tổng quan về mạng 3G

nghiên cứu mạng 3G

Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 1 - Chơng I: Tổng quan về mạng 3G. I.1 Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động. Khi con ngời có hệ thống thông tin cố định thông qua các máy để bàn, họ mong ớc có một hệ thống di động để có thể trao đổi thông tin mọi lúc mọi nơi. Để đáp ứng yêu cầu đó, mạng thông tin di động ra đời, trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ hệ thống tơng tự sử dụng kỹ thuật FDMA đến các hệ thống số TDMA và CDMA. Căn cứ vào các kỹ thuật sử dụng cho hệ thống, các dịch vụ mà hệ thống có thể đáp ứng đợc ta chia lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động thành các thế hệ đợc biểu diễn theo bảng sau: Bảng 1: lịch sử phát triển lên thế hệ 3 của mạng thông tin di động. Thế hệ thông tin di động Hệ thống Các dịch vụ Chú thích Thế hệ 1 (1G) AMPS, TACS, NMT Tiếng thoại FDMA, tơng tự Thế hệ 2 (2G) GSM,IS-36, IS-95 Chủ yếu cho tiếng thoại kết hợp với các dịch vụ bản tin ngắn TDMA, hoặc CDMA số băng hẹp (8- 13kbps) Thế hệ 2.5 GPRS, EDGE, CDMA 1x Trớc hết là tiếng thoại có đa thêm các dịch vụ số liệu gói TDMA (kết hợp nhiều khe thoại hoặc nhiều tần số), CDMA tốc độ mã cao hơn Thế hệ 3 (3G) CDMA2000, W-CDMA Các dịch vụ tiếng và số liệu gói đợc thiết kế để truyền tiếng và số liệu đa phơng tiện Sử dụng CDMA băng rộng Sơ đồ hình h 1.1 sau đây tổng kết quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động từ thế hệ 1 đến thế hệ 3. Đề tài này nghiên cứu về thông tin di động thế hệ 3 trong khi đó các hệ thống trên thế giới đang sử dụng chủ yếu là thông tin di động thế hệ 2 vì vậy sau đây ta nghiên cứu hai quá trình phát triển lên 3G . Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 2 - TACS NMT (900) GSM(900) GSM(1800) GSM(1900) IS-136 (1900) IS-95 CDMA (J-STD-008) (1900) IS-136 TDMA(800) IS-95 CDMA (800) IDEN (800) AMPS SMR GPRS GPRS EDGE Cdma2000 1x W-CDMA Cdma2000 Nx h1.1: Tổng kết quá trình phát triển của thông tin di động từ thế hệ 1 đến thế hệ 3 I.1.1 Lộ trình phát triển từ hệ thống IS-95 thế hệ 2 đến cdma2000 thế hệ 3. Mạng IS-95 (cdmaOne) không phải là mạng đầu tiên trên thế giới cung cấp truy nhập số liệu nhng đây lại là mạng đợc thiết kế duy nhất để truyền số liệu. Chúng xử lý truyền dẫn số liệu và tiếng theo cách rất giống nhau. Khả năng truyền dẫn tốc độ thay đổi có sẵn ở trong cdmaOne cho phép quyết định lợng thông tin cần phát, vì thế cho phép chỉ sử dụng tiềm năng mạng theo nhu cầu. Vì các hệ thống cdmaOne sử dụng truyền tiếng đóng gói trên đờng trục ( ví dụ từ BTS đến MSC) nên khả năng truyền dẫn số liệu gói đã có sẵn trong các thiết bị. Công nghệ truyền dẫn số liệu gói của cdmaOne sử dụng ngăn xếp giao thức số liệu gói tổ ong (CDPD : Cellular Digital Packet Data) phù hợp với giao thức TCP/IP. Bổ sung truyền số liệu vào mạng cdma 2000 sẽ cho phép nhà khai thác mạng tiếp tục sử dụng các phơng tiện truyền dẫn, các phơng tiện vô tuyến, cơ sở hạ tầng và các máy cầm tay sẵn có chỉ cần phải nâng cấp phần mềm cho chức năng tơng tác. Nâng cấp IS-95B cho phép tăng tốc độ kênh để cung cấp tốc độ số liệu 64-115 kbps và đồng thời cải thiện chuyển giao mềm và chuyển giao cứng giữa các tần số. Các nhà sản xuất đã công bố các khả năng số liệu gói, số liệu kênh, Fax số trên các thiết bị cdmaOne của họ. Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 3 - IP di động (giao thức internet cho di động) là sự cải thiện các dịch vụ số liệu gói. IP di động cho phép ngời sử dụng duy trì kết nối số liệu liên tục và nhận đợc một địa chỉ ID khi di động giữa các bộ điều khiển trạm gốc (BSC) hay chuyển đến các mạng CDMA khác. Một trong các mục tiêu quan trọng của ITU IMT-2000 là tạo ra các tiêu chuẩn khuyến khích sử dụng một băng tần trên toàn cầu nhằm thúc đẩy ở mức độ cao việc nhiều ngời thiết kế và hỗ trợ các dịch vụ cao. IMT-2000 sẽ sử dụng các đầu cuối bỏ túi kích cỡ nhỏ, mở rộng nhiều phơng tiện khai thác và triển khai cấu trúc mở cho phép đa ra các công nghệ mới. Ngoài ra các hệ thống 3G hứa hẹn đem lại các dịch vụ tiếng vô tuyến có các mức chất lợng hữu tuyến đồng thời tốc độ và dung lợng cần thiết để hỗ trợ đa phơng tiện và các ứng dụng tốc độ cao. Sự phát triển của các hệ thống 3G sẽ mở cánh cửa cho mạch vòng thuê bao vô tuyến đối với PSTN và truy cập mạng số liệu công cộng, đồng thời cũng đảm bảo các điều kiện thuận lợi hơn các ứng dụng và các tiềm năng mạng. Nó cũng sẽ đảm bảo chuyển mạng toàn cầu, di động dịch vụ, ID trên cơ sở vùng, tính cớc và truy nhập th mục toàn cầu thậm chí có thể hy vọng công nghệ 3G cho phép nối mạng vệ tinh một cách liên tục. Một trong các yêu cầu kỹ thuật của cdma2000 là tơng thích với hệ thống cũ cdmaOne về: các dịch vụ tiếng, các bộ mã hoá tiếng, các cấu trúc báo hiệu và các khả năng bảo mật. Giai đoạn một của cdma2000 sẽ sử dụng độ rộng băng tần 1,25 Mbps và truyền số liệu tốc độ đỉnh 144 kbps cho các ứng dụng cố định hay di động. Giai đoạn hai của cdma200 sẽ sử dụng động rộng băng tần 5Mhz và có thể cung cấp tốc độ số liệu 144kbps cho các dịch vụ số liệu và xe cộ, 2Mbps cho các dịch vụ cố định. Các nhà công nghiệp tiên đoán rằng giai đoạn cdma200 3x sẽ dần tiến đến tốc độ 1Mhz cho từng kênh lu lợng. Bằng cách hợp nhất hay bó hai kênh ngời sử dụng sẽ đạt đợc tốc độ đỉnh 2Mbps là tốc độ đích của IMT-2000. Sự khác nhau căn bản giữa giai đoạn một và hai của cdma2000 là độ rộng băng tần và tốc độ băng thông tổng hay khả năng tốc độ số liệu đỉnh. Giai đoạn hai sẽ đa các khả năng tốc độ tiên tiến và đặt nền móng cho các dịch vụ tiếng 3G phổ biến, sử dụng VoIP. Vì các tiêu chuẩn cdma2000 1x và cdma2000 3x phần lớn sử dụng chung các dịch vụ vô tuyến băng gốc nên các nhà khai thác có thể sử dụng một bớc tiến căn bản đến các khả năng đầy đủ của 3G bằng cách thực hiện cdma2000 1x . Cdma2000 giai đoạn hai sẽ bao gồm mô tả chi tiết các giao thức báo hiệu, quản lý số liệu và các yêu cầu mở rộng từ vô tuyến 5Mhz đến 10 Mhz và 15 Mhz trong tơng lai. Bằng cách chuyển từ công nghệ giao diện vô tuyến IS-95 hiện nay sang IS-2000 1x của tiêu chuẩn cdma2000, các nhà khai thác đạt đợc tăng dung lợng vô tuyến gấp đôi và có khả năng xử lý số liệu gói đến 144kbps. Khả năng của cdma2000 giai đoạn một bao gồm lớp vật lý mới cho các cỡ kênh 1x1,25 Mhz và 3x1,25 Mhz, hỗ trợ các tuỳ chọn đờng xuống trải phổ trực tiếp và đa sóng mang 3x và các định nghĩa cho 1x và 3x. Các nhà khai thác cũng sẽ đợc hởng sự cải thiện dịch vụ tiếng với dung lợng tăng 2 lần. Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 4 - Cùng với sự ra đời của cdma2000 1x các dịch vụ số liệu cũng sẽ đợc cải thiện. Giai đoạn hai cũng sẽ hoàn thành cơ cấu MAC (Medium Access Control: điều khiển truy nhập môi trờng) và định nghĩa giao thức đoạn nối vô tuyến (RLP: Radio Link Protocol) cho số liệu gói để hỗ trợ các tốc độ số liệu gói ít nhất là 144 kbps. Thực hiện giai đoạn hai của cdma2000 sẽ mang lại rất nhiều khả năng mới và tăng cờng dịch vụ. Giai đoạn hai sẽ tăng cờng tất cả các kích cỡ kênh (6x, 9x, 12x) cơ cấu cho các dịch vụ tiếng, bộ mã hoá tiếng cho cdma2000 bao gồm VoIP. Với giai đoạn hai các dịch vụ đa phơng tiện thực sự sẽ đợc cung cấp và sẽ mạng lại các cơ hội lợi nhuận bổ sung cho các nhà khai thác. Các dịch vụ đa phơng tiện sẽ có thể thực hiện đợc thông qua MAC số liệu gói, hỗ trợ đầy đủ cho dịch vụ số liệu gói đến 2Mbps, RLP hỗ trợ tất cả các tốc độ số liệu đến 2Mbps và mô hình gọi đa phơng tiện tiên tiến. ở lĩnh vực các dịch vụ và báo hiệu, giai đoạn hai cdma2000 sẽ đem đến cấu trúc báo hiệu 3G cdma2000 tự sinh đối với điều khiển truy nhập đoạn nối (LAC : Link Access Control) và cấu trúc báo hiệu lớp cao. Các cấu trúc này đảm bảo hỗ trợ để tăng cờng tính riêng t, nhận thực và chức năng mật mã. Cấu trúc và thiết bị mạng hiện có của nhà khai thác sẽ ảnh hởng đến sự chuyển đổi này. Một mạng đợc xây dựng trên cấu trúc mở tiên tiến với lộ trình chuyển đổi rõ ràng có thể nhận đợc các khả năng của IS-2000 1x bằng cách chuyển đổi modul đơn giản. Các mạng có cấu trúc ít linh hoạt hơn có thể đòi hỏi các bớc chuyển đổi tốn kém để thay thế toàn bộ hệ thống thu phát gốc BTS. Để đạt đợc tốc độ đỉnh nhà khai thác có thể nâng cấp phần mềm cho mạng và các trạm gốc để hỗ trợ giao thức số liệu của IS-2000 1x. Sẽ phải có điểm phục vụ số liệu gói (PDSN : Packet Data Service Node) để hỗ trợ kết nối số liệu cho Internet. Nhiều nhà cung cấp các thiết bị đã đa ra các giải pháp tích hợp điểm phục vụ số liệu vì thế mở ra lộ trình liên tục tiến tới các công nghệ 3G. Hình vẽ sau cho thấy quá trình phát triển của IS-95. IS- 95A IS- 95B Cdma20 0giai đoạn một Cdma200 0giai đoạn hai 2G cdmaOne 3G 64kbps 14.4kbps 2 Mbps h1.2: Lộ trình phát triển từ cdmaOne đến cdma2000 Các nhà khai thác cdmaOne có khả năng nâng cấp lên hệ thống 3G mà không cần thêm phổ, cũng không phải đầu t thêm đáng kể. Thiết kế cdma2000 cho phép triển khai Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 5 - các tăng cờng của 3G trong khi vẫn duy trì hỗ trợ 2G cho cdmaOne hiện có ở dải phổ mà nhà khai thác đang sử dụng hiện nay. Cả cdma2000 giai đoạn một và hai đều có thể hoà trộn với cdmaOne để sử dụng hiệu quả phổ tần tuỳ theo nhu cầu của khách hàng. Chẳng hạn một nhà khai thác có nhu cầu lớn về dịch vụ số liệu tốc độ cao có thể chọn triển khai giai đoạn một cdma2000 và cdmaOne với sử dụng nhiều kênh hơn cho cdmaOne. ở một thị trờng khác, ngời sử dụng có thể cha cần nhanh chóng sử dụng các dịch vụ tốc độ số liệu cao thì số kênh sẽ đợc tập trung chủ yếu cho cdmaOne. Vì các khả năng cdma2000 giai đoạn hai đã sẵn sàng, nhà khai thác thậm chí có nhiều cách lựa chọn hơn trong việc sử dụng phổ để hỗ trợ các dịch vụ mới. I.1.2 Lộ trình phát triển từ GSM lên 3G W-CDMA Để đảm bảo đáp ứng đợc các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh đồng thời đảm bảo tính kinh tế, tính hệ thống, thông tin di động thế hệ hai sẽ đợc chuyển đổi từng bớc sang thế hệ ba. Tổng quát quá trình chuyển