all rights reserved for dess-irs 1 umts tout ip groupe 1 faisalsherazwasiqthiam

All rights reserved for DESS-IRSAll rights reserved for DESS-IRS 11

UMTS TOUT IPUMTS TOUT IP

GROUPE 1GROUPE 1

FAISALFAISAL

SHERAZSHERAZ

WASIQWASIQ

THIAMTHIAM


PresentationsPresentations

Architecture du UTRAN avec IPArchitecture du UTRAN avec IP

Moussa Equipement TerminalMoussa Equipement Terminal

Sheraz RNCSheraz RNCServices (IP)Services (IP)

WASIQ OSA / VHE (VoIP) QOSWASIQ OSA / VHE (VoIP) QOS

Faisal Multicast Faisal Multicast


MODELE EN COUCHESMODELE EN COUCHES


• Couches de protocole dans UMTSCouches de protocole dans UMTS

PDCPPDCP GTP-GTP-UU

RLCRLC UDP/UDP/IPIP

MACMAC AAL5AAL5

WCDWCDMAMA

ATMATM

GTP-GTP-UU

GTP-GTP-UU

UDP/UDP/IPIP

UDP/UDP/IPIP

AALAAL55

L2L2

ATMATM L1L1Node-B RNC

ApplicatioApplicationn

E.g., E.g., IP,PPPIP,PPP

PDCPPDCP

RLCRLC

MACMAC

WCDMAWCDMA


GTP-UGTP-U

UDP/UDP/IPIP

L2L2

L1L1Uu Iu Gn

PDCPPDCP GTP-GTP-UU

RLCRLC UDP/UDP/IPIP

MACMAC AAL5AAL5

WCDWCDMAMA

ATMATM

GTP-GTP-UU

GTP-GTP-UU

UDP/UDP/IPIP

UDP/UDP/IPIP

AALAAL55

L2L2

ATMATM L1L1

ApplicatioApplicationn


PDCPPDCP

RLCRLC

MACMAC

WCDMAWCDMA


GTP-UGTP-U

UDP/UDP/IPIP

L2L2

L1L1Uu Iu Gn

UE

RNSUTRAN


CONCEPT WCDMA CONCEPT WCDMA MULTIPLEXAGEMULTIPLEXAGE

• FDD EN FREQUENCEFDD EN FREQUENCE

• BANDES APPAIREESBANDES APPAIREES

• 2 PORTEUSES (liaisons montante et 2 PORTEUSES (liaisons montante et descendante)pour utilisation descendante)pour utilisation courantecourante

• TDD EN TEMPSTDD EN TEMPS

• 1 PORTEUSE(utilisation haut debit)1 PORTEUSE(utilisation haut debit)


LES CANAUX DE L’INTERFACE LES CANAUX DE L’INTERFACE RADIORADIO


NŒUD B(station de base dans NŒUD B(station de base dans UMTS)UMTS)

• GESTION DE LA COUCHE PHYSIQUE GESTION DE LA COUCHE PHYSIQUE DE L’INTERFACE AIRDE L’INTERFACE AIR

• CODAGE DU CANALCODAGE DU CANAL

• ENTRELACEMENT ENTRELACEMENT

• ADAPTATION DU DEBITADAPTATION DU DEBIT


UUTRANTRAN((UMTSUMTS Terrestrial Radio Acces Terrestrial Radio Acces Network)Network)Two major elements;Two major elements;

a)a) RNC RNC (Radio Network Controller)(Radio Network Controller)

b)b) Node B Node B

RNC (Radio Network Controller), RNC (Radio Network Controller),

which own and controls the radio resources in its domain i.e. which own and controls the radio resources in its domain i.e. the Node Bs connected. RNC is the service access point the Node Bs connected. RNC is the service access point

for all services UTRAN provides to CN.for all services UTRAN provides to CN.

MSC,SGSN and HLR can be extended to UMTS requirements.MSC,SGSN and HLR can be extended to UMTS requirements.

RNC and Node B are completely new designs.RNC and Node B are completely new designs.


