Tiểu luận Tìm hiểu về UTRAN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I - - TIỂU LUẬN TÌM HIỂU VỀ UTRAN Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Trà Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hạnh Nguyễn Thị Hường Nguyễn Việt Linh Hà Nội, 10/2015 Tìm hiểu UTRAN MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………………………………… Tìm hiểu UTRAN LỜI NÓI ĐẦU 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 chuẩn 3G "vội vàng" gọi chung kỹ thuật 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) có nghĩa hệ thống thông tin di động đa CDMA băng rộng (WCDMA) phương án khuyến nghị (băng rộng lên tới MHz) Sau tham gia tích cực Nhật Bản vào việc xây dựng tiêu chuẩn thúc đẩy nhanh chóng phát triển công nghệ 3G phạm vi toàn cầu 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 Tiếp tục phát triển cách logic, UMTS trở thành tiêu chuẩn 3G tổ chức tiêu chuẩn hoá giới 3GPP (Tổ chức người bạn hợp tác 3G) không định nghĩa giao diện không gian; chủ thể bao gồm khuyến nghị giao diện loạt quy phạm kỹ thuật mạch kết nối mạch phân nhóm nòng cốt CDMA UMTS mạng di động hệ thứ (3G) sử dụng kỹ thuật trải phổ W(wideband)CDMA UMTS chuẩn hóa tổ chức 3GPP UMTS gọi 3GSM để khả "interoperability" GSM UMTS UMTS phát triển lên từ nước sử dụng GSM UMTS sử dụng băng tầng khác với GSM Mạng UMTS gồm hai phần, phầ mạng truy nhập vô tuyến (UMTS UTRAN) phần mạng lõi Vấn đề báo hiệu mạng USTM phần quan trọng viễn thông Vì nhóm chúng em tìm hiểu số vấn đề liên quan đến báo hiệu mạng truy nhập UMTS Nội dung đề tài gồm chương: Chương I: Tổng quan UMTS UTRAN Chương II: Thủ tục báo hiệu mạng truy nhập UMTS UTRAN Chương III: Kết luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo Nguyễn Thanh Trà nhiệt tình góp ý, giúp đỡ chúng em hoàn thành tiểu luận Do thời gian có hạn kiến thức hạn Page Tìm hiểu UTRAN chế nên không tránh khỏi sai sót, mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô toàn thể bạn! Page Tìm hiểu UTRAN DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Kiến trúc mạng UMTS đơn giản Hình1.2: UMTS UTRAN Hình 1.3: Kiến trúc giao thức mạng UMTS Hình 1.4: Các giao diện UTRAN Hình 1.5: Iub – Control Plane Hình 1.6: Iub – User Plane Hình 1.7: Iur – User/Control Plane Hình 1.8: Kiến trúc giao diện Iu Hình 1.9: IuCs – User/Control Plane Hình 1.10: IuPS – User/Control Plane Hình 1.11: Kiến trúc giao diện Uu Hình 2.1: Thủ tục trao đổi thông tin báo hiệu qua Iub Hình 2.2: Thiết lập kết nối Hình 2.3: Xác lập mật mã Hình 2.4: Thành lập RAB thiết lập gọi Hình 2.5: Call clearing Hình 2.6: Iu Beaer Release Page Tìm hiểu UTRAN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ UMTS VÀ UTRAN 1.1.Hệ thống viễn thông di động toàn cầu UMTS Thế hệ di động thứ (3G) công nghệ truyền thông hệ thứ cho phép truyền liệu thoại liệu phi thoại (dữ liệu , mail, tin nhắn, hình ảnh…) Mạng 3G đặc trưng tốc độ dự liệu cao, tăng hiệu sử dụng phổ tần nhiều cải tiến khác Có loạt chuẩn công nghệ di động 3G, tất dựa CDMA, bao gồm: UMTS (dùng FDD