kiến trúc mạng 3g

Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC- RNC: Radio Network Controller- Chịu trách nhiệm, điều khiển tài nguyên trạm gốc - Là điểm truy cập dịch vụ UTRAN cung cấp cho CN - Đảm bảo sự bí mật, toà

Giới thiệu tổng quan

Giới thiệu tổng quan

• 3G: third-generation technology

• Công nghệ truyền thông thế hệ thứ 3

• Ưu điểm: nhanh hơn 1g, 2g, lướt web, xem video, gửi email

• Nhược điểm: chi phí cao, tốc độ chưa đủ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng

• Có các tiêu chuẩn:

UMTS (W-CDMA): ứng dụng trên toàn cầu CDMA2000: châu Mĩ và châu Á

TD-CDMA : châu Âu

TD-SCDMA: Trung Quốc

• Ở Việt Nam, VNPT, VIETTEL, MOBIFONE đều dùng công nghệ UMTS (W-CDMA).

=> Nhóm sẽ tìm hiểu về UMTS (W-CDMA): giới thiệu sơ lược, kiến trúc WCDMA UMTS R3, R4,

R5, R6.

Giới thiệu tổng quan

Sơ lược về UMTS (W-CDMA)

• UMTS: Hệ thống thông tin di động đa năng • Chuẩn IMT2000, tái sử dụng mạng lõi GSM

• Công nghệ WCDMA, CDMA băng rộng – 2G: CDMA băng hẹp • Tốc độ dữ liệu 144kbps, 384kbps, 2Mbps

• Băng thông 2MHz, băng tần 2GHz • Giao tiếp Internet

KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R3

• UE: Thiết bị người dùng

• UTRAN: Mạng truy cập vô tuyến • CN: Mạng lõi

Có 3 thành phần chính:

Thiết bị người sử dụng (UE)

Là đầu cuối mạng UMTS của người sử dụng

 Có thể lưu bản sao hồ sơ của thuê bao  2G: SIM card lưu giữ thông tin cá nhân => Phức tạp hơn USIM của 2G

Mạng truy cập vô tuyến UTRAN

• UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network

• Gồm: các RNS – 2G: BSS

• RNS chứa: RNC- 2G: BSC , node B – 2G: BTS

• Trung gian, cầu nối UE-CN • Có 2 giao diện Iu, Uu

Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC

- RNC: Radio Network Controller

- Chịu trách nhiệm, điều khiển tài nguyên trạm gốc - Là điểm truy cập dịch vụ UTRAN cung cấp cho CN - Đảm bảo sự bí mật, toàn vẹn

- Có 3 loại RNC:

SRNC: Đảm bảo giao diện kết nối với mạng lõi

Node B

- Node B : Trạm gốc, nối UE-RNC

- Nhận tín hiệu từ RNC trên IuB, chuyển đến UE qua Uu và ngược lại - Có thể điều khiển công suất vòng trong

=> tránh được hiện tượng gần xa so với 2G

Mạng lõi CN

• Gồm miền CS, miền PS, HE

• PS: Đảm bảo các dịch vụ số liệu cho người dùng bằng cách kết nối Internet tới các mạng khác nhau

• CS: Đảm bảo các dịch vụ điện thoại đến các mạng khác bằng TDM

• Chịu trách nhiệm cho kết nối PS của các thuê bao • Lưu số liệu thuê bao: IMSI, P-TMSI, PDP

• Lưu số liệu vị trí: RA, số VLR, địa chỉ GGSN

Nút hỗ trợ GPRS cổng

• GGSN: Gateway GPRS support node • Là một SGSN kết nối với mạng ngoài

• Tất cả cuộc gọi truyền thông đều qua GGSN • Lưu trữ thông tin thuê bao và thông tin vị trí • Thông tin thuê bao: IMSI, địa chỉ PDP

• Thông tin vị trí: địa chỉ SGSN • Nối với Internet qua Gi

Bộ ghi định vị khách VLR

 VLR: Visitor Location Register

 Là bản sao của HLR cho mạng phục vụ SN

 Lưu dữ liệu thuê bao cần thiết, cung cấp các dịch vụ  Các số liệu lưu trong VLR:

 IMSI  MSISDN  TMSI

 RA của thuê bao

 MSC/SGSN hiện thời mà thuê bao nối đến

MSC và GMSC

• MSC: Trung tâm chuyển mạch di động

• MSC thực hiện kết nối CS giữa đầu cuối và mạng • Báo hiệu, chuyển mạch cho thuê bao

• Kết nối CS qua giao diện CS giữa UTRAN và MSC • Nối đến mạng ngoài qua GMSC

• GMSC: Trung tâm chuyển mạch di động cổng • Có thể là một MSC

• Định tuyến đến vùng có MS

• Lưu hồ sơ thuê bao của các nhà cung cấp • Cung cấp cho CN thông tin thuê bao, cước • Lưu trữ các dịch vụ cung cấp và cấm

Trung tâm nhận thực AuC và Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR

*AuC: Authentication Center

• Lưu số liệu để nhận thực, mã hóa, bảo mật

- Trắng: chứa các IMEI được truy cập vào mạng

- Xám: chưa IMEI của các đầu cuối đang bị theo dõi - Đen: chứa IMEI của thiết bị đầu cuối bị cấm truy cập

CÁC GIAO DIỆN

• Cu: Giao diện chuẩn cho card thông minh, ME-USIM • Uu: Giao diện vô tuyến, UE-UTRAN

• Iu: UTRAN-CN, gồm Iu-CS và Iu-Ps • Iur: RNC-RNC,

KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4

• Mạng lõi là mạng phân bố, sử dụng chuyển mạch mềm thay cho MSC chuyển mạch kênh như trước

• MSC được chia thành MSC Sever và MGW

• MSC sever chứa phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lí di động • MGW chứa ma trận chuyển mạch, được MSC sever điều khiển

KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4

• Thông tin báo hiệu đi từ RNC-MSC Sever- SS7 • Kênh thoại đi qua MGW đến PSTN

• MGW: nhận cuộc gọi từ RNC và định tuyến tới đích

KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5,R6

• Kiến trúc toàn IP, bỏ các thành phần của chuyển mạch kênh • UE được hỗ trợ SIP: UE điều khiển được nhiều dịch vụ hơn

• R5, R6 có phân hệ đa phương tiện IP ( IMS:miền mạng IP hỗ trợ dịch vụ đa phương tiện) • SGSN, GGSN không chỉ hỗ trợ dịch vụ số liệu gói mà thêm cả chuyển mạch kênh

KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5,R6

• CSCF: quản lí thiết lập, duy trì, giải phóng các phiên đa phương tiện, gồm chức năng phiên dịch và định tuyến

• MGCF: điều khiển MGW Giao tiếp với CSCF

• MRF: hỗ trợ các tính năng như tổ chức cuộc gọi nhiều phía, hội nghị