Tìm hiểu tối ưu mạng 3G tại Trung tâm mạng lưới MobiFone miền Trung

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng vai trò rất quan trọng và không thể thiếu được. Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt nhanh chống các thông tin có giá trị văn hóa, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. Ngày nay, với những nhu cầu về cả số lượng và chất lượng của khách hàng sử dụng các dịch vụ viễn thông ngày càng cao, đòi hỏi phải có những phương tiện thông tin hiện đại nhằm đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng “ mọi lúc mọi nơi” mà họ cần. Chính vì thế công tác đo kiểm chất lượng dịch vụ được các nhà khai thác quan tâm nhất để đảm bảo chất lượng mạng ổn định, cung cấp dịch vụ một cách tốt nhất và để phát triển nâng cao hạ tầng mạng. Trong thời gian thực tập tại trung tâm, được sự hướng dẫn của các anh chị trong trung tâm, em đã được tìm hiểu rõ hơn về công tác đo kiểm tối ưu mạng luới của Trung tâm mạng lưới Mobifone Miền Trung.

HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU TỐI ƯU MẠNG 3G TẠI TRUNG TÂM MẠNG

LƯỚI MOBIFONE MIỀN TRUNG

LỜI MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng vai trò rất quan trọng vàkhông thể thiếu được Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con ngườinắm bắt nhanh chống các thông tin có giá trị văn hóa, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đadạng và phong phú

Ngày nay, với những nhu cầu về cả số lượng và chất lượng của khách hàng sửdụng các dịch vụ viễn thông ngày càng cao, đòi hỏi phải có những phương tiện thôngtin hiện đại nhằm đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng “ mọi lúc - mọi nơi”

mà họ cần

Chính vì thế công tác đo kiểm chất lượng dịch vụ được các nhà khai thác quantâm nhất để đảm bảo chất lượng mạng ổn định, cung cấp dịch vụ một cách tốt nhất và

để phát triển nâng cao hạ tầng mạng

Trong thời gian thực tập tại trung tâm, được sự hướng dẫn của các anh chị trongtrung tâm, em đã được tìm hiểu rõ hơn về công tác đo kiểm tối ưu mạng luới củaTrung tâm mạng lưới Mobifone Miền Trung

Nội dung bài báo cáo thực tập bao gồm 4 chương chính:

Chương I: Giới thiệu về Tổng công ty MobiFone và Trung tâm mạng lưới MobiFoneMiền Trung

Chương II: Tổng quan về mạng 3G

Chương III: Ứng dụng phần mềm TEMS phục vụ công tác đo kiểm và phân tíchlogfile

Chương IV: Nhận xét và đề xuất

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CUỐI KHOÁ CỦA SINH VIÊN

KHÓA HỌC: 2013 - 2016

- Họ và tên sinh viên: PHẠM QUỐC THẠCH

- Ngày tháng năm sinh: 05/06/1994

- Nơi sinh: Đức Chánh – Mộ Đức – Quảng Ngãi

- Lớp: CCVT06B Khóa: 2013 – 2016 Hệ đào tạo: Cao Đẳng

- Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử - Tryền Thông

- Thời gian thực tập tốt nghiệp: từ ngày: 21/03/2016 đến ngày: 22/04/2016

- Tại cơ quan: Trung Tâm Mạng Lưới MobiFone Miền Trung

- Nội dung thực tập: Tìm hiểu tối ưu mạng 3G tại Trung tâm mạng lưới MobiFone miền Trung

1 Nhận xét về chuyên môn:

2 Nhận xét về thái độ, tinh thần trách nhiệm, chấp hành nội quy, quy chế của cơ quan thực tập:

3 Kết quả thực tập tốt nghiệp: (chấm theo thang điểm 10): ………

Đà Nẵng, ngày… tháng … năm 2016

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CƠ QUAN TIẾP NHẬN SINH VIÊN THỰC TẬP

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu)

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH v

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ TỔNG CÔNG TY MOBIFONE VÀ TRUNG TÂM MẠNG LƯỚI MOBIFONE MIỀN TRUNG 1

1.1 CƠ QUAN THỰC TẬP 1

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.2.1 Giới thiệu về Tổng công ty MobiFone 1

1.2.2 Giới thiệu về Trung tâm mạng lưới Mobifone Miền Trung 3

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG 3G 5

2.1 KIẾN TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G 5

2.2 NGUYÊN LÝ CHUYỂN MẠCH 6

2.3 CÁC LOẠI LƯU LƯỢNG VÀ DỊCH VỤ ĐƯỢC 3G WCDMA UMTS HỖ TRỢ 9

2.4 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 11

2.4.1 Thiết bị người sử dụng (UE) 12

2.4.2 Mạng truy nhập vô tuyến UMTS 13

2.4.3 Mạng lõi 14

2.4.4 Các mạng ngoài 18

2.4.5 Các giao diện 18

2.5 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4 19

2.6 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 VÀ R6 21

2.7 CẤU HÌNH ĐỊA LÝ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G 23

2.7.1 Phân chia theo vùng mạng 23

2.7.2 Phân chia theo vùng phục vụ MSC/VLR và SGSN 23

2.7.3 Phân chia theo vùng định vị và vùng định tuyến 23

2.7.4 Phân chia theo ô 23

2.7.5 Mẫu ô 24

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TEMS PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐO KIỂM VÀ PHÂN TÍCH LOGFILE 25

3.1 BĂNG TẦN MẠNG 3G TẠI VIỆT NAM 25

3.2 DỊCH VỤ VÀ TẦN SỐ QUY HOẠCH CỦA MOBIFONE 26

3.2.1 Dịch vụ của Mobifone 26

3.2.2 Tần số quy hoạch 3G 26

3.3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TEMS INVESTIGATION TRONG CÔNG TÁC ĐO KIỂM VÀ LẤY LOGFILE 27

3.3.1 Giới thiệu công cụ đo kiểm 27

3.3.2 Kiểm tra lưu động (Driving test) 27

3.4 TỐI ƯU MẠNG 3G 34

3.4.1 Mục đích tối ưu hóa 34

3.4.2 Việc tối ưu hóa hệ thống 34

3.4.3 Các chỉ số dùng đo tối ưu vùng phủ và chất lượng dịch vụ 3G 35

3.4.4 Cách đánh giá vùng phủ qua RSCP và Ec/No 35

3.5 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM TEMS DISCOVERY TRONG VIỆC XUẤT DỮ LIÊU VÀ PHÂN TÍCH LOGFILE 36

