Đồ án Hệ thống W-CDMA và thủ tục nhận thực, cấp phộp, tớnh cước trong mạng WCDMA

Cã 16 tæng sè ch÷ ký ®­îc x©y dùng trªn tËp m· Hadmard cã ®é dµi 16. PhÇn b¶n tin cña RACH Khung v« tuyÕn cña phÇn b¶n tin dµi 10 ms ®­îc chia thµnh 15 khe, mçi khe dµi Tslot = 2560 chip. Mçi khe gåm hai phÇn: phÇn sè liÖu mang th«ng tin líp 2 vµ phÇn ®iÒu khiÓn mang th«ng tin líp 1, phÇn sè liÖu vµ phÇn ®iÒu khiÓn ®­îc ph¸t ®ång thêi. PhÇn b¶n tin dµi 20 ms gåm hai khung v« tuyÕn liªn tiÕp cña phÇn b¶n tin. PhÇn sè liÖu gåm 10*2k bit víi k= 0, 1, 2, 3 t­¬ng øng víi hÖ sè tr¶i phæ SF = 256, 128, 64, 32 cho phÇn b¶n tin. PhÇn ®iÒu khiÓn gåm 8 bit hoa tiªu biÕt tr­íc ®Ó hç trî ®¸nh gi¸ kªnh cho t¸ch sãng nhÊt qu¸n vµ hai bit TFCI, t­¬ng øng víi hÖ sè tr¶i phæ b»ng 256. Tæng sè bit TFCI trong b¶n tin th©m nhËp ngÉu nhiªn lµ 15*2= 30. Gi¸ trÞ cña TFCI t­¬ng øng víi mét khu«n d¹ng truyÒn t¶i nhÊt ®Þnh cña b¶n tin th©m nhËp hiÖn thêi. Ho¹t ®éng cña RACH kh«ng bao hµm ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, v× thÕ ®Ó ®¶m b¶o møc c«ng suÊt hîp lý c¸c tiÒn tè ®­îc ph¸t víi c«ng suÊt t¨ng dÇn theo tõng nÊc, thñ tôc nµy chØ hîp lý cho mét thêi gian ng¾n (mét hoÆc hai khung phô thuéc vµo m«i tr­êng) Sau khi c¸c tiÒn tè RACH ®­îc BS ph¸t hiÖn th× nã ®­îc c«ng nhËn b»ng kªnh chØ thÞ b¾t AICH (Acquistion Indicator Channel) ®­îc ph¸t xuèng tõ BS. Sau ®ã phÇn b¶n tin cña RACH (10 hoÆc 20ms) míi ®­îc ph¸t. HÖ sè tr¶i phæ ®­îc chän theo nhu cÇu nh­ng ph¶i ®­îc sù ®ång ý tr­íc cña m¹ng. Kªnh gãi chung vËt lý PCPCH Kªnh gãi chung vËt lý PCPCH ®­îc sö dông ®Ó mang kªnh truyÒn t¶i CPCH vµ ®©y lµ sù më réng cña RACH. Sù kh¸c nhau c¬ b¶n so víi truyÒn sè liÖu ë RACH lµ kªnh nµy cã thÓ dµnh tr­íc nhiÒu khung vµ cã ®iÒu khiÓn c«ng suÊt. CPCH ®i cÆp víi DPCCH ®­êng xuèng ®Ó cung cÊp th«ng tin ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh. Ngoµi ra, m¹ng còng cã mét tuú chän ®Ó th«ng b¸o cho c¸c ®Çu cuèi ph¸t 4 tiÒn tè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt tr­íc khi ph¸t thùc sù. Trong mét sè tr­êng hîp ®iÒu nµy cã lîi v× nã cho phÐp thùc hiÖn ®iÒu khiÓn c«ng suÊt tr­íc khi ph¸t sè liÖu thùc sù. Ph¸t CPCH Ph¸t CPCH dùa trªn nguyªn t¾c DSMA-CD víi chØ thÞ b¾t nhanh. CÊu tróc vµ ®Þnh thêi khe truy nhËp ngÉu nhiªn gièng nh­ RACH. Ph¸t truy nhËp ngÉu nhiªn CPCH gåm mét hay nhiÒu tiÒn tè truy nhËp (A-P) dµi 4069 chip, mét tiÒn tè ph¸t hiÖn va ch¹m (CD-P) dµi 4069 chip, mét tiÒn tè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt DPCCH (PC-P) dµi tõ 0 ®Õn 8 khe vµ mét b¶n tin cã ®é dµi kh¶ biÕn N´10 ms. PhÇn tiÒn tè truy nhËp CPCH: gièng phÇn tiÒn tè cña RACH. ë ®©y c¸c chuçi ch÷ ký tiÒn tè RACH ®­îc sö dông. Sè chuçi ®­îc sö dông cã thÓ nhá h¬n sè chuçi ®­îc sö dông ë tiÒn tè RACH. M· ngÉu nhiªn cã thÓ chän hoÆc lµ mét ®o¹n m· cña m· Gold kh¸c ®­îc sö dông ®Ó t¹o ra m· ngÉu nhiªn ho¸ cho tiÒn tè cña RACH hoÆc lµ cïng mét m· ngÉu nhiªn trong tr­êng hîp tËp ch÷ ký dïng chung. PhÇn tiÒn tè ph¸t hiÖn tranh chÊp CPCH: gièng nh­ phÇn tiÒn tè RACH. ë ®©y c¸c chuçi ch÷ ký tiÒn tè RACH ®­îc sö dông. M· ngÉu nhiªn tiÒn tè ph¸t hiÖn va ch¹m cña PCPCH ®­îc rót ra tõ cïng mét m· ngÉu nhiªn sö dông ë tiÒn tè th©m nhËp CPCH. M· ngÉu nhiªn ®­îc chän kh¸c víi m· Gold ®­îc sö dông ®Ó t¹o ra c¸c tiÒn tè ph¸t RACH vµ CPCH. PhÇn tiÒn tè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt CPCH: lµ mét tiÒn tè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt DPCCH. §é dµi tiÒn tè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt lµ mét th«ng sè cã gi¸ trÞ tõ 0 ®Õn 8 khe ®­îc thiÕt lËp bëi c¸c líp cao. PhÇn b¶n tin CPCH: Mçi b¶n tin gåm sè khung 10 ms chia thµnh 15 khe dµi 2560 chip. Mçi khe gåm hai phÇn: phÇn sè liÖu mang th«ng tin líp cao vµ phÇn ®iÒu khiÓn mang th«ng tin líp thÊp. C¸c phÇn sè liÖu vµ phÇn ®iÒu khiÓn ®­îc ph¸t ®ång thêi. PhÇn sè liÖu gåm 10*2k bit, trong ®ã k = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 t­¬ng øng víi c¸c hÖ sè tr¶i phæ 256, 128, 64, 32, 16, 8, 4. HÖ sè tr¶i phæ cña phÇn ®iÒu khiÓn b¶n tin lµ 256. 3.4.2.2. C¸c kªnh vËt lý ®­êng xuèng: Kªnh vËt lý riªng ®­êng xuèng : Kªnh truyÒn t¶i riªng ®­êng xuèng (DCH) ®­îc ph¸t trªn kªnh vËt lý riªng ®­êng xuèng. ChØ cã mét kiÓu kªnh vËt lý riªng: kªnh vËt lý riªng ®­êng xuèng (DPCH). Trong mét kªnh DPCH ®­êng xuèng, sè liÖu riªng ®­îc t¹o ra bëi líp hai vµ c¸c líp trªn, nghÜa lµ kªnh truyÒn t¶i riªng DCH ®­îc ghÐp kªnh theo thêi gian víi th«ng tin ®iÒu khiÓn ®­îc t¹o ra ë líp mét (c¸c bit hoa tiªu, c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t TPC vµ mét TFCI tuú chän). Do vËy, cã hai lo¹i kªnh vËt lý riªng ®­êng xuèng: kªnh chøa TFCI vµ kªnh kh«ng chøa TFCI. UTRAN sÏ quyÕt ®Þnh cã ph¸t TFCI hay kh«ng vµ nÕu ph¸t th× c¸c UE ph¶i hç trî viÖc sö dông TFCI ë ®­êng xuèng. Mçi khung cña DPCH ®­êng xuèng dµi 10 ms ®­îc chia thµnh 15 khe, mçi khe dµi 2560 chip t­¬ng øng víi mét chu kú ®iÒu khiÓn c«ng suÊt. H×nh 3.11 m« t¶ cÊu tróc khung cña kªnh DPCH ®­êng xuèng. Th«ng sè k x¸c ®Þnh tæng sè bit trªn mét khe cña DPCH ®­êng xuèng. Quan hÖ cña nã víi hÖ sè tr¶i phæ nh­ sau: SF = 512/2k. HÖ sè tr¶i phæ cã thÓ thay ®æi tõ 512 ®Õn 4. Kªnh vËt lý chung ®­êng xuèng : Kªnh hoa tiªu chung (CPICH) Kªnh CPICH cã tèc ®é cè ®Þnh (30 Kbps, SF=256) ®Ó mang chuçi bit/ký hiÖu ®­îc ®Þnh nghÜa tr­íc. Cã hai lo¹i kªnh CPICH: kªnh CPICH s¬ cÊp vµ thø cÊp. Chóng kh¸c nhau vÒ lÜnh vùc sö dông vµ c¸c h¹n chÕ ®èi víi c¸c tÝnh n¨ng vËt lý cña chóng. H×nh 3.12 m« t¶ cÊu tróc khung cña CPICH. Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp (P-CCPCH) Kªnh P-CCPCH lµ kªnh vËt lý ®­êng xuèng cã tèc ®é cè ®Þnh (30 Kbps, SF=256) ®­îc sö dông ®Ó mang BCH. CÊu tróc khung cña P-CCPCH ®­îc cho trong h×nh 3.13. CÊu tróc khung nµy kh¸c víi DPCH ®­êng xuèng ë chç kh«ng cã lÖnh TPC, TFCI vµ c¸c bit hoa tiªu. P-CCPCH kh«ng ®­îc ph¸t trong 256 chip ®Çu cña tõng khe v× trong kho¶ng thêi gian nµy SCH s¬ cÊp vµ thø cÊp ®­îc ph¸t. Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung thø cÊp (S-CCPCH) S-CCPCH ®­îc sö dông ®Ó mang th«ng tin FACH vµ PCH. Cã hai kiÓu S-CCPCH: kiÓu cã TFCI vµ kiÓu kh«ng cã TFCI. UTRAN x¸c ®Þnh cã ph¸t TFCI hay kh«ng, nÕu cã c¸c UE ph¶i hç trî viÖc sö dông TFCI. TËp c¸c tèc ®é còng gièng nh­ ®èi víi DPCH ®­êng xuèng. CÊu tróc khung cña S-CCPCH ®­îc cho trong h×nh 3.14. FACH vµ PCH cã thÓ ®­îc s¾p xÕp trªn cïng mét hay ë c¸c kªnh S-CCPCH kh¸c nhau. NÕu FACH vµ PCH ®­îc s¾p xÕp trªn cïng mét kªnh S-CCPCH th× chóng cã thÓ ®­îc s¾p xÕp trªn cïng mét khung. Sù kh¸c biÖt chÝnh gi÷a S-CCPCH vµ P-CCPCH lµ P-CCPCH cã tèc ®é ®Þnh tr­íc cßn S-CCPCH cã thÓ hç trî tèc ®é thay ®æi víi sù trî gióp cña TFCI. Ngoµi ra P-CCPCH ph¸t liªn tôc trªn toµn bé « cßn S-CCPCH chØ ph¸t khi cã sè liÖu vµ cã thÓ ph¸t trong mét bóp h­íng hÑp (chØ ®óng cho S-CCPCH mang FACH). Kªnh ®ång bé (SCH) Kªnh ®ång bé SCH lµ tr­êng hîp ®Æc biÖt cña kªnh vËt lý kh«ng thÓ nh×n thÊy ë líp trªn, kªnh nµy ®­îc UE sö dông ®Ó t×m «, SCH gåm hai kªnh con: SCH s¬ cÊp vµ thø cÊp. C¸c khung 10ms cña SCH ®­îc chia thµnh 15 khe, mçi khe dµi 2560 chip. H×nh 3.15 minh ho¹ cÊu tróc cña khung v« tuyÕn SCH. UE ph¶i cã kh¶ n¨ng ®ång bé víi « tr­íc khi biÕt ®­îc m· ngÉu nhiªn ®­êng xuèng. SCH s¬ cÊp gåm mét m· ®­îc ®iÒu chÕ 256 chip, m· ®ång bé s¬ cÊp (PSC) ký hiÖu lµ cp. PSC nh­ nhau cho mäi « trong hÖ thèng. SCH thø cÊp gåm ph¸t lÆp 15 chuçi c¸c m· ®­îc ®iÒu chÕ cã ®é dµi 256 chip. C¸c m· ®ång bé thø cÊp (SSC) ®­îc ph¸t ®ång thêi víi SCH s¬ cÊp. SSC ®­îc ký hiÖu lµ Csi,k trong ®ã i=1, …, 64 lµ sè cña nhãm m· ngÉu nhiªn vµ k = 0, 1, …, 14 lµ sè cña khe. Mçi SSC ®­îc chän tõ tËp cña 16 m· dµi 256 chip. Chuçi nµy ë SCH thø cÊp chØ thÞ m· ngÉu nhiªn ®­êng xuèng cña « thuéc nhãm m· nµo. C¸c m· ®ång bé s¬ vµ thø cÊp ®­îc ®iÒu chÕ bëi ký hiÖu a ®Ó chØ thÞ sù cã mÆt cña m· ho¸ STTD ë kªnh P-CCPCH vµ ®­îc cho ë b¶ng sau: P-CCPCH ®­îc m· ho¸ STTD a=+1 P-CCPCH kh«ng ®­îc m· ho¸ a=-1 Kªnh vËt lý dïng chung ®­êng xuèng (PDSCH) Kªnh PDSCH ®­îc sö dông ®Ó mang kªnh dïng chung ®­êng xuèng. Kªnh nµy ®­îc nhiÒu ng­êi sö dông dïng chung trªn c¬ së ghÐp kªnh m·. V× DSCH lu«n liªn kÕt víi DCH nªn PDSCH lu«n liªn kÕt víi DPCH. CÊu tróc khung v« tuyÕn cña PDSCH ®­îc cho trong h×nh 3.15. Cã hai ph­¬ng ph¸p b¸o hiÖu ®Ó th«ng b¸o cho UE vÒ viÖc cã sè liÖu cÇn gi¶i m· trªn DSCH: hoÆc b»ng tr­êng TFCI hoÆc b»ng b¸o hiÖu líp cao. Kªnh chØ thÞ b¾t (AICH) Kªnh AICH lµ mét kªnh vËt lý ®­îc sö dông ®Ó mang c¸c chØ thÞ b¾t. ChØ thÞ b¾t AIs t­¬ng øng víi ch÷ ký s ë kªnh PRACH hoÆc PCPCH. H×nh 3.17 minh ho¹ cÊu tróc cña AICH. AICH gåm mét chuçi lÆp cña 15 khe th©m nhËp liªn tiÕp AS (Access Slot), mçi khe dµi 40 bit vµ gåm 2 phÇn: phÇn chØ thÞ b¾t (AI) gåm 32 ký hiÖu gi¸ trÞ thùc a0,…,a31vµ mét phÇn kh«ng sö dông gåm 8 ký hiÖu gi¸ trÞ thùc a32,…,a39. Kªnh cã SF=256. C¸c ký hiÖu gi¸ trÞ thùc a0,…,a31 ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Trong ®ã AIs nhËn c¸c gi¸ trÞ +1, -1 vµ 0 lµ chØ thÞ b¾t t­¬ng øng víi ch÷ ký s vµ chuçi bs,0,…, bs,31 ®­îc cho theo b¶ng. Kªnh chØ thÞ t×m gäi (PICH) Kªnh PICH cã tèc ®é cè ®Þnh (SF=256) ®­îc sö dông ®Ó mang c¸c chØ thÞ t×m gäi (PI). PICH lu«n liªn kÕt víi S-CCPCH mµ ë ®ã kªnh PCH ®­îc s¾p xÕp lªn. Mét khung PICH dµi 10 ms chøa 300 bit (b0, b1,…,b299). Trong ®ã, 288 bit (b0, b1,…,b287) ®­îc sö dông ®Ó mang c¸c PI vµ c¸c bit cßn l¹i (b288, b289,….,b299) kh«ng ®­îc ®Þnh nghÜa. N chØ thÞ t×m gäi {PI0, …, PIN-1} (N=18, 36, 72 hay 144) ®­îc ph¸t ë tõng khung PICH. PI ®­îc tÝnh to¸n ë líp cao h¬n cho tõng UE vµ ®­îc s¾p xÕp vµo chØ thi t×m gäi PIp, trong ®ã: p ®­îc tÝnh tõ c¸c líp cao h¬n, sè khung hÖ thèng (SFN) cña khung v« tuyÕn P-CCPCH khi x¶y ra khung v« tuyÕn PICH vµ sè c¸c chØ thÞ t×m gäi trªn khung (N): p = (PI + [((18 ´(SFN+[SFN/8] + [SFN/64] + [SFN/512])) mod 144)´N/144])mod N 3.4.3.C¸c kªnh logic : Th«ng tin ®­îc truyÒn tõ líp MAC ®Õn líp vËt lý th«ng qua c¸c kªnh truyÒn t¶i. Tuy nhiªn c¸c th«ng tin nµy cã thÓ b¾t ®Çu cao h¬n trong ng¨n xÕp cña giao thøc, trong tr­êng hîp nµy th× th«ng tin ®­îc truyÒn tõ líp RLC tíi líp MAC th«ng qua c¸c kªnh logic. C¸c kªnh logic ®­îc s¾p xÕp lªn c¸c kªnh truyÒn t¶i vµ c¸c kªnh truyÒn t¶i lÇn l­ît ®­îc s¾p xÕp vµo c¸c kªnh vËt lý. RLC giao tiÕp víi MAC th«ng qua mét sè kªnh logic. MAC s¾p xÕp c¸c kªnh logic nµy vµo kªnh truyÒn t¶i nh­ ®­îc m« t¶. C¸c kªnh logic liªn quan ®Õn th«ng tin ®ang ®­îc truyÒn, trong khi ®ã kªnh truyÒn t¶i liªn quan rÊt nhiÒu ®Õn c¸ch thøc mµ th«ng tin ®­îc truyÒn. Cã hai nhãm kªnh logic: nhãm c¸c kªnh ®iÒu khiÓn vµ nhãm c¸c kªnh l­u l­îng. Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ (BCCH) ®­îc sö dông ë ®­êng xuèng ®Ó truyÒn th«ng tin hÖ thèng. Kªnh ®iÒu khiÓn t×m gäi (PCCH) ®­îc sö dông ®Ó t×m gäi mét MS trong mét hoÆc nhiÒu «. Kªnh ®iÒu khiÓn chung (CCCH) ®­îc c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi sö dông ë ®­êng lªn khi chóng muèn th©m nhËp vµo m¹ng mµ kh«ng cã bÊt cø kÕt nèi nµo víi m¹ng. Kªnh ®iÒu khiÓn riªng (DCCH) ®­îc sö dông ë c¶ ®­êng lªn vµ ®­êng xuèng ®Ó göi th«ng tin ®iÒu khiÓn. W-CDMA còng ®Þnh nghÜa kªnh ®iÒu khiÓn kªnh dïng chung nh­ng kªnh nµy chØ ®­îc sö dông trong chÕ ®é TDD. Kªnh l­u l­îng riªng (DTCH) lµ kªnh ®iÓm ®Õn ®iÓm ®­îc dïng riªng cho mét UE ®Ó truyÒn sè liÖu cña ng­êi sö dông. C¸c kªnh DTCH cã thÓ ®­îc sö dông cho c¶ ®­êng lªn vµ ®­êng xuèng. Kªnh l­u l­îng chung lµ kªnh kh«ng h­íng ®iÓm ®Õn ®a ®iÓm ®Ó truyÒn th«ng tin ng­êi sö dông ®Õn mäi UE hoÆc chØ mét UE. Kªnh CTCH chØ cã ë ®­êng xuèng. Cã rÊt nhiÒu c¸ch ®Ó s¾p xÕp gi÷a c¸c kªnh logic vµ c¸c kªnh truyÒn t¶i. ViÖc s¾p xÕp nµy phô thuéc vµo mét lo¹t tiªu chuÈn nh­: lo¹i th«ng tin ®­îc göi, th«ng tin ph¶i ®­îc göi ®Õn c¸c UE hay kh«ng vµ UE cã mét kÕt nèi ®­îc thiÕt lËp víi m¹ng hay ch­a. Cã thÓ s¾p xÕp gi÷a c¸c kªnh truyÒn t¶i vµ c¸c kªnh vËt lý cho chÕ ®é FDD nh­ ®­îc chØ ra trong h×nh 3.18. 3.5.§iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ chuyÓn giao trong W-CDMA : 3.5.1.§iÒu khiÓn c«ng suÊt trong W-CDMA : §iÒu khiÓn c«ng suÊt trong hÖ thèng CDMA lµ vÊn ®Ò rÊt quan träng. V× c¸c ng­êi sö dông dïng chung mét tÇn sè t¹i cïng mét thêi ®iÓm nªn mét ng­êi sö dông kh«ng ®­îc ph¸t mét c«ng suÊt cao ®Õn møc c¸c ng­êi sö dông kh¸c bÞ lÊn ¸t. Ch¼ng h¹n, nÕu mét ng­êi sö dông gÇn tr¹m gèc ph¸t cïng c«ng suÊt víi mét ng­êi sö dông ë biªn giíi « th× t¹i tr¹m gèc tÝn hiÖu tõ ng­êi sö dông gÇn ®ã sÏ lín ®Õn møc nã chång lÊn hoµn toµn tÝn hiÖu tõ ng­êi sö dông ë xa. Do ®ã, tÝn hiÖu cña ng­êi sö dông ë xa kh«ng thÓ kh«i phôc ®­îc vµ ®ã chÝnh lµ hiÖn t­îng gÇn-xa. §Ó tr¸nh hiÖn t­îng nµy th× UE ph¶i ®­îc h­íng dÉn ®Ó hiÖu chØnh møc c«ng suÊt ph¸t sao cho mäi ®­êng truyÒn dÉn tõ mäi ng­êi sö dông trong « ®Õn ®­îc tr¹m gèc víi cïng møc c«ng suÊt. §iÒu khiÓn c«ng suÊt ngoµi viÖc chèng l¹i ®­îc hiÖn t­îng gÇn-xa cßn chèng ®­îc c¸c hiÖu øng cña pha®inh Rayleigh. V× vËy, ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®­îc sö dông ë c¶ ®­êng lªn vµ ®­êng xuèng. W-CDMA sö dông hai kü thuËt ®iÒu khiÓn c«ng suÊt chÝnh: ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë vµ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn. §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë: ®Çu cuèi ®¸nh gi¸ c«ng suÊt ph¸t yªu cÇu dùa trªn c«ng suÊt tÝn hiÖu thu ®­îc tõ tr¹m gèc vµ th«ng tin qu¶ng b¸ tõ tr¹m gèc cã liªn quan ®Õn c«ng suÊt ph¸t. Cô thÓ, tr¹m gèc ph¸t qu¶ng b¸ c«ng suÊt ph¸t trªn kªnh CPICH, thiÕt bÞ ®Çu cuèi sö dông th«ng tin nµy vµ møc c«ng suÊt thu ®­îc ®Ó ®¸nh gi¸ c«ng suÊt nªn ®­îc sö dông ë ®­êng lªn. §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë chØ ®¸nh gi¸ rÊt th« c«ng suÊt lý t­ëng mµ ®Çu cuèi nªn sö dông. Do vËy, ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë chØ ®­îc sö dông khi UE thùc hiÖn th©m nhËp lÇn ®Çu nhê kªnh PRACH hoÆc PCPCH. §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn: UE hoÆc tr¹m gèc ®o tØ sè SIR vµ so s¸nh tØ sè nµy víi gi¸ trÞ SIR ®Ých. Sau ®ã, tr¹m gèc hoÆc UE ra lÖnh cho ®Çu xa t¨ng c«ng suÊt ph¸t nÕu SIR qu¸ nhá vµ gi¶m c«ng suÊt ph¸t nÕu SIR qu¸ cao. §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn còng ®­îc biÕt ®Õn nh­ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh v× c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ c¸c thay ®æi x¶y ra ë tèc ®é 1,5 lÇn/s. Trong mäi tr­êng hîp th× tèc ®é nµy ®ñ nhanh ®Ó v­ît qua c¸c thay ®æi suy hao ®­êng truyÒn vµ c¸c hiÖu øng pha®inh Reyleigh ngo¹i trõ tr­êng hîp UE ®ang di chuyÓn ë tèc ®é cao. C¸c lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn ®­îc göi trªn c¸c kªnh ®iÒu khiÓn vËt lý mµ ®­îc kÕt hîp víi c¸c kªnh sè liÖu vËt lý. VÝ dô: ë ®­êng lªn cã kªnh DPDCH kÕt hîp víi kªnh DPCCH. Bªn c¹nh c¸c th«ng tin kh¸c, DPCCH mang c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®Õn tr¹m gèc. LÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®­îc göi ®Òu ®Æn ë mét khe thêi gian trong khung 10ms (15 khe). Mçi lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cã thÓ chØ thÞ cho phÝa göi gi÷ nguyªn c«ng suÊt ph¸t hoÆc gi¶m hoÆc t¨ng c«ng suÊt ph¸t theo c¸c møc: 1dB, 2dB hoÆc 3dB. T­¬ng tù, ë ®­êng xuèng c¸c chØ thÞ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®­îc göi ë kªnh DPCCH. Còng cã mét kiÓu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt kh¸c, ®ã lµ: ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng ngoµi. Môc ®Ých chÝnh cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ duy tr× chÊt l­îng dÞch vô ë mét møc tèi ­u. Nh­ vËy, môc ®Ých cña ®iÒu khiÓn c«ng suÊt lµ ph¶i duy tr× SIR t¹i phÝa thu ë møc tèi ­u. Tuy nhiªn, gi¸ trÞ SIR ®Ých lµ mét hµm cña chÊt l­îng ®­îc yªu cÇu cho dÞch vô ®­îc hç trî. NÕu chóng ta sö dông tØ sè lçi khung (FER) ë giao diÖn v« tuyÕn ®Ó ®o chÊt l­îng dÞch vô th× SIR lµ mét hµm cña FER. FER cã thÓ chÊp nhËn ®­îc thay ®æi theo dÞch vô. VÝ dô: dÞch vô tho¹i sö dông bé m· ho¸ AMR tèc ®é 12,2 Kbps cã thÓ hç trî FER b»ng 1% mµ kh«ng gi¶m cÊp dÞch vô. DÞch vô d÷ liÖu phi thêi gian thùc cã thÓ hç trî tèc ®é c¸c tèc ®é FER cao h¬n tr­íc khi truyÒn l¹i, cho phÐp truyÒn l¹i ®Ó söa lçi. Tuy nhiªn, c¸c dÞch vô phi thêi gian thùc cã ®é trÔ lín h¬n vµ th«ng l­îng thÊp h¬n, nh­ng c¸c ¶nh h­ëng nµy hoµn toµn cã thÓ chÊp nhËn ®­îc. 3.5.2.ChuyÓn giao trong hÖ thèng W-CDMA : W-CDMA/UMTS cã 4 lo¹i chuyÓn giao: ba kiÓu chuyÓn giao mÒm vµ chuyÓn giao cøng: ChuyÓn giao gi÷a c¸c cung trong « hay chuyÓn giao mÒm h¬n (Intersector hay Softer Handoff). ChuyÓn giao gi÷a c¸c « hay chuyÓn giao mÒm (Intercell hay Solf Handoff) ChuyÓn giao mÒm –mÒm h¬n (Soft- Softer Handoff) ChuyÓn giao cøng (Hard Handoff) ChuyÓn giao mÒm vµ mÒm h¬n dùa trªn nguyªn t¾c “nèi tr­íc khi c¾t” (“Make before break”). ChuyÓn giao mÒm hay chuyÓn giao gi÷a c¸c « lµ chuyÓn giao ®­îc thùc hiÖn gi÷a c¸c « kh¸c nhau. ChuyÓn giao mÒm h¬n hay chuyÓn giao gi÷a c¸c cung trong « lµ chuyÓn giao gi÷a c¸c cung cña « con cïng mét «. ChuyÓn giao mÒm lµ trong ®ã tr¹m di ®éng b¾t ®Çu th«ng tin víi mét tr¹m gèc míi mµ vÉn ch­a c¾t th«ng tin víi tr¹m gèc cò. ChuyÓn giao mÒm chØ cã thÓ ®­îc thùc hiÖn khi mµ c¶ tr¹m gèc cò vµ tr¹m gèc míi cïng lµm viÖc ë mét tÇn sè. UE th«ng tin víi hai ®o¹n cña hai « kh¸c nhau (chuyÓn giao hai ®­êng) hoÆc víi ba ®o¹n cña ba « kh¸c nhau (chuyÓn giao ba ®­êng). BS ®iÒu khiÓn trùc tiÕp qu¸ tr×nh xö lý cuéc gäi trong chuyÓn giao gäi lµ BS s¬ cÊp. BS s¬ cÊp cã thÓ khëi ®Çu b¶n tin ®iÒu khiÓn ®­êng xuèng. C¸c BS kh¸c kh«ng ®iÒu khiÓn xö lý cuéc gäi lµ BS thø cÊp. ChuyÓn giao mÒm kÕt thóc khi BS s¬ cÊp hoÆc BS thø cÊp bÞ lo¹i bá. NÕu BS s¬ cʬ bÞ lo¹i th× BS thø cÊp trë thµnh BS s¬ cÊp cho cuéc gäi nµy. ChuyÓn giao mÒm h¬n lµ chuyÓn giao mÒm ®­îc thùc hiÖn gi÷a c¸c cung « cña cïng mét «. UE th«ng tin víi hai cung «. M¸y thu RAKE ë BS sÏ kÕt hîp phiªn b¶n phiªn b¶n tèt nhÊt cña khung tho¹i tõ c¸c anten ph©n tËp thµnh mät khung tho¹i duy nhÊt. ChuyÓn giao mÒm -mÒm h¬n: UE th«ng tin víi hai cung « cña cïng mét « vµ vµ mét cung « cña « kh¸c. ChuyÓn giao cøng cã thÓ xuÊt hiÖn trong mét sè tr­êng hîp nh­: chuyÓn giao gi÷a c¸c « cã c¸c tÇn sè sãng mang kh¸c nhau hoÆc chuyÓn giao gi÷a c¸c « mµ tr¹m gèc cña « ®ã ®­îc ®iÒu khiÓn bëi c¸c RNC kh¸c nhau vµ kh«ng cã giao diÖn Iur tån t¹i gi÷a c¸c RNC 3.6.ThiÕt lËp cuéc gäi trong hÖ thèng W-CDMA : Thñ tôc thiÕt lËp mét cuéc gäi trong hÖ thèng W-CDMA ®­îc cho trong h×nh 3.19. Thñ tôc nµy b¾t ®Çu b»ng yªu cÇu th©m nhËp tõ UE. Yªu cÇu th©m nhËp nµy hoÆc ®­îc ph¸t trªn kªnh truyÒn t¶i RACH hoÆc kªnh truyÒn t¶i CPCH. B¶n tin ®­îc ph¸t lµ mét yªu cÇu ®Ó thiÕt lËp mét kÕt nèi RRC tr­íc khi thùc hiÖn c¸c giao dÞch b¸o hiÖu hay thiÕt lËp vËt mang. RNC tr¶ lêi b»ng b¶n tin thiÕt lËp kÕt nèi RRC. B¶n tin nµy ®­îc ph¸t ë kªnh logic CCCH. NÕu mét kªnh truyÒn t¶i DCH ®­îc cÊp ph¸t th× b¶n tin thiÕt lËp kÕt nèi RRC sÏ chØ ra mét m· ngÉu nhiªn ®Ó UE sö dông ë ®­êng lªn. UE tù x¸c ®Þnh m· ®Þnh kªnh vµ m· nµy ®­îc thÓ hiÖn ë ®­êng lªn. UE tr¶ lêi RNC b»ng b¶n tin hoµn thµnh thiÕt lËp kÕt nèi ®­îc göi trªn kªnh logic DCCH ®­êng lªn. Sau ®ã, UE ph¸t mét b¶n tin dµnh cho m¹ng lâi. B¶n tin nµy ®­îc ph¸t trong b¶n tin truyÒn trùc tiÕp khëi ®Çu RRC, v× khi nµy ch­a cã thiÕt lËp quan hÖ b¸o hiÖu trùc tiÕp gi÷a UE vµ m¹ng lâi. PhÇn t¶i träng cña b¶n tin nµy ®­îc truyÒn trùc tiÕp gi÷a UE vµ m¹ng lâi. B¶n tin nµy chØ thÞ cho RNC vµ m¹ng lâi lµ cÇn thiÕt lËp mét quan hÖ b¸o hiÖu míi gi÷a UE vµ m¹ng lâi. RNC s¾p xÕp b¶n