UTRAN

PSTN/ISDN

GMSC

MSC

RNC

HLR

UTRAN: Terrestrial Radio Access Network RNC: Radio Network ControllerBTS

UTRAN transport: ATMNew tricks: Soft Handover

IP

GGSN

Packet core NW

SGSN


GoalGoal

Maximization in handling of Maximization in handling of packet switchedpacket switched and and circuit switched data.circuit switched data.

IP based protocols such IP based protocols such RTP RTP (data transport)(data transport) and and SIPSIP

(Signaling control)(Signaling control) protocols protocols

ATM is currently main transport mechanism in the ATM is currently main transport mechanism in the UTRAN.UTRAN.


Primary functions RNCPrimary functions RNC

Uplink and downlink signal transferUplink and downlink signal transfer

MobilityMobility

Add and delete cells during soft hand-offAdd and delete cells during soft hand-off

Macro-diversity during handoverMacro-diversity during handover

Uplink Outer Loop Power Control functionalityUplink Outer Loop Power Control functionality

Downlink Power ControlDownlink Power Control

Controls common physical channels, which are used by multiple Controls common physical channels, which are used by multiple usersusers

Interfaces with SGSN and MSC/VLRInterfaces with SGSN and MSC/VLR


Types of RNCTypes of RNC

1.1. CRNCCRNC (Controlling RNC)(Controlling RNC) Responsible for the load and congestion control of its Responsible for the load and congestion control of its

own cellsown cells

2.2. SRNCSRNC (Serving RNC)(Serving RNC)Terminates both Iu link for the transport of user data Terminates both Iu link for the transport of user data and the corresponding RANAP signaling to/from the core and the corresponding RANAP signaling to/from the core

network.network.

1.1. DRNCDRNC (Drift RNC)(Drift RNC) Controls cells used by the mobile. When is required the Controls cells used by the mobile. When is required the

DRNC performs macro-diversity combining and splitting.DRNC performs macro-diversity combining and splitting.


Protocol for UTRAN InterfacesProtocol for UTRAN Interfaces


Layered ArchitectureLayered Architecture

Horizontal layers have Horizontal layers have two main layers:two main layers:

! Radio Network layer! Radio Network layer

! Transport Network ! Transport Network LayerLayer

Vertical planes have four Vertical planes have four main planes:main planes:

! Control Plane! Control Plane

! User Plane! User Plane

! Transport Network ! Transport Network Control PlaneControl Plane

! Transport Network ! Transport Network User PlaneUser Plane


IP implementationIP implementation


Diversified positions in UMTSDiversified positions in UMTS

Most important issues that are emphasize Most important issues that are emphasize

• SSCF layerSSCF layer

• SSCOP layerSSCOP layer

specifically designed for transport in ATM networks and which specifically designed for transport in ATM networks and which take care of solutions such as signaling connection take care of solutions such as signaling connection management.management.

Already IP based consists;Already IP based consists; M3UA (SS7 MTP3 _user adaptation Layer)M3UA (SS7 MTP3 _user adaptation Layer) SCTP (Simple Control Transmission Protocol)SCTP (Simple Control Transmission Protocol) IP (Internet Protocol),IP (Internet Protocol), AAL5(ATM Adaptation Layer 5).AAL5(ATM Adaptation Layer 5).


IP implementations in IurIP implementations in Iur

• Application layer, RNSAP, connects to its signaling Application layer, RNSAP, connects to its signaling bearer via an SCCP-SAPbearer via an SCCP-SAP

(Service Access Point).(Service Access Point).• Signaling bearer is ATM based. Signaling bearer is ATM based. • The SCCP layer provides both connectionless and The SCCP layer provides both connectionless and

connection-oriented service.connection-oriented service.• Below SCCP, the operator is able to select from Below SCCP, the operator is able to select from

one of two switches one of two switches a) MTP3-B/SCCFNNI/SSCOP a) MTP3-B/SCCFNNI/SSCOP b) SCTP/IP.b) SCTP/IP.


