на RLC- уровень данные поступают через три логических входа SAP (точки доступа): Tr-SAP, AM-SAP и UM-SAP.

При передаче сообщений сигнализации RLC-уровень обеспечивает сигнальный сквозной радиоканал SRB(Signaling Radio Bearer). При передаче трафика соответствующий канал называют радиоканалом RB(Radio Bearer). Если при передаче задействованы протоколы PDCP или BMC, то они участвуют в создании RB.

Отличные хостелы и отели в Санкт-Петербурге на http://www.friendsplace.ru/.

Советую также прочитать статьи:

– Процессы, протекающие при выполнении межсистемного хэндовера

– Процессы, протекающие при выполнении мягкого хэндовера

– Каналы в стандарте UMTS

– Типы хэндоверов в стандарте UMTS

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *