М И Р

С В Я З И

 

X. КААРАНЕН, А. АХТИАЙНЕН,

Л.ЛАИТИНЕН, С НАЙЯН, В. НИЕМИ

 

 

Сети UMTS.

Архитектура,

мобильность,

сервисы

 

 

 

Перевод с английского

Н.Л. Бирюкова

ТЕХНОСФЕРА

Москва

2007

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Предисловие

 

Благодарности

 

ЧАСТЬ 1

 

Глава 1. Введение

 

1.1.  Процесс стандартизации систем 3G

1.2.  Введение в архитектуру сетей 3G

1.2.1.  Концептуальная сетевая модель

1.2.2.  Структурированная сетевая архитектура

1.2.3.  Архитектура управления ресурсами

1.2.4. Архитектура каналов UMTS

 

Глава 2. Эволюция от GSM к многостанционному доступу UMTS

 

2.1. От аналоговой передачи к цифровой

2.2.  От цифровой передачи к изобилию услуг

2.3.  Прыжок в мир пакетов и высоких скоростей

2.4.  3GPP версии 99

2.5.  3GPP версии 4 (3GPP R4)

2.6.  Пятая версия 3GPP (3GPP R5)

2.7.  Тенденции развития после 3GPP версии R5

 

ЧАСТЬ 2

 

Глава 3. Основные структурные проблемы мобильных сетей

 

3.1.  Ограничения радиосвязи

3.2.  Принципы сотовой системы радиосвязи

3.3.  Методы многостанционного доступа

3.4.  Мобильность устройств

3.5.  Сетевой транспорт

3.6. Транспортные возможности сети UMTS

3.6.1. Асинхронный режим передачи — ATM в UMTS

3.6.2.  Транспортные функции на основе IP

3.7. Управление сетью

3.7.1. Высокоуровневая архитектура системы управления сетью.........

3.8. Частотный диапазон и регулирование радиочастот

3.8.1. Распределение спектра в UMTS

 

Глава 4. Обзор технологий радиодоступа UMTS

 

4.1.  Суть метода WCDMA  

4.1.1.  Основные принципы 

4.1.2.  Радиоканалы WCDMА

4.1.3.  Структура цикла WCDMA

4.2.  HSDPA — улучшенная версия WCDMA

4.2.1.  Введение

4.2.2.  Преимущества и недостатки

4.2.3.  Основная идея

4.2.4. Адаптивная модуляция и кодирование — АМС

4.2.5.  Гибридная система автоматического запроса повторной передачи HARQ

4.2.6.  Быстрое планирование

4.2.7.  Незаметная смена соты

4.2.8.  Обсуждение архитектуры и принципов работы  

4.3.  GSM/EDGE

4.3.1.  Основные принципы

4.3.2.  Радиоканалы и структуры циклов

4.3.3.  Обшая система пакетной передачи GPRS

4.3.4.  Повышенная скорость передачи данных в GSM.

Эволюция GSM-EDGE

4.4. Технология беспроводной ЛВС-БЛВС (WLAN)

4.4.1.  Физические методы

4.4.2.  Управление доступом к среде передачи — MAC

4.4.3.  Строение сети

 

Глава 5. Сети радиодоступа UMTS

 

5.1.  Структура UTRAN

5.2.  Базовая станция БС (узел В)

5.2.1.  Структура базовой станции

5.2.2.  Метод модуляции

5.2.3.  Методы приема

5.2.4.  Емкость соты

5.2.5.  Функции управления БС

5.3.  Контроллер радиосети — RNC

5.3.1.  Управление радиоресурсами RRM

5.3.2.  Функции управления сетью доступа UTRAN

 

Глава 6. Базовая сеть UMTS

 

6.1. Архитектура базовой сети UMTS

6.1.1.  Элементы базовой сети, общие для всех областей и подсистем

6.1.2. Домен коммутации каналов КК

6.1.3. Домен коммутации пакетов КП

6.2.  Задачи и функции управления в базовой сети

6.2.1.  Управление мобильностью ММ

6.2.2.  Управление средствами связи СМ

6.3. Тарификация, выставление счетов и учет

6.3.1. Тарификация и учет

6.3.2.  Выставление счетов

6.4.  Подсистема мультимедиа IP (IMS)

6.5.  Основы построения мультимедийной подсистемы IP

6.6. Объекты и функции IMS

6.6.1.  Функции управления сеансом CSCF

6.6.2.  База данных

6.6.3.  Функции взаимодействия

6.6.4.  Функции предоставления услуг

6.6.5.  Функции поддержки

6.6.6.  Функции тарификации

 

Глава 7. Оконечные устройства системы UMTS

 

7.1.  Структура мобильного телефона

7.2. Отличия терминалов

7.3.  Возможности оконечных устройств

7.4.  Подписка в системе UMTS

7.5.  Интерфейс пользователя (человеко-машинный интерфейс)

 

Глава 8. Услуги в среде UMTS

 