tin truyÒn trùc tiÕp khëi ®Çu RRC vµo b¶n tin UE khëi ®Çu RANAP vµ göi b¶n tin nµy ®Õn m¹ng lâi. Trong tr­êng hîp nµy b¶n tin ®­îc göi ®Õn MSC. ViÖc chän MSC hay SGSN phô thuéc vµo th«ng tin mµo ®Çu trong b¶n tin truyÒn khëi ®Çu tõ UE. PhÇn b¶n tin cña b¶n tin truyÒn trùc tiÕp khëi ®Çu ®­îc s¾p xÕp vµo phÇn t¶i tin cña b¶n tin UE khëi ®Çu cña RANAP. TiÕp theo, MSC sÏ khëi ®Çu c¸c thñ tôc b¶o vÖ. Thñ tôc nµy b¾t ®Çu b»ng nhËn thùc trªn nguyªn t¾c hiÖu lÖnh - tr¶ lêi gièng nh­ ë GSM. ë ®©y cã mét ®iÓm kh¸c lµ UE vµ m¹ng nhËn thùc lÉn nhau. NghÜa lµ m¹ng kh«ng chØ ph¸t mét sè ngÉu nhiªn ®Õn UE ®Ó nhËn ®­îc mét tr¶ lêi ®óng mµ cßn ph¸t mét thÎ bµi nhËn thùc m¹ng (AUTN), thÎ bµi nµy ®­îc tÝnh to¸n ®éc lËp t¹i USIM vµ HLR. AUTN nµy ph¶i trïng víi AUTN ë m¹ng. Yªu cÇu nhËn thùc ®­îc ph¸t ®Õn UE trong b¶n tin truyÒn trùc tiÕp cña RANAP vµ giao thøc RRC. NÕu nhËn thùc thµnh c«ng th× UE ph¸t b¶n tin tr¶ lêi nhËn thùc®Ó MSC kiÓm tra. B¶n tin nµy còng ®­îc truyÒn ®i nhê c¸c kh¶ n¨ng truyÒn trùc tiÕp cña RANAP vµ RRC. TiÕp theo, m¹ng lâi sÏ kÝch ho¹t c¸c thñ tôc mËt m· vµ kiÓm tra tÝnh trung thùc, c¸c thñ tôc nµy ®Òu do m¹ng lâi khëi x­íng nh­ng ®­îc thùc hiÖn gi÷a UE vµ UTRAN. Bëi vËy, MSC göi b¶n tin lÖnh chÕ ®é b¶o vÖ RANAP ®Õn UE. UE ®¸p l¹i RNC b»ng b¶n tin RRC, hoµn thµnh chÕ ®é b¶o vÖ, vµ RNC göi ®Õn MSC b¶n tin RANAP, hoµn thµnh chÕ ®é b¶o vÖ. T¹i thêi ®iÓm nµy, th«ng tin thiÕt lËp cuéc gäi thùc sù nh­: sè tho¹i bÞ gäi ®­îc göi ë b¶n tin thiÕt lËp tõ UE ®Õn MSC th«ng qua b¸o hiÖu truyÒn trùc tiÕp. NÕu lÇn thö cuéc gäi ®­îc b¾t ®Çu th× MSC tr¶ lêi b»ng b¶n tin ®ang tiÕn hµnh gäi. TiÕp theo, cÇn ph¶i thiÕt lËp mét RAB ®Ó truyÒn t¶i luång tho¹i thùc tÕ tõ ng­êi sö dông. RAB lµ mét vËt mang gi÷a UE vµ m¹ng lâi ®Ó truyÒn t¶i sè liÖu cña ng­êi sö dông. Nã ®­îc s¾p xÕp thµnh mét hoÆc nhiÒu vËt mang v« tuyÕn ë giao diÖn v« tuyÕn. Mçi vËt mang cã mét sè nhËn d¹ng riªng ®Ó sö dông trong b¸o hiÖu gi÷a UE vµ m¹ng lâi. M¹ng lâi ph¸t yªu cÇu thiÕt lËp RAB th«ng qua b¶n tin yªu cÇu Ên ®Þnh RAB cña RANAP. Dùa vµo th«ng tin trong b¶n tin Ên ®Þnh RAB mµ RNC cã thÓ thiÕt lËp mét vËt mang v« tuyÕn míi cho UE sö dông hoÆc sÏ cÊu h×nh l¹i vËt mang ®ang tån t¹i. RNC sö dông hoÆc b¶n tin thiÕt lËp vËt mang v« tuyÕn hoÆc cÊu h×nh l¹i vËt mang v« tuyÕn ®Ó h­íng dÉn UE sö dông c¸c sãng mang míi hay lËp l¹i cÊu h×nh. UE tr¶ lêi b»ng b¶n tin hoµn thµnh thiÕt lËp vËt mang v« tuyÕn hoÆc b¶n tin hoµn thµnh cÊu h×nh l¹i vËt mang v« tuyÕn. Sau ®ã, RNC göi ®Õn MSC b¶n tin hoµn thµnh Ên ®Þnh RAB. Khi nµy, tån t¹i mét ®­êng vËt mang tõ UE ®Õn MSC. PhÇn cßn l¹i cña thñ tôc thiÕt lËp cuéc gäi gÇn gièng nh­ trong GSM. Nã liªn quan ®Õn c¸c b¶n tin b¸o chu«ng (Alerting), kÕt nèi vµ kh¼ng ®Þnh kÕt nèi ®­îc truyÒn ë b¸o hiÖu truyÒn trùc tiÕp. CÇn ph¶i chó ý r»ng, dÞch vô tiÕng vÉn lµ dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh. MÆc dï, th«ng tin tho¹i ®­îc ®ãng gãi ®Ó truyÒn qua giao diÖn v« tuyÕn vµ v× nã còng ®­îc ®ãng gãi ®Ó truyÒn qua giao diÖn Iub vµ Iu nªn cÇn thiÕt lËp mét vËt mang riªng trong thêi gian cã cuéc gäi thËm chÝ c¶ khi ph¸t kh«ng liªn tôc ®­îc tÝch cùc vµ c¸c gãi tho¹i ®ang kh«ng ®­îc ph¸t. 3.7.So s¸nh, ®¸nh gi¸ W-CDMA vµ CDMA2000 : 3.7.1.§iÓm gièng nhau : VÒ c¬ b¶n UTRA vµ cdma2000 ®Òu ®­îc thiÕt kÕ ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô cã tèc ®é truyÒn kh¸c nhau, lªn tíi 2Mbps tho¶ m·n yªu cÇu cña IMT-2000 cho m«i tr­êng ho¹t ®éng trong nhµ vµ ngoµi trêi. 3.7.2.Nh÷ng kh¸c biÖt chÝnh : C¸c kh¸c biÖt chÝnh vÒ kü thuËt gi÷a hai c«ng nghÖ W-CDMA vµ cdma2000 ®­îc cho trong b¶ng sau: Thuéc tÝnh cdma2000 W-CDMA M¹ng lâi Tèc ®é chip §ång bé PS §é dµi khung Tuú chän ®a sãng mang Bé m· tho¹i PhÇn mµo ®Çu ANSI - 41 3,6864Mcps cã 20 vµ 5ms cã M· ho¸ tèc ®é kh¶ biÕn cao cÊp (EVRC) ThÊp (v× dïng chung kªnh m· hoa tiªu) GSM MAP 3,84Mcps Kh«ng/ nh­ng lµ tuú chän 10ms Kh«ng, tr¶i phæ trùc tiÕp §a tèc ®é thÝch nghi (AMR) Cao (v× kh«ng dïng chung kªnh m· hoa tiªu) VÒ ®ång bé, WCDMA dïng dÞ bé ë chÕ ®é FDD, cßn ë chÕ ®é TDD c¸c tr¹m gèc ®­îc ph©n cÊp ®ång bé ® nÕu kh«ng cÇn roaming toµn cÇu th× kh«ng cÇn ®ång bé lµ tõ hÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu GPS (Global Positioning System). §iÒu nµy phÇn nµo t¹o cho hÖ thèng cã tÝnh ®éc lËp h¬n. Trong khi cdma 2000 b¾t buéc cÇn GPS ®Ó ®ång bé. VÒ tÝnh t­¬ng thÝch ng­îc víi m¹ng lâi 2G, W-CDMA ®­îc x©y dùng trªn c¬ së b¸o hiÖu m¹ng lâi GSM-MAP cßn cdma2000 trªn c¬ së IS-41 (m¹ng lâi cña IS-95 CDMA). Nh­ vËy, nhiÒu kh¶ n¨ng UTRA ®­îc chän bëi c¸c nhµ khai th¸c GSM, trong khi nhµ khai th¸c CDMA IS-95 chän cdma 2000. 3.7.3.Chó ý vÒ b¨ng tÇn : W-CDMA cã phæ trong phÇn b¨ng tÇn cña IMT-2000. Tuy nhiªn ë Ch©u ¢u vµ NhËt ®· cã hÖ thèng DECT vµ PHS chiÕm mét phÇn nhá phæ tÇn. PhÇn phæ tÇn cßn l¹i ®­îc sö dông cho W-CDMA víi b¨ng th«ng chuÈn sãng mang lµ 5MHz. cdma 2000 ë Mü tÇn sè cho 3G theo WRC' 92 ®· ®­îc ph©n chia hÕt cho dÞch vô PCS. Do ®ã cdma ®­îc thiÕt kÕ ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng chung víi IS -95 CDMA víi b¨ng th«ng c¬ së 1,25MHz. §Ó cung cÊp dÞch vô tèc ®é cao, cdma2000 ghÐp 3 kªnh 1,25MHz (CDMA ®a sãng mang) hoÆc còng cã thÓ tr¶i phæ trùc tiÕp trªn b¨ng th«ng 3,75MHz (1,25MHz x 3). 3.7.4.Nh÷ng ph¸t triÓn tiÕp : Tèc ®é chÝp cña UTRA ban ®Çu lµ 4,096Mcps ®· ®­îc thèng nhÊt gi¶m xuèng 3,84Mcps gÇn víi tèc ®é chÝp cña cdma2000 cho phÐp dÔ dµng chÕ t¹o m¸y ®Çu cuèi 2 chÕ ®é h¬n. Ng­êi ta cßn tiÕp tôc chuÈn ho¸ ®Ó W-CDMA vµ cdma 2000 ë pha tiÕo theo cã thÓ t­¬ng thÝch ng­îc víi c¶ hai lo¹i m¹ng lâi GSM-MAP vµ IS-41. Nh­ vËy viÖc chän UTRA hay cdma 2000 phô thuéc chÝnh vµo môc tiªu roaming toµn cÇu víi thÞ tr­êng lín h¬n vµ gi¶i ph¸p lµm cÊu tróc ®Çu cuèi còng nh­ m¹ng lâi ®¬n gi¶n h¬n. Tãm l¹i, cã thÓ nãi r»ng kh«ng thÓ kh¼ng ®Þnh c«ng nghÖ nµo ­u viÖt h¬n. Tuy nhiªn, tuú thuéc vµo h¹ tÇng s½n cã mµ viÖc dïng cdma 2000 hay W-CDMA sÏ thuËn lîi h¬n. MÆc dï c¸c tæ chøc chuÈn ho¸ vÉn tiÕp tôc cè g¾ng ®¹t ®­îc kh¶ n¨ng ®Êu nèi linh ho¹t gi÷a c¸c m¹ng lâi kh¸c nhau, W-CDMA vÉn thuËn lîi h¬n ®èi víi c¸c nhµ khai th¸c GSM hiÖn cã víi giao thøc m¹ng lâi GSM-MAP. Ng­îc l¹i, cdma2000 thuËn tiÖn cho viÖc n©ng cÊp tõ hÖ thèng cdma One (CDMA IS-95) hiÖn cã víi giao thøc m¹ng lâi ANSI-41. CHƯƠNG IV : NHẬN THỰC, CẤP PHÉP VÀ TÍNH CƯỚC TRONG MẠNG ALL_IP 4.1.KiÕn tróc m¹ng All-IP: Hinh 4.1:KiÕn tróc m¹ng 3GPP Release 5 Trong kiÕn tróc nµy toµn bé c¸c l­u l­îng trong m¹ng sÏ lµ l­u l­îng IP. LÊy