3.5.1 Giới thiệu phần mềm TEMS Discovery 36

3.5.2 Các thông số sử dụng trong phân tích: 37

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1:Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS 5

Hình 2.2 :Chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) 7

Hình 2.3: Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truyền tunnel 8

Hình 2.4:Thiết lập kết nối tunnel trong chuyển mạch tunnel 8

Hình 2.5: Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3 11

Hình 2.6: Vai trò logic của SRNC và DRNC 14

Hình 2.7: Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4 19

Hình 2.8: Kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6 21

Hình 2.9: Chuyển đổi dần từ R4 sang R5 22

Hình2.10: Vùng phục vụ MSC/VLR và SGSN 23

Hình 2.11: Phân chia vùng định vị và định tuyến 23

Hình 2.12 : phân chia vùng theo ô 24

Hình 2.13: Mẫu ô 24

Hình 2.14: Độ rộng băng tần 3G 25

Hình 2.15: Băng tần downlink, uplink của Việt Nam 25

Hình 3.1 Dịch vụ của Mobifone 26

Hình 3.2: Băng tần sử dụng 3G của Trung Tâm Mạng Lưới Mobifone Miền Trung 27

Hinh 3.3: Phân tích Logfile 3G sử dụng TEMS 28

Hình 3.4: Sơ đồ nối nguyên lý máy đo TEMS với máy tính 30

Hình 3.5 Sơ đồ kết nối thực tế máy đo TEMS vào máy tính 31

Hình 3.6: Cấu hình kết nối TEMS với máy tính 31

Hình 3.7: Cấu hình GPS với máy tính 32

Hình 3.8: Cấu hình đo call trong phần mềm TEMS 32

Hình 3.9: Cấu hình quét Scanner trong phần mềm TEMS 33

Hình 3.10: Cửa sổ thể hiện quét nhiễu trong TEMS 33

Hình 3.11: Giao diện TEMS Discovery 36

Hình 3.12: Màu quy chuẩn hiển thị của MobiFone 37

Hình 3.13: Sơ đồ cấu trúc hiển thị của trạm 37

Hình 3.14: Mức thu RSCP của trạm 38

Hình 3.15: mức chất lượng Ec/No của trạm 39

Hình 3.16: RSCP của Cell A 39

Hình 3.17: EcNo của Cell A 40

Hình 3.18: RSCP của Cell B 40

Hình 3.19: EcNo của Cell B 41

Hình 3.20: RSCP của Cell C 41

Hình3.21 : EcNo của Cell C 42

Hình 3.22: Mức thu RSCP của trạm 43

Hình 3.23: Mức chất lượng EcNo của trạm 43

Hình 3.24: RSCP của Cell A 44

Hình 3.25: EcNo của Cell A 44

Hình 3.26 : RSCP của Cell B 45

Hình 3.27: EcNo của Cell B 45

Hình 3.28: RSCP của Cell C 46

Hình 3.29:EcNo của Cell C 46

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ của 3G WDCMA UMTS 10Bảng 3.2: dữ liệu trạm QADL01 38Bảng 3.3: dữ liệu trạm QADB06 42

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ATM Asynchronous transfer mode Chế độ truyền không đồng bộ

AuC Authentication center Trung tâm nhận thực

BSC Base station controller Bộ điều khiển trạm gốc

BSIC Base station identity code Mã trạm gốc

BTS Base transceiver station Trạm thu phát gốc

CPICH Common pilot channel Kênh hoa tiêu chung

CR Change request Thay đổi yêu cầu

CSCF Connection state control function Chức năng tài nguyên đa phương

tiệnCSD Circuit switched division Chuyển mạch kênh

Ec/No Energy chip over noise Tỷ lệ bit trên nhiễu

EIR Equipment identity register Bộ ghi nhận dạng thiết bị

GERAN Gsm edge radio access network Mạng truy nhập vô tuyến dưa trên

công nghệ edge của gsm

GGSN Gateway gprs support node Nút hỗ trợ gprs cổng

GMSC Gateway mobile switching center Trung tâm chuyển mạch di động

cổng

GPRS General packet radio service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp

HLR Home location register Bộ ghi định vị thường trú

IBC Integrated broadband

MGCF Media gateway control function Cổng báo hiệu truyền tải

MRF Multimedia resource function Chức năng điều khiển cổng các

ixphương tiện

MSC Mobile switching centre Trung chuyển mạch di động

NOC Network operating centre trung tâm điều hành mạng

PIN Personal identification number Số mật mã cá nhân

PLMN Public land mobile network Mang di động công cộng mặt đất

PSC Physical sercurity code Mã trạm

PSTN Public switched telephone

network

Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

RAN Radio access network Mạng truy nhập vô tuyến

RNC Rado network controller Bộ điều khiển trạm gốc

RNC Radio network controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến

RNC Radio network controller Điều khiển mạng vô tuyến

RSCP Received signal code power Nhận được tín hiệu mã nguồn

R-SGW Roaming signalling gateway Roaming cổng tín hiệu

RSSI Received signal strength

indication

Chỉ định cường độ nhận tín hiệu

SMS Short message servive Dịch vụ nhắn tin

TDM Time division multiplexing Ghép kênh theo thời gian

TE Terminal equipment Các đầu cuối

T-SGW Transport signalling gateway Cổng báo hiệu chuyển mạng

UARFCN Absolute radio frequency chanel

number

Kênh tần số vô tuyến số tuyệt đối

UE User equipment Thiết bị người sử dụng

UMTS Universal mobile

xWCDMA Wide band code devision multiple

acces

Đa truy cập phân mã băng rộng

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ TỔNG CÔNG TY MOBIFONE

VÀ TRUNG TÂM MẠNG LƯỚI MOBIFONE MIỀN TRUNG

1.1 CƠ QUAN THỰC TẬP

Tên cơ quan: Trung Tâm Mạng Lưới MobiFone Miền Trung

Địa chỉ: Đường số 2, khu công nghiệp Đà Nẵng, phường An Hải Bắc, Sơn Trà, ĐàNẵng

Số điện thoại: 05113932977 Fax: 05113932988

1.2 GIỚI THIỆU CHUNG

1.2.1 Giới thiệu về Tổng công ty MobiFone

1.2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

MobiFone được thành lập ngày 16/04/1993 với tên gọi ban đầu là Công tythông tin di động Ngày 01/12/2014, Công ty được chuyển đổi thành Tổng công tyViễn thông MobiFone, trực thuộc Bộ Thông tin và Truyền thông, kinh doanh trong cáclĩnh vực: dịch vụ viễn thông truyền thống, Data, Internet & truyền hình IPTV/cable

