Hành trình từ GSM lên 3G

øc tõ m· c(D)= a(D).Dn-k + b(D) C¸c ®a thøc t¹o m· ®­îc sö dông ë hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba ®Ó tÝnh to¸n c¸c CRC cã thÓ lµ: gCRC24(D) = D24 + D23+ D6+D 5+ D +1 gCRC16(D) = D16+ D12+ D5 +1 gCRC12(D) = D12 + D11+ D3 + D2+D +1 gCRC8(D) = D8 + D7+ D4 + D3 + D + 1 4.2.2. M· xo¾n. ë m· xo¾n mét khèi n bÝt m· ®­îc t¹o ra kh«ng chØ phô thuéc vµo k bit b¶n tin ®Çu vµo mµ cßn phô thuéc vµo c¸c bit b¶n tin cña c¸c khèi tr­íc ®ã. M· xo¾n ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c th«ng sè sau: - Tû lÖ m·: r = k/n - §é dµi h÷u h¹n k (phô thuéc vµo sè phÇn tö nhí cña thanh ghi dÞch t¹o nªn bé m· ho¸). Mét bé m· ho¸ xo¾n gåm mét thanh ghi dÞch t¹o thµnh tõ c¸c phÇn tö nhí, c¸c ®Çu ra cña c¸c phÇn tö nhí ®­îc céng víi nhau theo mét qui luËt nhÊt ®Þnh ®Ó t¹o nªn c¸c chuçi m·, sau ®ã c¸c chuçi nµy ®­îc ghÐp xen víi nhau t¹o chuçi m· ®Çu ra. 4.2.3.M· ho¸ Turbo. Bé m· ho¸ Turbo gåm hai bé m· ho¸ xo¾n hÖ thèng håi quy RSC1, RSC2 vµ mét bé ®an xen bªn trong. 4.2.4. §an xen trong W-CDMA §an xen ®­îc thùc hiÖn trªn nguyªn t¾c lµ luång ký hiÖu ph¸t ®­îc viÕt vµo mét ma trËn nhí gåm c¸c hµng vµ c¸c cét theo tr×nh tù ph¸t, sau ®ã ®­îc ®äc ra tõ ma trËn nµy theo c¸c ®Þa chØ ®­îc x¸c ®Þnh bëi mét qui ®Þnh nµo ®ã ®Ó ®¶m b¶o viÖc ho¸n vÞ vÞ trÝ c¸c ký tù. 4.3. §a truy nhËp ph©n chia theo m· tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp (DS-CDMA). HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba ®­îc x©y dùng chñ yÕu trªn c«ng nghÖ CDMA. Tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp (DS SS ) lµ kü thuËt xö lý sè quan träng ®­îc sö dông cho hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA.Trong phÇn nµy ta sÏ xÐt nguyªn lý chung cña kü thuËt nµy. 4.3.1. Nguyªn lý DS-CDMA. a) M¸y ph¸t b)M¸y thu H×nh 3.6. M« h×nh hÖ thèng DS-CDMA S¬ ®å khèi hÖ thèng DS-CDMA ®iÓn h×nh ®­îc cho ë h×nh 3.6 Cã k tÝn hiÖu ph¸t ®ång thêi ®Õn m¸y thu. Mçi tÝn hiÖu ph¸t ®­îc g¾n mét chØ sè i, i = 1,2,3...,k. D¹ng sãng sè liÖu c¬ sè hai (±)bk(t) lµ hµm chö nhËt cã biªn ®é +1 hay -1 vµ cã thÓ ®æi dÊu sau Tb gi©y. D¹ng sãng tr¶i phæ (±) ck(t) còng cã h×nh ch÷ nhËt, nh­ng nã tuÇn hoµn vµ cã tèc ®é cao h¬n nhiÒu so víi tèc ®é bit sè liÖu. Ta coi r»ng thêi gian mét bit sè liÖu (Tb gi©y) chøa ®óng mét chu kú (N chip) m· tr¶i phæ sao cho tèc ®é chip b»ng N/Tb = 1/Tc, trong ®ã Tc lµ thêi gian chip hay chu kú chip. V× thÕ tèc ®é chip gÊp N lÇn tèc ®é bit (1/Tb). Thùc chÊt, do d¹ng sãng sè liÖu ®­îc ®iÒu chÕ ë d¹ng sãng tr¶i phæ vµ sãng mang, nªn sãng tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp cho tÝn hiÖu i lµ: Si (t) = bi(t).ci(t).Acos(2Pfct + Æi) Trong ®ã: víi Eb lµ n¨ng l­îng bit vµ p lµ c«ng suÊt trung b×nh, i = 1,2,...,k , ci(t) lµ m· tr¶i phæ l­ìng cùc nhËn hai gi¸ trÞ + 1 vµ -1 cã tèc ®é chip Rc >> Rb, Tb>> Tc víi Tb= NTc vµ lµ chu kú cña chuçi chip. C¸c m· ci(t) trùc giao víi nhau vµ tho· m·n ®iÒu kiÖn: C«ng suÊt trung b×nh cña s(t) b»ng P vµ ta coi r»ng tÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu thu ®­îc ®Òu cã c«ng suÊt nh­ nhau. Gi¶ thiÕt nµy ®óng nÕu cã thÓ ®iÒu khiÓn ®éng c«ng suÊt cho tÊt c¶ c¸c ®Çu cuèi. Th«ng sè Φk lµ pha cña sãng mang. V× tÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu ph¸t lµ dÞ bé, còng cÇn cã th«ng sè trÔ tk trong m« h×nh. T¹p ©m n(t) lµ t¹p ©m tr¾ng. TÊt c¶ k tÝn hiÖu ph¸t trÔ vµ t¹p ©m céng víi nhau ë m¸y thu. Ta xÐt qu¸ tr×nh thu tÝn hiÖu ë m¸y thu thø nhÊt. TÝn hiÖu nhËn ®­îc tõ ®Çu vµo cña m¸y thu thø nhÊt ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: r(t) = s1 (t) + NÕu kh«ng xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña t¹p ©m (vµ ®Ó ®¬n gi¶n ta bá qua suy hao ®­êng truyÒn) vµ gi¶ sö m· PN néi cña m¸y thu nµy ®· ®ång bé víi m¸y thu nhËn ®­îc tõ phÝa ph¸t, ta ®­îc ®Çu ra cña bé nh©n nh­ sau: Nh­ vËy sau khi nh©n tÝn hiÖu cña luång 1 sÏ ®­îc gi¶i tr¶i phæ, cßn tÝn hiÖu cña c¸c luång bÝt sÏ kh«ng d­îc gi¶i tr¶i phæ. 4.3.2. §ång bé m· ViÖc ®ång bé lµ t¹o ra ë m¸y thu mét chuçi PN lµ b¶n sao vµ ®ång bé víi chuçi PN thu ®­îc. §ång bé m· cho phÐp m¸y thu t¸ch ra th«ng tin h÷u Ých bk(t). §ång bé bao gåm hai giai ®o¹n lµ b¾t m· vµ b¸m m·. 4.4. §iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ chuyÓn giao. 4.4.1. §iÒu khiÓn c«ng suÊt. §iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh lµ ®Æc tÝnh chÝnh ë c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA, nhÊt lµ ë ®­êng lªn. ThiÕu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, mét MS ph¸t c«ng suÊt lín sÏ chÆn toµn bé c¸c MS kh¸c trong «. H×nh 3.7. §iÒu khiÓn c«ng suÊt ë CDMA C¸c MS1 vµ MS2 lµm viÖc ë cïng mét tÇn sè nh­ng sö dông c¸c m· tr¶i phæ kh¸c nhau ë BTS. MS1 ë xa BTS h¬n so víi MS2. V× thÕ suy hao ®­êng truyÒn ®èi víi MS1 sÏ cao h¬n so víi MS2. NÕu kh«ng cã biÖn ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®Ó hai MS t¹o ra møc thu nh­ nhau ë BTS th× MS2 cã thÓ g©y nhiÔu lín cho MS1 vµ nh­ vËy cã thÓ chÆn mét bé phËn lín « dÉn ®Õn hiÖu øng xa gÇn ë CDMA lµm gi¶m dung l­îng hÖ thèng. 