HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG II
BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
PHÂN TÍCH BÁO HIỆU KẾT NỐI CHUYỂN MẠCH
KÊNH TRONG MẠNG UMTS
LỚP: D11CQVT01-N
GVHD: ThS. NGUYỄN XUÂN KHÁNH
Ngày….tháng….năm….
HỌC VIÊN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG 2
BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN
THÔNG
HỆ CHÍNH QUY
NIÊN KHÓA: 2011-2016
ĐỀ TÀI:
PHÂN TÍCH BÁO HIỆU KẾT NỐI CHUYỂN
MẠCH KÊNH TRONG MẠNG UMTS
LỚP: D11CQVT01-N
GVHD: ThS. NGUYỄN XUÂN KHÁNH
Ngày….tháng….năm….
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT......................................................................................5
LỜI MỞ ĐẦU.........................................................................................................7
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TẬP ĐOÀN VIỄN THÔNG QUÂN
ĐỘI VIETTEL........................................................................................................8
1.1Giới thiệu chung về Tồng Công ty Viễn Thông Quân Đội Viettel.......................8
1.2.Những mốc son lịch sử về sự ra đời....................................................................8
1.3. Những sự kiện nổi bật về phát triển dịch vụ......................................................9
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG UMTS...............................................11
2.1Cấu trúc mạng UMTS........................................................................................11
2.1.1.Sơ đồ tổng quát về mạng UMTS....................................................................11
2.1.2.Các giao diện vô tuyến:.................................................................................12
2.1.2.1.Giao diện Cu:.............................................................................................13
2.1.2.2.Giao diện Uu:.............................................................................................13
2.1.2.3.Giao diện Iu:...............................................................................................15
2.1.2.4.Giao diện Iur:.............................................................................................16
2.1.2.5.Giao diện Iub:.............................................................................................17
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH CÁC QUY TRÌNH THIẾT LẬP CUỘC GỌI VÀ
CẬP NHẬT VỊ TRÍ TRONG UMTS..................................................................19
3.1.Quá trình thiết lập cuộc gọi............................................................................19
3.2Thủ tục thiết lập cuộc gọi giữa UE đến UE trong cùng mạng UMTS..........24
3.3.Thiết lập cuộc gọi thoại từ mạng UMTS tới mạng GSM.............................31
3.4 Chu kỳ cập nhật vị trí bên trong MSC của mạng UMTS............................38
Tài liệu tham khảo..................................................................................................41
Trang 4
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
AAL
AAL2
AAL5
ATM
ALCAP
AMR
BSC
BSS
BSSMAP
BTS
CCCH
CN
CS
DCCH
DTAP
FACCH
FACH
GMSC
GSM
HLC
HLR
IMEI
IMSI
ISDN
ISUP
LAI
MAC
MAP
MGW
MS
MSC
MSISDN
MTP
NBAP
NDUB
PCCH
PDU
QoS
RACH
RANAP
ATM Adaptation Layer
ATM Adaptation Layer type 2
ATM Adaptation Layer type 5
Asynchronous Transfer Mode
Access Link Control Application Protocol
Adaptive Multi Rate
Base Station Controller
Base Station Subsystem
Base Station Subsystem Management Application Part
Base Transceiver Station
Common Control Channel
Core Network
Circuit Switched
Dedicated Control Channel