TV, sản phẩm khách hàng doanh nghiệp, dịch vụ công nghệ thông tin, bán lẻ và phânphối và đầu tư nước ngoài

Tại Việt Nam, MobiFone là một trong ba mạng di động lớn nhất với hơn 30%thị phần Chúng tôi cũng là nhà cung cấp mạng thông tin di động đầu tiên và duy nhấttại Việt Nam được bình chọn là thương hiệu được khách hàng yêu thích trong 6 nămliền

Hiện nay, MobiFone có gần 50 triệu thuê bao với gần 30.000 trạm 2G và20.000 trạm 3G Tổng doanh thu năm 2014 của MobiFone đạt xấp xỉ 2 tỷ đô la Mỹ 1993: Thành lập Công ty Thông tin di động Giám đốc công ty Ông Đinh VănPhước

1994: Thành lập Trung tâm Thông tin di động Khu vực I & II

- Thành lập Trung tâm Dịch vụ Giá trị Gia tăng.

- Tính đến tháng 04/2008, MobiFone đang chiếm lĩnh vị trí số 1 về thị phần thuêbao di động tại Việt Nam

2014:

- Ngày 26/06: Ông Mai Văn Bình được bổ nhiệm phụ trách chức vụ Chủ tịch Công

ty Thông tin di động

- Ngày 10/07: Bàn giao quyền đại diện chủ sở hữu Nhà nước tại Công ty VMS từTập đoàn VNPT về Bộ TT&TT.

- Ngày 13/08: Ông Lê Nam Trà được bổ nhiệm chức vụ Tổng Giám đốc Công tyThông tin di động

- Ngày 01/12: Nhận quyết định thành lập Tổng công ty Viễn Thông MobiFone trên

cơ sở tổ chức lại Công ty TNHH một thành viên Thông tin di động

2015:

- Ngày 21/04: Ông Lê Nam Trà được bổ nhiệm chức vụ Chủ tịch Hội đồng thànhviên Ông Cao Duy Hải được bổ nhiệm chức vụ Tổng Giám đốc Tổng công ty Viễnthông MobiFone

1.2.1.2 Tầm nhìn và sứ mệnh

 Tầm nhìn

Với những thay đổi mang tính chiến lược, tầm nhìn 2015-2020 của MobiFoneđược thể hiện rõ nét trong thông điệp “Kết nối giá trị, khơi dậy tiềm năng” Tầm nhìnnày phản ánh cam kết của chúng tôi hướng đến sự phát triển toàn diện và bền vữngdựa trên ba mối quan hệ trụ cột: với khách hàng, với đối tác, và với từng nhân viên

 Sứ mệnh

Với MobiFone, sứ mệnh của chúng tôi là đem lại những sản phẩm và dịch vụkết nối mỗi người dân, gia đình, doanh nghiệp trong một hệ sinh thái, nơi những nhucầu trong cuộc sống, công việc, học tập và giải trí được phát hiện, đánh thức và thỏamãn nhằm đạt được sự hài lòng, phát triển và hạnh phúc Phát triển trong nhận thức,trong các mối quan hệ, trong cơ hội kinh doanh và hạnh phúc vì được quan tâm, đượcchăm sóc, được khuyến khích và được thỏa mãn Tăng trưởng và hạnh phúc là độnglực phát triển của các cá nhân cũng như toàn xã hội

Bên cạnh đó, MobiFone có trách nhiệm đóng góp lớn trong cơ cấu GDP củaquốc gia, thể hiện vị thế và hình ảnh quốc gia trong lĩnh vực công nghệ-truyền thông-tin học

1.2.2 Giới thiệu về Trung tâm mạng lưới Mobifone Miền Trung

1.2.2.2 Nhiệm vụ

 Quản lý, vận hành khai thác bảo dưỡng thiết bị, truyền dẫn và cơ sở hạ tầngmạng vô tuyến

 Điều hành công tác xử lý sự cố các trạm phát sóng thuộc địa bàn miền Trung

 Tối ưu vùng phủ sóng đảm bảo chất lượng mạng phục vụ khách hàng theo yêucầu của các Công ty kinh doanh

 Phối hợp đơn vị trong công tác phát triển mạng, triển khai dịch vụ mới, an toànphòng chống lụt bão

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG 3G

2.1 KIẾN TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G

Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G là mạng kết hợp giữa các vùng chuyểnmạch gói (PS - Packet Switch) và chuyển mạch kênh (CS - Circuit Switch) để truyền

số liệu gói và tiếng Các trung tâm chuyển mạch gói là các chuyển mạch sử dụng côngnghệ ATM Trên đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần đượcthay thế bằng chuyển mạch gói Các dịch vụ kể cả số liệu thoại và video được truyềntrên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói Hình dưới đây cho thấy thí dụ

về một kiến trúc tổng quát của thông tin di động 3G kết hợp cả CS và PS trong mạnglõi

RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến

BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc

BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc

RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc

CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh

PS: Packet Switch: chuyển mạch gói

SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin

Server: máy chủ

PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch côngcộng

PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt đất

Hình 2.1:Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS

Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện bằngmột nhóm các đơn vị chức năng lôgic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng nàyđược đặt vào các thiết bị và các nút vật lý Chẳng hạn có thể thực hiện chức năngchuyển mạch kênh CS (MSC- Mobile Switching Centre/GMSC- gateway mobileswitching center) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong một nút duynhất để được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn các kiểuphương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thông tin

di động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ đatruy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nhập phânchia theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network:mạng truy nhập vô tuyến mặt đất của UMTS) Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truynhập TDMA được gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truynhập vô tuyến dưa trên công nghệ EDGE của GSM) Báo cáo chỉ đề cập đến côngnghệ duy nhất là 3G WCDMA UMTS