4.4.2. ChuyÓn giao mÒm vµ mÒm h¬n Còng nh­ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt chuyÓn giao mÒm vµ mÒm h¬n cÇn ph¶i cã ë c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng xa gÇn. Khi MS tiÕn s©u vµo vïng phñ sãng cña « l©n cËn mµ kh«ng ®­îc BTS cña « nµy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, nã sÏ g©y nhiÔu lín cho c¸c MS trong « nµy. ChuyÓn giao cøng cã thÓ tr¸nh ®­îc ®iÒu nµy nh­ng cã thÓ x¶y ra hiÖn t­îng xa gÇn ë thêi gian trÔ. V× thÕ cïng víi ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, c¸c chuyÓn giao mÒm vµ mÒm h¬n lµ c«ng cô quan träng ®Ó gi¶m nhiÔu ë CDMA. 4.4.2.1. ChuyÓn giao mÒm H×nh 3.8. ChuyÓn giao mÒm ChuyÓn giao mÒm x¶y ra gi÷a hai hay nhiÒu « hay hai ®o¹n « thuéc hai BTS kh¸c nhau ( H×nh 3.8 chØ minh ho¹ cho hai BTS). MS ph¸t ®Õn vµ thu tõ hai BTS nµy ®ång thêi . Trong khi chuyÓn giao mÒm MS ë vïng chång lÊn vïng phñ cña hai ®o¹n « thuéc hai tr¹m gèc kh¸c nhau. MS thu ®ång thêi th«ng tin cña ng­êi sö dông tõ c¸c BTS vµ kÕt hîp chóng ®Ó cã ®­îc th«ng tin tèt nhÊt. ë ®­êng lªn th«ng tin ph¸t ®i tõ MS ®­îc c¸c BTS thu l¹i råi chuyÓn ®Õn RNC ®Ó ®­îc kÕt hîp chung. Trong tr­êng hîp chuyÓn giao mÒm. C¸c BTS ph¸t lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt 4.4.2.2.ChuyÓn giao mÒm h¬n H×nh 3.9. ChuyÓn giao mÒm h¬n H×nh 3.9 biÓu diÔn tr­êng hîp chuyÓn giao mÒm h¬n. ChuyÓn giao mÒm h¬n x¶y ra gi÷a hai hay nhiÒu ®o¹n « thuéc cïng mét BTS. Trong khi chuyÓn giao mÒm h¬n MS ë vïng chång lÊn gi÷a hai vïng phñ cña hai ®o¹n « cña BTS . Th«ng tin gi÷a MS vµ BTS x¶y ra ®ång thêi trªn hai kªnh cña giao diÖn v« tuyÕn v× vËy cÇn sö dông hai m· kh¸c nhau ë ®­êng xuèng ®Ó MS cã thÓ ph©n biÖt ®­îc hai tÝn hiÖu. Phô thuéc « vµ phñ sãng, cã thÓ x¶y ra chuyÓn giao mÒm vµ mÒm h¬n ®ång thêi. 4.4.3. ChuyÓn giao cøng. ChuyÓn giao cøng cã thÓ x¶y ra trong mét sè tr­êng hîp nh­: chuyÓn giao tõ mét « nµy sang « kh¸c khi hai « cã tÇn sè sãng mang kh¸c nhau hoÆc tõ mét « nµy sang « kh¸c khi c¸c « nµy ®­îc nèi ®Õn hai RNC kh¸c nhau vµ kh«ng tån t¹i giao diÖn Iur gi÷a hai RNC nµy. W-CDMA còng hç trî c¶ chuyÓn giao cøng ®Õn GSM. §iÒu nµy lµ cÇn thiÕt khi triÓn khai W-CDMA c¸c thuª bao W-CDMA cã thÓ ph¶i sö dông GSM ë c¸c vïng W-CDMA ch­a kÞp phñ sãng. 5. Líp vËt lý cña W-CDMA 5.1. Më ®Çu. Líp vËt lý ¶nh h­ëng lín lªn sù phøc t¹p cña thiÕt bÞ vÒ mÆt ®¶m b¶o kh¶ n¨ng xö lý b¨ng tÇn c¬ së cÇn thiÕt ë tr¹m gèc vµ tr¹m ®Çu cuèi. C¸c hÖ thèng thÕ hÖ ba lµ c¸c hÖ thèng b¨ng réng, v× thÕ cÇn thiÕt kÕ líp vËt lý ®¶m b¶o tÝnh linh ho¹t cho c¸c dÞch vô t­¬ng lai. Líp vËt lý ë W-CDMA do sö dông c«ng nghÖ CDMA nªn rÊt kh¸c víi líp vËt lý ë GSM vµ GPRS. Ngoµi ra tæ chøc c¸c kªnh ë líp nµy cñng phøc t¹p h¬n thÕ hÖ 2 rÊt nhiÒu. 