Universidad de Cuenca Facultad de Ingeniería Redes Móviles Resumen Arquitectura de UMTS Esta arquitectura se defne de agrupaciones de elementos uncionales e interaces. Para comprender UMTS se tiene en consideración lo siguiente: -
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UE (Equ (Equipo ipo de usua usuari rio) o)..- Es el que disti disting ngue ue la dier dieren enci cia a entre entre un USM (UMTS Su!scri!er ndentit" Module) " el equipo mó#il (ME). $a USM es la tar%eta que identifca al usuario de una red UMTS. El &' &' (&cces (&cceso o ed) ed) " (') (n*cleo (n*cleo ed) ed) est+n est+n separado separados s por por un punto de reerencia llamado $U
,entro de ' se dispone de tres ser#icios: -
ed de Ser# Ser#ic icio ios s S' (Ser (Ser#i #ice ce 'et 'etor or/) /)..- es la red que que el usuar usuario io accede en un momento dado. ed pro propi pia a 0' 0' (0om (0ome e 'et 'etor or/) /)..- Es Es la red red del del ope opera rado dorr al que que el el usuario esta a!onado. ed de Tr+ns r+nsito ito T' (Tra (Trans nsit it 'eto 'etor/ r/). ).-- Es la red desti destino no donde donde se encuentra el interlocutor.
$os equipos de usuario ingresan a la red atre#es la intera1 de radio Uu a tra#2s de estaciones terrestres terrestres por eso se le l e da el nom!re de UT&' UT&' (UMTS ter terrenal nal adio dio &cce ccess 'et etor/ or/). En la fgur gura 3 se pue puede #er los los componentes mencionados mencionados anteriormente anteriormente " la comunicación entre la red de acceso " el n*cleo de red a tra#2s de la intera1 $u. $a red UT&' se encarga de transportar datos de usuario 4asta el n*cleo de red. En el ' se encuentran los recursos de conmutación " transmisión para completar el tra"ecto de comunicación 4acia el a!onado remoto.
Figura 1 Arquitectura básica UMTS
Arquitectura de UMTS release 99
Esta arquitectura se plantea como la e#olución de 5PS6E,5E el principal o!%eti#o de las especifcaciones 75PP es dar !ases para el despliegue de los primeros sistemas UMTS Por ellos 4a" que anali1ar la arquitectura de 5SM 65PS. $a arquitectura UMTS es mu" similar a 5SM65PS la dierencia es que 5SM tiene dos componentes adicionales que son la estación mó#il (MS) " la SM. Red de Acceso. $a red de acceso de 5SM se denomina su!sistema de estaciones !ase 8SS (8ase station su!s"stem) " por las estaciones !ase 8TS (8ase Transcei#er S"stem) " sus controladores 8S (8ase Station ontroller). $as 8TS se encargan de la comunicación con las estaciones mó#iles para ello dispone de una o dos pares de portadoras dependiendo del tr+fco adem+s mediante multiplicación por di#isión de tiempo di#ide cada portadora en 9 canales sicos. $a asignación de canales de radio se encarga la 8S "a que esta puede mane%ar #arias 8TS se comunica mediante la intera1 &!is " la comunicación entre 8S " MS es mediante la intera1 & adem+s estas interaces est+n !asados en sistemas primarios ;<=9>!ps (E3) con uno o m+s canales para se?ali1ación " el resto para tr+fco de usuario (@o1 datos). En la Aigura ; se puede #er las interaces " la comunicación entre 8TS " 8S 8S " MS. En las interaces &!is " Uu se emplea el protocolo $&P, ($in/ &ccess Procedure or , 4an nel) " su #ariante para enlaces radio $&P,m. El transporte de la se?ali1ación en la intera1 & se eect*a mediante los protocolos SP (Signalling onnection ontrol Part) " MTP (Message Transer Part) del SSB (Signalling S"stem 'um!er B).
Figura 2 Interfaces Abis, A
Ncleo de Red $os registros del su!sistema de red son los siguientes: C 0$ (0ome $ocation egister): Es la !ase de datos principal de una red 5SM en la que se almacena la inormación de sus a!onados. C @$ (@isitor $ocation egister): &lmacena inormación temporal de los mó#iles que se encuentran !a%o su +rea de inDuencia.