2.2 NGUYÊN LÝ CHUYỂN MẠCH.

3G cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh như tiếng, video và các dịch vụchuyển mạch gói chủ yếu để truy nhập internet

Chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switch) là sơ đồ chuyển mạch trong đó thiết

bị chuyển mạch thực hiện các cuộc truyền tin bằng cách thiết lập kết nối chiếm một tàinguyên mạng nhất định trong toàn bộ cuộc truyền tin Kết nối này là tạm thời, liên tục

và dành riêng Tạm thời vì nó chỉ được duy trì trong thời gian cuộc gọi Liên tục vì nóđược cung cấp liên tục một tài nguyên nhất định (băng thông hay dung lượng và côngsuất) trong suốt thời gian cuộc gọi Dành riêng vì kết nối này và tài nguyên chỉ dànhriêng cho cuộc gọi này Thiết bị chuyển mạch sử dụng cho CS thực hiện chuyển mạchkênh trên trên cơ sở ghép kênh theo thời gian trong đó mỗi kênh có tốc độ 64 kbps và

vì thế phù hợp cho việc truyền các ứng dụng làm việc tại tốc độ cố định 64 kbps(chẳng hạn tiếng được mã hoá PCM)

Chuyển mạch gói (PS: Packet Switch) là sơ đồ chuyển mạch thực hiện phân

chia số liệu của một kết nối thành các gói có độ dài nhất định và chuyển mạch các góinày theo thông tin về nơi nhận được gắn với từng gói và ở PS tài nguyên mạng chỉ bịchiếm dụng khi có gói cần truyền Chuyển mạch gói cho phép nhóm tất cả các số liệucủa nhiều kết nối khác nhau phụ thuộc vào nội dung, kiểu hay cấu trúc số liệu thànhcác gói có kích thước phù hợp và truyền chúng trên một kênh chia sẻ Việc nhóm các

số liệu cần truyền được thực hiện bằng ghép kênh thống kê với ấn định tài nguyênđộng Các công nghệ sử dụng cho chuyển mạch gói có thể là Frame Relay, ATM hoặcIP

Hình dưới cho thấy cấu trúc của CS và PS.

Hình 2.2 :Chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS).

Dịch vụ chuyển mạch kênh (CS Service) là dịch vụ trong đó mỗi đầu cuối được

cấp phát một kênh riêng và nó toàn quyển sử dụng tài nguyên của kênh này trong thờigian cuộc gọi tuy nhiên phải trả tiền cho toàn bộ thời gian này dù có truyền tin haykhông Dịch vụ chuyển mạch kênh có thể được thực hiện trên chuyển mạch kênh (CS)hoặc chuyển mạch gói (PS) Thông thường dịch vụ này được áp dụng cho các dịch vụthời gian thực (thoại)

Dịch vụ chuyển mạch gói (PS Service) là dịch vụ trong đó nhiều đầu cuối cùng

chia sẻ một kênh và mỗi đầu cuối chỉ chiếm dụng tài nguyên của kênh này khi cóthông tin cần truyền và nó chỉ phải trả tiền theo lượng tin được truyền trên kênh Dịch

vụ chuyển mạch gói chỉ có thể được thực hiện trên chuyển mạch gói (PS) Dịch vụ nàyrất rất phù hợp cho các dịch vụ phi thời gian thực (truyền số liệu), tuy nhiên nhờ sựphát triển của công nghệ dịch vụ này cũng được áp dụng cho các dịch vụ thời gianthực (VoIP)

Chuyển mạch gói có thể thực hiện trên cơ sở ATM hoặc IP

ATM (Asynchronous Transfer Mode: chế độ truyền dị bộ) là công nghệ thực

hiện phân chia thông tin cần phát thành các tế bào 53 byte để truyền dẫn và chuyểnmạch Một tế bào ATM gồm 5 byte tiêu đề (có chứa thông tin định tuyến) và 48 bytetải tin (chứa số liệu của người sử dụng) Thiết bị chuyển mạch ATM cho phép chuyểnmạch nhanh trên cơ sở chuyển mạch phần cứng tham chuẩn theo thông tin định tuyếntiêu đề mà không thực hiện phát hiện lỗi trong từng tế bào Thông tin định tuyến trongtiêu đề gồm: đường dẫn ảo (VP) và kênh ảo (VC) Điều khiển kết nối bằng VC (tươngứng với kênh của người sử dụng) và VP (là một bó các VC) cho phép khai thác vàquản lý có khả năng mở rộng và có độ linh hoạt cao Thông thường VP được thiết lậptrên cơ sở số liệu của hệ thống tại thời điểm xây dựng mạng Việc sử dụng ATM trongmạng lõi cho ta nhiều cái lợi: có thể quản lý lưu lượng kết hợp với RAN, cho phép

thực hiện các chức năng CS và PS trong cùng một kiến trúc và thực hiện khai tháccũng như điều khiển chất lượng liên kết

Chuyển mạch và định tuyến IP (Internet Protocol) cũng là một công nghệ thực

hiện phân chia thông tin phát thành các gói được gọi là tải tin (Payload) Sau đó mỗigói được gán một tiêu đề chứa các thông tin địa chỉ cần thiết cho chuyển mạch Trongthông tin di động do vị trí của đầu cuối di động thay đổi nên cần phải có thêm tiêu đề

bổ sung để định tuyến theo vị trí hiện thời của máy di động Quá trình định tuyến nàydựa trên truyền đường hầm (Tunnel) Có hai cơ chế để thực hiện điều này: MIP(Mobile IP: IP di động) và GTP (GPRS Tunnel Protocol: giao thức đường hầmGPRS( General Packet Radio Service)) Tunnel là một đường truyền mà tại đầu vàocủa nó gói IP được đóng bao vào một tiêu đề mang địa chỉ nơi nhận (trong trường hợpnày là địa chỉ hiện thời của máy di động) và tại đầu ra gói IP được tháo bao bằng cáchloại bỏ tiêu đề bọc ngoài