Direct Transfer Application Part
Fast Associated Control CHannel
Forward Access Channel
Gateway MSC
Global System for Mobile communications
High Layer Compatibility
Home Location Register
International Mobile Equipment Identity
International Mobile Subscriber Identity
Integrated Services Digital Network
ISDN User Part
Location Area Identity
Medium Access Control (protocol layering context)
Mobile Application Part
Media GateWay
Mobile Station
Mobile Switching Centre
Mobile Subscriber ISDN Number
Message Transfer Part
Node B Application Part
Network Determined User Busy
Paging Control Channel
Protocol Data Unit
Quality of Service
Random Access Channel
Radio Access Network Application Part
Trang 5
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
RANDs
SCCH
SGSN
SIM
SRNC
SS7
TCH
TCP
TDD
TDM
TMSI
U-RNTI
UE
UMTS
URAN
USIM
UTRA
UTRAN
RNSAP
RRC
RANDom number (used for authentication)
Synchronisation Control Channel
Serving GPRS Support Node
GSM Subscriber Identity Module
Serving Radio Network Controller
Signalling System No. 7
Traffic Channel
Transmission Control Protocol
Time Division Duplex
Time Division Multiple
Temporary Mobile Subscriber Identity
UTRAN Radio Network Temporary Identity
User Equipment
Universal Mobile Telecommunications System
UMTS Radio Access Network
Universal Subscriber Identity Module
Universal Terrestrial Radio Access
Universal Terrestrial Radio Access Network
Radio Network Subsystem Aplication Part
Radio Resource Control
LỜI MỞ ĐẦU
Trang 6
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TẬP ĐOÀN VIỄN THÔNG QUÂN
ĐỘI VIETTEL
1.1Giới thiệu chung về Tồng Công ty Viễn Thông Quân Đội Viettel
Tổng Công ty Viễn Thông Quân đội (tên viết tắt là: Viettel), tiền thân là tổng
công ty điện tử thiết bị thông tin được thành lập ngày 1 tháng 6 năm 1989 trực thuộc Bộ
Trang 7
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
Quốc phòng. Tổng Công ty được ra đời với nhiệm vụ đảm bảo thông tin liên lạc nhằm
củng cố quốc phòng – an ninh và đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ phát triển kinh tế của đất
nước với nhiều ngành nghề, lĩnh vực kinh doanh được triển khai trên toàn quốc và vươn
ra cả thị trường quốc tế.
Về kinh doanh các dịch vụ viễn thông, Tổng Công ty không phải đơn vị đầu tiên
triển khai dịch vụ này, tuy nhiên với chủ trương “ Đi tắt đón đầu, tiến thẳng vào công
nghệ hiện đại ” Viettel luôn chú trọng vào đổi mới công nghệ, đầu tư chất xám, toàn bộ
máy tổ chức, mở rộng đầu tư… do đó hiện nay chúng ta đã có được hệ thống mạng
lưới, cơ sở hạ tầng và thực hiện triển khai kinh doanh trên toàn quốc đảm bảo hoàn
thành tốt nhiệm vụ quốc phòng – an ninh và sản xuất kinh doanh.
Xác định rằng cạnh tranh là một vấn đề tất yếu trong nền kinh tế thị trường
nhưng phải đảm bảo sự cạnh tranh lành mạnh và quyền lợi cho khách hang, do đó
Viettel luôn có nhiều sánh tạo trong hoạt động kinh doanh vừa đảm bảo tính cạnh tranh
và quyền lợi khách hang mà bằng chứng thể hiện rõ nhất là doanh thu của Tổng công ty
năm sau tăng trưởng gấp đôi năm trước trong giai đoạn từ năm 2007 – 2009. Cùng với
sự phát triển lớn mạnh của tổng công ty thì các hoạt động xã hội, nhân đạo, từ thiện
giúp đỡ ủng hộ những người nghèo, những trường hợp khó khan luôn được Viettel quan
tâm thực hiện.
Toàn thể cán bộ công nhân viên của tổng công ty luôn phấn đấu để đưa Viettel
trở thành nhà khai thác, cung cấp dịch vụ Bưu chính – Viễn thông hang đầu ở Việt Nam
song song với việc mở rộng ra các nước trong khu vực và thế giới xứng đáng với danh
hiệu Đơn vị Anh hùng lao động trong thời ký đổi mới do Đảng và Nhà nước đã trao
tặng.
1.2.Những mốc son lịch sử về sự ra đời.