C E(Equipment dentit" egister): 8ase de datos donde se almacena inormación relati#a a terminales. Su principal utilidad es impedir el acceso a la red de terminales ro!ados. C &u (&ut4entication enter): &lmacena de manera centrali1ada los par+metros relacionados con la seguridad " pri#acidad de las comunicaciones. Arquitectura Inicial de UMTS 'o parecen eistir grandes dierencias entre las arquitecturas de una red UMTS Release FF " de una red 5SM65PS. Eiste una nue#a intera1 lur sin equi#alente en 5SM que permite la comunicación directa entre '. Esta intera1 permite el soporte de traspasos sua#es (Sot-0G) entre estaciones !ase que pertenecen a distintos '. $a comunicación entre la red de acceso " el n*cleo de red se eect*a a tra#2s de la intera1 $u que conecta a cada ' con una MS " un S5S'. So!re esta intera1 se transporta el tr+fco de usuario " la se?ali1ación mó#il-red 4acia el dominio S o PS seg*n se trate de una comunicación modo circuito o modo paquete respecti#amente. Una no#edad importante de UMTS con respecto a 5SM65PS es el empleo de &TM &s"nc4ronous Transer Mode) como tecnologa de transporte en la red de acceso. Para transportar los Du%os de usuario entre el mó#il " el n*cleo de red es necesario pasar a tra#es de los d%stintos elementos e interaces defnidos entre am!os etremos. $os protocolos del estrato de acceso son los responsa!les de lle#ar a ca!o esta tarea. &s los protocolos radio son los encargados de transportar los Du%os de usuario so!re la intera1 Uu. $os protocolos radio inclu"en los !loques (adio esource ontrol) $ (adio $in/ ontrol) M& (Medium &ccess ontrol) P,P (Pac/et ,ata on#ergence Protocol) " P0H (ri#el tsico de la intera1 radio). 'ótese que estos protocolos se desarrollan en su ma"or parte entre el equipo de usuario " el '. En la intera1 $u! se puede o!ser#ar el empleo de &TM so!re el medio sico que m+s contenga en cada caso (E3 E7 STM-3 etc). Por encima de &TM se usan los protocolos de adopción &&3; (&TM &daptation $a"er ;) " S&&$ (Signalling &TM &daptation $a"er). $a capa -&$; se emplea para el transporte de las tramas radio pre#iamente encapsuladas so!re el crotocolo AP (Araming Protocol). !a Transición de "SM#"$RS a UMTS •
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$a intera1 radio Um est+ !asada en una com!inación de t2cnicas de multipleado por di#isión en recuencia (A,M&) " en el tiempo (T,M&): cada estación !ase dispone de uno o m+s pares de portadoras cada una de ellas con oc4o canales multipleados en el tiempo. El tr+fco de usuario so!re las interaces &!is " & se eect*a so!re circuitos de 3I /!it6s sufcientes para transportar una con#ersación (códec 37 /!it6s) o datos modo circuito (4asta FI<< !it6s). Para #o1 " datos modo circuito el n*cleo de red 4ace uso de una red teleonica constitui- da por centrales MS interconectadas mediante circuitos de I= /!it6s.
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Para ser#icios de datos modo paquete (5PS) el n*cleo de red empleas conmutadoras de paquetes (S5S' " 55S') interconectadas mediante una red de paquetes !asada en el protocolo P (nternet Protocol). En la red de acceso se emplean mane%adores de paquetes (PU) que terminan los circuitos de 3I /!it6s de los canales radio reser#ados para el ser#icio 5PS. El intercam!io de paquetes entre las PU " el J!ac/!oneJ 5PS se eect*a so!re enlaces Arame ela".
%&'!UCI'N (% !A AR)UIT%CTURA UMTS El desarrollo de las primeras especifcaciones de UMTS se produce en un momento en el que a populari1ación de nternet se encuentra en pleno auge. $a continua prolieración de nue#as aplicaciones " la economa de escala conducen al despliegue masi#o de redes !asadas en el protocolo P (nternet Protocol) tanto en el +m!ito pri#ado como en el p*!lico. $a arquitectura inspirada en las redes de teleona P consiste esencialmente en reempla1ar las centrales teleónicas " la red de circuitos que la interconecta por pasarelas unidas entre s mediante un J!ac/!oneJ P.
