2007/02/16

UMTS R5網路地圖(1.1.4版)










1.1.4版將CAMEL重新繪製,原因是以前的圖中gsmSRF的連線有誤,很抱歉直到R6的時候才發現,現在一併更正。
070409r1版本
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Dear friends and reviewers in 3Guru News Group,

此通知更新3GPP/R5的網路地圖成1.1.2版。主要更改LCS(Location Services)的部份:

1. LMU Type A的部份與R4網路地圖1.1.2版的更正相同。
2. 加入網路元件OSA SCS (Open Service Access Service Capability Server )與一個新界面:OSA API。
請各位讀者務必以此最新地圖取代的舊版本。
歡迎評論與建議
070313r1版本
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Dear friends in 3Guru News Group,

祝各位讀者開春如意!

這則通知更新3GPP/R5的網路地圖成1.1版。春節期間隨手翻書,才發現R5(1.0版)的地圖漏掉一個很重要的界面:Iur-g,特此更正。

根據TR43.930,Iur-g可以是BSC-BSC之間,亦可以是BSC-RNC間的界面,用作radio-resource-management相關訊息的轉發,但是使用Iur-g的時候A與Gb不能使用,必須使用IuCS與IuPS界面模式。另外,Iur-g與Iur最大的差別是Iur同時可以傳遞signalling與user data,但是Iur-g只能傳遞signalling而已。

新增加一張圖UMTS-GERAN來突顯當2G/3G並存時,Iur-g如何串接BSC與RNC。
請各位讀者務必以此最新地圖取代上次的舊版本。

歡迎評論與建議
070224版本
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Dear friends in 3Guru News Group,

先祝各位讀者金豬年行金運!

這是第5篇文章,整理3GPP/R5的網路地圖。

從R5開始,正式進入Justin以往工作經驗未涉及的新領域,推算也該是目前台灣UMTS的佈署階段吧,因此格外興奮。這次為了找尋IMS的相關資料,花了很多工夫,參考許多資料,綜合繪製出原創性的網路地圖,很高興能夠將此剛出爐的資料與各位讀者分享,這些地圖或許還有錯誤,但是已經做到自己當初的承諾之一:讓讀者只要查找一張地圖,就可以窺得全豹,不需要看很多書來重新拼湊每個界面與其對應關係。 在這段工作期間,很驚訝地感受到中國大陸技術論壇風氣的崛起,回想以往R99/R4時代(約2001年開始),在台灣Google中查找資料,前幾名都是Nokia, Ericsson, Agilent, Tektronix等大廠貢獻的免費技術文件,或是芬蘭、英、美與德國等工業科技大學的教材,現在則全然不同了,一個查詢結果,大陸技術論壇竟然已經可以排滿台灣Google前150的項目,而且內容從新聞層次、政策層次、技術層次甚至測試層次都涵蓋了,普遍充實詳盡,令人目不暇給,這股動能強勁的知識交流風潮,實在是靜態台灣的借鏡。

回到主題,與R99地圖類似的編排方式,以UTRAN, GERAN, UTRAN-LCS, GERAN-LCS與CN-CAMEL來分類,新增IMS與AS共有七張地圖。 為了突顯版本間的改變,從R5開始,將新增界面以藍色字體標示,新增網路元件以粗體標示,希望幫助讀者能更快看出差異性。(但全部新增的地圖不在此限) R5的最大改變有二,一是在Uu介面引入HSDPA技術(俗稱3.5G),第一階段目標是下載峰值速率達到14.4Mbps(目前台灣網路業者宣稱2006年底預計可達到3.6Mbps,可見得第一階段都還有一段路要走),另外的改變就是增加一個IMS網路。新增的IMS也有三個發展階段,分別對應到3GPP的R5, R6與R7之中,IMS R5版本的規格已於2002年9月完成,主要定義了IMS的核心架構、網路元件功能、界面和呼叫流程等內容。

UTRAN部分:CS Core沒有改變,所有改變都發生在PS Core。因為與IMS的介接,新增了Mb, Gp與Go等三個界面。

GERAN部分:因為新增IMS而可以在GPRS手機上面實現PoC的功能,因此我加入了IMS MS的手機,另外在A與Gb界面分別引進了IuCS與IuPS,但是我很懷疑真的有operator會將BSS昇級到這個地步嗎?

