... riêng, gọi) Không giao tiếp với mạng di động sở, mà dùng kiến thức giải thuật gán kênh mạng để dự đoán kênh rỗi để dùng cho CDPD Đƣợc dùng nhƣ dịch vụ không dây mở rộng cho PSTN mạng liệu (nhƣ... CDPD Giao di n không khí CDPD (Air Interface) CDPD channel streams: 19.2Kbps duplex wireless link Dùng kênh di động RF rỗi CDPD transmission không đƣợc giao thoa với voice di động Forward...NỘI DUNG Báo hiệu mạng Báo hiệu mạng IS-41 Chuyển tiếp liên hệ thống chứng thực IS-41 Báo hiệu mạng PACS Dữ liệu gói dạng số cho mạng di động College Of Information & Communication
MẠNG KHÔNG DÂY & DI ĐỘNG (Mobile & Wireless Network) CHƢƠNG 3 BÁO HIỆU MẠNG VÀ DỮ LIỆU GÓI DẠNG SỐ CHO MẠNG DI ĐỘNG (NETWORK SIGNALING & CELLULAR DIGITAL PACKET DATA) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication Nguyễn Hoàng Việt 1 NỘI DUNG Báo hiệu mạng Báo hiệu trong mạng IS-41 Chuyển tiếp liên hệ thống và chứng thực trong IS-41 Báo hiệu mạng PACS Dữ liệu gói dạng số cho mạng di động College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 2 BÁO HIỆU MẠNG (Network Signaling) Nối kết giữa PCS Network (PCN) và PSTN nhằm: Mobility management: theo dõi vị trí của ngƣời dùng di động Call control: thiết lập đƣờng đi cho cuộc gọi (call path) giữa một ngƣời dùng di động và các thành phần khác Interconnection interfaces: các giao diện kết nối giữa chúng Message routing: chọn đƣờng trao đổi thông tin Mobile Identification Number (MIN): phƣơng tiện chính để nhận dạng một MS (Mobile Station) Universal Personal Telecommunication (UPT) number: một số gắn liền với một thuê bao di động (mobile subscriber) Cần phân biệt giữa thiết bị (MS) và ngƣời dùng (thuê bao) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 3 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 Giao thức báo hiệu PSTN Kết nối giữa PCN (PCS Network) and the PSTN D-Link A-Link SCP SSP: Service Switching Point STP: Signal Transfer Point SCP: Service Control Point STP STP A-Link HLR (SCP) A-Link SSP A-Link Trunk PSTN College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication MSC PCN (PCS Network) 4 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 SSP (Service Switching Point) Thực hiện xử lý cuộc gọi MSC trong UMTS là một SSP SCP (Service Control Point) Signaling Links Lƣu trữ Cơ sở dữ liệu SCP nhận yêu cầu từ SSP và trả lại thông tin đƣợc yêu cầu cho SSP HLR và VLR là cài đặt của SCP trong mạng UMTS STP SCP Truyền các thông điệp SS7 messages giữa SSP và SCP Báo hiệu giữa mạng PCS và PSTN HLR (SCP) SSP Trunk PSTN STP (Signaling Transfer Point) STP MSC PCN (PCS Network) Interconnection between Mobile communications network and PSTN College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 5 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 Có 6 dạng link báo hiệu: A link (access link): B link (bridge link): Nối kết một điểm cuối báo hiệu (nhƣ SCP/SSP) đến một STP. Các thông điệp xuất phát hoặc đến từ các điểm cuối báo hiệu dùng A link Nối kết các STP chính (Peer/Primary STP), là các STP từ mạng này đến mạng khác. C link (cross link): Nối kết các STP thực hiện các chức năng đặc thù theo dạng cặp đôi. C link chỉ đƣợc dùng khi một STP không có một đƣờng đi sẵn dùng đến một điểm báo hiệu đích. Các SCP cũng có thể đƣợc triển khai thành cặp để cải thiện độ tin cậy, tuy nhiên các cặp SCP không đƣợc nối kết bằng các link báo hiệu College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 6 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 D link (diagonal link): E link (extended link): Nối kết một cặp STP phụ (local/regional) đến một cặp STP chính (inter-network gateway) trong cấu hình quad-link Các STP phụ trong cùng mạng đƣợc nối kết qua D links Nối kết một SSP với một STP thay thế Cung cấp một đƣờng đi thay thế nếu một SSP không thể đến đƣợc STP chính (home) của nó thông qua một A link Không thƣờng đƣợc dùng, trừ khi muốn tăng cƣờng độ tin cậy F link (fully associated link): Nối kết 2 điểm cuối báo hiệu (SSPs và SCPs) Không thường được dùng trong các mạng với các STP Trong mạng không có STP, các F link nối kết trực tiếp các điểm báo hiệu College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 7 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 MTP (Message Transfer Truyền thông tin báo hiệu MTP Level 1 định nghĩa các đặc điểm về chức năng và điện của các nối kết báo hiệu dạng số MTP level 2 bảo đảm việc truyền tín hiệu qua link báo hiệu (điều khiển luồng, kiểm soát thứ tự, kiểm soát lỗi) MTP Level 3 làm nhiệm vụ vach đƣờng và quản trị mạng TCAP (Transaction Application Part) Part): Capabilities Cung cấp khả năng trao đổi dữ liệu dạng không nối mạch giữa các ứng dụng qua mạng SS7 với dịch vụ SCCP không nối kết Thông điệp TCAP truyền các Yêu cầu và trả lời giữa SSP và SCP OSI Layers The SS7 Layers OMAP MAP Application TCAP ISDN-UP Presentation Session Transport SCCP Network MTP Level 3 Data Link MTP Level 2 Physical MTP Level 1 OSI Reference Model and the SS7 Protocol Stack College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 8 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 SCCP (Signaling Control Part) Connection Cung cấp các dịch vụ mạng theo hƣớng nối kết và không nối kết Dịch địa chỉ Global Title Translation (GTT) tại MTP Level 3 Global Title là một địa chỉ (nhƣ mobile subscriber identification number, calling card number,…) đƣợc dịch sang destination point code và subsystem number ISUP (Integrated Services Digital Network User Part) Thực hiện các nối kết mạng chuyển mạch Định nghĩa các giao thức dùng thiết đặt, quản trị, xoá bỏ các trunk circuit OSI Layers The SS7 Layers OMAP MAP Application TCAP ISDN-UP Presentation Session Transport SCCP Network MTP Level 3 Data Link MTP Level 2 Physical MTP Level 1 OSI Reference Model and the SS7 Protocol Stack College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 9 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Signaling System No. 7 TUP (Telephone User Part) OMAP (Operations, Maintenance, and Administration Part) Vài nƣớc (China, Brazil), phần này được dùng để hỗ trợ thiết đặt cuộc gọi cơ bản Các ứng dụng của TCAP OSI Layers OMAP MAP Application Ứng dụng di động của TCAP Cả hai IS-41 và GSM MAP đƣợc cài đặt tại tầng này TCAP ISDN-UP Presentation Session Transport MAP (Mobile Application Part) The SS7 Layers SCCP Network MTP Level 3 Data Link MTP Level 2 Physical MTP Level 1 OSI Reference Model and the SS7 Protocol Stack College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 10 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Nối kết giữa PCN và PSTN Tandem: là một backbone swicth của PSTN End Office: là một local central office, là điểm cuối nối kết trực tiếp với khách hàng Types of interconnection between a PCN and the PSTN College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 11 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Nối kết giữa PCN và PSTN Signaling Interface biểu thị cho nối kết liên kết báo hiệu vật lý giữa PCN và PSTN A-Link signaling interface bao gồm các A-Link từ một MSC đến một cặp PSTN STP (hình a và c) D-Link signaling interface bao gồm các D-Link từ một cặp PCN STP đến một cặp PSTN STP (hình b và d) Trunk Interface biểu thị cho nối kết giữa PCN và PSTN, đƣợc hỗ trợ bởi tầng vật lý SS7 Dạng 2A (Type 2A) với SS7 trunk interface cung cấp nối kết giữa PCN và một PSTN tandem switch (hình a và b) Dạng 2B (Type 2B) với SS7 trunk interface cung cấp nối kết giữa PCN và một PSTN end office switch (hình c và d) Cả hai dạng 2A và 2B đều đƣợc hỗ trợ bởi multi-frequency (MF) signaling protocols College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 12 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Vạch đƣờng tin nhắn (Message Routing) Vạch đƣờng tin nhắn SS7 đƣợc thực hiện tại MTP và SCCP của một nút (SSP, STP hoặc SCP) Tại mức MTP, tin nhắn báo hiệu đƣợc phát ra với địa chỉ thực của nút đích Mức MTP nhận các tin nhắn từ một nút gần kề hoặc từ TCAP, SCCP, ISUP layer của cùng nút đó DPC (destination point code) của tin nhắn