GlossaryGlossaryUMTS UMTS Universal Mobile Transmission SystemUniversal Mobile Transmission SystemRNC RNC Radio Network ControllerRadio Network ControllerCN CN Core NetworkCore NetworkSGSN SGSN Serving GPRS NodeServing GPRS NodeGPRS GPRS Global Packet Radio ServiceGlobal Packet Radio ServiceUSIM USIM UMTS Subscriber Identity ModuleUMTS Subscriber Identity ModuleUu Uu UMTS air interfaceUMTS air interfaceIub Iub Interface between Node B and RNCInterface between Node B and RNCIur Iur Interface between two RNCInterface between two RNCGSMC GSMC Gateway MSCGateway MSCPLMN PLMN Public Land Mobile NetworkPublic Land Mobile NetworkGGSN GGSN Gateway GPRS Support NodeGateway GPRS Support NodeSSCF SSCF Service Specific Coordination FunctionService Specific Coordination FunctionSSCOP SSCOP Service Specific Connection Oriented ProtocolService Specific Connection Oriented Protocol


Toward an All-IP Based Toward an All-IP Based UMTS System ArchitectureUMTS System Architecture


TransitionsTransitions

• Shift from R99 to R00 standardShift from R99 to R00 standard– Replacment of Circuit Switced transport technology by Packet technologyReplacment of Circuit Switced transport technology by Packet technology– Introduction of multimedia support in the UMTS Core NetworkIntroduction of multimedia support in the UMTS Core Network

• Evolution of Open Service Architecture (OSA)Evolution of Open Service Architecture (OSA)– Apart from the official bodies ( 3GPP, 3GPP2) other partnerships and foras Apart from the official bodies ( 3GPP, 3GPP2) other partnerships and foras

started polling in to the success of an all-IP based UMTS architecture.started polling in to the success of an all-IP based UMTS architecture.


The 2 TrendsThe 2 Trends

• The trend in the design of UMTS The trend in the design of UMTS serviceservice architecture to standardize architecture to standardize Open Network InterfaceOpen Network Interface

• The trend in the design of the UMTS The trend in the design of the UMTS networknetwork architecture to move architecture to move towards an IP based approachtowards an IP based approach


OSAOSA

• Obliged network operators to Obliged network operators to provide third party service provide third party service providers access to their UMTS providers access to their UMTS service architecture via open service architecture via open standardized interfacesstandardized interfaces

• Development of OSA interfaces Development of OSA interfaces through the Parlay/OSA API through the Parlay/OSA API – API presented by the “Joint API API presented by the “Joint API

Group” consisting of Parlay and 3GPPGroup” consisting of Parlay and 3GPP


OSA/Parley APIOSA/Parley API

• Parlay APIs try to open telecommunication networks to Parlay APIs try to open telecommunication networks to third party service providers.third party service providers.


• A change in business model has introduced A change in business model has introduced new players in the telecomm businessnew players in the telecomm business

User

New Player

services

connectivity

Operator

connectivity

Some want to address users directly

User

New Player

connectivity+ services

Operator

connectivity

Some prefer to do it via the Network Operator

But they have something in common:

They compete in the services market...

and they have no network!

THE TECHNICAL ENABLER = PARLAY/OSA


Control layerService Capability Servers

OSA/Parlay API’s

exposing network service

capabilities

Distribution via

middleware

Parlay / OSA

Services/applicationlayer

Connectivity layerCore & Radio Networks

2G 2.5G & 3G

Cor

e n

etw

ork

Ser

vice

net

wor

k

Presence of Parley/OSA Presence of Parley/OSA


Parlay/OSA API

OSA Gateway

Mapping to network specific protocols

Network Network complexity hidden from applications

App1 App2 AppNApplications (independent of underlying network technology)

3GPPETSIParlayJAIN


Open Service ArchitectureOpen Service Architecture


Role of SCS in service Role of SCS in service provisioningprovisioning

• UMTS Call Control ServersUMTS Call Control Servers

• HLRHLR

• MExEMExE

• SATSAT

• CAMELCAMEL


From OSA to VHEFrom OSA to VHE

• Intervention of European Commission Intervention of European Commission – Opening of application interfaces towards the Opening of application interfaces towards the

networksnetworks– Liberalization of telecommunication services Liberalization of telecommunication services

marketmarket– Enhancing portability of telecommunication Enhancing portability of telecommunication

services between network and terminalsservices between network and terminals– Service portability = Virtual Home Environment Service portability = Virtual Home Environment

(VHE)(VHE)


Virtual Home Environment Virtual Home Environment (VHE)(VHE)

• ConceptConcept– Provide user an environment to access Provide user an environment to access

the services of his home network/service the services of his home network/service provider even while roaming in the provider even while roaming in the domain of another network provider.domain of another network provider.


