RNC MSC/
VLR
CCCH: Yêu cầu kết nối RRC CCCH: Thiết lập kết nối RRC DCCH:Kết nối RRC đã hoàn thành
DCCH: Truyền trực tiếp khởi đầu DCCH: Truyền trực tiếp
(Yêu cầu nhận thực)
DCCH: Truyền trực tiếp (Trả lờì nhận thực) DCCH: Lệnh chế độ bảo mật DCCH: Hoàn thành chế độ bảo mật DCCH: Truyền trực tiếp (Thiết lập)
DCCH: Truyền trực tiếp (Tiếp tục cuộc gọi)
DCCH:Thiết lập vật mang hay lặp lại cấu hình vật mang vô tuyến
UE
DCCH: Thiết lập vật mang vô tuyến đã hoàn thành hay lặp lại cấu hình đã hoàn thành
DCCH: Truyền trực tiếp (Báo chuông) DCCH:Truyền trực tiếp (Kết nối) DCCH:Truyền trực tiếp (Công nhận kết nối)
RANAP: Bản tin UE khởi đầu (Yêu cầu dịch vụ CM) RANAP: Truyền trực tiếp
(Yêu cầu nhận thực) RANAP: Truyền trực tiếp
(Trả lời nhận thực) RANAP: Lệnh chế độ bảo mật RANAP:Hoàn thành chế độ bảo
mật
RANAP: Yêu cầu ấn định RAB RANAP: Truyền trực tiếp
(Thiết lập)
RANAP: Truyền trực tiếp (Tiếp tục cuộc gọi)
RANAP: Hoàn thành ấn định RAB RANAP: Truyền trực tiếp
(Báo chuông) RANAP: Truyền trực tiếp
(Kết nối)
RANAP: Truyền trực tiếp công nhận kết nối
Hình 3.4. Thủ tục thiết lập cuộc gọi ở WCDMA
Quá trình bắt đầu bằng yêu cầu truy nhập từ UE. Yêu cầu truy nhập này được phát trên kênh truyền tải FACH hoặc kênh truyền tải CPCH. Bản tin được phát là một yêu cầu để thiết lập một kết nối RRC trước khi thực hiện các giao dịch báo hiệu hay thiết lập vật mang. Yêu cầu kết nối RRC bao gồm cả lý do yêu cầu kết nối.
RNC trả lời bằng một bản tin thiết lập kết nối RRC. Bản tin này được phát ở kênh logic CCCH (thường được truyền trên kênh truyền tải FACH). Nếu một kênh truyền tải DCH được cấp phát thì bản tin thiết lập kết nối RRC sẽ chỉ một mã ngẫu nhiên để UE sử dụng ở đường lên.
UE trả lời RNC bằng bản tin kết nối RRC đã hoàn thành. Bản tin này được mang trên kênh logic DCCH đường lên. Sau đó UE phát một bản tin cho mạng lõi. Bản tin này được phát ở bản tin truyền trực tiếp khởi đầu vì lúc này chưa có thiết lập quan hệ báo hiệu trực tiếp giữa UE và mạng lõi. Bản tin này chỉ thị cho RNC và mạng lõi là cần thiết lập một quan hệ báo hiệu nối giữa UE và mạng lõi. RNC đặt bản tin truyền trực tiếp khởi đầu vào bản tin UE khởi đầu RANAP (Radio Access Network Applocation Part - phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến), RANAP là giao thức báo hiệu ở Iu
, và gửi bản tin này đến mạng lõi. Trong trường hợp này bản tin được gửi đến MSC. Việc chọn MSC hay SGSN phụ thuộc vào thông tin ở tiêu đề của bản tin truyền khởi đầu phát đi từ UE.
Tiếp theo MSC sẽ khởi đầu các thủ tục bảo an. Thủ tục này bắt đầu bằng nhận thực trên nguyên tắc hiệu lệnh - trả lời giống như GSM. Ở đây có một điểm khác là UE và mạng nhận thực lẫn nhau. Nghĩa là mạng không chỉ phát số ngẫu nhiên đến UE để nhận được trả lời đúng mà còn phát cả thẻ nhận dạng mạng AUTN (Authentication Token Network) được tính toán độc lập ở mạng trong HLR để so sánh với AUTN được tính toán độc lập ở UE trong SIM. UE phát yêu cầu nhận thực bằng cách phát bản tin truyền trực tiếp của RANAP và giao thức RRC.
Nếu nhận thực thành công, UE phát trả lời bằng một bản tin trả lời nhận thực để MSC kiểm tra. Bản tin này được mang bằng cách sử dụng các khả năng truyền trực tiếp của RANAP và RRC.
