Architektura sieci 3G
System UMTS będzie charakteryzował się hierarchiczną architekturą, tzn. że na
obszarach o dużym ruchu, w budynkach komórki będą miały wielkość
kilkudziesiąciu metrów (tzw. pikokomórki), w centrach miast komórki będą
kilkusetmetrowe - podobnie jak GSM 1800 (tzw. mikrokomórki), natomiast na
pozostałych obszarach przewiduje się komórki o średnicy 30-40 km, czyli
porównywalne z GSM 900 (tzw. makrokomórki). W rejonach wiata o małym
zaludnieniu, tam gdzie nie została rozwinięta klasyczna sieć łączności połaczenia
będą zapewniać systemy satelitarne.Nie znaczy to wcale, że użytkownik będzie
zmuszony posiadać kilka komórek. Będzie to jedna komórka, która będzie miała
możliwoć automatycznego przestawiania się tak aby zapewnić jak najlepsze
parametry transmisji.
W systemie UMTS do rozwiązania problemu pokrycia działaniem terenu o
zmiennych właściwościach i o stacjach ruchomych o różnym stopniu mobilności
zastosowano koncepcję nakładających się komórek:
MTS ma zapewnić dostęp radiowy do globalnej infrastruktury telekomunikacyjnej.
Dostęp ten ma być możliwy z dowolnego miejsca jak i w dowolnym czasie, za
pośrednictwem segmentu naziemnego jak i satelitarnego zarówno dla
użytkowników stacjonarnych jak i ruchomych, operujących w sieciach publicznych,
korporacyjnych lub prywatnych. Oznacza to, że system UMTS jest systemem
integrującym wszystkie systemy telekomunikacyjne. Zapewnia więc globalne
pokrycie zasięgiem swego działania oraz umożliwia dostęp do wszystkich sieci
telekomunikacyjnych, czyli teleinformatycznych, radiowych i telewizyjnych. Z tych
wszystkich faktów wynika bardzo ważna cecha: kompatybilność sprzętowa i
protokolarna wszystkich naziemnych i satelitarnych.
System UMTS składa się z wielu bloków funkcjonalnych, które zostały podzielone
na trzy podstawowe grupy:
- siec dostępu radiowego segmentu naziemnego - UTRAN (UMTS Terrestrial Radio
Access Network),
- sieć szkieletowa - CN (Core Networks),
- wyposażenie abonenta - UE (User Equipment)
Współpraca między siecią dostępu radiowego UTRAN a wyposażeniem klienta
odbywa się za pomocą interfejsu radiowego Uu, natomiast współpraca między
radiową siecią dostępową a siecią a siecią szkieletową - za pomocą
znormalizowanego interfejsu sieciowego Iu.
Zadaniem sieci UTRAN jest realizacja wszystkich procedur związanych z transmisją
radiową. Sieć szkieletowa odpowiedzialna jest za funkcje połączeniowe w obrębie
niej samej, jak i z sieciami zewnętrznymi oraz wykonuje procedury związane z
realizowanymi usługami wraz z nadzorem nad abonentem będącym w ruchu.
Wyposażenie użytkownika zapewnia poprzez system UMTS dostęp do abonenta do
usług telekomunikacyjnych.
Z achitektury komórkowej wynikają ponadto pewne zalety:
- stacje ruchome o dużym stopniu mobilności mogą być obsługiwane w
makrokomórkach, co powoduje redukcję częstości przenoszenia połączenia
pomiędzy komórkami a zatem zmniejszenie obciążenia sieci sygnałami
sterującymi
- makrokomórki pokrywają miejsca trudne do pokrycia komórkami niższego rzędu,
- makrokomórki dodają pewną nadmiarowość do systemu powodując wzrost jego
niezawodności.
Inną cechą architektury komórkowej systemu UMTS ma być stosowanie
dedykowanych stacji bazowych dla usług o charakterze rozsiewczym, takich jak
np. usługa przywołania. Przykład zasięgu działania stacji bazowej obsługującej
prezentuje poniższy rys. Zauważmy, że dedykowana stacja bazowa obsługuje
obszar kilku komórek systemu. Sygnał wywoławczy dochodzi do stacji ruchomej z
dedykowanej stacji bazowej, ale stacja ruchoma odpowiada systemowi za
pośrednictwem najbliższej standardowej stacji bazowej.
Koncepcja dedykowanej stacji bazowej do realizacji usług przywoławczych
BS - stacja bazowa
PBS - stacja bazowa dla usług przywoławczych
LE - centrala lokalna
MCN - węzeł sterowania systemem radiokomunikacyjnym