vÝ dô mét cuéc gäi tõ thiÕt bÞ ®Çu cuèi cña m¹ng tíi m¹ng PSTN th× nã ph¶i chuyÓn qua m¹ng 3G theo d¹ng gãi vµ tõ GGSN cuéc gäi VoIP sÏ ®­îc ®Þnh tuyÕn qua IMS cã c¸c chøc n¨ng chuyÓn ®æi ®Ó tíi PSTN. Vïng IMS (IP Multimedia Subsystem) ®­îc x©y dùng trªn c¬ së giao thøc khëi ®Çu phiªn (SIP:Session Initiation Protocol) ë c«ng nghÖ VoIP vµ giao thøc DIAMETER. KiÕn tróc IMS cho phÐp xö lý tiÕng vµ gãi mét c¸ch thèng nhÊt trªn ®­êng truyÒn tõ UE ®Õn n¬i nhËn . ë ®©y xÈy ra sù hoµ nhËp hoµn toµn gi÷a tiÕng vµ sè liÖu , v× thÕ tiÕng chØ lµ mét d¹ng sè liÖu cã c¸c yªu cÇu QoS riªng . Sù hoµ nhËp nµy cho phÐp ph¸t triÓn nhiÒu dÞch vô tiªn tiÕn míi . Ngoµi ra viÖc sö dông SIP cho phÐp thùc hiÖn phÇn lín ®iÒu khiÓn dÞch vô ë UE chø kh«ng ph¶i ë m¹ng nhê vËy cã thÓ dÔ dµng h¬n trong viÖc kh¸ch hµng ho¸ c¸c dÞch vô ®Ó ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu ®a d¹ng dÞch vô cña thuª bao. H×nh 4.2:KiÕn tróc IMS trong mét Nutshell * IMS lµ mét lÜnh vùc míi cho dÞch vô IP trong ph©n hÖ gãi. * C¬ së c«ng nghÖ IP gåm c¸c nodes chÝnh sau: -SCSCF (Serving Call Session Controll Function) -ICSCF (Interrogating Call Session Controll Function) -PCSCF (Proxy Call Session Controll Function) -MRF (Media Resource Function) -MGCF (Media Gateway Controll Function) H×nh 4.3: KiÕn tróc cña HSS -BGCF (Breakout Gateway Controll Function) HSS : Home Subscriber Server 4.2.C¸c giao thøc sö dông trong kiÕn tróc AAA: 4.2.1.Giao thøc RADIUS: Giao thøc RADIUS cho phÐp sö dông mét m¸y chñ bªn ngoài ®Ó AAA cã thÓ truy nhËp và nhËn c¸c ®¸p øng. Giao thøc RADIUS dùa trªn m« h×nh client/server. Mét NAS ch¼ng h¹n m¸y chñ truy cËp Cisco AS5200 ho¹t ®éng nh­ là mét client cña RADIUS. Client chuyÓn th«ng tin ng­êi dïng cho mét m¸y chñ RADIUS ®­îc chØ ®Þnh và sau ®ã làm viÖc hái ®¸p. C¬ së d÷ liÖu RADIUS cã thÓ gåm hàng ngh×n th«ng tin cña ng­êi dïng cho viÖc b¶o mËt, truy cËp m¹ng, và b¶n ghi thanh to¸n, còng nh­ d÷ liÖu liªn quan ®Õn kÕt nèi kh¸c. H×nh 4.4:Mèi liªn hÖ AAA Client ®Õn m¸y chñ RADIUS §­îc thùc thi bëi mét sè nhà cung cÊp c¸c m¸y chñ truy cËp m¹ng, RADIUS t¨ng c­êng hç trî kh¸ch hàng mét c¸ch réng r·i, bao gåm ISPs. Cisco hç trî viÖc thùc thi mét sè m¸y chñ RADIUS ch¼ng h¹n nh­ là truy cËp ®Þa chØ (Access Registrar: AR) và m¸y chñ ®iÒu khiÓn truy cËp (Access Control Server :ACS). Giao thøc RADIUS mang th«ng tin nhËn thùc, cÊp phÐp và cÊu h×nh gi÷a NAS và m¸y chñ nhËn thùc RADIUS. Nh÷ng yªu cÇu và ®¸p øng ®­îc mang bëi giao thøc RADIUS ®­îc gäi lµ thuéc tÝnh cña RADIUS. C¸c thuéc tÝnh này cã thÓ là tªn ng­êi dïng, lo¹i dÞch vô … C¸c thuéc tÝnh này cung cÊp th«ng tin cÇn cho m¸y chñ RADIUS ®Ó x¸c thùc c¸c ng­êi dïng vµ ®Ó t¹o c¸c dÞch vô m¹ng ®· nhËn thùc cho chóng. Giao thøc RADIUS còng mang th«ng tin tÝnh c­íc gi÷a mét NAS và mét m¸y chñ tÝnh c­íc RADIUS. 4.2.2.Giao thøc DIAMETER : DIAMETER là mét khung c¶nh míi trong IETF cho m¸y chñ AAA thÕ hÖ sau. C¸c yªu cÇu cho DIAMETER ®­îc x¸c ®Þnh bëi Mobile IP ROAMOPS (c¸c ho¹t ®éng di chuyÓn) nhãm làm viÖc TR45.6, còng bëi c¸c c«ng nghÖ míi kh¸c mà cã mét nhu cÇu ®Ó cung cÊp nhËn thùc hoÆc cÊp phÐp tíi c¸c tài nguyªn m¹ng hoÆc ®Ó tÝnh c­íc cho ®¬n thanh to¸n cña viÖc sö dông tài nguyªn nh­ tho¹i ch¼ng h¹n. Giao thøc DIAMETER cung cÊp khung c¶nh cho mobile-IP, NASREQ, và ROAMOPS. Giao thøc DIAMETER kh«ng chó t©m vµo c¸c thiÕu sãt trong m« h×nh RADIUS. DIAMETER kh«ng sö dông cïng mét ®¬n vÞ d÷ liÖu víi giao thøc RADIUS, nh­ng nã l¹i lïi vÒ t­¬ng thÝch víi RADIUS t¹o ra sù dÔ dàng cho sù di tró. Sù kh¸c nhau chÝnh gi÷a DIAMETER và RADIUS là DIAMETER cho phÐp c¸c peers trao ®æi mét lo¹t c¸c b¶n tin. Dùa trªn DIAMETER RFC: “Kh¸i niÖm c¬ b¶n ë phÝa sau DIAMETER là ph¶i cung cÊp mét giao thøc c¬ së mà cã thÓ ®­îc më réng nh»m môc ®Ých cung cÊp nh÷ng dÞch vô AAA cho c¸c c«ng nghÖ truy cËp míi. Hiện nay, giao thøc chØ quan t©m ®Õn viÖc truy cËp Internet, c¶ hai trong PPP truyền thèng còng nh­ trong tài kho¶n m« h×nh ROAMOPS và Mobile IP”. DIAMETER hiÖn nay kh«ng ®­îc hç trî trong phÇn mÒm Cisco IOS. 4.2.3.So s¸nh RADIUS vµ DIAMETER : Sự kh¸c nhau gi÷a RADIUS và DIAMETER: Giao thøc DIAMETER t­¬ng thÝch víi RADIUS. DIAMETER là mét giao thøc AAA thÕ hÖ sau và v­ît qua c¸c sù thiÕu sãt RADIUS nh­ sau: §Æc ®iÓm Sù thiÕu sãt cña RADIUS Sù c¶i tiÕn cña DIAMETER H¹n chÕ cña thuéc tÝnh d÷ liÖu ChØ 1 byte ®· gi÷ cho ®é dài cña mét tr­êng d÷ liÖu (max 255) trong phÇn tiªu ®Ò thuéc tÝnh cña nã Gi÷ 2 bytes cho ®é dài cña nã cho mét tr­êng d÷ liÖu (max 16535) ThuËt to¸n truyÒn kh«ng hiÖu suÊt ChØ 1 byte là tr­êng nhËn d¹ng cho viÖc truyÒn l¹i. Giíi h¹n con sè này cña c¸c yªu cÇu cã thÓ ch­a quyÕt ®Þnh (max 255) Gi÷ 4 bytes cho môc ®Ých này (max 2^32) Kh«ng cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn luång tíi c¸c m¸y chñ Ho¹t ®éng trªn toàn UDP và kh«ng cã l­îc ®å chuÈn cho ®iÒu chØnh luång UDP L­îc ®å ®iÒu chØnh luång cña c¸c gãi UDP (Windowing scheme) Bản tin Ack End-to-end Client chê mét ®¸p øng thµnh c«ng hay thÊt b¹i sau mét yªu cÇu, nh­ng kh«ng biÕt là m¸y chñ cã nhËn ®­îc yªu cÇu hay kh«ng Client chê mét ®¸p øng thµnh c«ng hay thÊt b¹i hoÆc mét Ack cña yªu cÇu ®· nhËn bëi m¸y chñ Lo¹i bá c¸c gãi tin Gãi tin mà kh«ng chøa th«ng tin mong chê, hoÆc cã lçi là lo¹i bá. §©y cã thÓ làm cho client ho¹t ®éng nh­ là nÕu m¸y chñ kh«ng làm viÖc bëi v× nã kh«ng nhËn ®­îc mét ®¸p øng nào c¶. Sau ®ã nã sÏ cè g¾ng göi c¸c gãi tin tíi mét m¸y chñ thø cÊp M¸y chñ th«ng b¸o vÊn ®Ò client b»ng c¸ch göi mét b¶n tin error B¶o mËt hop by hop ChØ hç trî b¶o mËt hop by hop, mçi hop cã thÓ thay ®æi th«ng tin rÊt dÔ mà kh«ng thÓ ®­îc ghi dÊu vÕt gèc cña nã Hç trî b¶o mËt end-to-end mà ®¶m b¶o r»ng th«ng tin kh«ng bÞ thay ®æi mà kh«ng cã chó thÝch Kh«ng hç trî cho c¸c c©u lÖnh cña ng­êi dïng cô thÓ Hç trî c¸c thuéc tÝnh cô thÓ cña nhà cung cÊp nh­ng kh«ng hç trî c©u lÖnh cô thÓ cña nhà cung cÊp Hç trî m· lÖnh cô thÓ cña nhà cung cÊp 4.3.C¸c gi¶i ph¸p thùc hiÖn AAA: 4.3.1.Sö dông AAA truyÒn thèng : H×nh 4.3 cho thÊy viÖc sö dông ®Çu tiªn cña AAA: NhËn thùc và duy tr× b¶n ghi tÝnh c­íc cho mét ng­êi dïng quay sè theo kiÓu ®iÓm-tíi-®iÓm (PPP). Trong viÖc thùc thi này, th× mét ng­êi dïng quay sè mét sè ®iÖn tho¹i øng víi mét cæng trªn NAS t¹i m¹ng d÷ liÖu. Khi ID ng­êi dïng và mËt khÈu ®­îc ®Þnh d¹ng, th× m¸y chñ nh×n mét c¸ch néi h¹t t¹i c¬ së d÷ liÖu NAS hoÆc t¹o mét truy vÊn tíi mét m¸y chñ RADIUS ®· cÊu h×nh tr­íc ®Ó x¸c ®Þnh cho phÐp hay tõ chèi truy cËp vào m¹ng. NÕu ng­êi dïng ®­îc cÊp phÐp, th× m¸y chñ RADIUS göi mét cÊu h×nh hoÆc cÆp AV tíi NAS. H×nh 4.5:Thùc hiÖn AAA truyÒn thèng 4.3.2.Sö dông Mobile IP: Cã ba thành phÇn trong Mobile Ipv6, Mobiel Node (MN), Home Agent (HA) và Correspondent Node (CN), nh­ng kh«ng cã Foreign Agent (FA) trong kiÕn tróc này. Trong Mobile Ipv6, quy t¾c cña FA lµ thay thÕ cho bé ®Þnh tuyÕn. Khi MN m¹ng ngoài, th× MN sÏ ®­îc g¸n mét ®Þa chØ COA lÊy tõ c¸c th«ng tin qu¶ng b¸ bé ®Þnh tuyÕn, tù ®éng cÊu h×nh ®Þa chØ kh«ng cã tr¹ng th¸i hoÆc ®­îc quy ®Þnh bëi m¸y chñ DHCP, tù ®éng cÊu h×nh ®Þa chØ ®Çy ®ñ tr¹ng th¸i. [15][16][17][18]. 