dùng nhận dạng nút đích Vạch đƣờng đến nút đích đƣợc xác định bởi MTP dựa vào các bảng tìm kiếm Mỗi MS đƣợc gán một Mobile Identification Number (MIN) Khi MIN đƣợc gọi, nếu nút gốc chƣa đủ thông tin để nhận dạng địa chỉ thực của nút đích → địa chỉ này đƣợc dịch bởi kỹ thuật Global Title Translation (GTT) thực hiện tại mức SCCP của giao thức College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 13 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP TCAP operation: Định nghĩa hơn 50 TCAP operation Ba mục đích: Inter-MSC handoff Automatic roaming Các thao tác, quản trị và bảo trì TCAP message bao gồm 2 phần: Transaction: định nghĩa 4 dạng của package QueryWithPermission, Response ConversationWithPermission, Unidirectional Component: định nghĩa số và dạng của component (opreation) INVOKE, RETURN RESULT RETURN ERROR, REJECT College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 14 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 15 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP PCN1 PSTN STP1 MSC1 STP2 VLR1 PCN2 STP3 STP4 HLR VLR2 MSC2 RegistrationNotification (INVOKE) RegistrationNotification (INVOKE) T2 T3 RegistrationNotification (RETURN RESULT) RegistrationCancellation (INVOKE) T1 RegistrationNotification (RETURN RESULT) RegistrationCancellation (RETURN RESULT) RegistrationCancellation (INVOKE) T4 RegistrationCancellation (RETURN RESULT) T5 QualificationRequest (INVOKE) QualificationRequest (RETURN RESULT) ServiceProfileRequest (INVOKE) T6 ServiceProfileRequest (RETURN RESULT) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 16 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP Luồng thông điệp IS-41 TCAP cho MS registration Transaction 1 Transaction 2 Khi MS trong vùng phục vụ của MSC2, MSC2 gởi một RegistrationNotification(INVOKE) đến VLR (VLR2) của nó Nếu MSC1 đƣợc phục vụ bởi VLR2, thì VLR2 gởi một RegistrationNotification(INVOKE) đến HLR của MS Transaction 3 HLR gởi một RegistrationCancellation(INVOKE) đến VLR (VLR1) đƣợc viếng thăm trƣớc đó của MS College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 17 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP Luồng thông điệp IS-41 TCAP cho MS registration Transaction 4 Transaction 5 Cancellation đƣợc truyền tới MSC1 Sau khi T2 hoàn thành, VLR2 tạo ra một mẩu tin registration cho MS Gởi một QualificationRequest(INVOKE) đến HLR để kiểm tra chất lƣợng dịch vụ nhận của MS Transaction 6 VLR2 sends a ServiceProfileRequest(INVOKE) đến HLR để nhận đƣợc profile dịch vụ cho MS chuyển vùng College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 18 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 PCN/PSTN Call Control dùng ISUP PCN 4 STP 2 1 End Office 6 Step 1 IAM Step 2 COT ACM ANM STP 3 Tandem 5 7 MSC IAM COT ACM Step 3 ANM Step 4 1 Conversation using trunks (6) and (7) Step 5 REL RLC 2 3 4 Signaling path from PCN to PSTN REL RLC Signaling path from PSTN to PCN Step 6 College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 5 4 2 3 19 5 1 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 PCN/PSTN Call Control dùng ISUP Dòng tin nhắn tiêu biểu cho dạng 2A với SS7 land-to-mobile call setup và release bao gồm một tandem switch Khi MIN đƣợc gọi, end office (EO) thông báo rằng số này dùng cho wireless service Giả sử rằng EO có khả năng gởi yêu cầu đến HLR EO gởi một tin nhắn query để nhận đƣợc TLDN (Temporary Local Directory Number) của MS Các tin nhắn đƣợc trao đổi trong số các switch, VLR và HLR là các tin nhắn TCAP College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 20 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 PCN/PSTN Call Control dùng ISUP Step 1 Sau khi TLDN của MS đƣợc nhận, EO gởi một Initial Address Message (IAM) đến PCN MSC để khởi tạo báo hiệu cho thiết lập trunk Khi IAM đƣợc gởi, IAM timer đƣợc đặt tại EO EO chờ nhận trả lời từ MSC trong thời gian timeout Step 2 Nếu IAM gởi từ EO đến tandem chỉ định việc kiểm tra tính liên tục (continuity check), trunk đƣợc chọn từ tandem