Radio Network Controller (RNC) – element sieci radiowej zbudowanej w standardzie UMTS, kontrolujący zasoby radiowe na obszarze pokrywanym przez sygnał emitowany z podłączonych do siebie (zazwyczaj od kilkudziesięciu do kilkuset) stacji bazowych (Node B). Rozdziela zasoby radiowe pomiędzy użytkowników, monitoruje ich połączenia, podejmuje decyzje o zmianie ich parametrów. Bierze także udział w transmisji danych pomiędzy użytkownikami i stacjami bazowymi a siecią szkieletową operatora. RNC jako element sieci komórkowej right|RNC w sieci UMTS Infrastruktura sieciowa połączona z RNC Obszar na którym operator komórkowy oferuje usługi użytkownikom swojej sieci pokryty jest sygnałem emitowanym przez stacje bazowe. Liczba stacji bazowych na danym obszarze zależy od liczby terminali (ang. User Equipment), które znajdują się na tym terenie i od generowanego przez nie ruchu telekomunikacyjnego (liczba zestawianych połączeń, mobilność, transfer danych). Od kilkudziesięciu do kilkuset stacji bazowych podłączonych jest do jednego RNCStacje bazowe nie są bezpośrednio podłączane do RNC. Mogą być podłączone szeregowa do siebie (zazwyczaj za pomocą światłowodów lub radiolinii) i do wspólnych koncentratorów. Ostatecznie do RNC wpięta jest mała liczba kabli światłowodowych.. Kontroluje ono zasoby radiowe oferowane przez te stacje, oraz terminale połączone za ich pomocą z siecią operatora.
RNC połączone jest też z siecią szkieletową (ang. Core Network). W obrębie sieci szkieletowej rozwijane są dwie niezależne sieci: związana z komutacją łączy (ang. circuit switching) oparta na tzw. Media Gateways (MGW) oraz na centralach MSC (używana np. do zestawiania połączeń głosowych i wideo rozmów) związana z komutacją pakietów (ang. packet switching) oparta na elementach sieciowych nazywanych SGSN Dane przesyłane poprzez sieć radiową w zależności od ich charakteru trafiają przez RNC do jednej z sieci szkieletowych – związanej z komutacją łączy lub pakietowej (zachodzi też proces odwrotny – dane z sieci szkieletowej poprzez RNC przesyłane są do stacji bazowych). Standardowym sposobem połączenia RNC z siecią szkieletową było przypisanie go do jednego MGW i jednej centrali MSC (jedna para MGW/MSC może być połączona z kilkoma RNC) i do jednego SGSN. Obecnie wdraża się też bardziej zaawansowane rozwiązanie, gdzie RNC jest połączone z całą grupą MGW i z pulą MSC oraz z pulą SGSN.
RNC może być też połączone z innymi RNC kontrolującymi sąsiadujące obszary. Połączenie to będzie wykorzystywane gdy użytkownik rozmawiający lub transmitujący dane przejdzie pod kontrolę stacji bazowej połączonej z innym RNC niż z tym, w którym zaczął transmisję (tzw. Iur Handover).
Sieć transportowa (tzw. backhaul) łącząca RNC z innymi elementami sieciowymi (sieć szkieletowa, stacje bazowe, inne RNC) może używać technologii ATM (uważanej za stabilniejszą) lub Ethernet (umożliwiającej większy transfer i łatwiej konfigurowalnej). Obecnie w sieciach komórkowych trwa migracja z technologii ATM na Ethernet, niemniej jest to proces długotrwały (np. ze względu na dużą istniejącą już infrastrukturę ATM). Do jednego RNC część stacji bazowych może być podpięta poprzez infrastrukturę wspieraną przez technologię ATM, a część poprzez sieć ethernetową. Istnieją także rozwiązania dual stack: user plane (czyli dane przesyłane od/do użytkownika) są przesyłane na bazie sieci ethernetowej, a control plane (czyli signalling, informacje kontrolujące połączenie) dzięki warstwie transportu opartej na ATM.
Interfejsy zdefiniowane w RNC oraz powiązane z nimi protokoły right|350px W RNC zdefiniowane są logiczne interfejsy poprzez które komunikuje się ono z innymi elementami sieciowymi. Interfejs Iub służy do wymiany informacji ze stacjami bazowymi (Node B). Interfejs Iu zdefiniowany jest jako połączenie z siecią szkieletową. Czasami używa się określeń Iu CS i Iu PS, aby wskazać, czy chodzi nam o połączenie z siecią związaną z komutacją łączy (CS) czy pakietową (PS). Dzięki interfejsowi Iur RNC może wymieniać informacje z innym RNC. Interfejs Mu używany jest przez operatora do zarządzania RNC i kontrolowaną przez niego siecią radiową (za pomocą platformy OSS - Operations Support System).