Frequency-Division Duplexing lẫn TDD Time – Division Duplexing), CDMA2000 TD-SCDMA UMTS (đôi gọi 3GSM) sử dụng kỹ thuật đa truy cập WCDMA UMTS chuẩn hoá 3GPP UMTS công nghệ 3G lựa chọn hầu hết nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS để lên 3G Tốc độ liệu tối đa 1920Kbps (gần 2Mbps) Mỗi ngày giới số lượng mạng thương mai tăng lên nhanh chóng nên nhà điều hành mạng cung cấp thiết bị cần phải hiểu việc xử lý phân tích thủ tục báo hiệu UMTS để điều hành mạng, phát lỗi xử lý Giao diện vô tuyến UMTS dựa W-CDMA chứa đựng đặc tính kĩ thuật HSPA W-CDMA sử dụng kênh có độ rộng 5MHz ghép cặp không ghép cặp xác định rõ UMTS rel 99 rel HSPA giới thiệu rel (đường xuống) rel (đường lên) mang tới tốc độ bit lớn đáng kể cải thiện ứng dụng chuyển mạch gói Hiện tính đến tháng 7/2014,3GPP thức công bố 10 phiên UMTS bao gồm rel 99 rel đến rel 13 [1].Sau ta xem xét kiến trúc đơn giản hệ thống UMTS Page Tìm hiểu UTRAN 1.2 Kiến trúc hệ thống UMTS Mạng UMTS bao gồm phần chính: • • • • Phần trạm di động (Mobile Station-MS), Phần truy nhập vô tuyến (UMTS - UTRAN) phần mạng lõi (Core Network-CN) mạng 1.2.1.Mobile Station-MS (Hay User Equipment –UE) UE Thiết bị người dùng UMTS thiết kế module, trạm di động thực chức giao tiếp người sử dụng với hệ thống.UE gồm hai phần: Thiết bị di động (ME: Mobile Equipment): Là đầu cuối vô tuyến sử dụng cho thông tin vô tuyến giao diện Uu • Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) : Là thẻ thông minh chứa thông tin nhận dạng thuê bao, thực thuật toán nhận thực, lưu giữ khóa nhận thực số thông tin thuê bao cần thiết Khác biệt lớn USIM SIM GSM USIM download được, truy nhập qua môi trường vô tuyến thay đổi mạng USIM mạch điện tích hợp tổng thể (toàn cầu) có dung lượng lớn SIM • Page Tìm hiểu UTRAN 1.2.2.UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network) Mạng truy nhập vô tuyến có nhiệm vụ thực chức liên quan đến truy nhập vô tuyến Các đặc tính UTRAN:  Hỗ trợ UTRAN tất chức liên quan Đặc biệt ảnh hưởng lên việc thiết kế yêu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm ( đầu cuối kết nối qua hay nhiều ô tích cực) thuật toán quản lý tài nguyên đặc thù WCDMA  Đảm bảo tính chung cho xử lý số liệu chuyển mạch kênh chuyển mạch gói ngăn xếp giao thức giao diện vô tuyến cách sử dụng giao diện để kết nối UTRAN đến vùng PS CS mạng lõi  Đảm bảo tính chung với GSM cần thiết  Sử dụng truyền tải ATM chế truyền tải UTRAN Các thành phần mạng UTRAN: thành phần mạng UTRAN RNC Node B UTRAN phân chia thành miền RNS (Radio Network Subsystem) riêng gồm RNC node B mà điều khiển Mỗi node B quản lý nhiều cell Các phần tử mạng tồn MSC, SGSN, HLR mở rộng theo yêu cầu UMTS RNC NodeB phải thiết kế RNC thay cho BSC Node B thay cho BTS Page Tìm hiểu UTRAN 1.2.2.1.Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC Thành phần biên UTRAN RNC (Radio Network Controler) Một điều khác BSS RNC kết nối với qua giao diện Iur Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC phần tử chuyển mạch điều khiển UTRAN RNC nằm hai giao diên IuB Iu RNC UMTS tương đương với BSC GSM có nhiều tính Nó có thêm giao diện Iur để giao tiếp RNC trường hợp chuyển vùng mềm Một chức mà BSC Việc quản lý tính di động (MM) chuyển từ mạng lõi sang RNC điểm khác với GSM Điều khiển việc sử dụng đảm bảo tin cậy tài nguyên vô tuyến Chức là: điều khiển chấp nhận gọi, quản trị kênh mang vô tuyến, điều khiển công suất, điều khiển tắc nghẽn, O&M Cấu trúc RNC thể hình vẽ: Hình 1.2.1: Cấu trúc RNC RNC phần tử mạng chịu trách nghiệm điều khiển tài nguyên vô tuyến UTRAN Nó giao diện với CN kết nối với giao thức điều khiển tài nguyên vô tuyến RRC, giao thức định nghĩ tin thủ tục MS UTRAN, đóng vai trò BSC  Chức RNC: Page Tìm hiểu UTRAN Quản lý tài nguyên vô tuyến UTRAN: gồm tập hợp thuật toán sử dụng để đảm bảo ổn định đường truyền vô tuyến QoS kết nối vô tuyến cách chia sẻ quản lý tài nguyên vô tuyến có hiệu • Điều khiển UTRAN: gồm tất chức liên quàn đến việc thiết lập, trì giải phóng kênh mạng vô tuyến với hỗ trợ thuật toán RRM  Vai trò logic RNC: • RNC điều khiển nút B (kết nối giao diện Iub phía nút B) biểu RNC điều khiển nút B RNC điều khiển chịu trách nhiệm điều khiển tải tắc nghẽn cho ô • Khi kết nối MS – UTRAN sử dụng nhiều tài nguyên từ nhiều RNC, RNC tham dự vào kết nối có vai trò khác RNC phục vụ RNC trôi  Có kiểu RNC: • Controlling RNC (CRNC) điều khiển, cấu hình quản lý RNS trao đổi thông tin với NBAP với tất tài nguyên vật lý node B đấu nối thông qua giao diện Iub • Drift RNC (DRNC) nhận UE kết nối đến qua thủ tục handover từ SRNC RNS khác Tuy nhiên RRC (Radio Resource Control protocol) kết cuối SRNC DRNC trao đổi thông tin định tuyến SRNC UE DRNC dùng RNSAP để trao đổi với SRNC qua giao diện Iur, CRNC dùng NBAP trao đổi với tế bào qua Iub • RNC dịch vụ (Serving RNC – SRNC) điều khiển tính di động người dùng miền UTRAN điểm kết nối đến CN RNC có kết nối RRC với UE SRNC SRNC dùng RRC để trao đổi với UE qua Iub, Uu cần qua Iur Iub ngoại (được điều khiển DRNC) • 1.2.2.2 Nút B Mỗi node B quản lý nhiều cell Node B cung cấp kết nối vô tuyến vật lý UE mạng Nó thành phần trung gian để biến đổi từ môi trường vô tuyến sang hữu tuyến Nó biến đổi liệu đến từ giao diện vô tuyến Uu bao gồm sửa lỗi hướng phát (Forward Error CorecctionFEC), tương thích tốc độ, trải phổ W-WCDA, điều chế QPSK giao điện vô tuyến… Nút B bao gồm khuếch đại thu vô tuyến trời (OA-RA), thiết bị điều khiển giám sát khuếch đại thu vô tuyến trời ( OA-RA-SC), khuệch đại công suất phát, thiết bị điều chế giải điều chế (MDE) Page 10 Tìm hiểu UTRAN Uản lý đoạn nối vô tuyến DRNC thong qua thủ tục báo cáo đo thiết lập công suất • Hỗ trợ lưu luongj kênh chung: - Thiết lập giải phóng kết nối truyền tải qua Iur cho luồng số liệu kênh chung - Phân chia lớp MAC SRNC • Hỗ trợ quản lý tài nguyên toàn cục - Truyền kết đo ô hai RN - Truyền thong tin định thời nút B hai RN - Tổng kết chức Iur IP (Internet Protocol) Giao thức internet cấp dịch vụ phi kết nối mạng gồm tính đánh địa chỉ, xác lập kiểu dịch vụ, phân mảnh ghép gói tin hỗ trợ bảo mật SCTP (Stream Control Transmission Protocol) Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng cung cấp chức xác nhận lỗi cho luồng liệu Các vấn đề ngắt liệu, tổn hao liệu hay trùng lặp xác nhận số thứ tự trường kiểm tra tổng SCTP cho phép truyền lại pháy lỗi gay ngắt nguồn liệu MTP3-B (Message Transfer Part Level 3- Broadband) Phần chuyển tin mức dàng cho mạng băng rộng, cung cấp nhận dạng truyền tin mức cao, đồng thời cung cấp chức định tuyến chia tải M3UA (MTP3 User Adaptation layer) Lớp tương thích người dùng MTP mức tuong đương chức MTP3 M3UA mở rộng để truy cập tới dịch vụ MTP3 cho ứng dụng điều khiển từ xa dựa IP SCCP (Signaling Connection Control Part) Phần điều khiển kết nối báo hiệu cung cấp dịch vụ truyền tin hai điểm báo hiệu mạng -      Page 19 Tìm hiểu UTRAN Hình 1.4.2: Iur – User/Control Plane 1.4.3.Giao diện Iu Iu giao diện UTRAN mạng lõi Là giao diện mở quy ước để hỗ trợ hoạt động đa nhà cung cấp dịch vụ Có kiểu giao diện thực giao diện Iu Giao diện Iu hướng toiswmieenf chuyển mạch lõi mạng lõi, gọi Iu-PS, giao diện Iu hướng tối miền chuyển mạch kênh gọi Iu-CS hướng tới miền chuyển mạch quảng bá gọi Iu-BS Page 20 Tìm hiểu UTRAN Hình 1.4.3: Kiến trúc giao diện Iu Giao diện Iu có kiến trúc phân cấp nơi mà lớp thực thể cao điều khiển vài lớp thực thể thấp Sự phân cấp cho báo hiệu kết nối điểm cuối CNUTRAN sau: Mỗi điểm truy nhập CN kết nối tơi nhiều điểm truy nhập UTRAN • Với miền CS PS, điểm truy nhập UTRAN không kết nối tới nhiều điểm truy nhập CN miền CN • Với miền BC, điểm truy nhập UTRAN kết nối với nhiều điểm truy nhập CN • Giao thức Iu hỗ trợ: • • Thủ tục thiết lập, trì, giải phóng vật mang truy nhập vô tuyến Thủ tục thực bàn giao hệ thống tái định vị SRNS 1.4.3.1 IuCS – User/Contol Plane Page 21 Tìm hiểu UTRAN Hình 1.4.4.1: IuCS – User/Control Plane Chồng giao thức điều khiển/ người dùng Iu –CS bao gồm số giao thức: AMR (Adaptive Multirate Codec) Mã hóa đa tố độ thích ứng cung cấp miền tóc độ rộng cho liệu sử dụng cho mã hóa tốc độ thấp cho giao diện vô tuyến • TAF (Terminal Adaptation Function) Chức tương thích đầu cuối giao thức hỗ trợ biến đổi nhiều kiểu thiết bị đầu cuối khác vào mạng • RLP (Radio Link Protocol) Giao thức liên kết vô tuyến điều khiển truyền dẫn liệu mạng GSM UMTS • Vùng chuyển mạch kênh liên quan tới tập thực thể xử lý lưu lượng người dùng báo hiệu liên quan Tại gồm thành phần MSC, GMSC, VRL chức liên kết liên mạng IWF tơi mạng PSTN 1.4.3.2 IuPS – User/Control Plane Hình1.4.4.2: IuPS – User/Control Plane Vùng chuyển mạch gói gồm thực thể liên quan tói truyền dẫn gói SGSN, GGSN cổng biên BG Page 22 Tìm hiểu UTRAN Lưu lượng IP truyền tải AAL5 ATM Vì không tồn lớp ALCAP mặt điều khiển để thiết lập xóa bỏ kết nối ảo chuyển mạch lớp AAL2 1.4.4 Giao diên Uu Cấu trúc giao diện vô tuyến Uu phân thành lớp giao thức: - Lớp đoạn nối số liệu L1 Lớp đoạn nối số liệu L2 Lớp mạng L3 Hình 1.4.4: Cấu trúc phân lớp giao diện vô tuyến Lớp chua thành lớp con: - MAC (Medium Access Control): Điều khiển