Introduction to VoIP in Introduction to VoIP in MobileMobile

Moving towards an all IP Moving towards an all IP NetworkNetwork


VoIP – pros and consVoIP – pros and cons

• Advantages Advantages – Lower equipment costLower equipment cost– Easier management of networkEasier management of network– Usage of Techniques like silence Usage of Techniques like silence

suppressionsuppression

• Hence lower communication Hence lower communication cost to usercost to user

– Use of end to end IP, opens path Use of end to end IP, opens path to multimedia over IP services to multimedia over IP services like video conferencinglike video conferencing

– Using same technology (IP Using same technology (IP services) in fixed and mobile services) in fixed and mobile networks facilitates networks facilitates internetworkinginternetworking

• DisadvantageDisadvantage– QoSQoS

• Delays by handoverDelays by handover

• Scarce radio resourcesScarce radio resources

• Admission controlAdmission control


Enabling PacketsEnabling Packets

• MSC divisionMSC division– MSC for Call ControlMSC for Call Control– MG for switching (IP Router)MG for switching (IP Router)

• MG at the UTRAN sideMG at the UTRAN side• MG at the PSTN sideMG at the PSTN side

• MGCF for MGMGCF for MG• Signaling GatewaySignaling Gateway• CSCF (Call State Control Function)CSCF (Call State Control Function)• HSSHSS


Interworking Two WorldsInterworking Two Worlds

IP/ATM Router

Optical DWDM

IN/AIN Network

Circuit Switch

ATM

SONET/SDH

Optical Layer

SIPServer

VideoServer

ApplicationServer

SignalingGateway

Signaling Gateway• SS7 over IP• Connects control and service elements• Bridges service elements of IN and SIP

Media Gateway Controller

Media Gateway Controller• Call state• Control of Media Gateways• Authorization, verification & settlement

MediaGateway

Media Gateway• Media adaptation • Addressing • Usage and QoS information


• For transport of Data TrafficFor transport of Data Traffic– UMTS uses GPRSUMTS uses GPRS

• For transport of Voice CallsFor transport of Voice Calls– Packet Switched mobile terminalsPacket Switched mobile terminals

•Calls transmitted using GTP Calls transmitted using GTP •GTP works over IPGTP works over IP•All Mobility dealt with by GPRSAll Mobility dealt with by GPRS

– Circuit Switched mobile terminalsCircuit Switched mobile terminals•Voice samples travel between MGs using Voice samples travel between MGs using

IP using Iu Frame Protocol (FP).IP using Iu Frame Protocol (FP).•No GTPNo GTP•MG Handover MG Handover


2 Scenarios for Providing 2 Scenarios for Providing VoIP Services VoIP Services 1.1. SoftSSP Concept : SoftSSP Concept : INAP / CAP support of INAP / CAP support of

VOIPVOIP• Previously implementation of service logic from Previously implementation of service logic from

network switchnetwork switch• NOW – IN allows controlling the service from a NOW – IN allows controlling the service from a

centralized point (SCP) outside the switchcentralized point (SCP) outside the switch– IN relies on SSPs in the switches to trigger the IN relies on SSPs in the switches to trigger the

SCP via the IN Application Part (INAP) protocol SCP via the IN Application Part (INAP) protocol when IN service control is needed. when IN service control is needed.