Poprzez interfejsy Iu, Iub i Iur przesyłane są właściwe dane do/od użytkownika (tzw. user plane) oraz informacje sterujące - signalling (tzw. control plane), za pomocą których RNC komunikuje się z elementami infrastruktury oraz telefonami w celu zarządzania połączeniami i siecią radiową. Poniżej znajduje się opis protokołów używanych do tego celu (signalling).
RANAP to protokół używany do przesyłania informacji pomiędzy RNC a siecią szkieletową (MSC Server lub SGSN) poprzez interfejs Iu: podczas rejestracji telefonu w sieci (rejestracja odbywa się w sieci szkieletowej) podczas zestawiania połączenia RNC i sieć szkieletowa komunikują się ze sobą w celu ustalenia warunków transmisji (np. QoS przypisany do abonenta w jego profilu) oraz zarezerwowania zasobów poza siecią radiową gdy do telefonu generowane jest tzw. połączenie przychodzące (np. oczekująca rozmowa, lub połączenie z sieci pakietowej) z sieci szkieletowej inicjowana jest procedura pagingu, czyli wywołania w sieci radiowej terminala używającego wywoływaną kartę SIM. podczas aktualizacji informacji o lokalizacji terminala (zapisywana jest ona sieci szkieletowej w postaci Location Area/Routing Area)
RNSAP to protokół używany w interfejsie Iur do zapewnienia terminalom mobilności pomiędzy obszarami kontrolowanymi przez różne RNC. Dzięki niemu, RNC na terenie którego rozpoczęto połączenie może nim zarządzać, nawet jeśli jest ono kontynuowane poprzez stację bazową podpiętą do innego RNC.
NBAP to protokół używany w interfejsie Iub do kontrolowania stacji bazowych oraz oferowanych przez nich zasobów. Ze względu na kontekst, w jakim przesyłane są informacje na bazie tego protokołu, można mówić o dwóch jego podzbiorach: Common NBAP i Dedicated NBAP.
Common NBAP zawiera operacje związane z wpływem RNC na działanie NodeB, nie związane z konkretnymi UE już zdefiniowanymi/obsługiwanymi w tej stacji bazowej. Przykładowym zastosowaniem może być: zmiana w konfiguracji NodeB lub z zarządzanych przez nie kanałach radiowych zarządzanie (eliminowanie) błędów które pojawiły się w NodeB (ang. fault management) zainicjowanie pomiarów związanych z działaniem stacji bazowych lub oferowanych przez nich zasobów, raportowanie tych pomiarów do RNC zestawienie pierwszego "radio linka" (czyli zasobów w komórce dedykowanych dla konkretnej transmisji) do UE, który jest związany z zainicjowaniem połączenia. W stacji bazowej zostanie przypisany mu tzw. UE context, który od tej chwili będzie referencją do nowego terminala połączonego z siecią za pomocą tego NodeB Dedicated NBAP to procedury związane z obsługą w stacji bazowej poszczególnych UE, które już mają zestawione połączenia obsługiwane przez to NodeB (te UE są już w niej zdefiniowane, posiadają w niej UE context). Przykładowym zastosowaniem takich operacji może być: dodanie nowych połączeń radiowych (ang. radio links) - softer handover inicjalizacja pomiarów związanych z jakością transmisji na poszczególnych radio linkach, oraz raportowanie ich do RNC zarządzanie błędami występującymi w radio linkach RRC (Radio Resource Control) to protokół używany do bezpośredniej komunikacji pomiędzy RNC i UE (komunikacja ta jest nawiązana poprzez stację bazową, ale ona nie analizuje przesyłanych za pomocą tego protokołu informacji, tylko przesyła je dalej do UE/RNC). Przykładowe zastosowania to: zestawienie połączenia, ustalenie parametrów związanych z transmisją przesyłanie do UE informacji o komórkach, których siła i jakość sygnału powinna być mierzona przez telefon, który ma ustanowioną transmisję, przesyłanie raportów pomiarowych do RNC (na ich podstawie RNC może zdecydować o handoverze) procedura handoveru rozgłaszanie we wszystkich kontrolowanych przez RNC komórkach na specjalnym kanale (broadcast channel) informacji systemowych, np. MCC/MNC sieci lub maksymalna siła sygnału z jaką może nadawać telefon paging, czyli "wywoływanie" telefonu do którego jest zestawiane połączenie na specjalnych kanałach (paging channels)