Hình 2.3: cơ chế truyền qua đường hầm

Hình duới cho thấy quá trình định tuyến tunnel (chuyển mạch tunnel) trong hệthống 3G UMTS từ tổng đài gói cổng (GGSN) cho một máy di động (UE) khi nóchuyển từ vùng phục vụ của một tổng đài gói nội hạt (SGSN1) này sang một vùngphục vụ của một tổng đài gói nội hạt khác (SGSN2) thông qua giao thức GTP

Hình 2.4:Thiết lập kết nối tunnel trong chuyển mạch tunnel

Vì 3G WCDMA UMTS được phát triển từ những năm 1999 khi mà ATM làcông nghệ chuyển mạch gói còn ngự trị nên các tiêu chuẩn cũng được xây dựng trêncông nghệ này Tuy nhiên hiện nay và tương lai mạng viễn thông sẽ được xây dựngtrên cơ sở internet vì thế các chuyển mạch gói sẽ là chuyển mạch hoặc router IP.

2.3 CÁC LOẠI LƯU LƯỢNG VÀ DỊCH VỤ ĐƯỢC 3G WCDMA UMTS

HỖ TRỢ

Vì thông tin di động (TTDĐ) 3G cho phép truyền dẫn nhanh hơn, nên truy nhậpInternet và lưu lượng thông tin số liệu khác sẽ phát triển nhanh Ngoài ra TTDĐ 3Gcũng được sử dụng cho các dịch vụ tiếng Nói chung TTDĐ 3G hỗ trợ các dịch vụtryền thông đa phương tiện Vì thế mỗi kiểu lưu lượng cần đảm bảo một mức QoS nhấtđịnh tuỳ theo ứng dụng của dịch vụ QoS ở W-CDMA được phân loại như sau:

Loại hội thoại (Conversational, rt): Thông tin tương tác yêu cầu trễ nhỏ (thoại chẳng

hạn)

Loại luồng (Streaming, rt): Thông tin một chiều đòi hỏi dịch vụ luồng với trễ nhỏ

(phân phối truyền hình thời gian thực chẳng hạn: Video Streaming)

Loại tương tác (Interactive, nrt): Đòi hỏi trả lời trong một thời gian nhất định và tỷ lệ

lỗi thấp (trình duyệt Web, truy nhập server chẳng hạn)

Loại nền (Background, nrt): Đòi hỏi các dịch vụ nỗ lực nhất được thực hiện trên nền

cơ sở (e-mail, tải xuống file: Video Download)

Môi trường hoạt động của 3WCDMA UMTS được chia thành bốn vùng vớicác tốc độ bit Rb phục vụ như sau:

Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ của 3G WDCMA UMTS

Dịch vụ di

động

Dịch vụ di động Di động đầu cuối/di động cá nhân/di động dịch

vụDịch vụ thông tinđịnh vị

- Theo dõi di động/ theo dõi di động thôngminh

Dịch vụ âm thanh - Dịch vụ âm thanh chất lượng cao (16-64 kbps)

- Dịch vụ truyền thanh AM (32-64 kbps)

- Dịch vụ truyền thanh FM (64-384 kbps)Dịch vụ

Dịch vụ truy nhập Web (384 kbps-2Mbps)

Dịch vụ Internetthời gian thực

Dịch vụ Internet (384 kbps-2Mbps)

Dịch vụ internet

đa phương tiện

Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực( 2Mbps)

3G WCDMA UMTS được xây dựng theo ba phát hành chính được gọi là R3,R4, R5 Trong đó mạng lõi R3 và R4 bao gồm hai miền: miền CS (Circuit Switch:chuyển mạch kênh) và miền PS (Packet Switch: chuyển mạch gói) Việc kết hợp nàyphù hợp cho giai đoạn đầu khi PS chưa đáp ứng tốt các dịch vụ thời gian thực nhưthoại và hình ảnh Khi này miền CS sẽ đảm nhiệm các dịch vụ thoại còn số liệu đượctruyền trên miền PS R4 phát triển hơn R3 ở chỗ miền CS chuyển sang chuyển mạchmềm vì thế toàn bộ mạng truyền tải giữa các nút chuyển mạch đều trên IP Dưới đây

ta xét ba kiến trúc 3G WCDMA UMTS nói trên

2.4 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R3

WCDMA UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói:đến 384 Mbps trong miền CS và 2Mbps trong miền PS Các kết nối tốc độ cao nàyđảm bảo cung cấp một tập các dich vụ mới cho người sử dụng di động giống như trongcác mạng điện thoại cố định và Internet Các dịch vụ này gồm: điện thoại có hình (Hộinghị video), âm thanh chất lượng cao (CD) và tốc độ truyền cao tại đầu cuối Một tínhnăng khác cũng được đưa ra cùng với GPRS là "luôn luôn kết nối" đến Internet.UMTS cũng cung cấp thông tin vị trí tốt hơn và vì thế hỗ trợ tốt hơn các dịch vụ dựatrên vị trí

Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động (UE: User Equipment),mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial RadioNetwork), mạng lõi (CN: Core Network) UE bao gồm ba thiết bị: thiết bị đầu cuối(TE), thiết bị di động (ME) và module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM: UMTSSubscriber Identity Module) UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS: RadioNetwork System) và mỗi RNS bao gồm RNC (Radio Network Controller: bộ điềukhiển mạng vô tuyến) và các nút B nối với nó Mạng lõi CN bao gồm miền chuyểnmạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home Environment: Môi trường nhà) HE baogồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication Center: Trung tâm nhận thực), HLR(Home Location Register: Bộ ghi định vị thường trú) và EIR (Equipment IdentityRegister: Bộ ghi nhận dạng thiết bị)

Hình 2.5: Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3

2.4.1 Thiết bị người sử dụng (UE)

UE (User Equipment: thiết bị người sử dụng) là đầu cuối mạng UMTS củangười sử dụng Có thể nói đây là phần hệ thống có nhiều thiết bị nhất và sự phát triển

của nó sẽ ảnh hưởng lớn lên các ứng dụng và các dịch vụ khả dụng Giá thành giảmnhanh chóng sẽ tạo điều kiện cho người sử dụng mua thiết bị của UMTS Điều này đạtđược nhờ tiêu chuẩn hóa giao diện vô tuyến và cài đặt mọi trí tuệ tại các card thôngminh.