truy nhập môi trường RLC (Radio Link Control): Điều khiển đoạn nối PDCP (Packet Data Convergenca Protocol) giao thức hội tụ số liệu gói BMC (Boardcast/Multi-cast Contol): Điều khiển quảng bá/ đa phương Page 23 Tìm hiểu UTRAN CHƯƠNG II: THỦ TỤC BÁO HIỆU TRONG MẠNG TRUY NHẬP UMTS UTRAN I Xử lý gọi giao diện Iub Giao diện Iub nằm RNC node B RNC điều khiển node B thông qua Iub số tác vụ như: thỏa thuận tài nguyên vô tuyến, bổ sung loại bỏ tế bào khỏi node B, hỗ trợ kiểu truyền thông khác liên kết điều khiển Giao diện Iub cho phép truyền dẫn liên tục chia sẻ giao diện Abis/GMS giao diện Iub, tối thiểu số lượng tùy chọn có sẵn phần chức RNC node B Bên cạnh chức điều khiển ô, thêm loại bỏ liên kết vô tuyến ô thuộc quản lý node B, Iub hỗ trợ chức O&M node B Iub cho phép chuyển mạch kiểu kênh khác nhằm trì kết nối Các chức chi tiết Iub sau:  Tái định vị điều khiển mạng dịch vụ vô tuyến SRNC (Serving Radio Network Controller): Chuyển chức SRNC nguồn tài nguyên liên quan tới Iu từ RNC tới RNC khác  Quản lý kênh mang truy nhập vô tuyến RAB (Radio Access Bearer): Bao gồm thiết lập, quản lý giải phóng kênh mang truy nhập vô tuyến  Yêu cầu giải phóng RAB: gửi yêu cầu giải pháp kênh mang truy nhập vô tuyến tới mạng lõi CN  Giải phóng tài nguyên kêt nối Iu: Giải phóng toàn tài nguyên liên quan tới kết nối Iu Gửi yêu cầu giải phóng toàn kết nối Iu tới mạng lõi CN  Quản lý tài nguyên truyền tải Iub: Quản lý liên kết Iub, quản lý cấu hình ô, đo hiệu mạng vô tuyến, quản lý kiện tài nguyên, quản lý kênh truyền tải chung, quản lý tài nguyên vô tuyến, xếp cấu hình mạng vô tuyến  Quản lý thông tin hệ thống lưu lượng kênh chung: Điều khiển chấp nhận, quản lý công suất, truyền liệu  Quản lý lưu lượng kênh cố định: Quản lý giám sát liên kết vô tuyến, định giải tỏa kênh, báo cáo thông tin đo kiểm, quản lý kênh truyền tải dành riêng, truyền liệu  Quản lý lưu lượng kênh chia sẻ: Chỉ định giải tỏa kênh, quản lý công suất, quản lý kênh truyền tải, truyền liệu  Quản lý đồng định thời: Đồng kênh truyền tải, đồng khung, đồng node B RNC, đồng node B Page 24 Tìm hiểu UTRAN Để hiểu rõ chức xử lý gọi giao diện Iub, ta xem xét tiến trình thực gọi theo bước sau:  Bước 1: Một yêu cầu kết nối điều khiển tài nguyên vô tuyến RRC (Radio Resource Controller) gửi từ UE tới RNC  Bước 2: Nguồn tài nguyên vô tuyến cần cung cấp cho trình thiết lập kênh truyền tải cố định DCH (Dedicated Channel) để mang kênh điều khiển logic dành riêng DCCH (Dedicated Control Channel), DCCH sử dụng để truyền tin RRC NAS (NonAccess Stratum)  Bước 3: Khi DCH DCCH không khả dụng, tin báo hiệu để thiết lập kết nối cho RRC truyền nhờ RACH (Random Access Channel) hướng FACH (Forward Access Channel) hướng  Bước 4: Thủ tục mã hóa/nhận thực yêu cầu từ mạng sử dụng để kiểm tra lần hai nhận dạng UE chuyển mã RNC UE cần  Bước 5: Thiết lập gọi thoại bắt đầu tin SETUP lớp MM/SM/CC Bản tin Setup gồm số thiết bị bị gọi chuyển tới RNC tới miền mạng chuyển mạch kênh  Bước 6: Vùng mạng chuyển mạch kênh định nghĩa QoS cho