tiểu luận tìm hiểu về UMTS UTRAN

Chào Mừng Cô Giáo Và Các Bạn Sinh Viên Đến Với Bài Thuyết Trình TÌM Đề tài: HiỂU VỀ UMTS UTRAN Giảng viên hướng dẫn:Ths Nguyễn Thanh Trà Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hạnh D12VT4 Nguyễn Thị Hường D12VT4 Nguyễn Việt Linh D12VT4 Trần1Hữu Tùng D12VT4 NỘI DUNG I Tổng quan UMTS II Phần truy nhập vô tuyến UTRAN  Kiến trúc giao thức UTRAN  Các giao diện UTRAN III Thủ tục báo hiệu mạng truy nhập UMTS UTRAN  Xử lý gọi giao diện Iub IV Kết luận Chương 1: TỔNG QUAN VỀ UMTS Hệ thống viễn thông di động toàn cầu UMTS UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) công nghệ di động 3G lựa chọn hầu hết nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS để lên 3G Tốc độ liệu tối đa 1920Kbps (gần 2Mbps)  UMTS dựa tảng CDMA băng rộng (WCDMA), chuẩn hóa Tổ chức đối tác phát triển 3G (3GPP) UMTS gọi 3GSM, để kết hợp chất công nghệ 3G UMTS chuẩn GSM truyền thống Một phát UMTS đặt tịa nhà Kiến trúc hệ thống UMTS Mạng UMTS bao gồm phần chính: MS Chương 2: PHẦN TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UTRAN UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network) Mạng truy nhập vơ tuyến có nhiệm vụ thực hiện chức liên quan đến truy nhập vơ tuyến Các đặc tính UTRAN: Ảnh hưởng lên việc thiết kế yêu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm ( đầu cuối kết nối qua hay nhiều tích cực) thuật toán quản lý tài nguyên đặc thù WCDMA Đảm bảo tính chung cho xử lý số liệu chuyển mạch kênh chuyển mạch gói ngăn xếp giao thức giao diện vô tuyến cách sử dụng giao diện để kết nối UTRAN đến vùng PS CS mạng lõi Đảm bảo tính chung với GSM cần thiết Sử dụng truyền tải ATM chế truyền tải Các thành phần mạng UTRAN 2 thành phần mạng UTRAN là: Node B RNC UTRAN phân chia thành miền RNS (Radio Network Subsystem) riêng gồm RNC node B mà điều khiển 2.1.Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC RNC (Radio Network Controler) RNC phần tử chuyển mạch điều khiển UTRAN Cấu trúc RNC: Hình 1.3: cấu trúc RNC Đặc điểm: RNC UMTS tương đương với BSC GSM có nhiều tính  Có thêm giao diện Iur để giao tiếp RNC trường hợp chuyển vùng mềm Việc quản lý tính di động (MM) chuyển từ mạng lõi sang RNC điểm khác với GSM Điều khiển việc sử dụng đảm bảo tin cậy tài nguyên vô tuyến Chức : Quản lý tài nguyên vô tuyến UTRAN: gồm tập hợp thuật toán sử dụng để đảm bảo ổn định đường truyền vô tuyến QoS kết nối vô tuyến cách chia sẻ quản lý tài ngun vơ tuyến có hiệu Điều khiển UTRAN: gồm tất chức liên quan đến việc thiết lập, trì giải phóng kênh mạng vơ tuyến với hỗ trợ thuật toán RRM RNC điều khiển chịu trách nhiệm điều khiển tải tắc nghẽn cho ô 2.2 nút B Đặc điểm: Node B cung cấp kết nối vô tuyến vật lý UE mạng Là thành phần trung gian để biến đổi từ môi trường vô tuyến sang hữu tuyến Nhiệm vụ (tương tự BTS): Điều khiển công suất Báo cáo kết đo cho RNC, phân tập vi mô (tập hợp tín hiệu từ góc anten mà UE kết nối đến thành chuỗi liệu trước phát tín hiệu tổng đến RNC Hình 1.4: Cấu hình chức nút B 2.3 Các