4.3.2.1.Ho¹t ®éng cña Mobile IPv6: ViÖc ®¨ng ký Home Agent: Khi mét MN khëi ®éng l¹i hoÆc t¹o mét liªn kÕt míi , nã sÏ t×m ra mét bé ®Þnh tuyÕn mÆc ®Þnh míi b»ng viÖc nhËn mét gi¸ trÞ ®øng tr­íc ®Þa chØ IP. Bé ®Þnh tuyÕn ®ang göi gi¸ trÞ ®øng tr­íc IP sÏ ®­îc cài ®Æt vào trong bé ®Þnh tuyÕn mÆc ®Þnh. MN sÏ nhËn mét ®Þa chØ IP míi b»ng c¸ch cÊu h×nh ®Çy ®ñ tr¹ng th¸i hoÆc kh«ng cã tr¹ng th¸i và ®Þa chØ míi nh­ là COA cña nã. Sau ®ã MN nhËn mét ®Þa chØ míi, nã sÏ ®¨ng ký COA cña nã víi HA trong liªn kÕt nhà. Khi HA nhËn gãi ®¨ng ký, cËp nhËt, nã sÏ làm míi l¹i phÇn ®Öm cña nã và göi mét gãi ACK cho MN. Sau ®ã, tÊt c¶ c¸c gãi tin cã ®Þa chØ COA này sÏ ®­îc göi cho MN trªn ®­êng liªn kÕt hiÖn t¹i. §Þnh tuyÕn tam gi¸c: Sau viÖc ®¨ng ký HA, khi CN muèn göi mét gãi tin cho MN. Nã sÏ göi mét gãi tin mang ®Þa chØ nhà MN. Khi HA ®· nhËn ®­îc gãi tin tõ CN th× nã ph¸t qu¶ng b¸ ®Ó kiÓm tra r»ng MN cã tån t¹i trong ®­êng link nhà hay kh«ng. NÕu MN tån t¹i trong link nhà, th× HA sÏ chuyÓn tiÕp gãi tin tíi MN hoÆc nã sÏ kiÓm tra bé ®Öm ®Ó t×m kiÕm COA cña MN. Mçi gãi tin ®· nhËn sÏ göi cho COA cña MN b»ng ®­êng hÇm ®­îc ®ãng gãi bëi IPv6. MN nhËn gãi tin tõ CN nã sÏ göi vÒ cho ®Þa chØ IP cña CN mà ®· ®Þa chØ trªn gãi tin. Gãi tin mà göi tr¶ vÒ sÏ kh«ng chuyÓn tiÕp bëi HA, nã sÏ ®­îc göi trùc tiÕp. V× vËy nÕu gãi tin xa CN hoÆc MN, th× c¸c gãi tin ®­îc ®Þnh tuyÕn tõ CN cho tíi HA, tõ HA tíi MN, tõ MN tíi CN. L­u l­îng ®Þnh tuyÕn này ®­îc gäi là §Þnh tuyÕn tam gi¸c. Sù tèi ­u tuyÕn ®­êng: §Ó tr¸nh viÖc ®Þnh tuyÕn tam gi¸c MN sÏ göi gãi tin cËp nhËt tíi nh÷ng CN. Sau khi nhËn gãi cËp nhËt CN cã thÓ làm míi l¹i phÇn ®Öm cËp nhËt cña nã. V× vËy nã cã thÓ göi gãi tin cho MN b»ng COA kh«ng cÇn chuyÓn tiÕp bëi HA. Qu¶n lý sù liªn kÕt: Khi mét MN ®· cÊu h×nh mét COA míi nh­ là COA s¬ cÊp cña nã, th× MN sÏ ®¨ng ký COA míi t¹i HA cña nã và CN. §Ó ch¾c ch¾n r»ng tÊt c¶ c¸c nót ®· nhËn gãi tin víi th«ng tin cña COA míi, th× nã göi gãi tin cËp nhËt liªn kÕt víi mét bit cña Ack mà muèn nhËn Ack liªn kÕt tõ c¸c nót ®ã. Cho ®Õn khi nhËn Ack liªn kÕt th× MN sÏ tiÕp tôc göi gãi tin cËp nhËt liªn kÕt. NÕu MN ®ã ®· nhËn gãi tin göi bëi CN vµ ®­îc chuyÓn tiÕp bëi HA, MN sÏ trùc tiÕp göi gãi cËp nhËt liªn kÕt tíi CN vµ cho phÐp CN cã thÓ göi gãi tin tíi MN trùc tiÕp.Tr­íc khi phÇn ®Öm liªn kÕt cho MN giíi h¹n , th× CN sÏ göi mét yªu cÇu liªn kÕt tíi MN và ®Ó làm t­¬i phÇn ®Öm liªn kÕt cña nã. Víi viÖc nhËn yªu cÇu liªn kÕt th× MN cã thÓ tr¶ lêi mét cËp nhËt liªn kÕt. Việc dò hoạt động: Khi MN ở xa một liên kết nhà, nó cần chọn một bộ định tuyến như là bộ định tuyến mặc định của nó và đã cấu hình một COA mới bởi bộ định tuyến này. Nếu MN không dò việc quảng bá của bộ định tuyến đối với một thời gian xác định nào đó, thì nó thừa nhận rằng bộ định tuyến không thể truy cập đến và quyết định chuyển tới một bộ định tuyến mới. Khi MN nhận một quảng bá của bộ định tuyến mới, thì nó gửi một cập nhật liên kết tới HA của nó và CN, giống như nó chuyển tới một liên kết khác và quảng bá COA mới của nó. 4.3.2.2.TiÖn Ých của Mobile IPv6: . MN đã gán một địa chỉ chung và ít nhất một COA. Trong Mobile IPv4 không đủ địa chỉ chung nhưng trong Mobile IPv6 thì có đủ địa chỉ IP chung dành cho việc gán địa chỉ. . Mobile IPv6 có thể sử dụng IPSec cho tất cả các yêu cầu về bảo mật, như việc nhận thực, bảo vệ tính cước và chống sự ăn cắp thông tin. . Việc tối ưu tuyến đường là một phần nhỏ của Mobile IPv6 để giảm băng thông sử dụng cho định tuyến tam giác. . Mobile IPv6 không cần cả DHCP và FA để cấu hình COA, MN có thể được gán bởi cấu hình tự động địa chỉ không trạng thái và kỹ thuật tìm ra neighbor. 4.3.2.3. AAA cho Mobile IP: Các clients đang sử dụng Mobile IP cần có các tính năng nhất định từ các dịch vụ AAA để bổ sung cho các yêu cầu đã được phân biệt trong kết nối với chức năng AAA cơ bản và những gì cần cho kết nối IP. Chúng ta coi MN như là một client và chú ý tới tác nhân ngoài (trong mobile IPv6). Đối với ứng dụng cho Mobile IP, mẫu thông thường được minh họa trên hình 4.4 [19][20] Đối với mobile IP, các máy chủ AAA và AAAH có các công việc chung như sau: . Cho phép nhận thực hoặc nhận thực lại đối với việc đăng ký mobile IP. . Cấp phép MN (mỗi khi nhận dạng của nó được tạo ra) để sử dụng ít nhất tài nguyên cho chức năng của mobile IP cộng thêm cả các dịch vụ khác đã yêu cầu bởi MN. . Khởi tạo tính cước cho việc sử dụng dịch vụ . Sử dụng các mở rộng giao thức AAA nhất định nào đó bao gồm cả bản tin đăng ký mobile IP như là một phần của dãy đăng ký mà khởi tạo được điều khiển bởi các máy chủ AAA. 4.3.3.ViÖc thùc thi AAA víi mobile IPv6 dùa trªn WLAN: 4.3.3.1. KiÕn tróc hÖ thèng: Khi người dùng di động đang sử dụng thiết bị cầm tay và di chuyển trong mạng WLAN, hệ thống quản lý mạng sẽ kiểm tra để cho phép hoặc không cho phép người dùng di động sử dụng tài nguyên Internet. Trong cấu trúc, chúng ta đã thêm giao thức AAA trong môi trường mobile IPv6 để thực hiện vài trò như là bộ điều khiển. Hình 4.5 cho thấy về kiến trúc thử nghiệm. Chúng ta biết rằng kiến trúc RADIUS đang sử dụng mô hình client server, vì vậy nên có một NAS trong mạng nhà và một máy phục vụ trong mạng ngoài. Nhưng RADIUS chỉ hỗ trợ IPv4 hiện tại, chỉ IPv4 mới có thể được dùng giữa máy chủ RADIUS và NAS/máy phục vụ cho việc liên kết. Như miêu tả trước đây, chúng ta cần một NAS trong môi trường IPv4, vì vậy chúng ta kết hợp NAS và HA như là một cấu trúc ngăn xếp song song. Khi các clients đã gửi yêu cầu cho NAS mà muốn máy chủ RADIUS kiểm tra tính hiệu lực nhận dạng của người dùng, và cho phép hay không cho phép sử dụng dịch vụ bằng bản tin trả lời từ máy chủ RADIUS. Vai trò của NAS sẽ được thay thế bởi máy phục vụ trong miền ngoài. Nếu nhà cung cấp muốn xử lý tính cước cho người dùng, thì nó có thể tính toán thời gian đăng nhập và