CHU TRÌNH CUỘC GỌI TRONG HỆ THỐNG GSM

Yêu cầu cấp kênh MS gửi bản tin channelrequest trên kênh RACH với nội dung: 1 REF: Nguyên nhân thiết lập cuộc gọi ( 7 trường hợp) + Cuộc gọi khẩn + Cuộc gọi yêu cầu tái thiết lập + Trả lời bản tin tìm gọi + Cuộc gọi thoại của thuê bao chủ gọi + Cuộc gọi dữ liệu của thuê bao chủ gọi + Cập nhật vị trí + Cuộc gọi dịch vụ (VD: SMS) 1 RAND: Số ngẫu nhiên và số khung để nhận phúc đáp từ BSS trên AGCH

LOGO

Lê Trung Kiên Trần Ngọc Tân

5 Nhận thực thuê bao

4 Nghẽn

3 Tìm gọi

2 Thiết lập cuộc gọi từ thuê bao bị gọi

1 Thiết lập cuộc gọi từ thuê bao chủ gọi

6 Mật mã

 Thiết lập kết nối vô tuyến

 Nhận thực và mật mã

Quá trình ấn định thông thường

 Thiết lập kết nối vô tuyến

 B1: Yêu cầu cấp kênh

 B2: Kích hoạt kênh SDCCH

 B3: Quá trình ấn định tức thì

 B4: Thiết lập mode cân bằng bất đồng bộ

 B5: Dấu hiệu thiết lập

 B6: Kết nối SCCP

MS gửi bản tin channel-request trên kênh RACH với nội dung:

* 1 REF: Nguyên nhân thiết lập cuộc gọi ( 7 trường hợp)

+ Cuộc gọi khẩn + Cuộc gọi yêu cầu tái thiết lập + Trả lời bản tin tìm gọi

+ Cuộc gọi thoại của thuê bao chủ gọi + Cuộc gọi dữ liệu của thuê bao chủ gọi + Cập nhật vị trí

+ Cuộc gọi dịch vụ (VD: SMS)

* 1 RAND: Số ngẫu nhiên và số khung để nhận phúc đáp từ BSS trên AGCH

 Thiết lập kết nối vô tuyến

B2: Kích hoạt kênh SDCCH

* BSC kiểm tra bản tin Channel-required để chấp nhận or không

* BSC kiểm tra xem có kênh SDCCH rỗi hay không, nếu có sẽ cấp 1 kênh cho MS

* BSC gửi cho BTS bản tin channel-activation, thiết lập 1 timer để đợi 1 báo nhận (acknowledgement) từ BTS, báo cho BTS sẵn sàng kích hoạt kênh Channel-activation gồm:

+ Mô tả kênh D được dùng + Khoảng định thời

+ Lênh điều khiển công suất cho MS và BTS

* BTS khởi tạo tài nguyên lớp vật lý, lập giải pháp tranh chấp LAPDm, sẵn sàng cho bản tin MS đầu tiên trên kênh D, sau đó gởi BSC bản tin channel_activation_ack

* BSC sẽ dừng khoảng thời gian bảo vệ

* BSC tạo và gởi BTS bản tin immediate_assign_command tóm tắt các thông tin của channel_activation, gồm số ngẫu nhiên, số khung của MS BSC kích khởi khoảng thời gian chờ MS trả lời

* BTS gửi cho MS bản tin immediate_assignment trên kênh AGCH MS kiểm tra số ngẫu nhiên và số khung trong bản tin này, nếu hợp với 1 trong 3 bản tin channel_request gởi đi gần nhất thì MS sẽ chuyển sang kênh D dành riêng này và đặt TA của mình vào value indicate trong bản tin immediate_assignment

 Thiết lập kết nối vô tuyến

B4: Thiết lập mode cân bằng bất đồng bộ

* Khung lớp 2 đầu tiên được gửi đi trên kênh D là khung LAPDm chuẩn, gọi là set asynchronuos balanced mode Trên giao diễn Air,

nó thiết lập kết nối LAPDm với BTS Khung này cũng chứa nội dung lớp 3

* Giải pháp tranh chấp:

