Quá trình thiết lập và giải phóng cuộc gọi có 08 giai đoạn chính:
1.3.1.1 Thiết lập kết nối RRC
RRC connection request:UE khởi đầu quá trình khởi tạo cuộc gọi bằng cách yêu cầu kết nối RRC tới RNC. Để thực hiện quá trình này, đầu tiên UE gửi đi các tiền tố Preamble tới mạng. Nếu NodeB phát hiện ra tiền tố này đuợc gửi từ UE thì nó sẽ gửi thông tin trả lời bằng “Chỉ thị nhận đƣợc tín hiệu AI” trên kênh AICH. AI sẽ có các giá trị “1”, “0” và ”-1”. Nếu AI = -1 UE sẽ phải dừng việc yêu cầu truy nhập vào hệ thống, nếu AI = 0 UE phải tăng công suất của Preamble lên cho tới khi nhận đƣợc trả lời từ mạng, còn nếu AI = 1 UE sẽ gửi tiếp phần bản tin Message Part tới RNC. Bản tin yêu cầu truy nhập này chứa các thông tin nhận dạng TMSI + LAC, hoặc IMSI/IMEI nếu không có TMSI, IE domain indicator cho CS hoặc PS, Access class của UE, IE "UE capability indication" hỗ trợ HS-DSCH và EDCH hay không.
45
UE Node B RNC MSC/VLR
RRC RRC Connection Request RRC
NBAP NBAP
Radio Link (RL) Setup Radio Link (RL) Setup Response
ALCAP ALCAP Establishment Request Establishment comfirm RRC RRC RRC Connection Setup NBAP NBAP
Radio link Restore Indication
RRC RRC Connection Complete R A N A P R A N A P
MM: Connection Service Request MM: Connection Service Request MM: Authentication Request MM: Authentication Request
MM: Authentication Response MM: Authentication Response Common ID Security Mode Command Security Mode Command
Security Mode Complete Security Mode Complete MM: connection Service Accept MM: connection Service Accept
CC: Call Setup CC: Call Setup
CC: Call Proceeding CC: Call Proceeding
RAB Assignment Request Radio Link Reconfiguration Prepare
Radio Link Reconfiguration Ready NBAP NBAP
ALCAP ALCAP
ALCAP
Establishment Request
Establishment comfirm Establishment comfirm Establishment Request
NBAP NBAP RL Reconfiguration Commit
RRC
RAB Setup RAB Setup Complete
R A N A P R A N A P
RAB Assignment Response CC: Alert CC: Connection CC: Alert
CC: Connection
CC: Connection ACK CC: Connection ACK
Communication C C C H D C C H DCCH DTCH 1. Radion connection establisment (RR) 2.Authentica tion (MM) 3. Call connection (CC) 4. RAB asignment 5. Alert/ Connection 6.Communic ation CS origininration UE Node B RNC MSC/VLR RRC CC: Disconnection RRC D C C H 7.Disconnection R A N A P R A N A P CC: Disconnection CC: Release CC: Release
CC: Release Complete CC: Release Complete Iu Release Command Iu Release Complete
ALCAP
Release Request
Release Confirm ALCAP
RRC RRC
RRC Connection Release RRC Connection Release Complete
NBAP NBAP
Radio Link Deletion Radio Link Deletion Response
ALCAP ALCAP Release Request Release confirm ALCAP ALCAP Release Request Release confirm 8. RAB Release
CS Call Disconnection procedure
UE Node B RNC MSC/VLR RRC CC: Disconnection RRC D C C H 7.Disconnection R A N A P R A N A P CC: Disconnection CC: Release CC: Release
CC: Release Complete CC: Release Complete Iu Release Command Iu Release Complete
ALCAP
Release Request
Release Confirm ALCAP
RRC RRC
RRC Connection Release RRC Connection Release Complete
NBAP NBAP
Radio Link Deletion Radio Link Deletion Response
ALCAP ALCAP Release Request Release confirm ALCAP ALCAP Release Request Release confirm 8. RAB Release
CS Call Disconnection procedure
Hình 1. 26 Call flow cuộc gọi phía máy gọi MOC
Radio link setup (common NBAP): Khi bản tin RRC connection request
46
thiết lập radio link cho NodeB. Đây là RNC yêu cầu NodeB sắp xếp tài nguyên mới của dành cho UE. Mục đích là thay thế kênh liên lạc dùng kênh chung của UE bằng
kênh vô tuyến dành riêng. Đó chính là lý do RNC gửi bản tin Radio link setup tới
NodeB sau khi nhận đƣợc yêu cầu sắp xếp kênh dành riêng từ UE. Sau đó NodeB
trả lời RNC bằng bản tin Radio link setup response sau khi NodeB đã sắp xếp tài
nguyên thành công.
RRC Connection Setup: Bản tin này đƣợc gửi từ RNC tới UE, nó mang thông tin về loại Radio Bearer, loại kênh truyền tải, loại kênh vật lý mà mạng có thể cung cấp cho UE.
RRC Connection Setup Complete: UE sẽ gửi bản tin này tới RNC để trả lời bản tin RRC Connection Setup, hoàn tất quá trình thiết lập kết nối RRC. UE sẽ chuyển sang trạng thái Cell_FACH, đồng thời nó sẽ khởi động Timer T305 để giám sát việc chuyển trạng thái của UE tới các trạng thái khác.