– Power of IN/CAMEL in complexity of SSP and Power of IN/CAMEL in complexity of SSP and INAP/CAPINAP/CAP


SoftSSP (Continued…)SoftSSP (Continued…)

• the SSP contains a mapping the SSP contains a mapping

• determines which point in the MSC determines which point in the MSC call state model needs to trigger call state model needs to trigger which point in the state model of the which point in the state model of the IN/CAMEL service logicIN/CAMEL service logic

• The more complex the mapping, the The more complex the mapping, the more complex the servicemore complex the service


SoftSSP (Continued…)SoftSSP (Continued…)

• IN/CAMEL on a SIP serverIN/CAMEL on a SIP server– Develop SSP on top of SIP ServerDevelop SSP on top of SIP Server– a mapping between the SIP call state model and a mapping between the SIP call state model and

the state model of the IN/CAMEL service logicthe state model of the IN/CAMEL service logic

– This kind of SSP is called as This kind of SSP is called as SoftSSPSoftSSP

• Investment on CAMEL can be reused for Investment on CAMEL can be reused for providing VoIP on a CSCF.providing VoIP on a CSCF.– Billing and database handling process can be Billing and database handling process can be

reused from the R99 SSP circuit-switched call reused from the R99 SSP circuit-switched call controlcontrol


Direct Third Party Call Direct Third Party Call ControlControlOSA Support for VoIP(Via OSA Support for VoIP(Via CGI/CPL or SIP)CGI/CPL or SIP)• Third Party Call control mechanismsThird Party Call control mechanisms

– SIP ( already well known)SIP ( already well known)– CGLCGL– CPL CPL

• Used to instruct network entites to create and Used to instruct network entites to create and terminate calls to other network entitiesterminate calls to other network entities

• CGL and CPL allow independence from the SIP CGL and CPL allow independence from the SIP server logic.server logic.

• Concept similar to IN but there is no SCP controlConcept similar to IN but there is no SCP control


Continued…Continued…

• CGI CGI – For trusted usersFor trusted users– triggered when the first request arrivestriggered when the first request arrives

• CPL CPL – Untrusted usersUntrusted users– Allows users to load CPL scripts on networksAllows users to load CPL scripts on networks– Reads and verifies scriptsReads and verifies scripts– Controlled party executes instructionControlled party executes instruction– Messages sent back to CPL ControllerMessages sent back to CPL Controller


Quality of ServiceQuality of Service

End to EndEnd to End


• The ability of the network to predictably deliver The ability of the network to predictably deliver content & services to subscribers, consistent with content & services to subscribers, consistent with their expectation, and therefore resulting in a their expectation, and therefore resulting in a overall satisfactory user experience is related to…overall satisfactory user experience is related to…– Perceived Voice or Video QualityPerceived Voice or Video Quality

• Quantified by Jitter (aka delay variation)Quantified by Jitter (aka delay variation)• Quantified by ThroughputQuantified by Throughput

– Perceived response timePerceived response time• Quantified by RTT and Uni-directional End to End delay (aka Quantified by RTT and Uni-directional End to End delay (aka

Latency)Latency)• Quantified by ThroughputQuantified by Throughput

– Perceived Availability/ReliabilityPerceived Availability/Reliability• Quantified by Network Utilization Quantified by Network Utilization • And 24/7 Service Level MonitoringAnd 24/7 Service Level Monitoring

QoS to the Content & Services QoS to the Content & Services OperatorOperator


End to End QoS TestingEnd to End QoS Testing

• Traditional performance testing focused on per flow measurements at the lowest layer (data link layer)

– ATM ( Cell rate, Cell Delay, etc…)

– Frame Relay (Frame Rate, Frame Delay, etc…)

• Traditional testing is still necessary but no longer enough

• QoS testing must now be End to End

– Higher Layer (Network and Transport)

– IP (Packet Rate, Packet Delay)

– TCP (Segments)

• This approaches a quantitative measure that is much closer to the subscribers true experience


Active (Intrusive) QoS Testing

• Measured Metrics Packet Loss Delay &

Jitter Throughput Sequencing

Involves generation and monitoring of test traffic to simulate real world scenarios

•Applicability Lab Evaluations Provisioning of

New Services Troubleshooting

Test Frame or CELL

HEADER Sequence NumberTimestamp CRC

Abis Gb

BSCBTS

GSM RAN

Internet

SGSN GGSN

CN PS-Domain

Gn Gi


Passive (Non-Intrusive) QoS Testing

• Measured Metrics Packet Loss RTT & Delay Throughput

•Applicability Content Delivery Service Assurance Network Optimization Billing Mediation

Abis Gb

BSCBTS

GSM RAN

Internet

SGSN GGSN

CN PS-Domain

Gn Gi

Involves passive monitoring of customer traffic


RadioSystems

Maintaining QoS

Are there Database Problems

?