1.2.1.Ngày 01 tháng 06 năm 1989
Hội đồng Bộ trưởng ra nghị định số 58/HĐBT quyết định thành lập Tổng công
ty điện tử thiết bị thông tin, trực thuộc BTL Thông tin liên lạc – BQP (Tiền thân của
Tổng Công ty Viễn thông Quân đội Viettel). Ngành nghề kinh doanh: xuất nhập khẩu
sản phẩm điện tử thông tin, xây lắp các công trình thiết bị thông tin, đường dây tải điện,
trạm biến thế, lắp ráp các thiết bị điện, điện tử.
.1.2.2Ngày 27 tháng 07 năm 1993
Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra quyết định số 336/QĐ-QP về thành lập lại doanh nghiệp
nhà nước Công ty điện tử và thiết bị thông tin với tên giao dich quốc tế là SIGELCO,
thuộc Bộ tư lệnh thông tin liên lạc- BQP.
1.2.3.Ngày 14 tháng 07 năm 1995
Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra Quyết định số 615/QĐ-QP quyết định đổi tên Công ty
Điện tử thiết bị thông tin(SIGELCO) thành Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội với
tên giao dịch quốc tế là VIETTEL, trực thuộc BTL thông tin liên lạc – BQP. Được bổ
sung ngành nghề kinh doanh, được phéo cung cấp các dịch vụ bưu chính viễn
thông(BCVT), trở thành nhà khai thác dịch vụ viễn thông thứ hai tại Việt Nam.
1.2.4.Ngày 19 tháng 04 năm 1996
Sáp nhập 3 đơn vị là Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội, Công ty điện tử và
Thiết bị thông tin 1, Công ty Điện tử và Thiết bị thông tin 2 thành Công ty Điện tử Viễn
thông Quân đội(VIETTEL) trực thuộc BTL thông tin liên lạc –BQP. Ngành nghề kinh
doanh chính là: cung cấp các dich BCVT trong nước và quốc tế, sản xuất lắp ráp, sữa
chữa và kinh doanh các thiết bị điện, điện tử thông tin, ăng ten thu phát viba số, xây lắp
Trang 8
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
các công trình thiết bị thông tin, đường dây tải điện, trạm biến thế; khảo sát thiết kế lập
dự án công trình BCVT, xuất nhập khẩu công trình thiết bị điện tử viễn thông.
1.2.5.Ngày 28 tháng 10 năm 2003
Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội được đổi tên thành Công ty Viễn thông
Quân đội, tên giao dịch quốc tế là VIETTEL CORPORATION, tên viết tắt là
VIETTEL, trực thuộc BTL Thông tin liên lạc – BQP.
1.2.6.Ngày 06 tháng 04 năm 2005
Theo quyết định số 45/2005/QĐ-BQP, Công ty Viễn thông Quân đội được đổi
tên thành Tổng Công ty Viễn thông Quân đội trực thuộc BQP, tên giao dịch quốc tế là
VIETTEL CORPORATION, tên viết tắt là VIETTEL. Ngành nghề kinh doanh là: cung
cấp các dịch vụ BCVt trong nước, quốc tế; phát triển các sản phẩm phần mềm trong
lĩnh vực điện tử viễn thông, CNTT, internet; sản xuất lắp ráp, sữa chữa và kinh doanh
các thiết bị điện, điện tử viễn thông, CNTT và thiết bị thu phát vô tuyến điện; khảo sát
và lập dự án công trình BCVT,CNTT, xây lắp các công trình thiết bị thông tin và đường
dây tải điện, trạm biến thế; đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng địa ốc, khách sạn, du lịch;
xuất nhập khẩu công trình thiết bị toàn bộ về điện tử thông tin và các sản phẩm điện tử,
CNTT.
1.3. Những sự kiện nổi bật về phát triển dịch vụ.
Năm 1989 đến năm 1994
Xây dựng tuyến truyền dẫn viba băng rộng lớn nhất (140 Mbps); xây dựng tháp ăng ten
cao nhất Việt Nam lúc bấy giờ (cao 85m)
Năm 1995
Là doanh nghiệp mới duy nhất được cấp giấy phép kinh doanh dịch vụ đầy đủ các dịch
vụ viễn thông ở Việt Nam.