giao diện UTRAN: Hình 1.5: Các giao diện UTRAN Giao diện Uu: Là giao diện mà qua UE truy cập phần tử cố định hệ thống mà giao diện mở quan trọng UMTS Giao diện Iu: Giao diện nối UTRAN với CN, cung cấp cho nhà khai thác khả trang bị UTRAN CN từ nhà sản xuất khác Giao diện Iur: Cho phép chuyển giao mềm từ RNC nhà sản xuất khác Giao diện Iub: Giao diện cho phep kết nối tới nút B tới RNC 10 Các giao thức sử dụng Iur-User/Comtrol Plane đảm nhiệm chức sau: RNSAP (Radio Network Subsystem Application Part) thực phần chức Iur hai điều khiển mạng vô tuyến tùy theo yêu cầu nhà khai thác Hỗ trợ tính di động sở RNC: Hỗ trợ lưu lượng kênh chung Hỗ trợ quản lý tài nguyên toàn cục IP (Internet Protocol) Giao thức internet cấp dịch vụ phi kết nối mạng gồm tính đánh địa chỉ, xác lập kiểu dịch vụ, phân mảnh ghép gói tin hỗ trợ bảo mật 13 SCTP (Stream Control Transmission Protocol) Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng cung cấp chức xác nhận lỗi cho luồng liệu SCTP cho phép truyền lại pháy lỗi gay ngắt nguồn liệu MTP3-B (Message Transfer Part Level 3- Broadband) Phần chuyển tin mức dàng cho mạng băng rộng, cung cấp nhận dạng truyền tin mức cao, đồng thời cung cấp chức định tuyến chia tải M3UA (MTP3 User Adaptation layer) Lớp tương thích người dùng MTP mức tuong đương chức MTP3 M3UA mở rộng để truy cập tới dịch vụ MTP3 cho ứng dụng điều khiển từ xa dựa IP SCCP (Signaling Connection Control Part) Phần điều khiển kết nối báo hiệu cung cấp dịch vụ truyền tin hai điểm báo hiệu mạng 14 2.4.3.Mặt phẳng điều khiển/người dùng Iu-CS Hình 1.4.4.1: IuCS – User/Control Plane 15 Chồng giao thức điều khiển/ người dùng Iu –CS bao gồm số giao thức: AMR (Adaptive Multirate Codec) Mã hóa đa tố độ thích ứng cung cấp miền tóc độ rộng cho liệu sử dụng cho mã hóa tốc độ thấp cho giao diện vô tuyến TAF (Terminal Adaptation Function) Chức tương thích đầu cuối giao thức hỗ trợ biến đổi nhiều kiểu thiết bị đầu cuối khác vào mạng RLP (Radio Link Protocol) Giao thức liên kết vô tuyến điều khiển truyền dẫn liệu mạng GSM UMTS Vùng chuyển mạch kênh liên quan tới tập thực thể xử lý lưu lượng người dùng báo hiệu liên quan Tại gồm thành phần MSC, GMSC, VRL chức liên kết liên mạng IWF tơi mạng PSTN 16 2.4.4 Mặt phẳng điều khiển/ Người dùng Iu-PS Hình1.4.4.2: IuPS – User/Control Plane Vùng chuyển mạch gói gồm thực thể liên quan tói truyền dẫn gói SGSN, GGSN cổng biên BG Lưu lượng IP truyền tải AAL5 ATM Vì khơng tồn lớp ALCAP mặt điều khiển để thiết lập xóa bỏ kết nối ảo chuyển mạch lớp AAL2 17 Chương 3: THỦ TỤC BÁO HIỆU TRONG MẠNG TRUY NHẬP UMTS UTRAN Xử lý gọi giao diện Iub Giao diện Iub nằm RNC node B RNC điều khiển node B thông qua Iub số tác vụ như: thỏa thuận tài nguyên vô tuyến, bổ sung loại bỏ tế bào khỏi node B, hỗ trợ kiểu truyền thông khác liên kết điều khiển Iub cho phép chuyển mạch kiểu kênh khác nhằm trì kết nối  Các chức chi tiết Iub sau: Tái định vị điều khiển mạng dịch vụ vô tuyến SRNC (Serving Radio Network Controller): Chuyển chức SRNC nguồn tài nguyên