2.4.1.1 Các đầu cuối (TE-Terminal Equipment)

Vì máy đầu cuối bây giờ không chỉ đơn thuần dành cho điện thoại mà còn cungcấp các dịch vụ số liệu mới, nên tên của nó được chuyển thành đầu cuối Các nhà sảnxuất chính đã đưa ra rất nhiều đầu cuối dựa trên các khái niệm mới, nhưng trong thực

tế chỉ một số ít là được đưa vào sản xuất Mặc dù các đầu cuối dự kiến khác nhau vềkích thước và thiết kế, tất cả chúng đều có màn hình lớn và ít phím hơn so với 2G Lý

do chính là để tăng cường sử dụng đầu cuối cho nhiều dịch vụ số liệu hơn và vì thếđầu cuối trở thành tổ hợp của máy thoại di động, modem và máy tính bàn tay

Đầu cuối hỗ trợ hai giao diện Giao diện Uu định nghĩa liên kết vô tuyến (giaodiện WCDMA) Nó đảm nhiệm toàn bộ kết nối vật lý với mạng UMTS Giao diện thứhai là giao diện Cu giữa UMTS IC card (UICC) và đầu cuối Giao diện này tuân theotiêu chuẩn cho các card thông minh

Mặc dù các nhà sản xuất đầu cuối có rất nhiều ý tưởng về thiết bị, họ phải tuântheo một tập tối thiểu các định nghĩa tiêu chuẩn để các người sử dụng bằng các đầucuối khác nhau có thể truy nhập đến một số các chức năng cơ sở theo cùng một cách

Các tiêu chuẩn này gồm:

 Bàn phím (các phím vật lý hay các phím ảo trên màn hình)

 Đăng ký mật khẩu mới

 Thay đổi mã PIN- Personal Identification Number

 Giải chặn PIN/PIN2 (PUK-Personal unblocking)

 Trình bày IMEI -International Mobile Equipment Identity

 Điều khiển cuộc gọi

Các phần còn lại của giao diện sẽ dành riêng cho nhà thiết kế và người sử dụng

sẽ chọn cho mình đầu cuối dựa trên hai tiêu chuẩn (nếu xu thế 2G còn kéo dài) là thiết

kế và giao diện Giao diện là kết hợp của kích cỡ và thông tin do màn hình cung cấp(màn hình nút chạm), các phím và menu

2.4.1.2 UICC

UMTS IC card là một card thông minh Điều mà ta quan tâm đến nó là dunglượng nhớ và tốc độ bộ xử lý do nó cung cấp Ứng dụng USIM chạy trên UICC

2.4.1.3 USIM

Trong hệ thống GSM, SIM card lưu giữ thông tin cá nhân (đăng ký thuê bao)cài cứng trên card Điều này đã thay đổi trong UMTS, Modul nhận dạng thuê baoUMTS được cài như một ứng dụng trên UICC Điều này cho phép lưu nhiều ứng dụnghơn và nhiều chữ ký (khóa) điện tử hơn cùng với USIM cho các mục đích khác (các

mã truy nhập giao dịch ngân hàng an ninh) Ngoài ra có thể có nhiều USIM trên cùngmột UICC để hỗ trợ truy nhập đến nhiều mạng

USIM chứa các hàm và số liệu cần để nhận dạng và nhận thực thuê bao trongmạng UMTS Nó có thể lưu cả bản sao hồ sơ của thuê bao

Người sử dụng phải tự mình nhận thực đối với USIM bằng cách nhập mã PIN.Điểu này đảm bảo rằng chỉ người sử dụng đích thực mới được truy nhập mạng UMTS.Mạng sẽ chỉ cung cấp các dịch vụ cho người nào sử dụng đầu cuối dựa trên nhận dạngUSIM được đăng ký

2.4.2 Mạng truy nhập vô tuyến UMTS

UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network: Mạng truy nhập vô tuyếnmặt đất UMTS) là liên kết giữa người sử dụng và CN Nó gồm các phần tử đảm bảocác cuộc truyền thông UMTS trên vô tuyến và điều khiển chúng

UTRAN được định nghĩa giữa hai giao diện Giao diện Iu giữa UTRAN và CN,gồm hai phần: IuPS cho miền chuyển mạch gói và IuCS cho miền chuyển mạch kênh;giao diện Uu giữa UTRAN và thiết bị người sử dụng Giữa hai giao diện này là hainút, RNC và nút B

2.4.2.1 RNC

RNC (Radio Network Controller) chịu trách nhiệm cho một hay nhiều trạm gốc

và điều khiển các tài nguyên của chúng Đây cũng chính là điểm truy nhập dịch vụ màUTRAN cung cấp cho CN Nó được nối đến CN bằng hai kết nối, một cho miềnchuyển mạch gói (đến GPRS) và một đến miền chuyển mạch kênh (MSC)

Một nhiệm vụ quan trọng nữa của RNC là bảo vệ sự bí mật và toàn vẹn Sau thủtục nhận thực và thỏa thuận khóa, các khoá bảo mật và toàn vẹn được đặt vào RNC.Sau đó các khóa này được sử dụng bởi các hàm an ninh f8 và f9

RNC có nhiều chức năng logic tùy thuộc vào việc nó phục vụ nút nào Người sửdụng được kết nối vào một RNC phục vụ (SRNC: Serving RNC) Khi người sử dụngchuyển vùng đến một RNC khác nhưng vẫn kết nối với RNC cũ, một RNC trôi(DRNC: Drift RNC) sẽ cung cấp tài nguyên vô tuyến cho người sử dụng, nhưng RNCphục vụ vẫn quản lý kết nối của người sử dụng đến CN Vai trò logic của SRNC và