Năm 1999
Hoàn thành đường trục truyền dẫn cáp quang Bắc – Nam với dung lượng 2,5 Mbps có
công nghệ tiên tiến nhất Việt Nam nhờ áp dụng thành công sang kiến thu – phát trên
một sợi quang.
Năm 2000
Là doanh nghiệp đầu tiên ở Việt Nam cung cấp dịch vụ thoại đường dài sử dụng công
nghệ IP (VoIP) trên toàn quốc.
Năm 2001.
Cung cấp dịch vụ điện thoại quốc tế công nghệ VoIP.
Năm 2002
Cung cấp dịch vụ truy nhập Internet
Năm 2003
Cung cấp dịch vụ điện thoại cố định PSTN; cổng kết nối vệ tinh quốc tế.
Năm 2004
Cung cấp dịch vụ điện thoại di động, Cổng kết nối cáp quang quốc tế.
Năm 2006
Đầu tư cung cấp dịch vụ viễn thông ra quốc tế (Lào và Campuchia)
Năm 2007
Một trong 10 dianh nghiệp lớn nhất Việt Nam (theo đánh giá của UNDP) Doanh thu đạt
1 tỷ USD.
Lũy kế có 12 triệu thuê bao di động đang hoạt động, thị phần lớn nhất Việt Nam. Hội tụ
3 dịch vụ viễn thông Cố định - Di động - Internet.
Trang 9
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
Có thể nói , từ năm 2003 trở lại đây là khoảng thời gian khẳng định sự thành
công của Viettel bằng việc xây dựng hình ảnh, thương hiệu ngày càng lớn mạnh.
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG UMTS.
2.1Cấu trúc mạng UMTS.
2.1.1.Sơ đồ tổng quát về mạng UMTS
Trang 10
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
Hình 2.1 : Mô hình mạng UMTS
-Cấu trúc mạng UMTS:
Hình 2.2: Cấu trúc mạng UMTS
Mạng UMTS bao gồm 3 phần: phần người dùng ( User equipment ); phần truy nhập vô
tuyến (UMTS Terrestrial Radio Access Network- UTRAN) và phần mạng lõi (core).
UE (User Equipment): Thiết bị người sử dụng thực hiện chức năng giao tiếp người sử
dụng với hệ thống.
UE gồm hai phần:
- Thiết bị di động (ME : Mobile Equipment) : Là đầu cuối vô tuyến được sử dụng cho
thông tin vô tuyến trên giao diện Uu.
- Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) : Là một thẻ thông minh chứa thông tin
nhận dạng của thuê bao, nó thực hiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các khóa nhận
Trang 11
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
thực và một số thông tin của thuê bao cần thiết.
UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vô tuyến có nhiệm
vụ thực hiện các chức năng liên quan đến truy nhập vô tuyến. UTRAN gồm hai phần
tử:
- Nút B: Thực hiện chuyển đổi dòng số liệu giữa các giao diện Iub và Uu. Nó
cũng tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến.
- Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC: Có chức năng sở hữu và điều khiển các tài
nguyên vô tuyến ở trong vùng (các nút B đƣợc kết nối với nó). RNC còn là điểm truy
cập tất cả các dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lõi CN.
CN (Core Network): Mạng lõi gồm các thành phần sau.
- HLR (Home Location Register): Là thanh ghi định vị thường trú lưu giữ thông tin
chính về lý lịch dịch vụ của người sử dụng. Các thông tin này bao gồm: Thông tin
về các dịch vụ được phép, các vùng không được chuyển mạng và các thông tin về dịch
vụ bổ sung như: trạng thái chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi.
- MSC/VLR (Mobile Services Switching Center/Visitor Location Register): Là tổng đài
(MSC) và cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tại
vị trí của nó. MSC có chức năng sử dụng các giao dịch chuyển mạch kênh. VLR có
chức năng lưu giữ bản sao về lý lịch người sử dụng cũng như vị trí chính xác của UE
trong hệ thống đang phục vụ.