ra khỏi (logout) bằng việc đọc dữ liệu đăng nhập từ máy chủ RADIUS. Từ [19] và [20] thì AAA đang thực hiện vài trò để giúp AAAH giảm bớt tải của việc nhận thực. Nhưng trong cấu trúc, chúng ta thừa nhận rằng tất cả các thành phần trong môi trường IPv6 đang cung cấp một số ngăn xếp song song như đã miêu tả từ trước. Mặc dù, có một số vấn đề trong kết nối giữa AAAL và AAAH nơi mà các gói tin IPv4 đi qua môi trường IPv6. Chúng ta có thể vượt qua vấn đề này bằng việc sử dụng NAT-PT trong định lý [21] và sau đó các gói IPv4 có thể đi qua môi trường IPv6 rất dễ. Nhưng khi chúng ta đang cố gắng để thực thi kỹ thuật này, thì hệ thống đã xẩy ra một số sự không ổn định. Có lẽ là nó xẩy ra do việc phần cứng phần mềm không tương thích, giống như khi chúng ta lập mô hình cấu trúc IPv6. Vì thế từ nay chúng ta sử dụng AAAL để thay thế vài trò của AAAH, nó có nghĩa là AAAL sẽ không chuyển tiếp gói tin tới AAAH mà từ máy phục vụ . AAAH và AAAL sẽ xử lý độc lập. Sau đó trong phần 4.3.3.2 sẽ không có bản tin đang gửi giữa AAAH và AAAL. Vì vậy, chúng ta phải cập nhật dữ liệu về người dùng tại cùng thời điểm trong AAAH và AAAL. H×nh 4.7:CÊu tróc giao thøc AAA kÕt hîp vµ Mobile IPv6 trong m¹ng WLAN 4.3.3.2. Luång b¶n tin (message flows): H×nh 4.8:Luång b¶n tin trong hÖ thèng nµy Sau khi MN đã nhận được thông tin quảng bá từ bộ định tuyến, nó muốn sử dụng tài nguyên trên Internet, thì phải gửi bản tin yêu cầu đăng ký tới NAS/HA. Khi NAS/HA đã nhận bản tin yêu cầu đăng ký từ MN, nó sẽ gửi bản tin xác thực tới AAAH. AAAH sẽ kiểm tra tên và mật khẩu người dùng của MN. Nếu cả tên và mật khẩu người dùng là đúng, thì nó sẽ gửi bản tin xác thực cho NAS/HA. Nếu tên và mật khẩu người dùng là sai, thì nó sẽ từ chối bản tin tới NAS/HA. NAS/HA đã nhận bản tin từ AAAH, nó sẽ gửi bản tin trả lời đăng ký tới MN để cho phép hoặc không cho phép MN sử dụng tài nguyên trên Internet dựa trên bản tin trả lời truy cập. Khi MN di chuyển tới miền ngoài và nhận quản bá từ bộ định tuyến. Nó sẽ gửi yều cầu đăng ký tới máy phục vụ. Máy phục vụ sẽ chuyển tiếp bản tin tới máy chủ AAA để kiểm tra nhận dạng của người dùng. Sau khi máy chủ AAA kiểm tra nhận dạng của người dùng, nó sẽ gửi kết quả bản tin tới HA. HA sẽ gửi bản tin trả lời đăng ký tới AAA server phụ thuộc vào kết quả của bản tin AAA. Sau khi nhận bản tin từ HA, máy chủ AAA sẽ chuyển tiếp kết quả tới máy phục vụ. Máy phục vụ sẽ gửi bản tin trả lời đăng ký tới MN. 4.4.Qu¶n lý AAA trªn internet cho m¹ng 3G vµ kh«ng d©y: 4.4.1.Giíi thiÖu: Hai hướng phát triển chính trong thị trường viễn thông là: Internet và sự di động. Internet có nghĩa đơn giản về cung cấp dữ liệu hiệu quả trong khi sự không di chuyển mà có thể truy cập đến mọi nơi. Sự phổ biến của các thiết bị di động tăng lên dựa trên công nghệ mà cho phép người dùng kết nối thiết bị của họ tới miền nhà và tăng cường khả năng truy cập đầy đủ tới Internet. Thông thường, các nhà cung cấp Internet, cung cấp truy cập mạng hoặc các dịch vụ Internet là khác nhau và có thể làm việc tương tác để cung cấp các dịch vụ không dây tới người dùng. Khái niệm AAA xuất hiện một cách cần thiết như một đáp ứng tới vấn đề này. Trong IETF, kiến trúc của việc nhận thực, cấp phép và tính cước AAA được định rõ và chuẩn hóa [22], [23] và [24]. Thông thường, một miền đã duyệt qua có thể không có thông tin đầy đủ để nhận thực một người dùng mà phải liên lạc với miền nhà để lưu thông tin của người dùng. Thông qua vấn đề này, sự kết hợp bảo mật đã được tạo ra giữa nhà và các nhà cung cấp và phải có sự liên hệ theo một cách nào đó trong việc nhận thực người dùng, việc cấp phép , yêu cầu các dịch vụ và tính cước cho việc sử dụng. Để được nhận thực trên Internet, thì một client cần phải đưa ra một yêu cầu tới máy chủ AAA đang sử dụng một giao thức AAA như là Radius [25] hoặc Diameter [26].Để rõ hơn, thì người dùng phải đưa ra nhận dạng truy cập mạng NAI có dạng là user@ realm. Phần thứ nhất nhận dạng NAI người dùng trong khi phần thứ hai liên quan đến thông tin miền nhà. Phần địa hạt sẽ được dùng bởi miền ngoài để định tuyến yêu cầu nhận thức tới đích của nó. Trong một mạng 3G UMTS thì một thuê bao di động cần phải đưa ra nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI) để được nhận dạng. IMSI cũng như các thông tin khác được đặt bên trong modul nhận dạng thuê bao toàn cầu (USIM) là một dạng thẻ thông minh. Bằng cách nhét một thẻ USIM trong đầu cuối UMTS, thì thuê bao có thể khởi tạo cuộc gọi và nhận cuộc gọi cũng như các dịch vụ đã thuê bao. 4.4.2.Khai b¸o vÊn ®Ò: Công nghệ WLAN có tốc độ cao trong việc truyền dữ liệu và có sự bổ sung khác của các mạng Cellular trong các điểm nóng hot spots. Một thuê bao GRPS hoặc UTMS tăng cường truy cập tới Internet ở một nơi công cộng như ở sân bay hoặc khách sạn thì sẽ nhận được một kết nối dễ dàng để truy cập tới các dịch vụ Internet. Các yêu cầu chính có thể phải đối mặt trong một trường hỗn tạp là phải nhận thực một người dùng GPRS/UMTS khi đang truy cập một mạng WLAN và trên mạng khác để định tuyến thông tin thanh toán liên quan tới việc sử dụng các dịch vụ nội hạt giữa WLAN và mạng tế bào. Một vấn đề nữa cần phải nói đến là cách quản lý việc nhận thực của các dịch vụ khi một người dùng đang di chuyển giữa WLAN và mạng 3G. Trong số yêu cầu đã phân biệt trên, thì chỉ có việc nhận thực và cấp phép hoạt động cũng như quá trình di chuyển sẽ được xử lý tại đây. Như đối với việc tính cước, một cách để đạt được nó có thể được tìm thấy trong [27]. 4.4.3.KÕ ho¹ch gi¶i ph¸p: Giải pháp gồm có việc giới thiệu IMSI như là một phần của NAI trong giai đoạn xác thực WLAN. Máy chủ AAA yêu cầu nhận thực đã được gửi đến, sẽ điều khiển định tuyến yêu cầu tới mạng tế bao. Cuối cùng là một cơ sở hạ tầng IP đang cung cấp các dịch vụ đa phương tiện tới các người dùng truy cập mạng thông qua các công nghệ WLAN hoặc 3G. Cơ sở hạ tầng AAA có các tính năng sau đây: · Nó cho rằng nhà cung cấp mạng và nhà cung cấp dịch vụ là khác nhau mà đây là trường hợp tổng quát trong thế giới thực. Ví dụ về các nhà cung cấp dịch vụ hàng cafe. · Chỉ một máy chủ AAA được sử dụng trong cơ sở hạ tầng này để xác thực các người dùng WLAN và các thuê bao 3G. Đối với truy cập WLAN, thì chuẩn IEEE 802.1x được dùng cho việc nhận thực và cấp phép người dùng cuối. Giao thức này là dựa trên EAP. Trong 3G, kỹ thuật nhận thực UMTS AKA được dùng cho việc cấp phép truy cập mạng. AKA được dùng trong EAP mà cho phép sử dụng của kỹ thuật xác thực 3G trong ngữ cảnh của công nghệ WLAN và IEEE 802.1x. · Từ khi truy cập có thể thông qua mạng WLAN hoặc mạng 3G để sử dụng NAI và IMSI . Xác nhận truy cập trong trường hợp này có dạng user@realm mà thuộc tính user liên quan tới IMSI như đã phân biệt trong [28]. Máy chủ AAA nội hạt cần để nhận ra IMSI trong khi đi qua NAI và chuyển tiếp yêu cầu tới đúng đích · Các dịch vụ đa phương tiện đã yêu cầu được điều khiển thông qua SIP. Để truy cập tới các dịch vụ đó thì người dùng cần phải được nhận thực tới Proxy SIP nội hạt qua HTTP Digest hoặc kỹ thuật nhận thực nào khác · Cơ sở hạ tầng phát triển cũng nhằm mục đích cung cấp các dịch vụ không dây khi người dùng di chuyển từ một mạng nọ sang mạng kia. Trong môi trương hỗ tạp, thì mối quan hệ giữa các máy chủ AAA trong nhà và các miền ngoài là cần thiết. 