DRNC Khi UE trong chuyển giao mềm giữa các RNC, tồn tại nhiều kết nối qua Iub

và có ít nhất một kết nối qua Iur Chỉ một trong số các RNC này (SRNC) là đảm bảogiao diện Iu kết nối với mạng lõi còn các RNC khác (DRNC) chỉ làm nhiệm vụ địnhtuyến thông tin giữa các Iub và Iur

Chức năng cuối cùng của RNC là RNC điều khiển (CRNC: Control RNC).Mỗi nút B có một RNC điều khiển chịu trách nhiệm cho các tài nguyên vô tuyến củanó

Hình 2.6: Vai trò logic của SRNC và DRNC

cả các đầu cuối

2.4.3 Mạng lõi

Mạng lõi (CN) được chia thành ba phần, miền PS, miền CS và HE Miền PSđảm bảo các dịch vụ số liệu cho người sử dụng bằng các kết nối đến Internet và cácmạng số liệu khác và miền CS đảm bảo các dịch vụ điện thoại đến các mạng khácbằng các kết nối TDM (Time Division Multiplexing) Các nút B trong CN được kếtnối với nhau bằng đường trục của nhà khai thác, thường sử dụng các công nghệ mạngtốc độ cao như ATM và IP Mạng đường trục trong miền CS sử dụng TDM còn trongmiền PS sử dụng IP

2.4.3.1 SGSN

SGSN (SGSN: Serving GPRS Support Node: nút hỗ trợ GPRS phục vụ) là nútchính của miền chuyển mạch gói Nó nối đến UTRAN thông qua giao diện IuPS vàđến GGSN thông quan giao diện Gn SGSN chịu trách nhiệm cho tất cả kết nối PS củatất cả các thuê bao Nó lưu hai kiểu dữ liệu thuê bao: thông tin đăng ký thuê bao vàthông tin vị trí thuê bao.

Số liệu thuê bao lưu trong SGSN gồm:

 IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: số nhận dạng thuê bao di độngquốc tế)

 Các nhận dạng tạm thời gói (P-TMSI: Packet- Temporary Mobile SubscriberIdentity: số nhận dạng thuê bao di động tạm thời gói)

 Các địa chỉ PDP (Packet Data Protocol: Giao thức số liệu gói)

Số liệu vị trí lưu trên SGSN:

 Vùng định tuyến thuê bao (RA: Routing Area)

Số liệu thuê bao lưu trong GGSN:

 IMSI

 Các địa chỉ PDP

Số liệu vị trí lưu trong GGSN:

 Địa chỉ SGSN hiện thuê bao đang nối đến

GGSN nối đến Internet thông qua giao diện Gi và đến BG thông qua Gp

2.4.3.3 BG

BG (Border Gatway: Cổng biên giới) là một cổng giữa miền PS của PLMN vớicác mạng khác Chức năng của nút này giống như tường lửa của Internet: để đảm bảomạng an ninh chống lại các tấn công bên ngoài

2.4.3.4 VLR

VLR (Visitor Location Register: bộ ghi định vị tạm trú) là bản sao của HLRcho mạng phục vụ (SN: Serving Network) Dữ liệu thuê bao cần thiết để cung cấp cácdịch vụ thuê bao được copy từ HLR và lưu ở đây Cả MSC và SGSN đều có VLR nốivới chúng

Số liệu sau đây được lưu trong VLR:

 IMSI

 MSISDN

 TMSI (nếu có)

 LA hiện thời của thuê bao

 MSC/SGSN hiện thời mà thuê bao nối đến

Ngoài ra VLR có thể lưu giữ thông tin về các dịch vụ mà thuê bao được cungcấp Cả SGSN và MSC đều được thực hiện trên cùng một nút vật lý với VLR vì thếđược gọi là VLR/SGSN và VLR/MSC

2.4.3.5 MSC

MSC thực hiện các kết nối CS giữa đầu cuối và mạng Nó thực hiện các chứcnăng báo hiệu và chuyển mạch cho các thuê bao trong vùng quản lý của mình Chứcnăng của MSC trong UMTS giống chức năng MSC trong GSM, nhưng nó có nhiềukhả năng hơn Các kết nối CS được thực hiện trên giao diện CS giữa UTRAN vàMSC Các MSC được nối đến các mạng ngoài qua GMSC

2.4.3.6 GMSC

GMSC có thể là một trong số các MSC GMSC chịu trách nhiệm thực hiện cácchức năng định tuyến đến vùng có MS Khi mạng ngoài tìm cách kết nối đến PLMNcủa một nhà khai thác, GMSC nhận yêu cầu thiết lập kết nối và hỏi HLR về MSC hiệnthời quản lý MS

2.4.3.7 Môi trường nhà

Môi trường nhà (HE: Home Environment) lưu các hồ sơ thuê bao của hãng khaithác Nó cũng cung cấp cho các mạng phục vụ (SN: Serving Network) các thông tin về

thuê bao và về cước cần thiết để nhận thực người sử dụng và tính cước cho các dịch vụcung cấp Tất cả các dịch vụ được cung cấp và các dịch vụ bị cấm đều được liệt kê ởđây.

 Bộ ghi định vị thường trú (HLR)

HLR là một cơ sở dữ liệu có nhiệm vụ quản lý các thuê bao di động Một mạng

di động có thể chứa nhiều HLR tùy thuộc vào số lượng thuê bao, dung lượng của từngHLR và tổ chức bên trong mạng

Cơ sở dữ liệu này chứa IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: sốnhận dạng thuê bao di động quốc tế), ít nhất một MSISDN (Mobile Station ISDN: sốthuê bao có trong danh bạ điện thoại) và ít nhất một địa chỉ PDP (Packet DataProtocol: Giao thức số liệu gói) Cả IMSI và MSISDN có thể sử dụng làm khoá đểtruy nhập đến các thông tin được lưu khác Để định tuyến và tính cước các cuộc gọi,HLR còn lưu giữ thông tin về SGSN và VLR nào hiện đang chịu trách nhiệm thuê bao.Các dịch vụ khác như chuyển hướng cuộc gọi, tốc độ số liệu và thư thoại cũng cótrong danh sách cùng với các hạn chế dịch vụ như các hạn chế chuyển mạng