- GMSC (Gateway MSC): Chuyển mạch kết nối với mạng ngoài.
- SGSN (Serving GPRS): Có chức năng như MSC/VLR nhưng được sử dụng cho các
dịch vụ chuyển mạch gói (PS).
- GGSN (Gateway GPRS Support Node): Có chức năng như GMSC nhưng chỉ
phục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch gói.
Các mạng ngoài: Bao gồm mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển mạch gói.
- Mạng CS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch kênh.
- Mạng PS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mch gói.
2.1.2.Các giao diện vô tuyến:
.
Trang 12
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
Hình 2.3: Các giao diện giữa UTRAN và CN
2.1.2.1.Giao diện Cu:
Là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện này tuân theo một khuôn
dạng chung cho các thẻ thông minh.
2.1.2.2.Giao diện Uu:
Là giao diện mà qua đó UE truy cập các phần tử cố định của hệ thống và vì thế mà nó
là giao diện mở quan trọng nhất của UMTS.
Trang 13
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
Hình 2.4: Cấu trúc giao diện Uu
Cấu trúc này dựa trên nguyên tắc:
Hình 2.5: Nguyên tắc hoạt động giao diện Uu
-Control Plane: Được sử dụng cho tất cả báo hiệu điều khiển đặc thù của UMTS, bao
gồm: Giao thức ứng dụng và lớp mang báo hiệu để truyền tải các bản tin giao thức ứng
Trang 14
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
dụng. Giao thức ứng dụng được sử dụng để thiết lập các kênh mang tới UE( kênh mang
truy nhập vô tuyến trên Iu, kết nối vô tuyến trên Iur và Iub)
-User Plane: Tất cả các thông tin gửi đi và nhận được bởi người sử dụng như thư thoại
hoặc các gói dữ liệu trong một kết nối internet được truyền tải thông qua User Plane.
User Plane bao gồm các luồng dữ liệu và kênh mang dữ liệu cho các luồng dứ liệu. Mỗi
luồng dữ liệu được mô tả bởi một hoặc nhiều khung giao thức đặc thù cho giao diện đó.
2.1.2.3.Giao diện Iu:
Hình 2.6: Cấu trúc giao diện Iu
Giao diện này nối UTRAN với CN, nó cung cấp cho các nhà khai thác khả năng trang
bị UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.
-AAL2 và AAL5:
Trên lớp ATM, chúng ta thường thấy một lớp thích ứng ATM gọi là AAL. Chức năng
của nó là để xử lý dữ liệu từ các lớp cao hơn của truyền tải ATM.
Tại đầu phát, dữ liệu được AAL chia thành các gói 48-byte và tại đầu thu, dữ liệu sẽ
được ráp lại để tái tạo khung dữ liệu ban đầu. Có 5 loại AAL khác nhau( 0, 1, 2, ¾, 5).
AAL0 nghĩa là không cần thích ứng. Các lớp thích ứng khác có các đắc tính khác nhau
dựa vào ba loại tham số:
+Yêu cầu về thời gian thực
+Tốc độ bit không đổi hoặc thay đổi
+Truyền dữ liệu hướng kết nối hoặc hướng không kết nối.
-Giao diện Iu sử dung AAL2 và AAL5.
AAL2 được thiết kế cho truyền tải các luồng dức kiệu hướng kết nối, có thời gian thực
và tốc độ bit thay đổi.
Trang 15
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
-
-
AAL5 được thiết kế cho truyền tải cá luồng dữ liệu hướng không kết nối và tốc độ bit
thay đổi.
Control Plane: bao gồm RANAP nằm ngay trên các giao thức SS7. Các lớp ứng
dụng bao gồm Signalling Connection Control Part (SCCP), Message Tranfer Part
(MTP3-b) và Signalling ATM Adaptation Layer for Network to Network Interface
(SAAL – NNI). SAAL – NNI được chia nhỏ thành các lớp Service Specific
Coordination Function (SSCF), Service Specific Connection Oriented (SSCOP) và
ATM Adaptation Layer 5(AAL5). Các lớp SSCF và SSCOP được thiết kế đặc thù
cho truyền tải báo hiệu trong mạng ATM, và thực hiện các chức năng như quản lý
kết nối báo hiệu. AAL5 được sử dụng để phan mảnh dữ liệu thành các tế bào ATM.
Transport Network Control Plane:bao gồm giao thức báo hiệu để thiết lập kết nối
AAL2 (Q.2630.1 và lớp thích ứng Q.2150.1), nằm trên đỉnh của các giao thức báo
hiệu SS7.
User Plane: Một kết nối AAL2 dành riêng được cấp phát cho mỗi dịch vụ CS.
2.1.2.4.Giao diện Iur:
Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất khác nhau.
Hình 2.7: Cấu trúc giao diện Iur
Các giao thức sử dụng trong Control Plane đảm nhiệm các chức năng sau:
IP: cung cấp các dịch vụ phi kết nối giữa các mạng và gồm các tính năng đánh địa
chỉ, xác lập kiểu dịch vụ, phân mảnh và ghép gói tin và hỗ trợ bảo mật.
SCTP: giao thức truyền dẫn điều khiển luồng SCTP (Sream Control
Transmission Protocol) cung cấp chức năng xác nhận lỗi cho luồng dữ liệu. Các vấn đề
ngắt dữ liệu, tổn thất dữ liệu hay trùng lặp được xác định bởi số thứ tự và trường kiểm
tra tổng. SCTP cho phép truyền lại nếu phát hiện ra lỗi gây ngắt luồng dữ liệu.
MTP3-B: Phần chuyển bản tin mức 3 dùng cho mạng băng rộng cung cấp nhận
dạng và chuyển các bản tin mức cao, đồng thời cung cấp chức năng định tuyến và chia
tải.
Trang 16
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
M3UA: Lớp tương thích ngƣời dùng MTP mức 3 tương đương các chức năng của
MTP3. M3UA được mở rộng để truy nhập tới các dịch vụ MTP3 cho các ứng dụng
điều khiển từ xa dựa trên IPSCCP: Cung cấp dịch vụ truyền bản tin giữa hai điểm báo
hiệu bất kỳ trong cùng một mạng.
RNSAP: Phần ứng dụng phân hệ mạng vô tuyến RNSAP (Radio Network
Subsystem Application Part) gồm các giao thức truyền thông sử dụng trên giao diện Iur
và sử dụng luật mã hóa gói PER (Packet Encoding Rule).
2.1.2.5.Giao diện Iub:
Giao diện cho phép kết nối một nút B với một RNC.
Hình 2.8: Cấu trúc giao diện Iub
Chức năng của giao diện Iub.
- Tái định vị bộ điều khiển mạng dịch vụ vô tuyến SRNC (Serving Radio Network
Controller): Chuyển chức năng SRNC cũng như các nguồn tài nguyên liên quan
tới Iu từ một RNC này tới một RNC khác.
- Quản lý kênh mang truy nhập vô tuyến RAB (Radio Access Bearer): bao gồm thiết lập,
quản lý và giải phóng kênh mang truy nhập vô tuyến.
- Yêu cầu giải phóng RAB: gửi yêu cầu giải pháp kênh mang truy nhập vô tuyến tới
mạng lõi CN.
- Giải phóng các tài nguyên kết nối Iu: giải phóng toàn bộ tài nguyên liên quan tới một kết
nối Iu. Gửi yêu cầu giải phóng toàn bộ kết nối Iu tới mạng lõi CN.
- Quản lý các tài nguyên truyền tải Iub: quản lý liên kết Iub, quản lý cấu hình ô, đo hiệu
năng mạng vô tuyến, quản lý sự kiện tài nguyên, quản lý kênh truyền tải chung, quản
lý tài nguyên vô tuyến, sắp xếp cấu hình mạng vô tuyến.
- Quản lý thông tin hệ thống và lưu lượng các kênh chung: Điều khiển chấp nhận, quản
Trang 17
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
lý công suất, truyền dữ liệu.
- Quản lý lưu lượng của các kênh cố định: Quản lý và giám sát liên kết vô tuyến, chỉ
định và giải tỏa kênh, báo cáo thông tin đo kiểm, quản lý kênh truyền tải dành riêng,
truyền dữ liệu.
- Quản lý lưu lượng các kênh chia sẻ: Chỉ định và giải tỏa kênh, quản lý công suất, quản lý
kênh truyền tải, truyền dữ liệu.
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH CÁC QUY TRÌNH THIẾT LẬP CUỘC GỌI VÀ CẬP NHẬT
VỊ TRÍ TRONG UMTS
3.1.Quá trình thiết lập cuộc gọi.
Trang 18
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
UE
RNC
MSC/ HLR
VLR
MGW1 GMSC/ MGW2 ISDN
TSC
1. RRC: RACH/CCCH: RRC yêu c?u kêt n?i
2. RRC: FACH/CCCH: RRC Connection Setup
3. RRC: DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete
4. RRC: DCCH: Initial Direct Transfer(CM Service Request)
5. SCCP: Connection Request(CR) / RANAP: Initial UE Message(CM Service Request)
6. SCCP: Connection Conf (CC)
7. MAP(Send Authentication Info)
8. MAP(Send Authentication Info Ack)
9. RANAP: Direct Transfer (Authentication and Ciphering Request)
10. RRC: DCCH/DCH(AM): Downlink Direct Transfer (Authentication and Ciphering Request)
11. RRC: DCCH/DCH(AM): Uplink Direct Transfer (Authentication and Ciphering Response)
12. RANAP: Direct Transfer (Authentication and Ciphering Response)
13. RANAP: Security Mode Command
14. RRC: DCCH/DCH: Security Mode Command
15. RRC: DCCH/DCH: Security Mode Complete
16. RANAP: Security Mode Complete
17. RANAP: Common Id (IMSI)
18. RRC: DCCH: Direct Transfer(Setup)
19. RANAP: Direct Transfer (Setup)
20. RANAP: Direct Transfer(Call proceeding)
21. RRC: DCCH: Direct Transfer Call Proceeding
22. GCP: ADD Termination T1, AMR
23. GCP: Accept T1
24. RANAP: RAB Assignment Request
25. ALCAP: Establishment Request (AAL2)
26. ALCAP: Establishment Confirm (AAL2)
27. RRC: DCCH: Radio Bearer Setup
28. RRC: Radio Bearer Setup Complete
29. RANAP: RAB Assignment Response
30. GCP: ADD Termination T2
31. GCP: Accept T2
32. BICC: Initiate Address Massage(CIC1)
33. GCP: ADD Termination T3
34. Q.AAL2: Establishment Request (AAL2)
35. QAAL2: Establishment Confirm (AAL2)
36. GCP: Accept T3
37. GCP: ADD Termination T4, TDM
38. GCP: Accept T4
39. ISUP: Initiate Address Massage(CIC2)
40. ISUP: Address Complete Massage(CIC2)
41. BICC: Address Complete Massage(CIC1)
42. RANAP: Direct Transfer (Alerting)
43. RRC: DCCH: Direct Transfer(Alerting)
44. ISUP: Answer(CIC2)
45. BICC: Answer (CIC1)
46. RANAP: Direct Transfer(Connect)
47. RRC: DCCH: Direct Transfer(Connect)
48. RRC: DCCH: Direct Transfer(ConnectAck)
49. RANAP: Direct Transfer(ConnectAck)
Hình 3.1: Quá trình thiết lập cuộc gọi
Bước 1: RRC:RACH/CCCH RRC connect setup request.