đến EO sẽ đƣợc kiểm tra để bảo đảm thoả mãn yêu cầu nối kết Sau khi kiểm tra tính liên tục hoàn thành thành công, Continuity Message (COT) đƣợc gởi từ EO đến tandem, và trunk đƣợc thiết lập Procedure tƣơng tự đƣợc thực hiện khi MSC nhận IAM từ tandem College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 21 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 PCN/PSTN Call Control dùng ISUP Step 3 Khi IAM đến tại MSC, MSC gởi trang cho MS Một trong ba sự kiện sau xuất hiện: MS đƣợc nối kết với call khác MS rỗi Tình huống này đƣợc xem là đụng độ call Call đƣợc xử lý với call forwarding hoặc call waiting, hoặc MSC trả về tin nhắn REL (Release Message) tới EO với nguyên nhân đƣờng dây bận MSC gởi Address Complete Message (ACM) đến EO Message thông báo cho EO về thông tin của MS, chỉ định tính phí, và endto-end protocol yêu cầu Khi EO nhận ACM, IAM timer dừng MS không trả lời trang MSC trả lại tin nhắn REL cho EO College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 22 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 PCN/PSTN Call Control dùng ISUP Step 4 Step 5 Khi MS trả lời call, một Answer Message (ANM) đƣợc gởi từ MSC đến EO Call đƣợc thiết lập thông qua trunk path (6)(7) EO gởi một Release Message (REL) để chỉ rằng trunk đƣợc chỉ định bị xoá khỏi nối kết Trunk không đƣợc đặt vào trạng thái rỗi đến khi tin nhắn Release Complete Message (RLC) đƣợc nhận Step 6 Khi MSC nhận REL từ EO, trả lời với một RLC Sau khi RLC đƣợc gởi, EO và tandem chờ đợi 0.5s đến 1s trƣớc khi nó thu hồi trunk đã bị xoá để dùng cho cuộc gọi kế tiếp College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 23 CHUYỂN TIẾP LIÊN HỆ THỐNG ISIS-41 (Intersystem Handoff in ISIS-41) Handoff giữa 2 kênh vô tuyến được điều khiển bởi 2 MSC khác nhau Các vấn đề liên quan: Phối hợp nhận dạng cell giữa 2 MSC láng giềng Phối hợp nhận dạng điều kiện nối kết MSC giữa 2 MSC láng giềng Hỗ trợ các tính năng của MS sau khi handoff Giới hạn chiều dài của chuỗi handoff Các chức năng của intersystem handoff: Handoff measurement Handoff forward Handoff back Path minimization College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 24 CHUYỂN TIẾP LIÊN HỆ THỐNG ISIS-41 (Intersystem Handoff in ISIS-41) Handoff measurement: Nhận dạng yêu cầu Nhận dạng ứng cử viên Đánh giá ứng cử viên Chọn MSC mới Handoff forward: Di chuyển MS từ MSC hiện tại sang MSC mới Bảo trì một call path bằng cách tạo một mạch (trunk) giữa MSC hiện tại và MSC mới College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 25 CHUYỂN TIẾP LIÊN HỆ THỐNG ISIS-41 (Intersystem Handoff in ISIS-41) Handoff back: MSC mới đƣợc nối kết sẵn với MSC cũ Khi MS di chuyển đến kênh mới, mạch nối kết giữa 2 MSC sẽ bị xoá Handoff-To-Third: MS di chuyển từ MSC A sang MSC B, sau đó sang MSC C Handoff forward sẽ đƣơc thực hiện giữa MSC B và MSC C College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 26 CHUYỂN TIẾP LIÊN HỆ THỐNG ISIS-41 (Intersystem Handoff in ISIS-41) Path minimization: Dùng để giảm đi số lƣợng mạch trunk mở rộng trong intersystem handoff MSC B gởi cho A message HandoffToThird, báo target là C, sau đó đặt Handoff-To-Third Timer (HTTT, 18s) MSC A sẽ kiểm tra trunk nối kết giữa nó và C: Nếu sẵn dùng: thiết lập HandoffToThird giữa nó và MSC C, báo về cho MSC B đã thực hiện tốt Ngƣợc lại, báo lỗi về cho MSC B, MSC B sẽ thực hiện Handoff Forward với MSC C College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 27 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Authentication: Là tập hợp các chức năng nhằm ngăn cấm các truy cập trái phép vào mạng di động bằng cách lập trình dựa vào Mobile Identification Number (MIN) giả mạo và thông tin Electronic Serial Number (ESN) Dựa trên A-key và SSD (Shared Secret Data) Các chức năng của Authentication: SSD sharing Global challenge Unique challenge SSD update Call history count update Authentication reporting College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 28 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Chia