đổi này nh hình vẽ GSM GPRSHSCSD EDGE W-CDMA h1.3: Lộ trình phát triển từ GSM đến W-CDMA. Giai đoạn đầu của quá trình phát triển GSM là phải đảm bảo dịch vụ số liệu tốt hơn. Tồn tại hai chế độ dịch vụ số liệu trong cùng một mạng là chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switching) và chuyển mạch gói (PS:Packet Switching) nh sau: Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch kênh đảm bảo: - Dịch vụ bản tin ngắn (SMS :Short Message Service). - Số liệu dị bộ cho tốc độ 14,4 kbps. - Fax băng tiếng cho tốc độ 14,4 kbps. Các dịch vụ số liệu chuyển mạch gói đảm bảo: - Chứa cả chế độ dịch vụ kênh. - Dịch vụ Internet, email . - Sử dụng chức năng IWF/PDSN. Để thực hiện kết nối vào mạng IP, ở giai đoạn này có thể sử dụng giao thức ứng dụng vô tuyến (WAP : Wireless Application Protocol). Giai đoạn tiếp theo để tăng tốc độ số liệu có thể sử dụng công nghệ số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD, dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS và tốc độ số liệu tăng cờng để phát triển EDGE. Các bớc trung gian này gọi là thế hệ 2,5. a, Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 6 - Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD là một dịch vụ cho phép tăng tốc độ dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh hiện nay 9,6 kbps (hay cải tiến 14,4kbps) của GSM. Để tăng tốc độ số liệu ngời sử dụng có thể đợc cấp nhiều khe thời gian một lúc hơn. Có thể kết hợp linh hoạt từ 1 đến 8 khe thời gian để đạt đợc tốc độ số liệu cực đại là 64kbps cho một ngời sử dụng. Giao diện vô tuyến của HSCSD thậm chí còn hỗ trợ tốc độ lên đến 8x14.4 kbps và nh vậy có thể đạt đợc tốc độ trên 100 kbps. Một tính năng đặc biệt của HSCSD là nó hỗ trợ cả kết nối đối xứng và không đối xứng (nh hình h1.4). Từ hình h1.4 ta thấy ở chế độ HSCSD đối xứng, số khe phát từ BTS đến MS bằng số khe thời gian theo chiều ngợc lại. ở chế độ bất đối xứng, số khe theo đờng xuống lớn hơn số khe của đờng lên. Chế độ phát không đối xứng đợc sử dụng khi ngời dùng muốn truy nhập mạng internet, thông thờng dữ liệu tải về lớn hơn rất nhiều dữ liệu đa lên mạng. 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 77 0 0 0 1 0 2 0 3 0 5 0 6 0 77 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 77 0 0 BTS đến MS MS đến BTS Đo 0 0 0 1 0 2 0 3 0 6 0 0 0 1 0 2 0 3 0 5 0 6 0 77 0 0 0 3 0 4 0 5 0 6 0 77 0 0 BTS đến MS MS đến BTS Đo 0 4 0 5 0 7 0 1 0 2 HSCSD đối xứng HSCSD không đối xứng h1.4: Biểu đồ thời gian cho HSCSD đối xứng và không đối xứng b, Dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS. Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 7 - M ạng P L M N khác T E M T B S S S G S N G G S N S G S N G G S N E IR M S C /V L R S M S -G M S C S M S -IW M SC S M -SC P D N TE H R L G s G r G c G i G n G p G f G n G d A D C E R U u Bá o hiệu B áo h iệu và lu lợn g h1.5. Cấu trúc mạng GPRS EIR = Equipment Identity Register. HLR = Home Location Register. SMS = Short Message Sevice. SGSN = Serving GPRS Support Node. GGSN = Gateway GPRS Support Node. MT = Mobile Terminal. TE = Terminal Equipment. PLMN = Public Land Mobile Network. PDN = Public Data Network. BSS = Base Station System. IWMSC InterWorking MSC. GMSC= Geteway Mobile Services Switching Center. Dịch vụ GPRS hỗ trợ dịch vụ số liệu gói tốc độ cao cho GSM. GPRS khác với HSCSD ở chỗ là nhiều ngời sử dụng có thể dùng chung một tài nguyên vô tuyến vì thế hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến sẽ rất cao. Một MS ở chế độ GPRS chỉ dành đợc tài nguyên vô tuyến khi nó thực sự có dữ liệu cần phát và ở thời điểm khác, ngời sử dụng khác có thể sử dụng chung tài nguyên vô tuyến này. Nhờ vậy băng tần đợc sử dụng rất hiệu quả. Cấu trúc của một mạng GPRS nh trên hình h1.5. Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 8 - Một ngời sử dụng GPRS có thể sử dụng đến 8 khe thời gian để đạt đợc tốc độ trên 100 kbps. Tuy nhiên đây chỉ là tốc độ đỉnh và nếu đồng thời có nhiều ngời sử dụng dịch vụ thì tốc độ sẽ thấp hơn nhiều. c, Tốc độ số liệu tăng cờng để phát triển GSM (EDGE) Nói chung cấu trúc EDGE giống nh GPRS tuy nhiên ở đây sử dụng kỹ thuật điều chế nhiều trạng thái hơn (8-PSK) vì thế nâng cao đợc tốc độ truyền dẫn. I.2 Mạng 3G Nh chúng ta đã theo dõi lịch sử phát triển của mạng thông tin di động. Để tiến tới một hệ thống thông tin di động 3G chúng ta có hai cách phát triển tuỳ theo hiện trạng mạng sẵn có sử dụng công nghệ GSM hay công nghệ cdmaOne. Trên thế giới hiện nay đã có một số nớc xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thông tin di động 3G nh ở Hàn Quốc và Nhật Bản và với u điểm về tốc độ và dịch vụ, 3G sẽ là xu thế tất yếu mà mỗi nhà khai thác cần phải hớng tới. Mạng thông tin di động 3G giai đoạn đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và các vùng chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch ứng dụng công nghệ ATM. Trên đờng phát triển đến mạng toàn IP chuyển mạch kênh sẽ dần đợc thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu thời gian thực (nh tiếng và video) cuối cùng cũng sẽ đợc truyền trên cùng một môi trờng IP bằng các chuyển mạch gói. Hình h1.6 cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của thông tin di động 3G. Điều khiển dịch vụ tiên tiến Thông tin vị trí Mạng báo hiệu Chức năng CS Chức năng PS Chức năng CS Chức năng PS Thiết bị chuyển mạch nội hạt Thiết bị chuyển mạch cổng Node kết hợp CS và PS BS/ nodeB BTS/ RNC Đầu cuối số liệu Đầu cuối tiếng RAN Thiết bị cổng Thiết bị SMS Internet server intranet PSTN/PLMN h1.6: Kiến trúc tổng quát một mạng di động kết hợp cả PS và CS Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 9 - I.2.1 Mô hình tham khảo mạng cdma2000 Hình h1.7 cho thấy mô hình tham khảo của mạng cho cdma2000 T5 T9 T1 T2 T6 T4 T8 T3 T7 SCPIP SN MSC NPDB EIR BS BTS BSC Abis A Z E F MC HLR VLR Q C B N D M2 M1 SME AC OTAF H N1 D1 G M3 V PDSN AA P1 P1 P1 Al Pi Dl PSTN w DLE DCE TE2 PDN Rx TE2 ISDN S TE2 Sm MT0 MT1 TE1 TAm TE2 Rm MT2 TE2 Rm ME MS Ur UIM Ui MWNE OSF DF CDSF CDCP CSC CF CDRP TNF O1 O2 d c I k j V D1 X WNE IAP CDIS h1.7: Mô hình tham khảo mạng cdma2000 AAA :Authentication Authorization Accounting :Nhận thực trao quyền và thanh toán. AC : Authentication Center : Trung tâm nhận thực. BS : Base Station : Trạm gốc. BSC : Base Station Controller: Điều khiển trạm gốc. BTS : Base Transceiver Station : Trạm thu phát gốc. CDCP : Call Data Collection Point : Điểm thu thập số liệu cuộc gọi. CDGP : Call Data Generation Point: Điểm tạo dữ liệu cuộc gọi. CDIS : Call Data Information Source: Nguồn thông tin dữ liệu cuộc gọi. CDRP : Call Data Rating Point : Điểm tính cớc số liệu cuộc gọi. CF : Collection Funtion: Chức năng thu thập. CSC : Customer Service Center: Trung tâm phục vụ khách hàng. DCE : Data Circuit Equipment: Thiết bị mạch số liệu. Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai Mai Thanh Dơng - 10 - DF : Delivery Function: Chức năng chuyển. EIR : Equipment Identity Register : Bộ ghi nhận dạng thiết bị. ISDN : Intergrated Service Didital Network: Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ. IP : Intelligent Peripheral : Ngoại vi thông minh. IAP : Intercept Access Point : Điểm truy cập mạng bị chặn. IWF : InterWorking Function: Chức năng liên kết mạng. MWNE : Manager Wireless Network: Mạng quản lý vô tuyến. MS : Mobile Station: Trạm gốc. MC : Message Center : Trung tâm tin nhắn. MSC : Main Switching Center: Trung tâm chuyển mạch chính. MT : Mobile Terminal : Đầu cuối di động. NPDB : Number Portability Database: Cơ sở dữ liệu lu số máy cầm tay. OSF : Operation System Function: Chức năng khai thác hệ thống. OTAF : Over The Air Service Function: Chức năng dịch vụ không gian. PDN : Public Data Network : Mạng số liệu công cộng. PDSN : Packet Data Serving Node : Node phục vụ số liệu gói. SCP : Service Control Point : Điểm điều khiển dịch vụ. SN : Service Node : Node dịch vụ. SME : Short Message Entity :Thực thể bản tin ngắn. TA : Terminal Adapter :Tơng thích đầu cuối. TE :Terminal Equipment :Thiết bị đầu cuối. UIM : User Identity Mudule : Modul nhận dạng thuê bao. VLR : Visitor Location Register : Bộ ghi vị trí thờng trú. WNE : Wireless Network Entity: Thực thể mạng vô tuyến. Mô hình tham khảo bao gồm: Các thực thể mạng và các điểm tham khảo. Dới đây ta xét một số thực thể mạng đặc biệt trên hình và cha đợc xét ở phần trớc. 1. AAA là một thực thể đảm bảo hoạt động giao thức Internet để hỗ trợ nhận thực trao quyền và thanh toán. Các chức năng IP đợc định nghĩa trong tài liệu của IETF. AAA tơng tác với PSDN để thực hiện ba chức năng AAA trong việc hỗ trợ PSDN cho các trạm di động yêu cầu. AAA tơng tác với các thực thể AAA khác để thực hiện các chức năng khi AAA tại nhà nằm ngoài mạng di động đang phục vụ. 2. AC là thực thể quản lý thông tin nhận thực liên quan đến MS. AC có thể hoặc không đặt bên trong HLR. Một AC có thể phục vụ nhiều HLR. 3. BS là thực thể cung cấp các phơng tiện để MS truy nhập mạng bằng đờng vô tuyến. MS bao gồm BTS và BSC. [...]... Trong chơng này chúng ta làm quen với khái niệm mạng 3G, quá trình phát triển lên mạng 3G và một số mô hình hệ thống mạng đã đợc phát hành Chơng này chúng ta chú ý đến hai xu hớng phát triển mạng thông tin di động lên 3G xuất phát từ hai kỹ thuật mạng đang sử dụng trong hệ thống mạng hiện nay là mạng GSM và mạng CDMA Cuối chơng chúng ta xem xét một kỹ thuật quan trọng xử lý tính di động của thuê bao Mai... nên tất cả các mạng ban đầu nằm độc lập với mạng internet nh PSTN, PLMN đều có xu hớng IP hoá để có thể trao đổi qua lại thông tin dễ dàng với mạng internet Mạng 3G là một bớc phát triển của mạng PLMN nên nó cũng không nằm ngoài xu thế này Chính vì vậy chơng này chúng ta sẽ tìm hiểu về mạng internet để tiến tới xây dựng một mạng IP cho 3G Trớc hết ta tìm hiểu các thành phần cấu hình lên mạng internet... Chơng II Mạng IP II.1 Giới thiệu về mạng IP Ngày nay chúng ta thấy rõ tầm quan