Quản lý tiềm năng vô tuyến RR là thấp nhất của lớp 3 chịu trách nhiệm về lựa chọn, chiếm và giải phóng các kênh báo hiệu CCH của giao diện vô tuyến. Một kết nối tiềm năng vô tuyến giữa trạm di động và trạm gốc đợc coi là tồn tại khi đạt đợc các điều kiện sau:
Trạm di động đ ợc phân phối.
+ Hoặc 1 kênh điều khiển dành riêng đớng 1 mình cùng với kênh điều khiển liên kết chậm.
+ Hay 1 kênh lu lợng (TCH BM hay LM) cùng với 1 kênh điều khiển liên kết nhanh và kênh điều khiển liên kết chậm.
Nói 1 cách khác tồn tại một trong số các cấu hình kênh IV, V, VI hay VII ở bảng. Kết nối lớp 2 cho các bản tin SMS tồn tại ở kênh điều khiển dành riêng đứng 1 mình (cấu hình IV ở bảng) hay kênh điều khiển liên kết nhanh (cấu hình V, VI, VII ở bảng).
I BCCH II CCCH III CCCH + BCCH IV SDCCH + SACCH V Bm + FACCH + SACCH VI Lm + FACCH + SACCH
VII Lm + Lm + FACCH + SACCH
Hình 3.40. Bảng các cấu hình kênh ở trạm di động
Một kết nối RR là điều kiện tiên quyết cho sự làm việc của các lớp con cao hơn ở lớp 3. Thậm chí kết nối lớp 2 cho SMS chỉ đợc thiết lập khi 1 kết nối RR đã đợc thiết lập trớc đó. Không thể tồn tại đồng thời nhiều hơn 1 kênh kết nối RR cho 1 trạm di động MS. Tuy nhiên có thể chuyển từ kết nối RR này sang kết nối RR khác mà không ảnh hởng đến các lớp con cao hơn của lớp 3. Chẳng hạn khi cấp phát 1 kênh TCH trong quá trình thiết lập 1 cuộc gọi: kết nối RR trớc đó đợc thực hiện ở kênh điều khiển dành riêng đứng 1 mình (cấu hình VI) bây giờ đợc thay thế bằng kết nối RR ở kênh điều khiển liên kết nhanh (cấu hình V, VI) nhng các thủ tục MM và CC không bị ảnh hởng. Ta xét thí dụ về các thủ tục để thiết lập 1 kết nối RR trong quá trình quản lý RR.
Các thủ tục này bao gồm các bản tin báo hiệu (1), (2), (3), (4) ở các lu đồ 3.32, 3.34b, 3.35 cho MOC, MTC và cập nhật vị trí. Cả hai MS và BS đều có thể kết nối RR ở kênh điều khiển dành riêng đứng 1 mình.
Nếu trạm di động khởi xớng thiết lập (cuộc gọi khởi xớng từ trạm di động: MOC hay cập nhật vị trí), thì trớc hết nó yêu cầu kênh điều khiển dành riêng đứng 1 mình. SDCCH. ở RACH. Bản tin "yêu cầu kênh" (Channel Request) do MS sử dụng có độ dài 1 byte và gồm lý do thiết lập (cập nhật vị trí, cuộc gọi MOC bình thờng hay cuộc gọi khẩn) và 1 số tham khảo ngẫu nhiên. Bản tin này đợc lặp lại trong các khoảng thời gian ngẫu nhiên (mỗi lần lại có 1 số ngẫu nhiên mới), vì không loại bỏ khả năng là 1 trạm khác có thể đồng thời yêu cầu kênh điều khiển và nh vậy 1 yêu cầu có thể chồng lấn lên yêu cầu khác khi thu đợc "yêu cầu kênh" (Channel Request) ở RACH, BS chọn 1 SDCCH rỗi và cấp phát nó cho MS bằng 1 bản tin "ấn định tức thì" (Immediate assignment). Bản tin này đợc gửi đi ở AGCH và đợc đặt trong trờng thông tin của UI. Số tham khảo ngẫu nhiên thu đợc từ trạm di động cũng nh số kênh của kênh đợc chọn SDCCH đợc coi nh là các thông số. Khi trạm di động nhận đợc "ấn định kênh tức thì" và nhận biết số tham khảo ngẫu nhiên của mình (từ 1 trong số 3 bản tin "channel request" cuối cùng), nó chiếm SDCCH và SACCH liên kết, sau đó lập tức thiết lập kết nối lớp 2 bằng SABM ở SDCCH. Để làm việc này MS sử dụng thủ tục phân giải xung đột: SABM chứa trờng thông tin có bản tin lớp 3 để chỉ ra rằng lý do thiết lập kết nối RR (chẳng hạn "yêu cầu cập nhật vị trí" hay "yêu cầu MOC", CKSN). Khi BS trả lời bằng "UA" thì việc kết nối RR hoàn thành. Các bản tin đợc xét ở trên không cần thiết mật mã hoá.
Mật mã hoá là thủ tục của RR. Thủ tục này đợc thực hiện ở các bản tin báo hiệu (8), (9) trong các lu đồ a, d cho MOC và (7), (8) trong lu đồ 3.39b cho cập nhật vị trí. Mật mã hoá luôn luôn đợc tích cực bởi trạm BS, để làm việc này BS phát bản tin (cha mật mã hoá) "lệnh chế độ mật mã" ở trờng thông tin trong khung I. Để chống lại khả năng giải mã của kẻ nghe trộm, bản tin này không đợc chứa khoá mật mã nh là thông số, mà khoá này phải đã đợc biết ở cả 2 phía BS và MS (thờng thì từ lần nhận thực cuối cùng). Khi BS phát đi "lệnh chế độ mật mã" (ciphering mode command) nó lập tức chuyển vào thu ở chế độ mật mã. MS trả lời rằng đã vào chế độ mật mã bằng 1 khung i có chứa trong trờng thông tin bản tin "chế độ mật mã hoàn thành".