UE gửi bản tin yêu cầu kết nối RRC qua kênh CCCH(trên kênh RACH hướng lên) yêu
cầu một kênh điều khiển dành riêng dung để thiết lập cuộc gọi.
Trang 19
LỚP: D11CQVT01-N
Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS
Bản tin RRC chứa một số thông tin bao gồm: IMSI, LAI, RAI và lí do yêu cầu kết nối
RRC.
Bước 2: RRC: FACH/CCCH: RRC Connect setup.
RNC phân tích lý do yêu cầu kết nối được đưa tới để quyết định nguồn thích hợp là
chung hay riêng. RNC bắt đầu thiết lập một kênh mang Iub gửi đi bản tin NBAP thiết
lập đường vô tuyến tới Node B. Bản tin NBAP bao gồm các thông tin transaction ID,
communication ID, mã mã hóa, bộ khuôn vận chuyển (cấu trúc khung vận chuyển) ; số
mã hóa kênh FDD-DL. Node B yêu cầu một bản tin trả lời bản tin này bao gồm các
thông tin liên quan tới thông tin địa chỉ lớp vận chuyển, địa chỉ AAL2. Sau khi hoàn tất
các thủ tục, RNC trả lời UE bằng bản tin RRC thông báo cho UE biết kết nối đã được
thiết lập. Bản tin này bao gồm các thông tin như kiểu vận chuyển, nguốn điều khiển, mã
mã hóa.
Bước 3: RRC:DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete.
UE trả lời RNC với bản tin RRC connection complete để xác nhận đã thiết lập kết nối
RRC, các thông tin và khả năng của UE sẽ được gửi tới RNC.
Bước 4: RRC: DCCH Initial Direct Transfer
Khi kết nối thiết lập với RNC thành công, UE gửi bản tin bắt đầu chuyển hướng RRC
tới RNC. Bản tin này có đích đến là lớp mạng lõi (MSC/VLR). Cùng với đó bản tin
NAS sẽ được UE gửi đi biểu thị rằng UE bắt buộc tạo một cuộc gọi thoại. Nhận dạng
UE băng thiết bị nhận dạng tạm thời(TMSI) sẽ được gửi đi trong bản tin này.
Bước 5: SCCP: Connect Request.
Bản tin NAS được chuyển tiếp tới vùng CS thích hợp và yêu cầu thiết lập kết nối và
dịch vụ. Bản tin bao gồm các thông tin UE Identify, vị trí và điều kiện kết nối sẽ được
gửi tới MSC/VLR và RNC thiết lập mối quan hệ báo hiệu mới giữa UE và CN.
Bước 6: SCCP: Connection Conf (CC)
Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyển mạch kênh thích hợp
Bước 7: MAP(Send Authentication Info)
MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thực UE và thay đổi khóa bí
mật và gửi tới HLR.
Bước 8: Map (Send Authentication InfoAck )
HLR nhận thực UE và gửi về MSC bản tin xác nhận đã nhận thực UE.
Bước 9: RANAP: Direct transfer
MSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắn rằng UE là xác thực và
được bảo mật. Gửi bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên để
nhận thực và mật mã. MSC gửi bản tin này tới RNC.
Bước 10: RRC: DCCH/DCH
RNC chuyển tiếp bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên
(RAND) tới UE trên kênh DCCH theo hướng xuống.
Bước 11: RRC : DCCH/DCH [ AM
UE gửi lên MSC bản tin RRC trên kênh DCCH hướng lên trả lời yêu cầu xác thực và
mật mã. Bản tin này bao gồm thông tin UE, khóa bảo mật vầ một số ngẫu nhiên.
Bước 12: RANAP: Direct transfer
Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE được RNC chuyển tiếp tới MSC. MSC sẽ so sánh
với kết quả nó tính trước đó. Nếu giống nhau thì UE được xác thực là đúng và tiếp tục
quá trình.
Bước 13: RANAP: Security mode command.
Trang 20
LỚP: D11CQVT01-N
- Xem thêm -