8.1.  Обшие сведения об услугах  

8.1.1.  Чего в действительности хотят пользователи

8.1.2.  Как мы можем на этом заработать

8.1.3.  Какие принципы проектирования комплексной системы наиболее адекватны

8.1.4. Отличаются ли услуги в мобильных сетях от уже существующих   услуг  фиксированных сетей

8.2.  Качество обслуживания (QoS)

8.2.1.  Классы трафика и показатели качества QoS

8.2.2.  Механизмы качества QoS

8.2.3.  Протокол резервирования ресурсов (RSVP)

8.2.4. Дифференцированные услуги (DiffServ)

8.2.5.  Многопротокольная коммутация с использованием меток — технология MPLS

8.3. Подсистемы услуг

8.3.1. Услуги, унаследованные от GSM

8.3.2.  Прикладные инструментальные средства модуля идентификации абонента USAT

8.3.3.  Средства просмотра (браузеры)

8.3.4.  Услуги по передаче информации о месте нахождения пользователя LCS

8.3.5.  Обмен сообщениями при предоставлении услуг IMS

8.3.6.  Услуга IMS — присутствие

8.4.  Заключение

 

Глава 9. Безопасность в среде UMTS

 

9.1. Безопасность доступа в UMTS

9.1.1.  Наследие систем 2-го поколения (2G)

9.1.2.  Взаимная аутентификация

9.1.3.  Криптография для аутентификации

9.1.4.  Временные идентификаторы

9.1.5.  Шифрование в сети UTRAN

9.1.6.  Зашита целостности сигнализации при управлении радиоресурсами RRC

9.1.7.  Краткая информация о безопасности доступа  

9.2. Дополнительные средства обеспечения безопасности в системах 3GPP R99    318

9.2.1.  Индикатор шифрования

9.2.2.  Идентификация оборудования пользователя UE  

9.2.3.  Безопасность услуг по определению местоположения LCS

9.2.4. Аутентификация в направлении от абонента к модулю идентификации абонента USIM

9.2.5.  Безопасность в прикладных инструментальных средствах универсального модуля идентификации абонента USIM

9.3. Аспекты безопасности на уровне системы и сети

9.3.1. Типичные атаки на безопасность

9.3.2. Обзор безопасности сетевого домена 3GPP

9.3.3.  Набор протоколов IP-безопасности — IPSec

9.3.4.  Механизм защиты протокола мобильных приложений — MAPSec

9.4.  Зашита приложений и услуг

9.4.1.  Безопасность мультимедийной IP-подсистемы IMS

9.4.2.  Примеры механизмов безопасности на прикладном уровне

9.4.3.  Безопасность сеансового уровня 

9.4.4.  Механизмы ААА

9.5.  Правомерное прослушивание

 

ЧАСТЬ 3

 

Глава 10. Протоколы UMTS

 

10.1.   Эталонные архитектуры протоколов 3GPP

10.1.1.  Эталонная модель протокола радиоинтерфейса

10.1.2.  Эталонная модель протокола UTRAN

10.1.3.  Эталонная модель протокола базовой сети CN

10.2. Архитектура взаимодействия протоколов UMTS

10.3.  Протоколы транспортной сети

10.3.1. Архитектура протокола транспортной сети

10.3.2. Физический уровень WCDMA на интерфейсе Uu

10.3.3.  Интерфейсы и организация магистральной сети

10.3.4.  Протоколы транспортной сети UMTS

10.4.  Протоколы радиосети

10.4.1.  Плоскость управления радиосети

10.4.2.  Пользовательская плоскость радиосети

10.5.  Системные сетевые протоколы

10.5.1.  Протоколы вне уровня доступа

10.5.2.  Плоскость управления между узлами базовой сети CN

10.5.3.  Плоскость пользователя в сетевой системе

10.6.  Итоговый обзор сетевых протоколов UMTS

10.7.  Обзор протоколов IMS

 

Глава 11. Примеры процедур

 

11.1. Элементарные процедуры

11.1.1.  Поиск (пейджинг)

11.1.2.  Установление соединений RRC

11.1.3.  Обоснование операции

11.1.4. Аутентификация и управление безопасностью

11.1.5.  Операция установления с распределением радиоканала доступа RAB  

11.1.6.  Работа (элементарные рабочие операции)

11.1.7.  Операции разъединения и освобождения радиоканалов RAB

11.1.8.  Освобождение соединения RRC

11.2.  Примеры процедур RRM

11.2.1.  Режим мягкой передачи обслуживания — добавление

и удаление канала

11.2.2.  Перераспределение SRNS — при коммутации каналов

11.2.3.  Межсистемная передача обслуживания от UMTS к GSM — коммутация каналов

11.3.  Примеры процедур управления мобильностью ММ

11.3.1.  Обновление соты

11.3.2.  Обновление зоны URA   

11.3.3.  Обновление местоположения в домене КК базовой сети CN

11.3.4.  Обновление области маршрутизации в домене КП базовой сети

11.4.  Пример процедуры управления вызовом СС

11.5.  Пример передачи пакетов данных

11.6.  Примеры мультимедийных услуг IPIMS

11.6.1.  Пример регистрации IMS

11.6.2.  Пример сеанса IMS

 

 

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