trọng cũng nh tính u việt của mạng internet toàn cầu Đây là kho thông tin vô tận đáp ứng toàn diện mọi nhu cầu của con ngời Về mặt kỹ thuật, internet là mạng sử dụng chồng giao thức TCP/IP đó là một hệ thống mạng mở có thể kết nối các loại mạng con sử dụng IP Với xu hớng chung của thế giới là xây dựng một hệ thống mạng IP... và kỹ thuật subnetting Các nhà quản trị mạng đôi khi cần chia các mạng đặc biệt là các mạng lớn thành các mạng nhỏ hơn Các phần chia nhỏ hơn đợc gọi là các mạng con (subnet) và đợc thực hiện đánh địa chỉ khá linh hoạt Lý do chính cần dùng các mạng con là để giảm kích thớc vùng quảng bá Hoạt động quảng bá là gửi thông tin đến tất cả các host nằm trên một mạng hay mạng con Khi tải dùng cho quảng bá chiếm... 255.255.0.0 (16 số 1 ) Dải địa chỉ này bắt đầu từ 10.0.0.0 đến 10.0.255.255 Sau đây ta tìm hiểu về quá trình subnetting: Ta có một dải IP/N cần cấp cho một mạng, mạng này đợc phân thành các mạng con Bớc 1: Ta đếm số mạng con trên sơ đồ mạng (căn cứ vào số router)- giả sử có x mạng và tính số host tối đa có trong một mạng y Chọn n (số bit mợn) thoả mãn : 2n >= x và 232-N-n 2 > y thông thờng ngời ta thờng chọn... SGSN Internet GGSN Gb BSC Uu A BTS Mạng truy nhập vô tuyến (UTRAN) Mạng lõi (CN) h.1.9: Kiến trúc chung của mạng 3G phát hành R3 UE bao gồm thiết bị di động ME và modul nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) USIM là vi mạch chứa một số thông tin liên quan đến thuê bao cùng với khoá bảo an (giống nh SIM ở GSM) Giao diện giữ UE và mạng gọi là giao diện Uu Trong các quy định của 3GPP trạm gốc đợc gọi là node B Node... muốn cấp cho một mạng có sơ đồ nh (h 2.11): Bớc 1: Đếm số mạng con: Là x=6 mạng con Số host tối đa trong một mạng là y=4 n đợc chọn bằng 3 thoả mãn 23 > 6 và 232-24-3 >4 Bớc 2: Xác định subnet mask: 11111111.11111111.11111111.11100000 tơng ứng với 255.255.255.224 D R2 E0 S1 S0 R1 S1 S0 S1 S0 E0 E0 A B R3 E C F h 2.11: Sơ đồ mạng IP Bớc 3: Xác định địa chỉ mạng: Bảng 2: đánh địa chỉ mạng và địa chỉ... trúc mạng 3G phát hành R4 Trong hầu hết sản phẩm của các nhà sản xuất, nhiều phần tử mạng đang đợc nâng cấp để hỗ trợ đồng thời GSM/GPRS và UMTS Các phần tử mạng này gồm có MSC/VLR, HLR và SGSN, GGSN Đối với nhiều nhà sản xuất, các trạm gốc đợc triển Mai Thanh Dơng - 15 - Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai khai cho GSM/GPRS đã đợc thiết kế để có thể nâng cấp chúng hỗ trợ cả GSM và UMTS Phiên bản mạng 3G R3... kế thừa và phát triển Để xem xét mức cao hơn của mạng 3G ta xem xét phiên bản 4 Hình h1.10 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3GPP phát hành R4 Sự khác nhau cơ bản của phiên bản này so với phiên bản trớc là mạng lõi lúc này là mạng phân bố Thay cho việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống nh ở các kiến trúc trớc, kiến trúc chuyển mạch phân bố đợc đa vào Về căn bản các MSC đợc chia thành MSC server và... chúng xuyên qua mạng, sau đó chuyển chúng đến các port thích hợp Các Mai Thanh Dơng - 26 - Đồ án tốt nghiệp Sv: sử lai router là các thiết bị điều khiển tải quan trọng nhất trong một mạng lớn, chúng cho phép bất kỳ thiết bị nào muốn liên lạc với một thiết bị khác ở bất kỳ đâu trên thế giới mà cùng tham gia mạng chung II.1.10 Mây (cloud) Ký hiệu mây ám chỉ một mạng khác có thể là toàn bộ mạng internet