Are the GPRS Support Nodes

Dropping Packets?

Is there a Capacity Problem?

Why is my email frozen

Why are my calls

disconnecting?

Why can’t I get

Access?

Should theAntenna be Adjusted ?

Should the cell be

split?

Are Data & Voice channels properly

allocated?

Is the ISP causing the

Delay

HLR

Public VoiceNetwork

Internet

MSC VLR

SGSN GGSN

xRAN


QoS Example: Effects of mobility

Throughput decreases during cell changes


UMTS QoS Architecture


•Traffic class

•Conversational class

Real Time

•Streaming class

Real Time• Preserve time relation (variation) between information entities of the stream

•Interactive class

Best Effort

•Background class

Best Effort•Fundamental characteristics

•- Preserve time relation (variation) between information entities of the stream•- Conversational pattern (stringent and low delay )

•- Request response pattern •-Preserve payload content

•-Destination is not expecting the data within a certain time•-Preserve payload content

•Example of the application

• voice •streaming video

• web browsing

• telemetry, emails

4 Classes of QoS in UMTS


Le Multicast dans UMTS tout Le Multicast dans UMTS tout IPIP


PlanPlan

1. Le multicast dans les réseaux IP1. Le multicast dans les réseaux IP2. Le multicast dans les réseaux UMTS2. Le multicast dans les réseaux UMTS3. Le multicast dans le GGSN3. Le multicast dans le GGSN4. Le multicast dans le RNC4. Le multicast dans le RNC5. Le multicast dans le Node-B5. Le multicast dans le Node-B


Multicast : Pourquoi faire ?

1. Vidéo conférence, Diffusion Vidéo.

2. Avantages du Multicast : Economie de bande passante, bande passante limité dans le UMTS Economie des ressources dans les serveurs


Unicast dans les réseau IPUnicast dans les réseau IP


Multicast dans les réseau IPMulticast dans les réseau IP


Multicast dans UMTS

Quel Architecture Choisir ?

Architecture du Multicast dans le GGSN

Architecture du Multicast dans le RNC

Architecture du Multicast dans le Node B


• Chaque terminal client multicast doit avoir un lien Chaque terminal client multicast doit avoir un lien établit avec le GPRSétablit avec le GPRS

• Chaque terminal client multicast doit créer un lien Chaque terminal client multicast doit créer un lien (PDP) avec le GGSN pour le protocole IGMP(PDP) avec le GGSN pour le protocole IGMP

• Le terminal UMTS est maintenant dans Le terminal UMTS est maintenant dans l’environnement IGMP et peut joindre ou quitter le l’environnement IGMP et peut joindre ou quitter le groupe multicast en utilisant la signalisation groupe multicast en utilisant la signalisation IGMP.IGMP.

Règle pour recevoir ou envoyer une trame multicast :


Architecture du Multicast dans le GGSN

SGSN

RNC

HLR/AuC/EIR/CGF

Node-B

Internet Internet

RNC

Node-BTerminal

Terminal

Terminal

Terminal

GGSN

MulticastUnicastUnicast

Unicast

UnicastUnicast

1 Circuit PDP/Terminal pour le UMTS

1 Circuit PDP/Terminal pour le protocole ICMP

Source

Multicast


Les inconvénients de cette Les inconvénients de cette architecturearchitecture

1.1. Lorsqu’un membre décide de quitter le multicast groupe, la Lorsqu’un membre décide de quitter le multicast groupe, la source multicast UMTS ne reçoit pas cette information.source multicast UMTS ne reçoit pas cette information.

2. Lorsque tous les membres ont quitté le multicast groupe, la 2. Lorsque tous les membres ont quitté le multicast groupe, la source multicast continue à transmettre les données à GGSN.source multicast continue à transmettre les données à GGSN.

3.3. L’architecture multicast a aussi besoin de ressource pour ses L’architecture multicast a aussi besoin de ressource pour ses propres protocoles ( PIM-SM) et le GGSN doit pouvoir gérer le propres protocoles ( PIM-SM) et le GGSN doit pouvoir gérer le protocole IGMP.protocole IGMP.