4.4.3.1. M« h×nh miÒn duy nhÊt: H×nh 4.9:CÊu tróc AAA Volute Mô hình miền duy nhất là trường hợp liên quan tới nhận thực một người dùng đối với cơ sở hạ tầng AAA của Evolote mà không cần di chuyển tới mạng khác. Kiến trúc đáp ứng được miêu tả trên hình 4.9 dưới đây: Nói một cách ngắn gọn là sử dụng kiến trúc AAA Evolute, một người dùng vào mạng khách và đưa ra nhận dạng của mình đang sử dụng các kỹ thuật AAA đã hỗ trợ. Dựa trên các thông tin nhận dạng của người dùng, mạng có thể xác định mạng nhà của người dùng và liên lạc với mạng nhà thông qua cơ sở hạ tầng AAA. Trong trường hợp mạng nhà đang sử dụng các giao thức AAA khác mạng ngoài thì sau đó một gateway được cung cấp để biên dịch giữa hai giao thức. Như đã miêu tả trên hình 4.7, một người sử dụng mong muốn truy cập các dịch vụ đã cung cấp bởi mạng ngoài và cho nhà cung cấp nhận dạng địa chỉ mạng của nó (NAI). Nhận dạng này được chuyển tới từ máy chủ AAA. · Nếu NAI chứa một IMSI, thì sau đó yêu cầu truy cập được chuyển tiếp tới một gateway mà biên dịch yêu cầu AAA vào trong giao thức AAA 3G tương đương. Gateway này có thể được cấu hình trước hoặc có thể được tìm kiếm tự động thông qua dịch vụ môi giới. o. Yêu cầu truy cập sau đó được chuyển tiếp trên tín hiệu SS7 tới một mạng 3G khác (mạng nhà của người dùng). o. Sự trả lời yêu cầu được chuyển tiếp trở về người dùng trên toàn gateway. · Trong trường hợp NAI không bao gồm IMSI thì máy chủ AAA sẽ cố gắng để liên lạc với mạng nhà của người dùng như đã nhận dạng bởi NAI trên cơ sở hạ tầng AAA, 4.4.3.2. M« h×nh di chuyển: Chúng ta giả thiết rằng người dùng cuối cùng đã tăng cường truy cập tới mạng Internet thông qua cơ sở hạ tầng AAA của Evolute và mong muốn chuyển tới một mạng khác nữa. Dựa trên miền nhà của người dùng, thì có hai trường hợp xảy ra: người dùng có thể liên lạc với một người điều hành 3G hoặc có thể có một thoả thuận với ISP(Internet Service Provider). a. Viễn cảnh người dùng 3G: Trong viễn cảnh này, một thuê bao 3G vào mạng WLAN. Để nhận thực và cấp phép người dùng, thì HLR của nhà cung cấp tại nhà 3G cần được liên hệ. Viễn cảnh này là như hình 4.10 sau đây: · Người dùng khởi động thiết bị di động của họ và liên hệ AP(Access Point) sử dụng chuẩn 802.1x · AP liên hệ với máy chủ AAA · Máy chủ AAA kiểm tra nhà cung cấp tại nhà của người dùng và liên hệ với máy chủ AAA của nhà cung cấp. Trong khi nhà cung cấp tại nhà là nhà cung cấp 3G, thì nó cung cấp chỉ một gateway HLR/AAA · Gateway AAA/HLR liên hệ với HLR để nhận thực người dùng · Xác thực dữ liệu đi qua tất cả đường quay lại AP · Trong trường hợp thủ tục AAA thành công, thì người dùng nhận IP truy cập và được gán một tác nhân nhà tự động DHA · Trong trường hợp người dùng muốn dùng SIP dựa trên các dịch vụ, thì người đó cần phải xác thực với proxy SIP nội hạt và lần lượt liên hệ với máy chủ AAA , những liên hệ với máy chủ AAA của nhà cung cấp tại nhà trong như là xác thực truy cập IP. (chú ý rằng nhà cung cấp tại nhà SIP và nhà cung cấp tại nhà mạng có thể là khác nhau, hình 4.8(bên trái) cho rằng chúng giống nhau) H×nh 4.10:Thuª bao 3G trong m¹ng WLAN(tr¸i) vµ ng­êi sö dông di chuyÓn ®Õn m¹ng 3G(ph¶i) Bước tiếp theo, xem hình 4.10 (bên phải), người dùng di chuyển tới mạng 3G. Ở đây, một lần nữa người dùng cần phải xác thực bản thân của họ (chúng ta giả thiết rằng không có mối quan hệ trực tiếp giữa nhà cung cấp không dây trước và nhà cung cấp 3G này) · Người dùng liên lạc với máy chủ AAA, ví dụ: VLR của mạng 3G đang sử dụng công nghệ xác thực nội hạt (AKA UMTS) · VLR liên hệ HLR · Người dùng cũng cần để thông báo cho DHR về vị trí mới của nó (địa chỉ IP) để tất cả các luồng đã bắt đầu sẽ vẫn chạy mà không bị tắt. · Luồng mới sẽ được bắt đầu địa chỉ mới để khi tất cả luồng đã khởi tạo mà thông qua DHR sẽ kết thúc liên kết tại DHR và có thể được xóa. b. Viễn cảnh người sử dụng ISP Một người dùng ISP là người có một ISP như là nhà cung cấp tại nhà của anh ta (ISP có thể là một nhà cung cấp mạng, một nhà cung cấp ứng dụng như là yahoo). Trên hình 4.11 (bên trái), người dùng bắt đầu thiết bị di động của anh ta trong mạng WLAN · Người dùng liên hệ bộ định tuyến truy cập đang sử dụng công nghệ xác thực nội hạt (802.1x) · Điểm truy nhập liên lạc với máy chủ AAA · Máy chủ AAA kiểm tra nhà cung cấp tại nhà của người dùng và liên lạc máy chủ AAA của nhà cung cấp ứng dụng · Máy chủ AAA gửi dữ liệu nhận thực đi qua tất cả các đường quay trở về AP · Trong trường hợp thủ tục AAA thành công người dùng có sự truy cập IP và được gán một tác nhân nhà tự động · Trong trường hợp người dùng muốn dùng các dịch vụ SIP, thì anh ta cần phải xác thực với proxy SIP nội hạt mà nó liên hệ với máy chủ AAA, mà liên hệ với máy chủ AAA của nhà cung cấp tại nhà trên cùng một đường như xác thực truy cập IP (chú ý rằng nhà cung cấp tại nhà SIP và nhà cung cấp tại nhà IP có thể là khác nhau, hình 4.11 (bên trái) cho rằng chúng giống nhau) H×nh 4.11:Sö dông ISP trong m¹ng WLAN(tr¸i) vµ sö dông ISP trong m¹ng 3G Trên hình 4.11 (phải) người dùng di chuyển tới một mạng 3G · Người dùng liên hệ với máy chủ AAA, ví dụ: VLR, của mạng 3G đang sử dụng công nghệ xác thực (AKA UMTS) · VLR liên hệ với HLR của nhà cung cấp tại nhà (ở đây nó là HLR/AAA gateway), mà liên hệ với máy chủ AAA của ISP · Người dùng cũng cần thông báo cho DHR về vị trí mới của nó (địa chỉ IP) để làm cho tất cả luồng đã bắt đầu sẽ vẫn hoạt động mà không bị tắt. Luồng mới sẽ được bắt đầu với địa chỉ mới để làm cho khi tất cả luồng đã khởi tạo thông qua DHR được kết thúc, liên kết tại DHR có thể được xóa. Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu