Báo cáo tiêu luận Báo hiệu điêu khiên kêt nôi iệu mạng lõi UMTS ướng dẫn : TS Nguyễn Thanh Trà Sinh viên thực : Lại Đăng Hưng ■r ỉ Nguyễn Văn Giáp Nguyễn Đình Dũng ,ẠV» Ễr / Lê Hông Nhung Hà Nội,Tháng10 - 2015 Contents Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMTS Báo hiệu mạng lõi UMTS Báo hiệu giao diện Gn Báo hiệu xử lý chuyển vùng Các thủ tục thực gọi Tổng kết tài liệu tham khảo I Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMT l Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS 2G 2.5G 3G Hình : Quá trình phát triên lên mạng 3G UMTS /ppi T I.Tông quan câu trúc mạng lõi UMTS l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS ♦♦♦ Lịch sử : o Ngay từ đầu năm 90 kỷ 20, Hiệp hội Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu (ETSI) bắt đầu trưng cầu phương án kỹ thuật tiêu chuẩn3G “vội vàng” gọi chung kỹ thuật 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) có nghĩa hệ thống thông tin di động đa o CDMA băng rộng (WCDMA) phương án khuyến nghị (băng rộng lên tới 5MHz) o Năm 1998, châu Âu Nhật đạt trí tham số chủ chốt Khuyến nghị CDMA băng rộng đưa trở thành phương án kỹ thuật dùng giao diện không gian FDD (ghép tần số song công - Frequency Division Duplex) hệ thống UMTS Và từ phương án kỹ thuật gọi WCDMA /ppi T ■« , , I.Tơng quan câu trúc mạng lõi UMTS l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS ♦♦♦ Đặc trưng : o UMTS, dùng công nghệ CDMA băng rộng WCDMA, hỗ trợ tốc độ truyền liệu lên đến 21Mbps (về lý thuyết, với chuẩn HSPDA) o Mạng UMTS triển khai năm 2002 nhấn mạnh tới ứng dụng di động như: TV di động hay thoại Video Tuy nhiên, kinh nghiệm triển khai Nhật số nước khác cho thấy rằng, nhu cầu người dùng với thoại Video không cao Hiện tại, tốc độ truyền liệu cao UMTS thường dành để truy cập Internet o Từ năm 2006, mạng UMTS nhiều quốc gia nâng cấp lên, với chuẩn HSPDA, xem mạng 3.5G /ppi T ■« , , I.Tơng quan câu trúc mạng lõi UMTS l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS *** Công nghệ : o Một phát UMTS đặt tịa nhàUMTS kết hợp giao diện vô tuyến WCDMA, TD-CDMA, hay TD-SCDMA, lõi Phía ứng dụng di động GSM (MAP), chuẩn mã hóa thoại GSM o UMTS mạng RAN (mạng truy nhập vơ tuyến) thay GERAN GSM/EGDE UMTS GERAN dùng chung mạng lõi CN, cho phép chuyển mạch thông suốt RAN cần Mạng lõi CN kết nối đến nhiều mạng đường trục khác Internet ISDN o UMTS (cũng GERAN) gồm lớp thấp mơ hình truyền thơng OSI Lớp mạng (OSI 3) gồm giao thức Quản lý tài ngun vơ tuyến RRM, quản lý kênh sóng mang (bearer channels) máy di động mạng /PP>T X w X , , ~ 45 I.Tông quan câu trúc mạng lõi UMT l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS - Core Network cs Domain - BSS ATS PSTII ISDN 5G5N RNC Core Netwơrkps Domain UTRAM ỉ ỉ' 2r Í^Tt Hình : Kiên trúc mạng GSM I.Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMT l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS GERAN - - Core Network cs Domain - - PCU PSTN ISDN lu-C$ N I- ■■ tìGS N — UTRAM T T' ty- • ' r - Core Networ k ps Ooma i n ~ • T TI srrri n Ẩ Hình :Kiên trúc mạng lõi UMTS Releaase I.Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMTS l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS Hình : Kiên trúc mạng UMTS Release # Home PLMN Foreign *•* PLMN SCSN ŨG5N finủ ù GGE N Public Internet Hình : Các nút hỗ trợ GPRS giao diện vùng PS II.Báo hiệu mạng lõi UMTS ❖ 2.2 Báo hiệu giao diện Gn (Gn Interface Signaling ) Trên giao diện Gn Gp,giao thức đường hầm GPRS ( GPRS Tunneling Protocol ) sử dụng GTP bao gồm thành phần : - GTP -C : Mặt phẳng điều khiển - GTP -U : Mặt phẳng người dùng - GTP - Charging : Sử dụng cho tính cước II.Báo hiệu mạng lõi UMTS T I' 7 rn , ’ • 7- Hình : Đường hầm IP giao diện Gn Hình 10 : chức GTP mạng ~H~.Báo hiệu mạng lõi UMTS t* 2.2 Báo hiệu giao diện Gn (Gn Interface Signaling ) Tạo ngữ cảnh người dùng PDP Context ( GTP-C GTP-U) SGSN gửi tin yêu cầu tạo PDP Context GGSN trả lời tin yêu cầu SGSN Các gói tin truyền qua đường hầm GTP-U PDP Context Release : Kết thúc việc tạo,giải phóng đường hầm [TEIŨ C, DL-THỮ-D MSISDN BSAPi, APN PDP Into] GĨP C- w Create PD p Context Respanse [TEID^C UL-TE1O Ũ PŨP Addrass Causel GĨPU TumiíH'PDU [UL ĨEIŨ Ũ ] GTP u TunnebPŨU [UL-TẼID-D ® ] GTP'U TumehPDU PDP Cotưt PữP Cữỉìtext retease [DL-TEID D, M GTP-C ĨM Creatc PDP Conlext GĨP c ĩAf Detete POP Contexl Rửquesl |TEJD c NSAPI Toardũv/n lnd] GTP-C rw Delete PDP Context Respọrise [TE D-C, Gause] ► Hình 11 : Tạo ngữ cảnh người dùng PDP Context ( GTP-C GTP-U) II.Báo hiệu mạng lõi UMTS 2.3 Báo hiệu xử lý chuyên vùng liên mạng 3G Giao thức ứng dụng di động MAP ( Moblie Application Protocol ) không sử dụng cho truyền thông sở liệu mà cịn điều hành thơng tin trao đổi MSC MAP mang tin RANAP trao đổi RNC kết nối tới MSC khác II.Báo hiệu mạng lõi UMTS Hình 12 : Các giao diện UMTS UTRAN ộ RMAPPrẹpaeHD llRAH^P RetoRtìq Ark [RPC Phys Channcl RrcortigLiratữnp MÍC luCS E k LtAPi e M^P Ptepare HO {RANAP ItetoHíqUBsB o WWP HekMteqưeet ữ RẠMAP Rex Rec o MAP HelũCoiĩi nwxf IRRC Ph/3 Ch fleconílgưratloỉj ÍW'^P ReloRi.^ Ack (RRC ptys Ch Reconítguraiionì z todtì B - Allocatotì of Radiữ o Measúremenl ReĩMirl Resources o ARCPhys Ch Reconíigurabon © Harct HO lo lìÉ^ceil (samtì fiũ(|uenc< bưt ảt aasi ntiựíU-ẤHĨii Hình 13 : Quá trình chuyên giao mạng 3G ~H~.Báo hiệu mạng lõi UMTS • ❖ 2.3 Báo hiệu xử lý chuyển vùng liên mạng 3G 1) Thủ tục chuyển giao nội 3G MSC khởi phát báo cáo đo RRC thiết bị hoạt động tần số với thiết bị cũ 2) Khi SRNC RNC nhận tin báo cáo RRC,quyết định thực chuyển giao sang RNC 3) Dựa bảng định tuyến MSC phục vụ,RNC xác định có kết nối tới MSC khác.MSC gửi tin yêu cầu tái địng vị RANAP tới MSC khác 4) MSC chuyển tin yêu cầu tái định vị RNAP tới RNC 5) RNC định nguồn tài nguyên vô tuyến để chuận bị cho kết nối UE ~H~.Báo hiệu mạng lõi UMTS *t* 2.3 Báo hiệu xử lý chuyển vùng liên mạng 3G 6) RNC gửi tin xác nhận tái định vị tới MSC để đáp lại tin tái cấu hình kênh vật lý RRC 7) Trả lời tin tiền chuyển giao MAP gửi từ MSC cũ tới MSC 8) MSC cũ gửi lệnh tái định vị RANAP tới RNC 9) Bản tin tái cấu hình kênh vật lý chuyển RNC qua Iub cũ giao diện Uu tới UE 10) Dựa thông tin thu từ tin yêu cầu tái cấu hình kênh vật lý RRC,chuyển giao thực tin hồn tất tái cấu hình kênh vật lý gửi giao diên Iub tới RNC «5^■ -tti.Kết luận ■ *t* Trong tiểu luận,nhóm trình bày phần : > Phần : Tổng quan mạng UMTS : bao gồm lịch sử phát triển ưu điểm,công nghệ mạng UMTS > Phần : Báo hiệu giao diện E,giao diện Gn trình thiết lập gọi ISUP,BICC ,báo hiệu trình chuyển giao nội mạng 3G *t* Hướng nghiên cứu : > Tìm hiểu trình báo hiệu chuyển giao liên mạng 2G-3G > Các thủ tục báo hiệu giao diện Gs > Báo hiệu giao diện Towards HLR > Các công nghệ mạng UMTS «5^■ III ■ Kết luận ❖ Tài liệu tham khảo : > Giáo trình Báo hiệu điều khiển kết nối.Tác giả : Hồng Trọng Minh,HV Cơng nghệ BCVT,MB > Slide giảng Báo Hiệu điều khiển kết nối.Tác giả : Nguyễn Thanh Trà,HV Công nghệ BCVT,MB > UMTS Signaling Ralf Kreher,Tektronix, Inc., Germany Torsten Ruedebusch,Tektronix, Inc., Germany ... công nghệ mạng UMTS «5^■ III ■ Kết luận ❖ Tài liệu tham khảo : > Giáo trình Báo hiệu điều khiển kết nối. Tác giả : Hồng Trọng Minh,HV Cơng nghệ BCVT,MB > Slide giảng Báo Hiệu điều khiển kết nối. Tác... Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMTS Báo hiệu mạng lõi UMTS Báo hiệu giao diện Gn Báo hiệu xử lý chuyển vùng Các thủ tục thực gọi Tổng kết tài liệu tham khảo I Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMT l Lịch... trúc mạng lõi UMTS l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS Hình : Kiên trúc mạng UMTS Release I.Tổng quan cấu trúc mạng lõi UMT l.Lịch sử phát triển tổng quan mạng UMTS Hình : Kiên trúc mạng UMTS