4.4. Surcharge important sur le GGSN qui peut entraîner de la Surcharge important sur le GGSN qui peut entraîner de la congestion congestion

5.5. Le GGSN doit créer un circuit PDP pour la signalisation du Le GGSN doit créer un circuit PDP pour la signalisation du protocole IGMP et un circuit PDP pour le transport des protocole IGMP et un circuit PDP pour le transport des données. données.

Le multicast des données vue dans cette architecture Le multicast des données vue dans cette architecture demande deux fois plus de ressources PDP que l’unicast demande deux fois plus de ressources PDP que l’unicast


Architecture avec Multicast dans le RNCArchitecture au Multicast dans le RNC

SGSN

RNC

HLR/AuC/EIR/CGF

Internet Internet

RNC

GGSN

MulticastMulticast

Node-B

Node-BTerminal

Terminal

Terminal

Terminal Multicast

Multicast

Unicast

Unicast

Unicast

Unicast

Source

Multicast1 Circuit PDP/Terminal pour le UMTS



Avantages et InconvénientsAvantages et Inconvénients Avantages :Avantages :1.1. La charges du GGSN est réduite par rapport à la solution précédente.La charges du GGSN est réduite par rapport à la solution précédente.

2.2. Cette architecture permet au terminal de spécifier ses exigence de QoS au Cette architecture permet au terminal de spécifier ses exigence de QoS au RNCRNC

3.3. Permet de contrôler les admissions et les congestions pour chaque flux de Permet de contrôler les admissions et les congestions pour chaque flux de données.données.

Inconvénients :Inconvénients :1.1. L’information de résiliation d’un client multicast ne remonte toujours pas à la L’information de résiliation d’un client multicast ne remonte toujours pas à la

source qui continue d’émettre les données multicast. Deplus, lorsqu’un source qui continue d’émettre les données multicast. Deplus, lorsqu’un terminal s’engage pour être un client multicast, cette information n’est pas terminal s’engage pour être un client multicast, cette information n’est pas remonté au GGSN, il y aura donc des problèmes de facturation des services remonté au GGSN, il y aura donc des problèmes de facturation des services multicast. Il faut développer un protocole de signalisation entre le RNC et multicast. Il faut développer un protocole de signalisation entre le RNC et SGSN pour résoudre ce problème.SGSN pour résoudre ce problème.

2.2. Lorsque la source multicast provient d’un autre domaine que celui du SGSN Lorsque la source multicast provient d’un autre domaine que celui du SGSN ou GGSN, le packet sera rejeté par le multicast routeur du RNC. Pour ou GGSN, le packet sera rejeté par le multicast routeur du RNC. Pour résoudre ce problème, il faudrait que le GGSN puisse agir comme la source résoudre ce problème, il faudrait que le GGSN puisse agir comme la source du multicast ce qui signifie que le roaming ne peut fonctionner pour le du multicast ce qui signifie que le roaming ne peut fonctionner pour le multicast.multicast.

3.3. Il n’existe pas de mécanisme permettant de créer un canal de donné entre le Il n’existe pas de mécanisme permettant de créer un canal de donné entre le RNC et le terminal UMTS, il en est de même dans le cœur du réseau UMTS.RNC et le terminal UMTS, il en est de même dans le cœur du réseau UMTS.


Architecture avec Multicast dans le Node-BArchitecture au Multicast dans le RNC

SGSN

RNC

HLR/AuC/EIR/CGF

Internet Internet

RNC

GGSN

Multicast

Multicast

Node-B

Node-BTerminal

Terminal

Terminal

Terminal Multicast

Multicast

Unicast

Unicast

Multicast

Multicast

Source

Multicast1 Circuit PDP/Terminal pour le UMTS



Avantages et InconvénientsAvantages et Inconvénients

Avantages :Avantages :• La mobilité sera bien visible de l’arbre multicast dont la racine se trouve dans le La mobilité sera bien visible de l’arbre multicast dont la racine se trouve dans le

Node-BNode-B

Sachant que le handover dans UMTS se fera au niveau soft, et que lors du Sachant que le handover dans UMTS se fera au niveau soft, et que lors du handover les handover les

deux node-B seront en liaison avec le terminal alors le handover multicast se fera deux node-B seront en liaison avec le terminal alors le handover multicast se fera avant avant

le handover réel.le handover réel.