gọi thoại - Các giá trị QoS tham số kênh mang truy nhập vô tuyến - RAB RAB gán thủ tục tương thích với thiết lập kênh mang mạng SS7 RAB cung cấp kênh cho thoại gói thiết bị đầu cuối thiết bị chuyển mạch vùng mạng chuyển mạch kênh  Bước 7: Tái cấu hình liên kết vô tuyến cung cấp nguồn tài nguyên để thiết lập kênh mang vô tuyến bước  Bước 8: Bên cạnh việc thỏa thuận tham số thủ tục gán RAB, kênh vô tuyến thiết lập để mang kênh lưu lượng dành riêng DTCH Nếu sử dụng mã AMR để mã hóa thoại, ba kênh DTCH thiết lập gồm: Lớp A, lớp B, lớp C  Bước 9: Giải phóng gọi thoại thực sau RRC giải phóng không dịch vụ kích hoạt Cả hai kênh điều khiển lưu lượng dành riêng giải phóng Cuối cùng, RNC giải phóng tài nguyên vô tuyến bị khóa cho hai kênh để dành cho gọi khác Page 25 Tìm hiểu UTRAN Hình 2.1: Thủ tục trao đổi thông tin báo hiệu qua Iub Ví dụ thủ tục gọi UMTS Chuyển mạch kênh gọi di động có nguồn gốc     Bước 1: Thiết lập kết nối RRC UE SRNC Bước 2: Xác thực mật mã Bước 3: Thành lập truy nhập vô tuyến thiết lập gọi Bước 4; Gọi điện Iu release Chi tiết bước thực sau:  Bước 1: Thiết lập kết nối RRC UE SRNC Trên hình 2.1 minh họa tương tác UTRAN để thiết lập kết nối RRC UE RNC Thông báo gồm thông tin IMSI TMSI, LAI, RAI lý kết nối RRC Page 26 Tìm hiểu UTRAN Hình 2.2: Thiết lập kết nối RRC RRC phân tích lý cho yêu cầu để định phương thức thích hợp ví dụ dành riêng hay chung RNC sau khởi đầu trình thiết lập mạng Iub cách gửi NBAP thiết lập đường thông báo kết nối vô tuyến tới node B Thông báo chứa yêu tố thông tin ID giao dịch, ID truyền thông, mã xáo trộn, cài đặt định dạng vận chuyển số mã kênh FDDDL Node B chấp nhận tin cách gửi phản ứng thiết lập NBAP RL Thông báo chứa thông tin liên quan đến địa lớp giao vận, ví dụ địa AAL2 Các SRNC sử dụng ALCAP lớp mạng giao vận thành lập mang Iub, sử dụng thông tin nhận từ node B, tức đường AAL kênh ID Các Iub mang liên kết với quy định DCH cho giao dịch Các SRNC sau đồng hóa kết nối giao thức khung (FP) cách gửi thông điệp đường xuống đồng FP RNC đáp ứng UE cho thấy kết nối RRC thành công cách gửi thông báo thiết lập kết nối RRC Thông báo chứa yếu tố thông tin định dạng giao vận, kiểm soát lượng, mã xáo trộn UE đáp ứng với thiết lập kết nối RRC đầy đủ để xác nhận kết nối RRC  Bước 2: Xác thực mật mã Xác thực mật mã thiết lập kết nối thành công với RRC, UE gửi tin nhắn trực tiếp chuyển giao ban đầu RRC Thông điệp mang tới mạng lõi Khi nhận yêu cầu dịch vụ từ UE, MSC khởi đầu thủ tục an ninh Bao gồm việc chứng thực trao đổi mã hóa MSC gửi yêu cầu xác thực thông điệp chuyển giao trực tiếp RANAP Các đồ RNC chuyển tiếp tin nhắn yêu cầu xác thực cách sử Page 27 Tìm hiểu UTRAN dụng RRC chuyển trực tiếp tới UE UE thực thuật toán xác thực gửi kết trở lại tin nhắn trả lời xác thực tới MSC Thông báo thực tải trọng việc chuyển giao trực tiếp RRC RANAP RNC đơn hoạt động chuyển mạch Giả sử UE chuyển mạch thành công, MSC sau gửi chế độ bảo mật tin nhắn lệnh chế độ bảo mật cho RNC giao dịch UE UTRAN cần mã hóa RNC gửi chế độ bảo mật tin nhắn lệnh tới UE Các lệnh thông điệp chế độ bảo mật truyền đạt thuật toán mã hóa khóa mã hóa toàn vẹn Hình 2.3:Xác thực mật mã UE bắt đầu mã hóa giao dịch hướng tới UTRAN thông báo cho RNC, sử dụng chế độ bảo mật thông báo hoàn chình RRC RRC thông báo cho MSC Lưu ý mã hóa áp dụng cho giao dịch UTRAN UE  Bước 3: Truy nhập vô tuyến vô danh thành lập thiết lập gọi Sau thủ tục xác thực bảo mật thành công, UE gửi thông điệp thiết lập điều khiển gọi đến MSC MSC xác nhận UE ủy quyền cho dịch vụ yêu cầu Nếu có, MSC bắt đầu trình để thiết lập đường truyền cho liệu người dùng Điều đạt MSC cách gửi yêu cầu chuyển nhượng RAB đến RNC MSC bao gồm ID RAB tham số QoS thiết lập RNC, nhận thông báo này, kiểm tra nguồn lực thiết lập đường truyền Iu RNC lần Page 28 Tìm hiểu UTRAN lượt thiết lập đường truyền vô tuyến RNC UE cách gửi đài phát mang thông điệp thiết lập Thông báo chứa thông tin định danh mang Radio UE đáp ứng với đài phát mang thông điệp thiết lập hoàn chỉnh RNC sau gửi phản ứng phân RAB đến MSC Với thủ tục thực thành công, có tồn đường truyền liệu sử dụng để vận chuyển từ UE đến MSC Hình 2.4:Thành lập RAB thiết lập gọi Từ thời điểm trở đi, số tiền thu gọi cách bình thường, sử dụng tin nhắn điều khiển gọi thiết lập gọi GSM  Bước 4: Cuộc gọi phát hành RAB Sau gọi phát hành bên bất kỳ, nguồn lực cần phải phát hành Khi nhận tin nhắn ngắt kết nối từ UE (trong ví dụ này, bên mời phát hành gọi) chuyển giao thông điệp kêu gọi toán bù trừ MSC phát hành Iu đến RNC Khi nhận thông báo này, RNC phát hành kênh mang vô tuyến giao diện Iub thông báo cho MSC cách gửi thông điệp hoàn chỉnh Iu Bây giờ, RNC phí để xóa kết nối RRC cách gửi tin nhắn RRC Page 29 Tìm hiểu UTRAN phát hành kết nối đến UE UE thừa nhận với thông điệp hoàn toàn giải phóng kết nối Hành động cuối RNC để xóa nguồn tài nguyên giao diện Iub MSC gửi NBAP kết nối vô tuyến thông để xóa node B Node B phản ứng với kết nối vô tuyến thông điệp trả lời xóa để việc phát hành tài nguyên giao diện Iub Hình 2.5: Call clearing Page 30 Tìm hiểu UTRAN Hình 2.6: Iu Bearer release Page 31 Tìm hiểu UTRAN KẾT LUẬN Vấn đề báo hiệu mạng USTM phần quan trọng viễn thông UMTS chiếm đến 70% thuê bao di động 3G giới UMTS với việc sử dụng kỹ thuật đa truy cập WCDMA chuẩn hoá 3GPP công nghệ 3G lựa chọn hầu hết nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS để lên 3G Tốc độ liệu tối đa 1920Kbps (gần 2Mbps) UMTS cho phép truyền liệu thoại liệu phi thoại (dữ liệu , mail, tin nhắn, hình ảnh…) Trong Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN có vai trò vô quan trọng việc thực chức liên quan đến truy nhập vô tuyến: sở hữu quản lý tài nguyên vô tuyến,chuyển đổi dòng số liệu gioa diện Iub Uu; cung cấp dịch vụ cho mạng lõi CN Từ tìm hiểu thủ tục báo hiệu mạng truy nhập UMTS UTRAN Page 32 Tìm hiểu UTRAN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Bài giảng Báo Hiệu điều khiển kết nối (Học viện công nghệ bưu viễn thông) 2.Bài giảng khoa công nghệ 3G WCDMA UMTS TS.Nguyễn Phạm Anh Dũng Page 33