umts soft handover
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Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Traspasos
20/03/2007 12:47
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
TraspasosMotivos:• Contrarrestar el deterioro progresivo de la calidad
de una conexión.• Reducir la potencia transmitida (y por tanto el
nivel de interferencia en el sistema).• Delimitar el área de cobertura de una celda.• Redistribuir el tráfico entre celdas en situaciones
de congestión.• Acceder a determinados servicios que puedan
ofrecerse en diferentes modos de operación (TDD, FDD) e incluso en diferentes redes de acceso.
• Intervención del subsistema de operación y mantenimiento.
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Traspasos
Tipos:• Dos clasificaciones: en función del modo de
operación del sistema, y del modo de ejecución del traspaso.
• En función del modo de operación:– Intramodo. Entre dos portadoras FDD, o entre dos
portadoras TDD.– Intermodo. Entre los modos FDD y TDD.– Intersistema. Entre sistemas distintos, ya sean 3G-3G
o 3G-2G. En R99 ya se detalla el traspaso entre UTRAN y GSM, muy interesante en las primeras fases de despliegue del servicio UMTS.
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Ejemplo Traspaso: IntramodoInterFrecuencia
f1
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios f1f1
f1
f1
f2
f2f3
f3f3f3
Macro celdas
Micro celdas
Los traspasos entre frecuencias diferentes son necesarios en la conmutación entre celdas de diferentes jerarquías (macro/micro/pico celdas), por necesidad de capacidad o cobertura.
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Traspasos
Tipos:• En función del modo de ejecución:
– Sin continuidad (hard handover). La conmutación al nuevo canal se hace después de liberar los recursos del antiguo.
– Con continuidad (soft handover). El móvil puede establecer conexiones simultáneas a través de varias estaciones. De esta forma no se interrumpe la comunicación. Requiere técnicas de combinación de señales para obtener un único flujo de información.
– Traspasos softer. Son traspasos con continuidad entre sectores de la misma estación base. Difieren de los anteriores en la forma en que se hace la combinación.
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
TraspasosCombinación en traspasos con continuidad:• Enlace ascendente: se realiza en el RNC, y se basan en
selección.• Enlace descendente: combinación de máxima ganancia
haciendo uso de la estructura del receptor RAKE del móvil.• En el enlace ascendente no se sacrifican recursos radio
adicionales, en el descendente sí.
RNC
Ascendente
RNC
Descendente
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Traspasos
Ventajas de los traspasos soft:• Reduce el efecto ping-pong propio de los
traspasos hard. Este efecto se suele combatir en los traspasos hard con un margen de histéresis.
• No se produce ninguna interrupción en la comunicación, a diferencia de los traspasos hard.
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
TraspasosEtapas de un procedimiento de traspaso:• Fase de medidas: en el móvil y la base.
– Parámetros: RSCP (Received Signal Code Power), RSSI (Received Signal Strength Indicator).
– Realización de las medidas: el móvil debe detectar los canales de sincronización y usar sus códigos para medir los canales pilotos y de difusión.
– Selección y envío de los parámetros medidos. A través de un canal de control establecido entre las entidades RRC.
– Filtrado de las medidas: para eliminar las fluctuaciones a corto plazo propias de los canales radio.
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Traspasos: Ejemplo
AS_Th – AS_Th_HystAs_Rep_Hyst
As_Th + As_Th_Hyst
Cell 1 ConnectedEvent 1A
⇒ Add Cell 2Event 1C ⇒
Replace Cell 1 with Cell 3Event 1B ⇒
Remove Cell 3
CPICH 1
CPICH 2
CPICH 3
Time
MeasurementQuantity
∆T ∆T ∆TIntroducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Núcleo de Red(CN – Core Network)
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Release 99
Release 4
Release 5..
Capa deServicios
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
RNCNodo B
UE
UTRAN
Core Network
IuCs
Núcleo de Red:Release 99
VLR
MSC
PSTN
ISDNGMSC
EIR
AuCHLR
PDN(Internet,
X.25)SGSN GGSN
Dominio de Paquetes
Dominio de Circuitos
IuPs
Red de C.C.
IP Backbone
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Release 99
Release 4
Release 5..
Capa deServicios
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Núcleo de Red: Release 4
RNCNodo B
UE
UTRAN
IuCs
MGW
PSTN
ISDN
ServidorGMSC
PDN(Internet,
X.25)SGSN GGSN
Dominio de Paquetes
Dominio de Circuitos
IuPs
Red IP y/o ATM
IP BackboneEl dominio de paquetes no cambia significativamente
Capa de conectividad
Capa de control
MGW
ServidorMSC
RAN
AP
MEGACO/H.248
ISUP/SIGTRAN
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Release 99
Release 4
Release 5..
Capa deServicios
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Release 5 (....all IP)
RNCNodo B
UE
UTRAN
PSTN
ISDN
InternetDominio de Paquetes
IuPs
SGSN GGSN
IP Backbone
IuCs
MGW
ServidorGMSC
Dominio de Circuitos
Red IP
Capa de conectividad
Capa de control
MGW
ServidorMSC
RAN
AP
MEGACO/H.248
ISUP/SIGTRAN
MGCF
Dominio IMS(IP Multimedia Subsystem)
IP Backbone
Capa de conectividad
Capa de control
IM-MGW
CSCF (Servidor SIP)
MEGACO/H.248
ISUP/SIGTRANSIP
SIP
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Release 99
Release 4
Release 5..
Capa deServicios
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Ejemplo de protocolos (P. Usuario)
RNC
Nodo B
Iub
SGSNIuPs
UEUu
GGSN
IPTCP/UDP
Applic.
IPIP
Radio Bearer
W-CDMAMACRLC
PDCP
W-CDMA
MAC
RLC
PDCP
AAL5/ATM
IP
UDP
GTP-U
AAL5/ATM
IP
UDP
GTP-U
L2/L1
IP
UDP
GTP-U
L2/L1’
IP
UDP
GTP-U
Iu Bearer
Radio Access Bearer
CN Bearer
UMTS Bearer
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Release 99
Release 4
Release 5..
Capa deServicios
Servicios
Redes y Servicios Redes y Servicios de Radiode Radio
Capa de servicios (Se verá más adelante….)• Adicionalmente a las capas de transporte (capa de
conectividad y control), se define la capa de servicios(donde residen las aplicaciones que se ofrecen al cliente UMTS).
• En las redes 3G el plano de servicios se independiza del de transporte.
AplicaciAplicaciAplicación
CONTROL
CONECTIVIDAD
Introducción 3G
Prestaciones
IMT2000/UMTS
W-CDMA
UTRAN:Prot. Radio
Traspasos
Núcleo de Red
Release 99
Release 4
Release 5..
Capa deServicios
Servicios
CAPA de SERVICIOS:
Permite el desarrollo de aplicaciones sin necesidad de conocer el detalle de las capas inferiores e “independizándolas” de ellas.
Aparece el concepto de OSA (Open ServiceArquitecture) donde el operador pone a disposición de los proveedores de servicio un conjunto de APIs para que puedan diseñar sus aplicaciones sobre la red.