MS khởi tạo kết nối LAPDm và gửi đi bản tin lớp 3 trong khung đầu tiên của mình BTS gửi đến MS 1 báo nhận ACK chứa nội dung giống bản tin lớp 3 Do đó, chỉ MS nào gửi tin mới có thế nhận biết duo ACK từ BTS và tự kết nối

* Với MS gọi đi, bản tin lớp 3 gồm:

+ Một phần thông tin chỉ rõ: CM dịch vô yêu cầu , yêu cầu cập nhật vị trí, CM yêu cầu tái thiết lập, chỉ số IMSI detach + Mã số nhận dạng MS

+ Classmark MS

BTS gửi bản tin establish-indication đến BSC để báo MS đã kết nối BSC chấm dứt khoản thời gian bảo vệ, trích thông tin trong CM

và khởi tạo kết nối SCCP với MSC

B6: Kết nối SCCP

BSC gửi bản tin SCCP-connection-request đến MSC MSC trả lời bằng bản tin SCCP-connection-confirm Bản tin này có thể chứa 1

yêu cầu CM hoặc 1 lệnh mật mã Đường báo hiệu được thiết lập giữa MS và MSC

 Nhận thực và mật mã

Thủ tục Classmark : Nội dung của classmark IE được gửi trong suốt quá trình thiết lập kết nối vô tuyến Thông tin classmark dùng cho điều khiển công suất của MS và cài mật mã MSC có thể yêu cầu cập nhật classmark để chắc chắn thông tin đúng.

Quá trình nhận thực : Nhận thực đặc tính của MS Khóa nhận thực chứa trong SIM dùng trong quá trình mật mã

Mật mã : MSC yêu cầu BSS cài chế độ mật mã trước khi thông tin được truyền trên kênh SDCCH

Sau khi thiết lập kênh, giữa MS và mạng có 1 đường báo hiệu Khi có yêu cầu gọi, MS sẽ gửi 1 bản tin setup Bản tin này sẽ chỉ ra loại

dịch vụ và số thuê bao bị gọi Thông tin truyền qua BSS

MSC gửi MS 1 bản tin call_proceeding Bản tin này cho biết MSC đã nhận các thông số cuộc gọi

 Quá trình ấn định thông thường

Bước 2: Yêu cầu kênh

MSC ấn định kênh lưu lượng bằng cách gửi BSC bản tin assignment _request và lập 1 timer để giám sát đáp ứng từ BSC BSC kiểm

tra bản tin phải chứa 1 loại kênh (thoại/dữ liệu).

Bản tin assignment-request có thể chứa 1 danh sách codec, giving, tính hợp lệ của các mức ưu tiên, loại codec hay dùng BSC kiểm tra

danh sách được cung cấp bởi cell và chọn ra loại codec tối ưu dùng cho cả BTS và MS

Nếu BSC thấy 1 lỗi trong bản tin assignment-request, nó sẽ gửi bản tin assignment-failure.

BSC đảm bảo không chạy tiến trình khác cho MS và ấn định tài nguyên cho kênh lưu lượng theo 1 số thuật toán:

+ Ấn định thông thường + In-call modification

+ Chuyển giao giữa các cell + Directed retry (xử lý định hướng lại)

+ Các cell đồng tâm + Microcells

Thông thường, ta dùng thuật toán ấn định thông thường BSC giữ 1 bảng danh sách các kênh rỗi được sắp xếp theo mức nhiễu

(1=thấp, 5=cao)

Bước 4: Kích hoạt kênh lưu lượng

BSC gửi BTS bản tin physical-context-request để chỉ ra công suất và timing advance hiện thời của MS trên kênh SDCCH BTS đáp ứng bằng bản tin physical-context-confirm chứa các thông tin liên quan Nếu không có sẵn kênh, cuộc gọi được xếp vào hàng đợi