UTRAN R5-LCS部份:引進獨立的SMLC,因此新增Iupc界面。

GERAN R5-LCS部分:可由Gb傳送定位資料,並在A與Gb界面分別引進了IuCS與IuPS。

CN+CAMEL部分:新增R-SGW與其對應的Mh界面。

IMS部分:是Justin原創的圖,將許多資料融合成此一張圖,IMS的功能非常複雜,希望以後有機會為各位報告我的研究心得。此IMS即是UTRAN/GERAN中右下角區塊的詳細放大。其中Gm與Ut是非常抽象的存在,我一直無法想透這兩個界面的作用,如果有專家知道,請不吝告知好嗎?

AS部分:也是Justin原創的圖,此AS是網路業者真正提供手機多媒體服務用來賺錢的平台,AS又必須搭建在CN與IMS的平台之上,所以很難表現在同一張圖上,各位可以在IMS區塊的SLF下方發現一個AS,此圖就是那個小小AS的放大圖。

各位是否驚訝於UMTS網路的複雜度有些超乎想像呢?這個網路應該是目前人類智慧所能規劃出的最佳藍圖,已經將未來NGN與FMC都考慮進去了。個人以為,如果3G不能成功,那4G也不可能來臨,因為以人類的智慧而言,UMTS已經處於通訊工程金字塔的頂端了,4G只可能搭建在這個基礎上面來設計(在此泛指UMTS網路,並不是單指WCDMA技術),換句話說,3G目前所解決的問題會成為未來4G的基礎,3G所遭遇的困難,也將是4G的困難,目前常有人將WiMAX當成4G來談,個人認為值得深思,因為正如WCDMA只是UMTS在Uu界面上的技術而已,HSPA與WiMAX也都只是無線介接技術而已,他們都需要一個可以提供寬頻呼叫、多媒體內容、即時交換與QoS的網路來支持這個無線界面,因此即使WiMAX成熟了,也將只是4G的一個無線界面而已,未來4G的網路將有大部分依然使用目前UMTS所建立的各種平台上面,這是我的基本信仰,給各位參考看看,如果您有不同意見,歡迎提出指教。

附件是R5的知識地圖,是Justin整合目前資訊所繪出最完整的地圖,各位只要查此地圖即可不必翻閱spec或業者提供的poster,未來將會慢慢加入每個介面的堆疊,方便工程師查找或內部簡報使用(請勿公開使用)。由於版權問題,請原諒無法提供可以擷取畫面或PowerPoint版本,但是高品質列印沒有問題。 礙於有限的實際工作經驗,對於spec的詮釋難免出錯,懇請各位讀者發現有誤的部份不吝指證,讓這份地圖更為正確,以利後人正確通行。

歡迎批評與建議
070214版本
3GPP, UMTS, WCDMA, 3GPP, UMTS, WCDMA, 3GPP, UMTS, WCDMA, 3GPP, UMTS

UMTS R4網路地圖(1.1.3版)








1.1.3版將CAMEL重新繪製,原因是以前的圖中gsmSRF的連線有誤,很抱歉直到R6的時候才發現,現在一併更正。
070409r1版本
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此R4網路地圖1.1.2版主要更改LCS(Location Services)的部份:

1. 關於LMU Type A 筆者至今還是沒有具體概念(很抱歉),此附件只是參考TS 23.002V4.7.0的figure 2與figure 3將LMU Type A單獨畫出,沒有新意。

2. 網路上很多學者將UMTS的Stand-alone LMU與Associated LMU分別視同為GERAN的Type A LMU與Type B LMU,為了簡化名稱起見,也依循此方式來統一稱呼。
亦即
LMU Type A : = Stand-alone LMU
LMU Type B : = Associated LMU

3. 網路元件OSA SCS (Open Service Access Service Capability Server )筆者並沒有畫在R4的LCS的地圖上,準備在R5以後的網路地圖上放入,原因是R5-IMS的地圖上對OSA SCS才看得出較為完備的說明,以此推論在R4上面施行LCS不夠普遍。

請以此最新地圖取代舊版本。
歡迎評論與建議
070313r1版本
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Dear friends in 3Guru News Group,