HLR và AuC là hai nút mạng logic, nhưng thường được thực hiện trong cùngmột nút vật lý HLR lưu giữ mọi thông tin về người sử dụng và đăng ký thuê bao.Như: thông tin tính cước, các dịch vụ nào được cung cấp và các dịch vụ nào bị từ chối

và thông tin chuyển hướng cuộc gọi Nhưng thông tin quan trọng nhất là hiện VLR vàSGSN nào đang phụ trách người sử dụng

AUC (Authentication Center) lưu giữ toàn bộ số liệu cần thiết để nhận thực,mật mã hóa và bảo vệ sự toàn vẹn thông tin cho người sử dụng Nó liên kết với HLR

và được thực hiện cùng với HLR trong cùng một nút vật lý Tuy nhiên cần đảm bảorằng AuC chỉ cung cấp thông tin về các vectơ nhận thực (AV: Authetication Vector)cho HLR

AuC lưu giữ khóa bí mật chia sẻ K cho từng thuê bao cùng với tất cả các hàmtạo khóa từ f0 đến f5 Nó tạo ra các AV, cả trong thời gian thực khi SGSN/VLR yêucầu hay khi tải xử lý thấp, lẫn các AV dự trữ

 Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR)

EIR (Equipment Identity Register) chịu trách nhiệm lưu các số nhận dạng thiết

bị di động quốc tế (IMEI: International Mobile Equipment Identity) Đây là số nhậndạng duy nhất cho thiết bị đầu cuối Cơ sở dữ liệu này được chia thành ba danh mục:danh mục trắng, xám và đen Danh mục trắng chứa các số IMEI được phép truy nhậpmạng Danh mục xám chứa IMEI của các đầu cuối đang bị theo dõi còn danh mục đen

chứa các số IMEI của các đầu cuối bị cấm truy nhập mạng Khi một đầu cuối đượcthông báo là bị mất cắp, IMEI của nó sẽ bị đặt vào danh mục đen vì thế nó bị cấm truynhập mạng Danh mục này cũng có thể được sử dụng để cấm các seri máy đặc biệtkhông được truy nhập mạng khi chúng không hoạt động theo tiêu chuẩn.

2.4.4 Các mạng ngoài

Các mạng ngoài không phải là bộ phận của hệ thống UMTS, nhưng chúng cầnthiết để đảm bảo truyền thông giữa các nhà khai thác Các mạng ngoài có thể là cácmạng điện thoại như: PLMN (Public Land Mobile Network: mạng di động mặt đấtcông cộng), PSTN (Public Switched Telephone Network: Mạng điện thoại chuyểnmạch công cộng), ISDN hay các mạng số liệu như Internet Miền PS kết nối đến cácmạng số liệu còn miền CS nối đến các mạng điện thoại

2.4.5 Các giao diện

Vai trò các các nút khác nhau của mạng chỉ được định nghĩa thông qua các giaodiện khác nhau Các giao diện này được định nghĩa chặt chẽ để các nhà sản xuất có thểkết nối các phần cứng khác nhau của họ

 Giao diện Cu Giao diện Cu là giao diện chuẩn cho các card thông minh Trong

UE đây là nơi kết nối giữa USIM và UE

 Giao diện Uu Giao diện Uu là giao diện vô tuyến của WCDMA trong UMTS.

Đây là giao diện mà qua đó UE truy nhập vào phần cố định của mạng Giaodiện này nằm giữa nút B và đầu cuối

 Giao diện Iu Giao diện Iu kết nối UTRAN và CN Nó gồm hai phần, IuPS cho

miền chuyển mạch gói, IuCS cho miền chuyển mạch kênh CN có thể kết nốiđến nhiều UTRAN cho cả giao diện IuCS và IuPS Nhưng một UTRAN chỉ cóthể kết nối đến một điểm truy nhập CN

 Giao diện Iur Đây là giao diện RNC-RNC Ban đầu được thiết kế để đảm bảo

chuyển giao mềm giữa các RNC, nhưng trong quá trình phát triển nhiều tínhnăng mới được bổ sung Giao diện này đảm bảo bốn tính năng nổi bật sau:

1 Di động giữa các RNC

2 Lưu thông kênh riêng

3 Lưu thông kênh chung

4 Quản lý tài nguyên toàn cục

 Giao diện Iub Giao diện Iub nối nút B và RNC Khác với GSM đây là giao

diện mở

2.5 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4

Hình 2.7: Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4

Hình trên cho thấy kiến trúc cơ sở của 3G UMTS R4 Sự khác nhau cơ bản giữaR3 và R4 là ở chỗ khi này mạng lõi là mạng phân bố và chuyển mạch mềm Thay choviệc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở kiến trúc trước, kiến trúcchuyển mạch phân bố và chuyển mạch mềm được đưa vào

Về căn bản, MSC được chia thành MSC server và cổng các phương tiện(MGW: Media Gateway) MSC chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý

di động có ở một MSC tiêu chuẩn Tuy nhiên nó không chứa ma trận chuyển mạch

Ma trận chuyển mạch nằm trong MGW được MSC Server điều khiển và có thể đặt xaMSC Server

Báo hiệu điều khiển các cuộc gọi chuyển mạch kênh được thực hiện giữa RNC

và MSC Server Đường truyền cho các cuộc gọi chuyển mạch kênh được thực hiệngiữa RNC và MGW Thông thường MGW nhận các cuộc gọi từ RNC và định tuyếncác cuộc gọi này đến nơi nhận trên các đường trục gói Trong nhiều trường hợp đường

trục gói sử dụng Giao thức truyền tải thời gian thực (RTP: Real Time Transport

Protocol) trên Giao thức Internet (IP) Từ hình 1.10 ta thấy lưu lượng số liệu gói từ

RNC đi qua SGSN và từ SGSN đến GGSN trên mạng đường trục IP Cả số liệu vàtiếng đều có thể sử dụng truyền tải IP bên trong mạng lõi Đây là mạng truyền tải hoàntoàn IP

Tại nơi mà một cuộc gọi cần chuyển đến một mạng khác, PSTN chẳng hạn, sẽ

có một cổng các phương tiện khác (MGW) được điều khiển bởi MSC Server cổng(GMSC server) MGW này sẽ chuyển tiếng thoại được đóng gói thành PCM tiêu