Sau đó mạng lõi khởi đầu các thủ tục mã hóa MSC gửi bản tin lệnh chế độ bảo mật RRC đến UE. UE trả lời MSC bằng bản tin RANAP. Hoàn thành chế độ bảo mật. Tại thời điểm này, thông tin thiết lập cuộc gọi thực sự như số điện thoại bị gọi được gửi ở bản tin thiết lập từ UE đến MSC bằng cách sử dụng báo hiệu truyền trực tiếp. Nếu có thể xử lý được cuộc gọi này, MSC sẽ trả lời bằng tin đang tiến hành cuộc gọi. Sau đó RNC cần thiết lập vật mang truy nhập vô tuyến B để truyền tải luồng tiếng thực sự của người sử dụng. B là một vật mang giữa UE và mạng lõi để truyền tải số liệu của người sử dụng. Tiếng hoặc số liệu gói B được đặt trên một hay nhiều vật mang vô tuyến ở giao diện vô tuyến. Mỗi B có số nhận dạng riêng của mình để sử dụng trong quá trình báo hiệu giữa UE và mạng. Mạng lõi phát yêu cầu thiết lập B thông qua bản tin yêu cầu ấn định B của RANAP.
Trên cơ sở thông tin yêu cầu ấn định B, RNC có thể thiết lập một vật mang vô tuyến mới cho UE hoặc có thể lập lại cấu hình vật mang hiện UE đang hoạt động. RNC sử dụng hoặc bản tin RRC thiết lập vật mang vô tuyến hoặc lập lại cấu hình vật mang vô tuyến để hướng dẫn UE sử dụng các vật mang mới hoặc lập lại cấu hình. UE trả lời hoặc bằng bản tin thiết lập vật mang vô tuyến đã hoàn thành hoặc bản tin lập lại cấu hình vật mang vô tuyến đã hoàn thành. RNC trả lời MSC bằng bản tin RANAP hoàn thành ấn định B. Lúc này có một đường dẫn vật mang từ UE đến MSC.
Phần còn lại của quá trình thiết lập cuộc gọi hoàn toàn giống như thiết lập cuộc gọi ở GSM bao gồm: Các bản tin báo chuông, kết nối và xác nhận kết nối được truyền ở báo hiệu truyền trực tiếp.
Hệ thống truy nhập vô tuyến UMTS 3G dựa trên công nghệ truy nhập băng rộng phân chia theo mã WCDMA và đến nay hệ thống này đã được chuẩn hóa và sử dụng rộng rãi trên thế giới. Trong đó kiến trúc hệ thống truy nhập vô tuyến 3G (UTRAN) gồm một hay nhiều phân hệ mạng vô tuyến (RNS), một RNS là một mạng con trong UTRAN và bao gồm một bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) và một hay nhiều Node-B.
Quản lý tài nguyên vô tuyến là bài toán quan trọng khi thiết kế bất kỳ hệ thống thông tin di động, đặc biệt là trong hệ thống tế bào sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA. Chương này đã trình bày các chức năng cơ bản của quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống WCDMA, trong đó điều khiển công suất và điều khiển chuyển giao là các chức năng đặc biệt quan trọng so với các hệ thống thông tin di động trước đó.
KẾT LUẬN
Thế hệ đầu tiên của điện thoại di động chỉ là giai đoạn khởi đầu với những chiếc điện thoại cồng kềnh, tính năng và chất lượng còn nhiều hạn chế. Thế hệ 2G như hệ thống GSM rất thành công trên toàn thế giới thì cung cấp dịch vụ thoại là chính. Sang thế hệ thứ 3, người dùng bắt đầu làm quen với dịch vụ dữ liệu bên cạnh dịch vụ thoại. Đến thế hệ thứ 4, có thể nói dịch vụ chủ yếu là dữ liệu, dịch vụ thoại chỉ còn là một ứng dụng nhỏ trong hàng vạn dịch vụ mà công nghệ siêu tốc 4G có thể cung cấp cho người dùng. Chúng ta hãy đón chờ xem những thay đổi ngoạn mục mà các nhà nghiên cứu viễn thông có thể phát minh cho chiếc điện thoại nhỏ bé trên tay của mọi người.
Trong khuôn khổ đề tài chúng em tìm hiểu tổng quát giải pháp nâng cấp mạng GSM lên W-CDMA và lộ trình triển khai 3G . Do có nhiều chuẩn nâng cấp cũng như nhiều giải pháp nâng cấp của các tập đoàn viễn thông khác nhau nên đề tài chỉ đưa ra được những bước cơ bản nhất trong lộ trình nâng cấp về kiến trúc hệ thống và kỹ thuật vô tuyến số trên cơ sở lý thuyết mà không thể đi sâu vào các giải pháp chi tiết.
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn Giáo viên Hướng Dẫn Phùng Thị Thanh đã nhiệt tình hướng dẫn nhóm hoàn thành đồ án này
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TS. Phạm Công Hùng. Thông tin di động 3G, Hà Nội – 2009
[4]. PTS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, cdmaOne và cdma2000, Nhà xuất bản bưu điện , Hà Nội – 1997
[5]. TS. Trần Hồng Quân – PGS.TS. Nguyễn Bích Lân – Ks. Lê Xuân Công – Ks. Phạm Hồng Ký, Thông tin di động, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội – 2001 [6]. www.searchmobilecomputing.techtarget.com [7]. http://www.tapchibcvt.gov.vn [8]. http://www.itgatevn.com.vn [9]. http://www.vnn.vn [10].http://www.danangpt.vnn.vn