BSC gửi BTS bản tin channel-activation với nội dung

+ Mô tả kênh lưu lượng được sử dụng

+ Timing advance MS được áp dụng + Thuật toán mật mã và khóa mật mã

+ Chỉ số truyền gián đoạn cho hướng lên và hướng xuống + Công suất MS và BTS sử dụng

MS thiết lập kết nối LAPDm cho kênh lưu lượng

BTS gửi BSC bản tin establish-indication, lập chuyển mã và thuật toán phát hiện lỗi kết nối vô tuyến BTS gửi MS 1 báo nhận ở lớp 2

MS gửi BSC bản tin assignment-complete

Bước 6: Kết nối cuộc gọi

Khi kết nối thuê bao bị gọi được thiết lập, MSC sẽ gửi MS 1 bản tin alerting MS sẽ phát 1 ring tone

Khi thuê bao bị gọi trả lời, MSC gửi MS bản tin connect MS đáp ứng bằng bản tin connect-acknowledgement Cuộc gọi được thiết lập

 Thiết lập kết nối vô tuyến

 Nhận thực và mật mã (Giống thuê bao gọi)

 Ấn định thông thường

IMSI- Attach-Detach

* MSC gửi bản tin paging đến BSC ở connectionless mode và bao gồm:

+ Số nhận dạng MS (TMSI hay IMSI của MS bị gọi) + Danh sách nhận dạng cell

* MSC lập 1 timer để đợi MS đáp ứng bằng bản tin paging-response

* BSC kiểm tra bản tin paging, nếu hợp lệ sẽ tính toán nhóm paging cho MS và Time slots CCCH cho nhóm này

* BSC sẽ gửi bản tin paging-command đến từng BTS, chỉ rõ TMSI hay IMSI, nhóm paging và số kênh

* Mỗi BTS định dạng thông tin và quảng bá bản tin paging-request trên kênh Paging

 Khi MS nhận được bản tin paging đúng với số nhận dạng của mình, MS sẽ gửi bản tin channel-request trên kênh RACH đến BTS.

 Sau đó BSS thiết lập kết nối vô tuyến như mô tả ở thuê bao gọi

 Ấn định thông thường

MSC gửi MS bản tin set-up điều khiển cuộc gọi ở lớp 3, chỉ ra dịch vô bearer và tele cho cuộc gọi

MS kiểm tra bản tin này Nếu chấp nhận, nó sẽ gửi bản tin call-confirm chứa 1 thông số dịch vô bearer.

BSS tiến hành ấn định kênh và context vật lý Một kênh vật lý được ấn định MS sẽ báo cho user và gửi MSC bản tin connection MSC gửi lại MS bản tin connection-acknowledgement và kết nối cuộc gọi

IMSI Attach-Detach cho phép mạng cung cấp nhiều tính năng hơn và sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn

Quá trình này được điều khiển bởi thông số Attach-Detach-allowed trong BSS Khi thông số này được lập, BSS quảng bá thông tin hệ thống trên tất cả các cell để báo mạng đang hỗ trợ IMSI Attach-Detach

Những MS kết nối thành công tự log vào mạng, sau đó obliged để tiến hành quá trình IMSI Attach-Detach

Paging là quá trình contact với MS

Các bản tin paging được phát trên CCCH Ở hướng downlink, CCCH mang AGCH và PCH

PCH được chia thành những kênh phô, mỗi kênh này tương ứng với 1 nhóm tìm gọi

Số nhóm tìm gọi và cách tổ chức kênh CCCH thay đổi với từng cấu hình MS biết cách tổ chức kênh CCCH từ thông tin truyền trên BCCH

nhận dạng cell list IE

BSC sẽ kiểm tra IE và tạo bản tin paging-command cho các BTS liên quan

BTS tạo bản tin paging-request-type-x và gửi đến MS

Khi nhận bản tin paging request, MS sẽ gửi 1 bản tin channel-request đế bắt đầu quá trình ấn định tức thời

 Thu gián đoạn

Khi MS ở chế độ rỗi, DRX cho phép MS tắt nguồn bộ thu và tiến trình nhận dữ liệu

LOGO