sẻ SSD (SSD Sharing) Các chức năng của việc chia sẻ SSD: Quá trình trong đó Trung tâm chứng thực (AC: Authentication Center) và Hệ thống phục vụ (SS: Serving system) quản lý việc chia sẻ nhiệm vụ chứng thực cho một MS viếng thăm Giao cho SS quyền điều khiển cục bộ đáng kể thông qua chứng thực của MS viếng thăm Sinh mã SSD IS-41 dùng một single master key called (A-Key 64 bit) A-Key đƣợc đƣa vào giài thuật Cellular Authentication and Voice Encryption (CAVE) + thông tin không bí mật (nhƣ ESN của phone) + vài dữ liệu ngẫu nhiên duy nhất → sinh ra 2 key mới: SSD A (64 bits): dùng cho authentication SSD B (64 bits): dùng sinh mã bí mật (encryption) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 29 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Chia sẻ SSD (SSD Sharing) Các nhiệm vụ hỗ trợ: Thông báo cho AC về những khả năng của SS về chia sẻ SSD Tắt và mở việc chia sẻ SSD AC thu hồi thông tin COUNT đƣợc chia sẻ College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 30 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Global Challenge/Unique Challenge Chức năng của global challenge (hiệu lệnh chung): SS đƣa ra hiệu lệnh chứng thực số (NAC: numeric authentication challenge) đến tất cả các MS đang dùng một kênh điều khiển vô tuyến xác định Chức năng của unique challenge (hiệu lệnh duy nhất): SS đưa ra hiệu lệnh chứng thực số (NAC: numeric authentication challenge) đến MS và kiểm tra sự chính xác trong trả lời NAC của MS College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 31 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Cập nhật SSD Cập nhật SSD: SSD trong MS sẽ bị thay đổi sang giá trị mới dƣới sự điều khiển của AC Chỉ AC có thể thực hiện thao tác này Môt hiệu lệnh duy nhất sẽ đƣợc thực thi ngay sau việc cập nhật SSD để xác định là MS đích đã thay đổi giá trị của nó thành công Cập nhật call history count: Authentication Controller (VLR nếu SSD đƣợc chia sẻ, AC nếu không) sẽ điều khiển MS cập nhật giá trị COUNT của nó COUNT: tham số 6 bit nhằm cung cấp bảo mật bổ sung trong trƣờng hợp A-Key và SSD đƣợc dàn xếp COUNT đƣợc bảo quản bởi MS và Authentication Controller College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 32 BÁO HIỆU MẠNG PACS PACS (Personal Access Comunications System) Wireless telephone network Tƣơng thích với telephone sets, answering machines, fax machines, và computers Có thể đƣợc dùng nhƣ LAN với chức năng voice Có thể là một phần của một mang lớn Hoặc đƣợc nối kết vào telephone system College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 33 BÁO HIỆU MẠNG PACS PACS hỗ trợ: Điều khiển cuộc gọi (call control) Chuyển vùng (roaming) Quản lý chuyển tiếp (handoff) PACS không dùng MSC hoặc VLR/HLR mà dùng giao thức Advanced Intelligent Network (AIN) với: Access Manager (AM) AIN switch AIN Service Control Point (SCP) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 34 BÁO HIỆU MẠNG PACS Kiến trúc của PACS College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 35 BÁO HIỆU MẠNG PACS Access Manager Access Manager (AM) trong Radio Port Control Unit (RPCU), cung cấp: RPCU phải giải quyết các vấn đề: Radio control: quản lý các RP, trunk dự phòng, các đƣờng truyền nối kết giữa các RP Non-radio service control: điều khiển cuộc gọi (quản lý các kênh B), hoán chuyển, chọn đƣờng Inter-RPCU handoff (tƣơng tự inter-BSC handoff) Inter-radio port (inter-RP) handoff Chú ý: AM cũng có trong AIN SCP AM và AIN SCP tƣơng tác với ISDN/AIN Switch cung cấp/xoá đƣờng ống cho các thông điệp ISDN REGISTER, thông qua AIN College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 36 BÁO HIỆU MẠNG PACS AIN/ISDN Switch AIN/ISDN switch dùng: SS7 ISUP để thiết lập trunk và cho inter-system handoff SS7 TCAP để hỗ trợ quản lý di động và vận chuyển các thông điệp AIN giữa switch and SCP Thông điệp AIN, thực tế là remote procedure calls (RPC) đến SCP ISDN cho: Call control (standard ISDN) Automatic link transfer (ALT) (thông điệp FACILITY cho handoff) Báo hiệu