Chương 3 Truy nhập mạng UMTS
3.2 Cấu trúc của mạng UMTS
3.2.1 UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access network -
3.2.1.2 Giao thức vô tuyếndùng trong UTRAN
Các giao thức của UMTS phải hướng đến đa dịch vụ đồng thời. Chúng đều phải xây dựng để đáp ứng các yêu cầu:
• Tốc độ bit có thể thay đổi trong kênh riêng. Đặc tính này đặc biệt có ích khi đầu cuối yêu cầu phục vụ nhiều dịch vụ đồng thời và nó giúp tối ưu việc sử dụng tài nguyên.
• Có khả năng ghép nhiều kênh truyền logic trên một kênh truyền tải dành riêng.
• Có khả năng ghép nhiều kênh truyền tải dành riêng trên một kênh vật lý.
• Kênh chung đường xuống được chia sẻ bởi nhiều người như vậy sẽ tiện lợi cho các ứng dụng Internet.
• Kênh chung đường lên có thể được dùng để cung cấp dịch vụ về dữ liệu.
Các giao thức vô tuyến trong UTRAN được khuyến nghị theo ba lớp của mô hình mở. Đó là các lớp: Vật lý (Physical Layer), Dữ liệu (Data link Layer) và Mạng (Network Layer).
Hình 3.3 Cấu trúc giao thức vô tuyến của UTRAN
Trong UMTS, lớp 3 chịu trách nhiệm thực hiện việc quản lý báo hiệu còn lớp 1 và 2 thực hiện chức năng truyền tải và do đó cung cấp cơ sở truyền cho tín hiệu báo hiệu và cả dữ liệu người dùng. Lớp 2 được chia thành hai phần: MAC - Media Access Control và RLC - Radio Link Control. Do có liên quan tới chuyển mạch gói nên hai thành phần PDCP - Packet Data Convergence Protocols và BMC - Broadcast/Multicast Control cũng thuộc lớp 2. Lớp 1 là tầng vật lý.
Lớp 1 là lớp Vật lý có nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ cho lớp MAC thông qua các kênh truyền tải. Các kênh truyền tải được đặc trưng bởi cách thức và đặc tính truyền số liệu. Các kênh truyền tải đã được trình bày ở chương trước.
Lớp MAC là lớp có nhiệm vụ quản lý đồng thời nhiều truy nhập của nhiều người dùng đến tài nguyên dùng chung. Trong trường hợp mạng UMTS, đó là tài nguyên vô tuyến. MAC đóng vai trò hết sức quan trọng vì UMTS hướng đến hỗ trợ đa dịch vụ chứ không chỉ có thoại. Các dịch vụ đa phương tiện sẽ đòi hỏi tốc độ truyền cao trong thời gian ngắn, và thời gian giữa các gói tin không đồng đều. Chính vì thế, tận dụng tối đa nguồn tài nguyên vô tuyến là yêu cầu quan trọng. MAC phải cung cấp một giao diện vô tuyến tối ưu cho việc truyền gói thông qua việc ghép dữ liệu nhiều người dùng trên một số kênh chung.
Lớp RLC có nhiệm vụ bảo đảm tín hiệu được truyền đi chính xác trong UTRAN và cung cấp cơ chế truyền lại những gói tin mà lớp 1 không thể chuyển đến đúng đích thông qua chức năng ARQ - Automatic Retransmission Request. RLC giúp cho RRC trong các quyết định như chuyển giao, cập nhật cell đồng thời kiểm tra chất lượng dịch vụ và quản lý việc gửi các bản tin đo lường từ đầu cuối lên hệ thống.
Phần điều khiển RRC Radio Resource Control nằm trong lớp 3 có - nhieme vụ quản lý tài nguyên vô tuyến. Như vậy, RRC sẽ quản lý điều khiển lớp MAC, RLC và lớp vật lý cũng như cung cấp đầu vào cho lớp cao hơn. Một khi tài nguyên vô tuyến được gán, RRC sẽ đọc các bản tin đo lường nhận được từ lớp MAC và vật lý để giám sát. Do đó chúng có thể cấu hình lại và tối ưu việc cung cấp tài nguyên một cách linh động và hiệu quả.
PDCP cung cấp việc thu và phát các gói tin theo cách có phản hồi acknowledged, không có phản hồi un acknowledged và trong suốt transparent.
BMC có nhiệm vụ cung cấp một dịch vụ truyền quảng bá thông tin.
Ngoài dịch vụ thoại, dữ liệu và các dịch vụ đa phương tiện là điều cần thiết cho mạng thế hệ thứ ba như UMTS. Các giao thức của UMTS phải hướng đến đa dịch vụ nhưng nó cũng đòi hỏi thiết bị đầu cuối hỗ trợ đa dịch vụ đồng thời. Các giao thức đó đều phải xây dựng để đáp ứng các yêu cầu nhưPhần UTRAN là phần được phát triển mới hoàn toàn so với mạng thế hệ thứ hai GSM để có thể đảm bảo những điều trên.