Nhằm tìm hiệu báo hiệu trong mạng thông tin di động hiện nay, mục này sẽ phân tích các giao diện báo hiệu trong mạng truy nhập của hệ thống UMTS. UMTS là sự phát triển lên 3G của họ công nghệ GSM (GSM, GPRS & EDGE), là công nghệ duy nhất đƣợc các nƣớc châu Âu công nhận cho mạng 3G. GSM và UMTS cũng là dòng công nghệ chiếm thị phần lớn nhất trên thị trƣờng thông tin di động.
Các thành phần thiết bị chính và các giao diện của UMTS đƣợc chỉ ra trên hình 3.9.
Hình 3.9: Cấu trúc của UMTS
UE (User Equipment): Thiết bị ngƣời sử dụng thực hiện chức năng giao tiếp ngƣời
sử dụng với hệ thống. UE gồm hai phần:
o Thiết bị di động (ME : Mobile Equipment) : Là đầu cuối vô tuyến đƣợc sử dụng cho thông tin vô tuyến trên giao diện Uu.
o Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) : Là một thẻ thông minh chứa thông tin nhận dạng của thuê bao, nó thực hiện các thuật toán nhận thực, lƣu giữ các khóa nhận thực và một số thông tin của thuê bao cần thiết.
UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vô tuyến có
nhiệm vụ thực hiện các chức năng liên quan đến truy nhập vô tuyến. UTRAN gồm hai phần tử:
o Nút B: Thực hiện chuyển đổi dòng số liệu giữa các giao diện Iub và Uu. Nó cũng tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến.
o Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC: Có chức năng sở hữu và điều khiển các tài nguyên vô tuyến ở trong vùng (các nút B đƣợc kết nối với nó). RNC còn là điểm truy cập tất cả các dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lõi CN.
CN (Core Network): Mạng lõi gồm các thành phần sau.
o HLR (Home Location Register): Là thanh ghi định vị thƣờng trú lƣu giữ thông tin chính về lý lịch dịch vụ của ngƣời sử dụng. Các thông tin này bao gồm: Thông tin về các dịch vụ đƣợc phép, các vùng không đƣợc chuyển mạng và các thông tin về dịch vụ bổ sung nhƣ: trạng thái chuyển hƣớng cuộc gọi, số lần chuyển hƣớng cuộc gọi.
o MSC/VLR (Mobile Services Switching Center/Visitor Location Register): Là tổng đài (MSC) và cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tại vị trí của nó. MSC có chức năng sử dụng các giao dịch chuyển mạch kênh. VLR có chức năng lƣu giữ bản sao về lý lịch ngƣời sử dụng cũng nhƣ vị trí chính xác của UE trong hệ thống đang phục vụ.
o GMSC (Gateway MSC): Chuyển mạch kết nối với mạng ngoài.
o SGSN (Serving GPRS): Có chức năng nhƣ MSC/VLR nhƣng đƣợc sử dụng cho các dịch vụ chuyển mạch gói (PS).
o GGSN (Gateway GPRS Support Node): Có chức năng nhƣ GMSC nhƣng chỉ phục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch gói.
Các mạng ngoài: Bao gồm mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển mạch gói.
o Mạng CS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch kênh. o Mạng PS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch gói.
Các giao diện vô tuyến: gồm một số giao diện sau.
o Giao diện Cu: Là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện này tuân theo một khuôn dạng chung cho các thẻ thông minh.
o Giao diện Uu: Là giao diện mà qua đó UE truy cập các phần tử cố định của hệ thống và vì thế mà nó là giao diện mở quan trọng nhất của UMTS.
o Giao diện Iu: Giao diện này nối UTRAN với CN, nó cung cấp cho các nhà khai thác khả năng trang bị UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.
o Giao diện Iur: Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất khác nhau.
o Giao diện Iub: Giao diện cho phép kết nối một nút B với một RNC.