Khi thu đợc "chế độ mật mã hoàn thành" (ciphering mode complete) (hay 1 số các bản tin mật mã đúng khác) BS sẽ lập tức chuyển sang chế độ thu mật mã. Nh vậy truyền dẫn mật mã cả ở 2 phía và việc tích cực chế độ mật mã hoá đã hoàn thành.
* Khi chiếm kênh tiếng trong quá trình thiết lập cuộc gọi (bao gồm cả việc chuyển từ SDCCH sang: các trao đổi báo hiệu (1), (2), (3), (4), (5) ở các lu đồ 3.33, 3.36 cho MOC và MTC cấp phát FACCH muộn.
* Chuyển giao: các báo hiệu từ (1) đến (9) ở lu đồ 3.39a cho chuyển giao.
Trong trờng hợp chiếm kênh tiếng trong quá trình thiết lập cuộc gọi, BS phát khung i chứa "lệnh ấn định" (Assigment command) chứa số kênh TCH đợc ấn định. Trạm di động công nhận khung i này bằng trả lời "sẵn sàng thu" (RR: reiseive ready). Với lệnh này cả 2 phía đều hiểu rằng SDCCH không còn hợp lệ nữa. Vì thế có thể xoá nội bộ kết nối lớp 2 ở SDCCH sau đó bằng lệnh SABM, MS thiết lập kết nối lớp 2 mới ở kênh điều khiển liên kết nhanh ấn định cho kênh TCH mới và sau khi thu đợc UA, MS gửi đến BS bản tin "ấn định hoàn thành" (assigment complete) ở khung i đầu tiên. Với bản tin này ấn định kênh tiếng đã hoàn tất. SDCCH và SACCH liên kết vào trạng thái rỗi và FACCH là PCCCH mới.
Trong trờng hợp chuyển giao, ta cần phân biệt các chuyển giao khác nhau. Để đơn giản ở đây ta chỉ xét chuyển giao đợc đồng bộ có "định thời trớc" (trễ giữa phát và thu 1 số bít tơng ứng để cân bằng thời gian truyền dẫn). ở ô mới và ô cũ khác nhau 1 giá trị cố định. Nhìn từ phía MS, chuyển giao bắt đầu từ thời điểm khi BS phát ở kênh điều khiển liên kết nhanh (hay SDCCH) hiện thời 1 khung i có chứa bản tin "lệnh chuyển giao" (handover command). Lệnh này chứa các số liệu về ô mới (chẳng hạn mã mầu, cấu trúc kênh, định thời trớc) và kênh lu lợng mới TCH cùng với số tham khảo chuyển giao. MS công nhận khung I này bằng trả lời "sẵn sàng thu" (recrive ready) và lớp kết nối 2 ở kênh điều khiển liên kết nhanh cũ đợc xoá nội bộ. Khi này kênh lu lợng cũ (TCH) cùng với các kênh báo hiệu liên kết (kênh điều khiển liên kết nhanh và SACCH) với nó đợc giải phóng. Trạm MS nhập vào ô mới bằng cách phát đi 4 bản tin "thâm nhập chuyển giao" (Handover Access) ở kênh điều khiển liên kết nhanh của kênh lu lợng mới. Bản tin này không chứa khuôn dạng tiêu chuẩn; nó chỉ 1 byte và chứa số tham khảo ngẫu nhiên. Sau đó MS thiết lập kết nối lớp 2 bằng lệnh SABM ở kênh điều khiển liên kết nhanh mới, sau khi nhận đợc UA nó phát bản tin "hoàn thành chuyển giao" (Handover complete) ở khung i đầu tiên đến trạm BS mới.
Cấu hình kênh của tất cả các kết nối RR đều chứa 1 kênh điều khiển liên kết chậm (SACCH). Trong quá trình kết nối RR, MS liên tục phát ở SACCH này các khung UI có trờng thông tin chứa bản tin "báo cáo đo" (Measuremet report).
- 76 -
UI (báo cáo đo) SACCH
UI (thông tin hệ thống 5/5 bis/6) (1)
(2) SACCH
(Kết quả đo công suất và chất lượng)
(Các số liệu về ô cũ và các ô lân cận)
Hình 3.41. Các thủ tục ở kênh SACCH trong quá trình kết nối
Bằng bản tin này MS thông tin với BS các kết quả đo công suất, chất lợng của ô cũ cũng nh chất lợng của các ô lân cận để cung cấp tiêu chuẩn cho chuyển giao. Về phần mình BS liên tục giải đi ở SACCH các khung UI chứa các bản tin sau: "thông tin hệ thống 5" (system information 5), "thông tin hệ thống 5 bis" (system information 6) chứa thông tin về ô của BS.
Từ trớc đến nay ta chỉ xét các trờng hợp mà ở đó các kết nối RR đợc xoá nội bộ (ấn định kênh lu lợng và chuyển giao). Cũng tồn tại xoá kết nối RR dạng tờng vi (chẳng hạn kết thúc 1 cuộc gọi hay hoàn thành cập nhật vị trí). Dạng xoá này luôn luôn đợc khởi xớng từ trạm BS. Để vậy trạm BS phát đi 1 khung i chứa bản tin "giải phóng kênh" (channel release) ở kênh DCCH (hoặc kênh điều khiển liên kết nhanh): các báo hiệu từ (3) đến (5) cho các lu đồ xoá cuộc gọi ở hình 3.38 và các báo hiệu (11), (12), (13) ở lu đồ 3.39a cho cập nhật vị trí.