這是第4篇文章,繪製R4版本的UMTS網路地圖。

與R99地圖類似的編排方式,以UTRAN, GERAN, UTRAN-LCS, GERAN-LCS與CN-CAMEL來分類,共有五張地圖。

UTRAN部分很明顯看出來,R4的MSC分裂成兩個網路單元:MSC Server + CS-MGW,將控制信號與使用者資料分開,請各位別誤會IuCS介面並沒有因此變成兩條線,實體上還是一條經過CS-MGW的線,只是分成兩個網路實體元件來分工處理,MSC Server負責原本MSC的主要控制功能,而CS-MGW則負責媒體資料的轉換。也因此增加了Mc, Nc與Nb這三個介面。

除此之外,CN其它部分的功能皆與R99無異。

值得注意的是LCS部分,由於Justin不清楚user traffic會不會經過L-介面,因此暫時都以實線來描繪,但是日後Justin必須設法澄清這一個疑問。

附件是R4的知識地圖,是Justin整合目前資訊所繪出最完整的地圖,各位只要查此地圖即可不必翻閱spec或業者提供的poster,未來將會慢慢加入每個介面的堆疊,方便工程師查找或內部簡報使用(請勿公開使用)。由於版權問題,請原諒無法提供可以擷取畫面或PowerPoint版本,但是高品質列印沒有問題。

礙於有限的實際工作經驗,對於spec的詮釋難免出錯,懇請各位讀者發現有誤的部份不吝指證,讓這份地圖更為正確,以利後人正確通行。

歡迎批評與建議
070216版本

2007/02/15

UMTS R99網路地圖(1.1.4版)





1.1.4版將CAMEL重新繪製,原因是以前的圖中gsmSRF的連線有誤,很抱歉直到R6的時候才發現,現在一併更正。
070409r1版本

Dear friends in 3Guru News Group,
祝各位讀者年初開工如意!
這則通知更新3GPP/R99的網路地圖成1.1.3版。

在繪製R6的網路地圖時,仔細看了一遍手機定位技術,這才注意到R99的法規ETSI TS 123 002 (V3.6.0)(2002-09) 在4a.3.3節已經說明:(
Type A LMU is not supported in UMTS release 1999.
奇怪的是隨後又將LMU Type A畫出來(Figure 3),這種情況我認為還是以文字描述為主,因此將圖UMTS R99-LCS的Type A LMU刪除。
(
另外一點,經過許多文件的交叉閱讀後,逐漸體會出Type A LMU 並不是一種存放在MS或UE中的軟硬體功能(最初還以為是類似於A-GPS功能的中性名稱),而是真實存在的一個獨立實體,功能與Type B LMU 相同,差別只不過Type A LMU 是由MS/UE的無線介面Um/Uu來與BTS/NodeB連線,而Type B LMU 卻是經由有線的Abis/Iub介面來與BTS/NodeB連線。
也就是如下簡圖:
(
Type A LMU <--Um/Uu--> BTS/NodeB
Type B LMU <-- Abis/Iub--> BTS/NodeB
(
因此將圖GERAN R99-LCS的MS(Type A LMU)改成獨立的Type A LMU。
(
誠實地說,對於LMU的實際存在與運作,我還是充滿疑問(尤其是Type A LMU),希望以後能有機會澄清。
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請各位讀者務必以此最新地圖取代上次的舊版本。 歡迎評論與建議
070303版本
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Dear friends in 3Guru News Group,

首先祝各位讀者年終獎金大豐收!

這是第3篇文章,今天開始涉入技術議題,因為議題寫作的完成時間難以估計,以後將以不預定議題的自由方式發行,寫完的議題先刊出,希望各位讀者多多包涵這種閱讀的意外。

其實整個UMTS的關鍵技術,可以集中在一個簡單的問題上面:UMTS如何演進?
(副標題:人類如何從GSM, GPRS走向未來的4G?)

在我看來,這個答案如果要求完整與清晰,必須以一整本書來回答!