non-call associated (NCA) (ví dụ, liên lạc giữa RPCU and VLR) Đăng ký và chứng thực, thông điệp REGISTER (đƣợc đóng gói trong một thông điệp AIN NCA-Data) AIN/ISDN switch cũng cung cấp: Automatic Code Gapping (cho traffic load control) Automatic Message Accounting (cho access charging) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 37 BÁO HIỆU MẠNG PACS AIN Service Control Point (SCP) Cung cấp các dịch vụ, dữ liệu và thao tác nhằm hỗ trợ: Home Location Register (HLR) Visitor Location Register (VLR) Access Manager (AM) Authentication Center (AC) Liên lạc với: Switch qua AIN TCAP External PCS databases qua giao thức IS-41 College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 38 BÁO HIỆU MẠNG PACS PACS Intersystem Handoff PACS Intersystem Handoff/Automatic Link Transfer (ALT) theo phương pháp IS-41 anchor switch College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 39 BÁO HIỆU MẠNG PACS 3 phƣơng pháp inter inter--RPCU handoff Để giảm ảnh hƣởng của inter-RPCU handoff trên AIN SSP, một số phƣơng pháp đã đƣợc đề nghị Switch loopback: Direct connection: Old RPCU gọi đến new RPCU để tạo nối kết thông qua switch Khuyết điểm: handoff dùng thêm 2 link giữa switch và các RPCU Các RPCU đƣợc nối kết bằng các trunk Khuyết điểm: yêu cầu dùng các trunk để nối kết các RPCU và phải có giao thức inter-RPCU handoff Three-way calling connection: Dùng phƣơng tiện three-way calling có sẵn trong AIN switch Chỉ điều chỉnh nhỏ trong RPCU, không cần dùng thêm các trunk College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 40 BÁO HIỆU MẠNG PACS 3 phƣơng pháp inter inter--RPCU handoff College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 41 DỮ LIỆU GÓI DẠNG SỐ CHO MẠNG DI ĐỘNG (CDPD) CDPD (Cellular Digital Packet Data): Được AT&T Wireless Services phát triển năm 1992 Là giao thức dùng lại mạng AMPS hoặc IS-136 Truyền các gói tin (~1.5Kilobytes) qua các kênh truyền tiếng nói rỗi (hoặc đƣợc gán riêng, hoặc giữa các cuộc gọi) Không giao tiếp với mạng di động cơ sở, mà dùng những kiến thức về giải thuật gán kênh của mạng này để dự đoán khi nào kênh rỗi để dùng cho CDPD Đƣợc dùng nhƣ dịch vụ không dây mở rộng cho PSTN hoặc là một mạng dữ liệu (nhƣ Internet) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 42 CDPD Kiến trúc của CDPD Hai lớp cơ sở của các thực thể mạng: End system (ES) Intermediate System (IS) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 43 CDPD Các thực thể của CDPD Mobile End System (M-ES): Mặc dù vị trí vật lý của M-ES có thể thay đổi theo thời gian việc truy cập mạng liên tục vẫn đƣợc bảo đảm Bao gồm 3 thành phần: Subscriber Unit: đƣợc dùng để truy cập giao diện vô tuyến với tốc độ 19.2 kbps Subscriber Identity Module (SIM): chứa thông tin dùng nhận dạng thuê bao Mobile Application Subsystem: cung cấp các chức năng ứng dụng cho M-ES (nhƣ PDA, Laptop, embedded processor, …) College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 44 CDPD Các thực thể của CDPD Mobile Database Station (MDBS): Điều khiển giao diện vô tuyến Cấp phát kênh vô tuyến Điều khiển truy cập đƣờng truyền vô tuyến Dùng một modem-transceiver cho một cặp kênh vô tuyến (up & down link) Dữ liệu của ngƣời dùng đƣợc nhận bởi modem-transceiver đƣợc xử lý bởi máy tính điều khiển M-ES chỉ có thể giao tiếp với thế giới bên ngoài thông qua MDBS College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 45 CDPD Các thực thể của CDPD Mobile Data-Intermediate System (MD-IS): Kết nối một số MDBS thông qua nối kết cable hoặc vi ba Bao gồm frame relay switch, packet router, và workstation Nhận dữ liệu từ một mạng và chuyển nó đến một mạng khác Hỗ trợ ngƣời dùng di động thông qua CDPD-specific mobile network protocol College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 46 CDPD Các thực thể khác Fixed End System (F-ES): các host College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 47 CDPD Giao diện không khí CDPD (Air Interface) CDPD channel streams: 19.2Kbps duplex wireless link Dùng các kênh di động