Connection Service Request: UE gửi bản tin này tới UTRAN, bản tin này đƣợc chuyển tiếp lên CN. Bản tin này bao gồm một số thông tin quan trọng là UE identity (IMSI, TMSI, IMEI), ciphering key sequence number và loại dịch vụ (voice call, video call) mà UE yêu cầu.
1.3.1.2 Thủ tục nhận thực
Authentication Request: Sau khi nhận đƣợc bản tin yêu cầu dịch vụ từ UE, mạng sẽ khởi tạo thủ tục nhận thực bằng cách đƣa bản tin trên từ CN – UTRAN- UE thông qua giao diện vô tuyến. Bản tin này bao gồm các thông số cần thiết để tính toán các thông số trả lời. Bản tin bao gồm authentication key cấp cho UMTS ciphering key, UMTS integrity key and GSM ciphering để phục vụ cho quá trình tính toán các thông số.
Authentication Response: Đây là bản tin trả lời của UE sau khi nhận đƣợc
bản tin Authentication Request từ mạng. Trong mạng UMTS, bản tin trả lời sẽ chứa
các thông tin the new UMTS ciphering key, the new GSM ciphering key and the new UMTS integrity key đƣợc tính toán từ thông tin yêu cầu của mạng. Giá trị này sẽ ghi đè lên những giá trị lƣu ở trong SIM và mạng.
47
Security mode: Đây là bản tin tiếp theo mà UTRAN gửi tới UE để kích hoạt quá trình ciphering hoặc đƣa ra lệnh khởi động lại ciphering với một cấu hình ciphering mới cho các radio bearers của một CN domain cho tất cả các SRB.
Connection Service Accept:UTRAN chấp nhận yêu cầu dịch vụ của UE sau khi nhận thực thành công.
1.3.1.3 Quá trình Call Setup
Quá trình này đƣợc bắt đầu bằng việc UE gửi các bản tin thiết lập cuộc gọi lớp cao tới RNC. Sau đó RNC sử dụng giao thức RANAP để gửi tiếp tới MSC.
Call setup:Bản tin này mang số thuế bao chủ gọi và bị gọi. Ngoài ra, khi UE gửi bản tin này lên mạng để yêu cầu dịch vụ thoại nó phải chỉ rõ tất cả các loại codec mà UE hỗ trợ đối với mạng UMTS, GSM. Nếu UE có khả năng hỗ trợ multicall nó phải gửi lên thêm một trƣờng thông tin nữa là Stream Identifier (SI).
Call Procceeding: Bản tin này bao gồm các thông tin Bearer capability information để quyết định cấp cho UE loại Bearer nào. Ngoài ra, bản tin này còn chứa các thông tin là: priority of call, multical support information.
1.3.1.4 Quá trình gán RAB
RAB Assignment Request: Sau khi gửi đi bản tin Call proceeding, CN sẽ
gửi bản tin RAB Assignment Request để yêu cầu RNC cấu hình cho UE RAB tốt
nhất mà mạng có thể cung cấp theo yêu cầu của UE.
RAB Assignment Response: Bản tin này sẽ đƣợc RNC gửi lại cho CN sau khi RNC cấu hình xong RAB cho UE theo yêu cầu.
1.3.1.5 Alert/connection
CC:Alert: gửi tín hiệu mời nhấc máy tới UE bị gọi, đồng thời gửi âm báo tới UE chủ gọi. Quá trình này đƣợc thực hiện bởi kênh DCCH/FACH/S-CCPCH.
Connection: Nếu UE bị gọi nhấc máy, thì mạng sẽ gửi lại UE chủ gọi bản tin Call connected.
Connection ACK: UE chủ gọi sẽ trả lời bản tin CC: Call Connected bằng message Connection ACK, khi đó cuộc gọi đƣợc tiến hành.
48
1.3.1.6 Quá trình hội thoại (Communication)
Đƣờng kết nối thoại đƣợc thiết lập, 2 thuê bao sẽ đƣợc thiết lập hai kênh DCCH/FACH/S-CCPCH và DTCH/DCH/DPCH (DPDCH up).
Các tín hiệu thoại AMR đƣợc truyền tới MSC bằng DTCH và đƣợc biến đổi ra tín hiệu thoại PCM.
1.3.1.7 Quá trình ngắt kết nối (Disconnection)
Khi kết thúc cuộc gọi, UE sẽ gửi bản tin ngừng kết nối tới RNC bằng kênh DCCH/FACH/S-CCPCH sau đó gửi tới MSC bằng RANAP. MSC sẽ phản hồi tới UE bản tin giải phóng cuộc gọi. UE gửi lại bản tin hoàn thành việc giải phóng cuộc gọi.
Disconnection: Nếu một UE thực hiện ngắt kết nối, thì nó sẽ gửi tới UE kia
bản tin Disconection. UE ở đầu kia khi nhận đƣợc bản tin này sẽ ngừng tất cả các
Timer điều khiển đang chạy, đồng thời gửi trả lại bản tin Realease Request.
1.3.1.8 Quá trình giải phóng RAB
Sau quá trình kết thúc cuộc gọi là quá trình giải phóng tài nguyên theo thứ tự: Iu, RRC, RL và Iub.
Realease message: Sau khi nhận đƣợc bản tin Realease Request từ UE, mạng sẽ gửi bản tin Realease Request tới UE phía còn lại. Đồng thời mạng ngừng tất cả các Timer điều khiển cuộc gọi đang hoạt động.
Realease complete: UE sẽ trả lời mạng bằng bản tin Realease complete, để thông báo quá trình đã hoàn thành. Mạng sẽ chuyển qua quá trình giải phóng các tài nguyên khác.