首先透視整個從R99 -> R4 -> R5 -> R6到R7的演化過程,思考為何如此演化?每個版本包含哪些網路原件與介面?每個介面上有哪些堆疊(protocol stacks)?設法說明這些堆疊分別與哪些功能或程序(procedure)相關?這些機制的原理是什麼?最後才能了解為什麼UMTS比GSM/GPRS高明。

當您攤開整個3GPP的知識地圖之後,會赫然發現UMTS涉及到的網路架構非常龐大,而我們所謂的WCDMA竟然只是其中一個Uu介面上的技術而已(雖然這個介面最複雜),充其量只是森林中的一顆巨樹,然而無論多麼巨大,獨木終難以成林,不深入了解UTRAN與CN的話,對UE的了解永遠只有一半而已,更何況想了解整個UMTS系統?

所以我將開始為各位繪製3GPP各版本的網路地圖,讓我們一步步走進UMTS迷霧森林的核心吧!

附件是R99的知識地圖,是Justin整合目前資訊所繪出最完整的地圖,各位只要查此地圖即可不必翻閱spec或業者提供的poster,未來將會慢慢加入每個介面的堆疊,方便工程師查找或內部簡報使用(請勿公開使用)。由於版權問題,請原諒無法提供可以擷取或PowerPoint版本,但是列印沒有問題。

礙於有限的實際工作經驗,對於spec的詮釋難免出錯,懇請各位讀者發現有誤的部份不吝指證,讓這份地圖更為正確,以利後人正確通行。

歡迎批評與建議
070206版本

Ericsson簡史

Dear friends in 3Guru News Group,

預祝各位讀者聖誕節快樂!

這是第2篇文章,今天同樣在行動通信的角度回顧Ericsson歷史。

看過Ericsson從1876年開始到2006年的發展史,不禁舉起大拇指讚嘆:真是了不起的企業,心中思量能夠在這樣的企業中工作,一定是件值得榮耀門楣的事情。尤其看到1906年Ericsson肯為患結核病的員工蓋療養院的資料,內心的感動久久不能平息,這樣照顧員工的企業,也會是尋求商業夥伴時的最佳人選。

與Nokia在數位時代才進入通信領域不同的是,Ericsson的歷史就是電話的歷史,或者更精確地說,是電話網路的歷史,而且也是白手起家(剛開始僅三人)到成為世界性帝國的最佳案例。Ericsson在全世界每個角落建立分公司,招攬各地一流的人才,利用全球分工、集體創作來成就其通信帝國的大業,這樣聰明的企業如何能衰敗呢?其源源不絕的活力來源是確保技術與品質永遠保持新鮮的最佳保證,難怪全世界有那麼多業者選擇使用Ericsson的網路系統,這是對Ericsson這個品牌根深蒂固的信任!

雖然Ericsson的手機設計在Sony的東方美感成功混血以前從未吸引過我,但是看到Ericsson在經營企業以及技術領域的專注深入與廣大,目前在手機市場雖然小輸幾年,實在還是Nokia最值得學習的勁敵與前輩。

如果以上的說明都無法吸引您,那麼當您知道打卡機的發明與機關槍的生產也都曾經是Ericsson的主業,這樣的企業是不是很有趣?

Ericsson簡史:http://3gstories.blogspot.com/2006/12/ericsson-brief-history-of-ericsson.html
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061220版本

Nokia簡史

Dear friends in 3Guru News Group,

科技來自於人性,研究科技也該從人文下手,這是最近的閱讀心得。

覺得Nokia的發展史,幾乎就是3G的發展史,Nokia是在數位時代才進入通信界,與Ericsson或Siemens這些從Bell申請到電話專利就開始投入通信設備的製造的老前輩而言,幾乎晚了一個世紀,以後起之秀而言,現在Nokia手機在市場大獲全勝的姿態,一定令這些公司非常吃味。

Nokia另一個值得學習之處是如何以專注與延伸(focus and leverage)的策略來擴展行動通信版圖,求得在世界變化中的領先地位,非常鼓勵台灣中小企業好好研究一下。

如果以上的說明都無法吸引您,那以Nokia在台灣佔有1/3的網路版圖來說,熟悉Nokia的發展史,至少和客戶哈啦時多一些話題吧!:)

Nokia簡史:http://3gstories.blogspot.com/2006/12/nokia-brief-history-of-nokia.html
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070202-5版本