RF rỗi CDPD transmission không đƣợc giao thoa với voice di động Forward link: nối kết từ MDBS đến M-ES MD-IS gởi các khung đến MDBS trên forward link MDBS quảng bá các khung trong vùng phạm vi của nó Chỉ các M-ES có NEI (Network Entity Identifiers) hợp lệ mới có thể giải mã dữ liệu nhận đƣợc College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 48 CDPD Giao diện không khí CDPD Reverse link: nối kết từ M-ES đến MDBS: Dùng DSMA (digital sense multiple access) Nếu M-ES phát hiện trạng thái busy MDBS quảng bá sự sẵn dùng của reverse link bằng cờ điều khiển idle/busy Nếu không có tín hiệu truyền trên reverse channel, MDBS đặt cờ điều khiển là idle M-ES có thể truyền dữ liệu trên reverse link tại trang thái idle Chờ đợi sau khoảng thời gian ngẫu nhiên Kiểm tra lại trạng thái của cờ điều khiển Nếu 2 M-ESs phát hiện trạng thái idle và cùng truy cập reverse link Xuất hiện đụng độ Dùng giải thuật backoff cho việc truyền lại College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 49 CDPD Giao diện không khí CDPD Để phòng ngừa tình huống Channel-hogging Khoảng thời gian tối đa đƣợc định nghĩa giữa 2 burst Khi M-ES di chuyển từ một cell đến một cell khác Quá trình chuyển nối kết vô tuyến đƣợc yêu cầu để nối kết M-ES với cell mới Quá trình chuyển nối kết CDPD đƣợc điều khiển bởi M-ES M-ES giám sát chất lƣợng của kênh vô tuyến Nếu chất lƣợng xuống dƣới ngƣỡng (threshold) M-ES khởi động chuyển nối kết MD-IS mới cấp nhật thƣ mục registration của nó Nếu MDBS cũ và MDBS mới đƣợc nối kết với các MD-IS khác nhau Việc truyền lại ở tầng vận chuyển sẽ đƣợc yêu cầu để thiết lập lại nối kết end-to-end College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 50 CDPD Giao diện không khí CDPD Thao tác sleep mode Một M-ES rỗi sẽ tắt nguồn trong khoảng thời gian định trƣớc Để wake up MD-IS quảng bá định kỳ một thông điệp thông báo M-ES kích hoạt định kỳ receiver của nó Nếu tên của nó đƣợc tìm thấy trong danh sách M-ES rời khỏi chế độ “sleep” của nó Gởi một thông điệp thông báo đến MD-IS Thủ tục gán TEI (Temporary Equipment Identifier) TEI đƣợc gán một cách tự động địa chỉ MDLP (Mobile Data Link Layer Protocol) Thao tác sleep mode đƣợc yêu cầu T203: element inactivity timer T204: TEI notification timer College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 51 CDPD Cấp phát tài nguyên vô tuyến (Handoff) CDPD dùng channel sniffing và channel hopping MDBS quét/giám sát định kỳ các kênh MDBS phát ra danh sách ứng viên các kênh sẵn dùng Sau đó danh sách đƣợc chuyển đến MD-IS MD-IS tập hợp các danh sách kênh từ tất cả các MDBS liên hợp Xác định CDPD channel streams dựa trên kiến thức của nó về giải thuật cấp phát kênh tiếng nói Hoán chuyển kênh định kỳ timed hop hoặc planned hop Một kênh giao tiếp có bị ngắt giữa hệ thống di động và CDPD không Một kênh giao tiếp không bị ngắt – sniffing được dùng Để tránh channel sealing (bịt kín kênh) hoặc channel stealing (trộm kênh) Timer: Dwell timer, Layout timer College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 52 CDPD Cấp phát tài nguyên vô tuyến Channel hopping Channel 5 Channel 6 Channel 7 Voice CDPD Voice voice voice CDPD CDPD College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication voice 53 CDPD Quản lý chuyển vùng (Roaming Mana Mana.) .) Đƣợc thực hiện bởi 2 chức năng Mỗi M-ES có NEI (Network Equipment Identifier) kết hợp với một home MD-IS (MHF) Home MD-IS bảo quản một location directory MHF (Mobile Home Function) MSF (Mobile Serving Function) Đƣợc gọi là location directory service trong MHF Ghi lại địa chỉ MD-IS phục vụ hiện tại của mỗi homed M-ES của nó Visited MD-IS bảo quản một registration directory Đƣợc gọi là registration directory service trong MSF Theo dõi tất cả các visiting M-ES College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 54 CDPD Quản lý chuyển vùng (Roaming Mana Mana.) .) Thủ tục Location Registration Location directory service in MHF College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication Registration directory service in the MSF 55 CDPD Quản lý chuyển vùng (Roaming Mana Mana.) .) Thủ tục NPDU forwarding College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 56 [...]