Hệ thống 3G được xõy dựng nhắm chuẩn bị một hạ tầng di động chung cú khả năng phục vụ cỏc dịch vụ hiện tại và trong tương lai. Cơ sơ hạ tầng 3G được thiết kế với điều kiện những thay đổi, phỏt triển về mặt kỹ thuật cú khả năng phự hợp với mạng hiện tại mà khụng làm ảnh hương đến cỏc dịch vụ đang sử dụng. Để thực hiện điều đú cần tỏch biệt kỹ thuật truy nhập, kỹ thuật truyền dẫn, kỹ thuật dịch vụ và cỏc ứng dụng của người sử dụng.
• Cấu trỳc miền trong hệ thống UMTS
Quỏ trỡnh phỏt triển lờn 3G và hệ thống thụng tin di động thế hệ 3 WCDMA ================================================= =
Trong đề xuất IMT-2000 đó đưa ra sơ đồ cấu trỳc mạng UMTS bao gồm 3 ba miền chớnh: Mạng lừi (CN), mạng truy nhập vụ tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) và thiết bị người dựng (UE).
Chức năng chớnh của mạng lừi là cung cấp chuyển mạch định tuyến và chuyển tiếp lưu lượng người dựng. Mạng lừi cũng chứa đựng cơ sơ dữ liệu và chức năng quản lý mạng. Kiến trỳc CN cơ bản dựa trờn mạng GSM và GPRS. Tất cả mọi thiết bị đều phải thay đổi cho phự hợp với dịch vụ và hoạt động của hệ thống UMTS.
UTRAN cung cấp phương phỏp truy nhập giao diện vụ tuyến cho UE. Trạm gốc được nhắc tới như Nỳt B và thiết bị điều khiển cỏc Nỳt B được gọi là Bộ điều khiển mạng vụ tuyến RNC.
Miền thiết bị người dựng gồm hai phần: thiết bị di động (ME) và Modul nhận dạng dịch vụ UMTS (USIM). Trong đú thiết bị di động bao gồm mọi chức năng yờu cầu để truy nhập vào mạng UMTS.
• Cấu trỳc quản lý tài nguyờn
Cấu trỳc quản lý tài nguyờn dựa trờn cơ sơ phõn chia cỏc chức năng quản lý chủ yếu sau:
+ Quản lý kết nối (CM). + Quản lý di động (MM).
+ Quản lý tài nguyờn vụ tuyến (RRM).
Hỡnh 3.13: Cấu trỳc quản lý tài nguyờn
+ CM bao gồm tất cả cỏc chức năng, cỏc thủ tục liờn quan tới việc quản lý kết nối của người dựng. CM được chia thành cỏc phần nhỏ như: phần xử lý cuộc gọi
Điều khiển di động
Điều khiển tài nguyờn vụ tuyến Điều khiển di động
Điều khiển thụng tin
RR M M M RR MM M M M M C M C M NMS UE CN Uu UTRA NN Iu
Quỏ trỡnh phỏt triển lờn 3G và hệ thống thụng tin di động thế hệ 3 WCDMA ================================================= =
chuyển mạch kờnh, phần xử lý cỏc kết nối chuyển mạch gúi, phần xử lý cỏc dịch vụ hỗ trợ và cỏc dịch vụ nhắn tin.
+ MM gồm tất cả cỏc chức năng cỏc thủ tục quản lý di động và bảo mật như cỏc thủ tục bảo mật kết nối, cỏc thủ tục cập nhật vị trớ. Phần lớn cỏc chức năng của MM được thực hiện bờn trong mạng lừi. Trong 3G, cỏc chức năng MM còn được thực hiện ơ mạng truy nhập vụ tuyến.
+ RRM gồm cỏc thủ tục của UTRAN thực hiện việc quản lý tài nguyờn vụ tuyến. Vớ dụ như điều khiển cụng suất, chuyển giao và điều khiển tải hệ thống.
Mặc dự cỏc nhiệm vụ quản lý được thực hiện bờn trong cỏc khối chức năng và cỏc phần tử mạng nhưng chỳng cần được hỗ trợ bằng thụng tin giữa cỏc khối chức năng và cỏc phần tử mạng cú liờn quan đến nhiệm vụ quản lý. Việc truyền tin này bao gồm việc thu thập thụng tin và bỏo cỏo về cỏc trạng thỏi của phần tử bờn ngoài cũng như ra lệnh cho cỏc phần tử thực hiện nhiệm vụ quản lý. Do vậy cỏc chức năng điều khiển được kết hợp với nhúm cỏc nhiệm vụ điều khiển sau: điều khiển thụng tin (COMC), điều khiển di động (MOBC), điều khiển tài nguyờn vụ tuyến (RRC).
COMC duy trỡ cỏc cơ chế như điều khiển cuộc gọi, điều khiển phiờn trong chuyển mạch gúi. MOBC duy trỡ điều khiển cập nhật vị trớ bảo mật. RRC thực hiện chức năng quản lý thiết lập kết nối vụ tuyến và duy trỡ kết nối giữa UE với UTRAN.
• Cấu trỳc dịch vụ UMTS
Với quan điểm xõy dựng mạng 3G nhiều dịch vụ hơn so với mạng di động truyền thống. Núi cỏch khỏc, cỏc hệ thống 1G và 2G bị giới hạn bơi cụng nghệ nờn chỉ thực hiện được một số dịch vụ đặc thự. Theo quan điểm dịch vụ, mụ hỡnh mạng
3G cú dạng:
Hỡnh 3.14: Cấu trỳc dịch vụ
Vỡ hạ tầng mạng 3G rất phức tạp, cú hai vấn đề cần xử lý kỹ lưỡng đú là: vấn đề an ninh mạng và vấn đề quản lý mạng. Từ quan điểm dịch vụ, mạng 3G và cỏc phần tử chia thành 4 lớp khỏc nhau. Lớp thấp nhất là lớp truyền tải vật lý làm nền tảng cho cỏc lớp còn lại. Cỏc nỳt sử dụng phương tiện truyền tải vật lý hỡnh thành một lớp gọi là lớp phần tử mạng. Lớp thứ 3 chứa cỏc phần tử và chức năng tạo ra mỗi khối chức năng trong đú hỡnh thành cỏc dịch vụ phục vụ người sử dụng đầu cuối. Lớp dịch vụ trờn cựng trong mụ hỡnh dịch vụ tạo ra cỏc ngữ cảnh cho cỏc dịch vụ phức tạp. Cú 2 quy tắc được ỏp dụng cho mụ hỡnh bốn lớp trờn:
+ Quy tắc A: Cỏc lớp càng thấp thỡ cỏc khoản đầu tư cho cỏc phần tử mạng của lớp đú càng lớn. Núi cỏch khỏc cỏc phần tử truyền dẫn và cỏc phần tử mạng tốn nhiều tiền đầu tư nhất trong hệ thống 3G.
LỚP DỊCH VỤ LỚP TẠO DỊCH VỤ LỚP PHẦN TỬ MẠNG LỚP TRUYỀN TẢI VẬT Lí Quản lý mạng Chức năng bảo mật
Quỏ trỡnh phỏt triển lờn 3G và hệ thống thụng tin di động thế hệ 3 WCDMA ================================================= =
+ Quy tắc B: Lớp càng cao thỡ càng phải đầu tư nhiều cho ý tương. Với cỏc lớp cao vấn đề cụng nghệ khụng còn quan trọng. Quan trọng là phải hiểu hành vi người sử dụng.
Quỏ trỡnh phỏt triển lờn 3G và hệ thống thụng tin di động thế hệ 3 WCDMA ================================================= =