2007/03/25

UMTS R6網路地圖(1.0版)









Dear friends and reviewers in 3Guru News Group,

這是第6篇文章,整理3GPP/R6的網路地圖。

知道3GPP R6版本的規格在2004年12月就已經凍結的資料以後,深深感到慚愧,一直自許為3G技術觀察者,竟然在2007年才有機會靜下來好好瀏覽一次R6的架構,回想原因是台灣的網路建置大都還停留在R5初期,所以工作時期粗淺地認為只要了解到R5就夠了,殊不知這種受限於使用者經驗的狹隘知識體系是值得自我警惕的。

看完R6的架構之後,才發現這幾年來一直宣傳的3G各種應用(如精確定位、手機電視、即時訊息、上下行高頻寬、WLAN雙網合併...等等夢幻功能),其實在R6的平台上才可能完全實現,換句話說,如果UMTS的網路沒有到達R6,3G就不能發揮3G所承諾的未來,看來各營運商還有一段長路要走了。

R6發展時程:
- 2004年12月基本凍結了RAN WG1(無線層1)協議
- 2005年3月基本凍結了RAN WG2(無線層2和無線層3)協議、RAN WG3(Iub/Iur/Iu定義和UTRAN操作維護需求)協議
- 2005年6月基本凍結RAN WG4(無線性能及協定)

以下針對每張圖簡單說明其外觀:

UTRAN:
- 在Uu界面定義上行速率高達5.76 Mbps的HSUPA
說明1:R5的HSDPA +R6的HSUPA一起實現了Uu界面的HSPA
說明2:R5的HSDPA又稱為3.5G,R6的HSUPA又稱為3.75G,但筆者擔心未來R7的MIMO與R8的LTE又該如何稱呼呢?難道稱為3.875G與2.95G嗎?目前合宜的方式應該是將R5的HSDPA稱為3.5G,R6的HSUPA稱為3.6G,R7的MIMO稱為3.7G,R8的LTE稱為3.8G才恰當。

CN:
- PDF變成一個獨立的網路元件,以便能新增Gq界面,負責對多媒體業務的QoS要求進行策略判決[TS 23.207 ]。原本Go的界面還是保留。
說明:PDF之前的舊稱呼是PCF,許多廠商的poster還未及時更正,這點請讀者留意。
- 新增CRF網路元件,因此新增兩個新界面:Gx與Rx。
說明:The CRF acts as a controller for Flow Based Charging functionality. The CRF selects and provides the applicable charging rules to the GGSN.

GERAN沒有改變。

LCS:
- 同一個PLMN內的GMLC可以有許多個,因此在GMLC之間新增Lr界面。

CN+CAMEL:
- 這張圖重新排列,原因是R5以前的圖有一處錯誤,必須重新畫過。
- 在gsmSCF- gprsSSF間新增一個公開界面:Ge
- 新增GUP可以提供服務,因此與HLR間新增Rp與Rg界面。

IMS:
- 將Internet改成IP Multimedia Networks以資區別,雖然筆者還不清楚IP Multimedia Networks的精神,但似乎與Internet不盡相同。
- 由於PDF功能從P-CSCF獨立出來,因此界面從Go改成Gq。
- 將MBMS功能與IMS畫在一起,新增BM-SC網路元件,BM-SC與GGSN的新界面稱為Gmb。
- MBMS source是提供服務內容的網路元件,可以在PLMN內部或是外部。
說明:MBMS是R6的重頭戲,可以提供手機瀏覽互動電視節目的服務(非DVB-H方式),MBMS標準工作於2002年啟動,並預計在2005年9月凍結,實際網絡實施預計在2007年。2008年前3G網絡可以推廣MBMS業務。

AS這塊沒有改變。

UMAN是新增的圖:
- 終端設備假設是WLAN/WCDMA雙模UE。
- 無線界面稱為Ww,是以802.11進接UMTS的網路,此進接技術稱為UMA,在2005年正式納入成為3GPP的GAN
說明:目前市面上UMA這個稱呼還是比GAN來得響亮,我想部分原因是GAN名稱太一般性,沒有突顯其新特色,其次UMA比較會讓人想到是UMTS的相關新技術,GAN則會覺得是GSM同時代的產物。所以在此還是使用UMAN的名稱,因為筆者覺得比GAN來得出色。
- UMAN由AP與UNC構成,如同GERAN中的BTS與BSC,AP與UNC的界面是Up。
- 在GAN的定義中,核心網路建議仍然使用2G-MSC與2G-SGSN,但筆者認為不合理,當UMTS網路已經進展到R6的階段,沒有道理這時引入的新技術是只能與R99或以前的核心網路相容,這點筆者很難自圓其說,所以在此大膽將R6的核心網路與UMAN接在一起,這是目前筆者自創的畫法,請讀者引用時務必小心,筆者不希望誤導讀者以為是標準上的架構。
說明:UMAN使用核心網路筆者認為是很優雅的方案,這樣以往在GERAN的建置與網路管理經驗就可以重複套用在UMAN身上,而且一通由WLAN經由VoIP的MOC打到CS Core的語音MTC,可以在MSC節點直接交換,無須通透到IMS或Internet才繞路回頭CS Core給手機。可是目前主導IMS的3GPP似乎不樂見此架構的成熟,所以才有Interworking WLAN的架構(如下圖),但筆者還是期待UMAN的成熟,讓沒有升級到IMS的UMTS業者也可以達到與WLAN融合的目的。
- AAA是因為加入UMAN而新增的元件,UNC與AAA的界面是Wm,AAA與AAA間的界面是Wd。
- AAA與HSS的界面是Wx,與HLR的界面是D'/Gr'。

I-WLAN也是新增的圖:
- UE與UMAN部分與GAN一致。
- CN部分差異很大,有兩種進接方式,一種是UMAN直接到Internet(未經CN),UNC透過Wa界面與AAA相接。(這點與上圖的Wm界面位置相同,但是名稱不同);另一種是UMAN透過WAGPDG,使用IMS取得服務,因此新增了12個W系列的新界面與4個新網路元件。
說明:此架構是3GPP所建議的,進程分成六種scenario。[3GPP TS 23.234]

由於R7還在研擬中,局外人如筆者還無法在公開資料中一窺全貌,因此R7的網路地圖預計等進展明確之後再行整理。

此篇文章同步刊登於3Guru News Group網誌上。
070325r2版本
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1 則留言:

匿名 提到...

很棒的图,Google UMTS R6 到你这里的;
网元的距离进了点,有点拥挤!