liên quan tới Iu từ RNC tới RNC khác Quản lý kênh mang truy nhập vô tuyến RAB (Radio Access Bearer): Bao gồm thiết lập, quản lý giải phóng kênh mang truy nhập vơ tuyến u cầu giải phóng RAB: gửi yêu cầu giải pháp kênh mang truy nhập vơ tuyến tới mạng lõi CN 18 Giải phóng tài ngun kêt nối Iu: Giải phóng tồn tài nguyên liên quan tới kết nối Iu Gửi yêu cầu giải phóng tồn kết nối Iu tới mạng lõi CN Quản lý tài nguyên truyền tải Iub: Quản lý liên kết Iub, quản lý cấu hình ơ, đo hiệu mạng vô tuyến, quản lý kiện tài nguyên, quản lý kênh truyền tải chung, quản lý tài ngun vơ tuyến, xếp cấu hình mạng vơ tuyến Quản lý thông tin hệ thống lưu lượng kênh chung: Điều khiển chấp nhận, quản lý công suất, truyền liệu Quản lý lưu lượng kênh cố định: Quản lý giám sát liên kết vô tuyến, định giải tỏa kênh, báo cáo thông tin đo kiểm, quản lý kênh truyền tải dành riêng, truyền liệu Quản lý lưu lượng kênh chia sẻ: Chỉ định giải tỏa kênh, quản lý công suất, quản lý kênh truyền tải, truyền liệu Quản lý đồng định thời: Đồng kênh truyền tải, đồng khung, đồng node B RNC, đồng node B 19  Tiến trình thực gọi: Hình 1.6: Thủ tục trao đổi thông tin báo hiệu qua Iub 20 Ví dụ thủ tục gọi UMTS Chuyển mạch kênh gọi di động có nguồn gốc Bước 1: Thiết lập kết nối RRC UE SRNC Bước 2: Xác thực mật mã Bước 3: Thành lập truy nhập vô tuyến thiết lập gọi Bước 4; Gọi điện Iu release 21 Bước 1: Thiết lập kết nối RRC UE SRNC Hình 1.7: Thiết lập kết nối RRC 22 Bước 2: Xác thực mật mã Hình 1.8:Xác thực mật mã 23 Bước 3: Truy nhập vô tuyến vô danh thành lập thiết lập gọi Hình 1.10:Thành lập RAB thiết lập gọi 24 Bước 4: Cuộc gọi phát hành RAB Hình 1.11: Call clearing 25 Chương 4: KẾT LUẬN  Vấn đề báo hiệu mạng USTM phần quan trọng viễn thông UMTS chiếm đến 70% thuê bao di động 3G giới  UMTS với việc sử dụng kỹ thuật đa truy cập WCDMA chuẩn hố 3GPP cơng nghệ 3G lựa chọn hầu hết nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS để lên 3G Tốc độ liệu tối đa 1920Kbps (gần 2Mbps) UMTS cho phép truyền liệu thoại liệu phi thoại (dữ liệu , mail, tin nhắn, hình ảnh…)  Trong Mạng truy nhập vơ tuyến UTRAN có vai trị vơ quan trọng việc thực hiện chức liên quan đến truy nhập vô tuyến: sở hữu quản lý tài ngun vơ tuyến,chuyển đổi dịng số liệu gioa diện Iub Uu; cung cấp dịch vụ cho mạng lõi CN Từ tìm hiểu thủ tục báo hiệu mạng truy nhập UMTS UTRAN 26 THANK YOU ! 27 ... I Tổng quan UMTS II Phần truy nhập vô tuyến UTRAN  Kiến trúc giao thức UTRAN  Các giao diện UTRAN III Thủ tục báo hiệu mạng truy nhập UMTS UTRAN  Xử lý gọi giao diện Iub IV Kết luận Chương... truyền thống Một phát UMTS đặt tịa nhà Kiến trúc hệ thống UMTS Mạng UMTS bao gồm phần chính: MS Chương 2: PHẦN TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UTRAN UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network) Mạng truy nhập... 2Mbps)  UMTS dựa tảng CDMA băng rộng (WCDMA), chuẩn hóa Tổ chức đối tác phát triển 3G (3GPP) ? ?UMTS đơi cịn gọi 3GSM, để kết hợp chất công nghệ 3G UMTS chuẩn GSM truyền thống Một phát UMTS đặt