Inconvénients :Inconvénients :• Il n’existe pas de mécanisme de broadcast de donnée entre le Node-B et le Il n’existe pas de mécanisme de broadcast de donnée entre le Node-B et le

terminal UMTS.terminal UMTS.

• Il n’existe pas de mécanisme d’implémentation de l’arbre de distribution dans le Il n’existe pas de mécanisme d’implémentation de l’arbre de distribution dans le Core de UMTS.Core de UMTS.

• L’information de résiliation d’un client multicast ne remonte toujours pas à la L’information de résiliation d’un client multicast ne remonte toujours pas à la source qui continue d’émettre les données multicast. Deplus, lorsqu’un terminal source qui continue d’émettre les données multicast. Deplus, lorsqu’un terminal s’engage pour etre un client multicast, cette information n’est pas remonté au s’engage pour etre un client multicast, cette information n’est pas remonté au GGSN, il y aura donc des problèmes de facturation des services multicast. Il faut GGSN, il y aura donc des problèmes de facturation des services multicast. Il faut développer un protocole de signalisation entre le Node-B et SGSN pour résoudre développer un protocole de signalisation entre le Node-B et SGSN pour résoudre ce problème.ce problème.


Point à améliorer :Point à améliorer :

• Pour chacun de ces architectures, il faut qu’un protocole Pour chacun de ces architectures, il faut qu’un protocole spécifique puisse gérer la distribution des clefs et de spécifique puisse gérer la distribution des clefs et de l’encryptage des données par la source multicast afin que seul l’encryptage des données par la source multicast afin que seul les membres du service multicast puisse recevoir ce service et les membres du service multicast puisse recevoir ce service et pas les autres.pas les autres.

• On peut décentraliser la fonction de facturation du GGSN au On peut décentraliser la fonction de facturation du GGSN au SGSN, mais pour cela il faut concevoir un canal de signalisation SGSN, mais pour cela il faut concevoir un canal de signalisation entre SGSN et la fonction routeur multicast où qu’elle se trouve entre SGSN et la fonction routeur multicast où qu’elle se trouve dans le réseau.dans le réseau.

• Il faut que UMTS soit capable de reconnaître diffèrent type de Il faut que UMTS soit capable de reconnaître diffèrent type de service multicast pour qu’une facturation par service puisse être service multicast pour qu’une facturation par service puisse être établie.établie.


ConclusionsConclusions• La première solution d’architecture Multicast Routing dans GGSN :La première solution d’architecture Multicast Routing dans GGSN :

- Requiert peu de modification du réseau existant- Requiert peu de modification du réseau existant

- le Multicast demande plus de ressources que l’ Unicast- le Multicast demande plus de ressources que l’ Unicast

• La seconde solution d’architecture Multicast Routing dans RNC :La seconde solution d’architecture Multicast Routing dans RNC :

- Demande une modification modéré du réseau existant.- Demande une modification modéré du réseau existant.

- Réduit la création des circuits PDP dans le GGSN- Réduit la création des circuits PDP dans le GGSN

- Réduit donc la charge dans le Cœur du réseau - Réduit donc la charge dans le Cœur du réseau

• La troisième solution d’architecture Multicast Routing dans Node-B La troisième solution d’architecture Multicast Routing dans Node-B ::

- Demande une modification substantiel du réseau existant- Demande une modification substantiel du réseau existant

- On ne pourra pas réutiliser les mécanismes de l’UMTS existant- On ne pourra pas réutiliser les mécanismes de l’UMTS existant

- La mobilité est visible pour l’arbre de diffusion multicast.- La mobilité est visible pour l’arbre de diffusion multicast.

- Cette architecture est la bonne solution si on utilise une solution - Cette architecture est la bonne solution si on utilise une solution * *

avec des protocoles propriétaire dans le UTRANavec des protocoles propriétaire dans le UTRAN

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