CHƯƠNG II : THỦ TỤC BÁO HIỆU TRONG UTRAN UMTS
2.3. Thủ tục cuộc gọi UMTS
- Chuyển mạch kênh cuộc gọi di động có nguồn gốc. Bước 1: Thiết lập kết nối RRC giữa UE và SRNC.
Bước 2: Xác thực và mật mã.
Bước 3: Thành lập truy nhập vô tuyến và thiết lập cuộc gọi.
Bước 4: Gọi điện và Iu release.
- Chi tiết các bước thực hiện như sau:
Bước 1: Thiết lập kết nối RRC giữa UE và SRNC
Trên hình 2.1 minh họa sự tương tác trong UTRAN để thiết lập một kết nối RRC giữa UE và RNC. Thông báo này gồm thông tin về IMSI hoặc TMSI, LAI, RAI và lý do kết nối RRC.
Hình 2.10: Thiết lập kết nối RRC
RRC phân tích những lý do cho các yêu cầu để quyết định các phương thức thích hợp ví dụ như dành riêng hay chung. RNC sau đó khởi đầu quá trình thiết lập một mạng Iub bằng cách gửi NBAP thiết lập một đường thông báo kết nối vô tuyến tới node B. Thông báo này chứa các yếu tố thông tin như ID giao dịch, ID truyền thông, mã xáo trộn, cài đặt định dạng vận chuyển và số mã kênh FDDDL. Node B chấp nhận tin này bằng cách gửi một phản ứng thiết lập NBAP RL. Thông báo này chứa các thông tin liên quan đến địa chỉ lớp giao vận, ví dụ địa chỉ AAL2. Các SRNC sử dụng ALCAP trong lớp mạng giao vận thành lập mang Iub, sử dụng thông tin nhận được từ node B, tức là đường AAL và kênh ID. Các Iub mang được liên kết với nhau bằng quy định DCH cho giao dịch. Các SRNC sau đó đồng bộ hóa kết nối giao thức khung (FP)
bằng cách gửi một thông điệp đường xuống đồng bộ FP. RNC đáp ứng các UE và cho thấy kết nối RRC thành công bằng cách gửi một thông báo thiết lập kết nối RRC. Thông báo này chứa các yếu tố thông tin như định dạng giao vận, kiểm soát năng lượng, mã xáo trộn. UE đáp ứng với các thiết lập kết nối RRC đầy đủ để xác nhận kết nối RRC.
Bước 2: Xác thực và mật mã
Xác thực và mật mã trên thiết lập kết nối thành công với RRC, UE gửi tin nhắn trực tiếp chuyển giao ban đầu RRC. Thông điệp này được mang tới mạng lõi. Khi nhận được một yêu cầu dịch vụ từ UE, MSC khởi đầu các thủ tục an ninh. Bao gồm việc chứng thực và trao đổi mã hóa. MSC gửi một yêu cầu xác thực trong thông điệp chuyển giao trực tiếp RANAP. Các bản đồ RNC và chuyển tiếp các tin nhắn yêu cầu xác thực bằng cách sử dụng RRC chuyển trực tiếp tới UE. UE thực hiện các thuật toán xác thực và gửi kết quả trở lại trong một tin nhắn trả lời xác thực tới MSC. Thông báo này được thực hiện trong khi tải trọng trong việc chuyển giao trực tiếp RRC và RANAP. RNC chỉ đơn thuần hoạt động như một bộ chuyển mạch. Giả sử rằng các UE được chuyển mạch thành cơng, MSC sau đó gửi một chế độ bảo mật tin nhắn lệnh ở chế độ bảo mật cho RNC chỉ ra rằng các giao dịch giữa UE và UTRAN cần được mã hóa. RNC sẽ gửi một chế độ bảo mật tin nhắn lệnh tới UE. Các lệnh và thông điệp ở chế độ bảo mật truyền đạt các thuật tốn mã hóa và các khóa mã hóa và tồn vẹn.
Hình 2.11: Xác thực và mật mã
UE bắt đầu mã hóa bất kì giao dịch nào hướng tới UTRAN và thông báo cho RNC, sử dụng một chế độ bảo mật thơng báo hồn chình RRC. RRC lần lượt thơng báo cho MSC. Lưu ý mã hóa chỉ được áp dụng cho các giao dịch giữa UTRAN và UE.
Bước 3: Truy nhập vô tuyến vô danh thành lập và thiết lập cuộc gọi
Sau khi thủ tục xác thực và bảo mật thành công, UE gửi một thông điệp thiết lập điều khiển cuộc gọi đến MSC. MSC xác nhận rằng UE được ủy quyền cho các dịch vụ được yêu cầu. Nếu có, MSC bắt đầu một quá trình để thiết lập đường truyền cho dữ liệu người dùng. Điều này đạt được bởi các MSC bằng cách gửi một yêu cầu chuyển nhượng RAB đến RNC. MSC bao gồm ID RAB và các tham số QoS được thiết lập. RNC, khi nhận được thông báo này, kiểm tra các nguồn lực và thiết lập đường truyền tại Iu. RNC lần lượt thiết lập các đường truyền vô tuyến giữa RNC và UE bằng cách gửi một đài phát thanh mang thông điệp thiết lập. Thông báo này chứa các thông tin về một định danh mang Radio. UE đáp ứng với các đài phát thanh mang thông điệp thiết lập hồn chỉnh. RNC sau đó gửi một phản ứng phân RAB đến MSC. Với thủ tục này thực hiện thành cơng, có tồn tại đường truyền dữ liệu được sử dụng để vận chuyển từ UE đến MSC.
Hình 2.12: Thành lập RAB và thiết lập cuộc gọi
Từ thời điểm này trở đi, số tiền thu được gọi một cách bình thường, sử dụng tin nhắn điều khiển cuộc gọi như trong thiết lập cuộc gọi GSM.
Bước 4: Thực hiện cuộc gọi và phát hành RAB
Sau khi cuộc gọi được phát hành bởi các bên bất kỳ, các nguồn lực cần phải được phát hành. Khi nhận được tin nhắn ngắt kết nối từ UE (trong ví dụ này, bên mời phát hành các cuộc gọi) và chuyển giao các thơng điệp kêu gọi thanh tốn bù trừ tiếp theo. MSC phát hành Iu đến RNC. Khi nhận được thông báo này, RNC phát hành kênh mang vô tuyến trên giao diện Iub và thông báo cho MSC bằng cách gửi một thơng điệp hồn chỉnh Iu. Bây giờ, RNC mất phí để xóa các kết nối RRC bằng cách gửi một
tin nhắn RRC phát hành kết nối đến UE. UE thừa nhận với một thơng điệp hồn tồn giải phóng kết nối.
Hình 2.13: Thực hiện cuộc gọi
Hành động cuối cùng của RNC là để xóa các nguồn tài nguyên giao diện Iub. MSC gửi một NBAP kết nối vô tuyến thơng để xóa node B. Node B phản ứng với một kết nối vô tuyến thơng điệp trả lời xóa để chỉ việc phát hành các tài nguyên giao diện Iub.