... Communication 13 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP TCAP operation: Định nghĩa hơn 50 TCAP operation Ba mục đích: Inter-MSC handoff Automatic roaming Các thao tác, quản trị và bảo trì TCAP message bao gồm 2 phần: Transaction: định nghĩa 4 dạng của package QueryWithPermission, Response ConversationWithPermission, Unidirectional Component: định nghĩa số và dạng của component... Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 14 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 15 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Quản lý di động dùng TCAP PCN1 PSTN STP1 MSC1 STP2 VLR1 PCN2 STP3 STP4 HLR VLR2 MSC2 RegistrationNotification (INVOKE) RegistrationNotification... hiệu vật lý giữa PCN và PSTN A-Link signaling interface bao gồm các A-Link từ một MSC đến một cặp PSTN STP (hình a và c) D-Link signaling interface bao gồm các D-Link từ một cặp PCN STP đến một cặp PSTN STP (hình b và d) Trunk Interface biểu thị cho nối kết giữa PCN và PSTN, đƣợc hỗ trợ bởi tầng vật lý SS7 Dạng 2A (Type 2A) với SS7 trunk interface cung cấp nối kết giữa PCN và một PSTN tandem... giữa PCN và một PSTN tandem switch (hình a và b) Dạng 2B (Type 2B) với SS7 trunk interface cung cấp nối kết giữa PCN và một PSTN end office switch (hình c và d) Cả hai dạng 2A và 2B đều đƣợc hỗ trợ bởi multi-frequency (MF) signaling protocols College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 12 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Vạch đƣờng tin nhắn (Message... nó và C: Nếu sẵn dùng: thiết lập HandoffToThird giữa nó và MSC C, báo về cho MSC B đã thực hiện tốt Ngƣợc lại, báo lỗi về cho MSC B, MSC B sẽ thực hiện Handoff Forward với MSC C College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 27 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Authentication: Là tập hợp các chức năng nhằm ngăn cấm các truy cập trái phép vào mạng di. .. Communication 34 BÁO HIỆU MẠNG PACS Kiến trúc của PACS College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 35 BÁO HIỆU MẠNG PACS Access Manager Access Manager (AM) trong Radio Port Control Unit (RPCU), cung cấp: RPCU phải giải quyết các vấn đề: Radio control: quản lý các RP, trunk dự phòng, các đƣờng truyền nối kết giữa các RP Non-radio service control:...BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Nối kết giữa PCN và PSTN Tandem: là một backbone swicth của PSTN End Office: là một local central office, là điểm cuối nối kết trực tiếp với khách hàng Types of interconnection between a PCN and the PSTN College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 11 BÁO HIỆU TRONG MẠNG ISIS-41 Nối kết giữa PCN và PSTN Signaling... Communication 27 CHỨNG THỰC TRONG ISIS-41 Authentication: Là tập hợp các chức năng nhằm ngăn cấm các truy cập trái phép vào mạng di động bằng cách lập trình dựa vào Mobile Identification Number (MIN) giả mạo và thông tin Electronic Serial Number (ESN) Dựa trên A-key và SSD (Shared Secret Data) Các chức năng của Authentication: SSD sharing Global challenge Unique challenge SSD update... Center) và Hệ thống phục vụ (SS: Serving system) quản lý việc chia sẻ nhiệm vụ chứng thực cho một MS viếng thăm Giao cho SS quyền điều khiển cục bộ đáng kể thông qua chứng thực của MS viếng thăm Sinh mã SSD IS-41 dùng một single master key called (A-Key 64 bit) A-Key đƣợc đƣa vào giài thuật Cellular Authentication and Voice Encryption (CAVE) + thông tin không bí mật (nhƣ ESN của phone) + vài dữ... Controller (VLR nếu SSD đƣợc chia sẻ, AC nếu không) sẽ điều khiển MS cập nhật giá trị COUNT của nó COUNT: tham số 6 bit nhằm cung cấp bảo mật bổ sung trong trƣờng hợp A-Key và SSD đƣợc dàn xếp COUNT đƣợc bảo quản bởi MS và Authentication Controller College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 32 BÁO HIỆU MẠNG PACS PACS (Personal Access Comunications