Funkcje RNC Przetwarzanie danych w warstwie drugiej Dane (np. pakiety IP lub cyfrowo zakodowany głos) przesyłane z sieci szkieletowej do sieci radiowej nie mogą być w takiej postaci transmitowane przez stację bazową. Poziom szumu związany z innymi transmisjami w komórce oraz z sygnałami pochodzącymi od innych komórek jest na tyle duży, że po wyodrębnieniu ich przez odbiornik ze wspólnego kanału transmisyjnego poziom błędu byłby tak wysoki, że nie byłoby możliwe prawidłowe odczytanie pierwotnej informacji. Dane odbierane przez RNC z sieci szkieletowej są więc formowane w tzw. RLC Packet Data Units, informacja w nich zawarta może być zwielokrotniona (dzięki redundancji łatwiej jest odzyskać dane, gdy część została utracona podczas transmisji), dodawane są sumy kontrolne i formowane są ramki radiowe (ang. radio frames), które są przesyłane do stacji bazowej a następnie transmitowane poprzez interfejs radiowy. Zachodzi też odwrotny proces - ramki radiowe wysłane przez terminal użytkownika są przez stację bazową przesłane do RNC, które "odzyskuje" z nich właściwą informacje i formuje z nich dane wygenerowane w pierwotnej formie, przed przesłaniem ich do sieci (np. pakiety IP lub cyfrowo zakodowany głos).
Inną ważną funkcją jest sterowanie ilością danych, które mogą być przesłane w jednej ramce radiowej w ciągu 10 ms (WCDMA Release 99, czyli transfer do 384 kbps), lub 2 ms (HSDPA). Dla każdej transmisji tworzony jest kanał transportowy i związany z nim bufor, w którym przetwarzane są dane w warstwie drugiej. Gdy podczas transmisji okazuje się, że terminal użytkownika nie nadąża z prawidłowym odebraniem informacji, RNC spowalnia jej transmisję. W WCDMA Release 99, RNC odpowiedzialne jest także za retransmisję informacji, która nie została prawidłowo odebrana przez odbiornik. Wpływ na zachowanie terminali w stanie Idle Terminale większości użytkowników są włączone, ale w nie mają nawiązanego połączenia z siecią - są w tzw. stanie Idle. RNC ma pewien wpływ na ich zachowanie. Poniżej przedstawiono pewne charakterystyczne przykłady.
Telefon komórkowy włączając się do sieci wybiera komórkę (ang.cell), która oferuje najsilniejszy sygnał (procedura cell selection)Gdy dostępny jest sygnał sieci macierzystej, tylko jej komórki będą brane pod uwagę, w przeciwnym wypadku użytkownik może wybrać inną sieć manualnie lub zdać się na software w telefonie - po wybraniu sieci w roamingu (manualnie lub automatycznie) odpowiednia komórka będzie wybierana tylko spośród komórek tej sieci. na kanale pilota (ang. pilot channel). Za pomocą zasobów radiowych oferowanych przez tę komórkę przeprowadzi uwierzytelnianie w sieci szkieletowej, a później te zasoby będą mogły być użyte podczas procedury zestawienia połączenia do użytkownika tego telefonu. Podczas przemieszczania się telefonu badana jest siła sygnału emitowanego na kanale pilota przez różne komórki. W sytuacji gdy inna komórka oferuje silniejszy sygnał niż obecna następuje procedura cell reselection, od tej chwili telefon będzie mógł być "wywołany" podczas zestawienia do niego połączenia za pomocą zasobów tej nowej komórki. Poszczególne komórki są obsługiwane przez anteny będące częścią stacji bazowych połączonych z RNC. W RNC zdefiniowane są wszystkie obsługiwane przez nie komórki oraz ich parametry. Jednym z nich jest siła sygnału na kanale pilota w poszczególnych komórkach. Te ustawienia wykonywane na poziomie RNC determinują komórkę, która zostanie na konkretnym obszarze wybrana przez telefon za pomocą procedur cell selection/reselection.
Obszar na którym operator świadczy usługi związane z połączeniami głosowymi podzielony jest na tzw. Location Areas (LA). Jeden LA zawiera zazwyczaj kilkaset komórek. Na bazie komórek obsługiwanych przez jedno RNC definiuje się jedno lub kilka LA.