5.2. Tr¶i phæ vµ ngÉu nhiªn ho¸ ë c¸c kªnh vËt lý. H×nh 3.10. Quan hÖ gi÷a tr¶i phæ vµ ngÉu nhiªn ho¸ W - CDMA sö dông tr¶i phæ ë tèc ®é 3,84 Mchip/s. Mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng ngoµi viÖc ph©n biÖt c¸c UE cßn ph¶i ph©n biÖt c¸c kªnh vËt lý, c¸c BTS. W- CDMA thùc hiÖn c¸c yªu cÇu nµy b»ng tr¶i phæ vµ ngÉu nhiªn ho¸. §Çu tiªn c¸c kªnh kh¸c nhau cña mét UE (hay mét BTS) ®­îc tr¶i phæ b»ng c¸c m· ®Þnh kªnh ë tèc ®é chip 3,84 Mchip/s. Sau ®ã c¸c kªnh kÕt hîp víi nhau ë bé céng tæng vµ sau ®ã ®­îc ngÉu nhiªn ho¸ b»ng mét m· ngÉu nhiªn ho¸ phøc cã cïng tèc ®é chip 3,84Mchip/s riªng cho c¸c UE vµ BTS. M· ®Þnh kªnh tr¶i phæ luång tÝn hiÖu kªnh v× thÕ lµm t¨ng tèc ®é réng b¨ng tÇn, cßn m· ngÉu nhiªn ho¸ cã cïng tèc ®é chip thùc hiÖn ngÉu nhiªn ho¸ sau tr¶i phæ nªn kh«ng lµm t¨ng tèc ®é réng b¨ng tÇn. T¹i ®Çu thu, tr­íc trªn kªnh tÝn hiÖu tæng ®­îc gi¶i ngÉu nhiªn b»ng mét m· t­¬ng øng víi UE hoÆc BTS sau ®ã c¸c luång sè kªnh ®­îc ®­a qua c¸c bé gi¶i tr¶i phæ ®Ó ®­îc gi¶i tr¶i phæ b»ng c¸c m· ®Þnh kªnh t­¬ng øng. Nh­ vËy nhiÒu ng­êi sö dông cã thÓ sö dông chung c¸c m· ®Þnh kªnh. B¶ng sau tæng kÕt chøc n¨ng cña c¸c m· ®Þnh kªnh vµ ngÉu nhiªn ho¸ ë ®­êng xuèng vµ ®­êng lªn. 5.3.C¸c m· ®Þnh kªnh. C¸c m· ®Ó ®Þnh kªnh vµ tr¶i phæ ë giao diÖn v« tuyÕn ®­îc x©y dùng trªn c¬ së kü thuËt hÖ sè tr¶i phæ kh¶ biÕn trùc giao (OVSF = Orthogonal Variable Spreading Factor ). ViÖc sö dông OVSF cho phÐp thay ®æi c¸c hÖ sè tr¶i phæ kh¸c nhau vµ ®¶m b¶o tÝnh trùc giao gi÷a c¸c m· tr¶i phæ cã ®é dµi kh¸c nhau. C¸c m· ®­îc chän tõ c©y m·. §Þnh nghÜa ®èi víi cïng mét c©y m· cã nghÜa lµ: TruyÒn dÉn tõ mét nguån, tõ hoÆc mét UE hoÆc mét BTS, mét c©y m· ®­îc sö dông cïng víi mét m· ngÉu nhiªn ho¸ ë ®Ønh c©y. NghÜa lµ c¸c UE vµ c¸c BTS kh¸c nhau cã thÓ sö dông c¸c c©y m· hoµn toµn ®éc lËp víi nhau, kh«ng cÇn thiÕt ph¶i kÕt hîp sö dông tµi nguyªn c©y m· gi÷a c¸c UE vµ BTS kh¸c nhau. H×nh 3.11.CÊu tróc c©y cña m· ®Þnh kªnh C¸c m· ®Þnh kªnh ë s¬ ®å trªn ®­îc ký hiÖu lµ Cch, SF, k, trong ®ã ch (channel) lµ kªnh, SF (Spreading Factor) lµ hÖ sè tr¶i phæ lµ tû sè cña tèc ®é tr¶i phæ chia cho tèc ®é ký hiÖu cña tÝn hiÖu ®­a lªn tr¶i phæ vµ nã còng b»ng chu kú (®é dµi) cña chuçi tr¶i phæ. Mçi c©y m· ®­îc x¸c ®Þnh bëi mét m· ngÉu nhiªn ho¸ nhËn d¹ng BTS hoÆcUE. Ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh m· ®Þnh kªnh ®­îc x©y dùng trªn c¬ së ma trËn Hadamard nh­ sau: Gi¸ trÞ ngoµi còng bªn tr¸i trong tõng tõ m· ®Þnh kªnh lµ chip ®­îc truyÒn ®Çu tiªn. §Ó ®¶m b¶o tÝnh trùc giao gi÷a c¸c m· trong mét c©y m· cÇn ®¶m b¶o quy ®Þnh sau cho viÖc chän m· ®Þnh kªnh ë cïng mét c©y m· (cïng mét BTS hoÆc EU): chØ cã thÓ sö dông mét m· khi vµ chØ khi kh«ng cã m· nµo kh¸c ®­îc sö dông ë cïng « n»m trªn ®­êng dÉn tõ m· nµy ®Õn gèc c©y hoÆc ë c©y con phÝa d­íi m· nµy. C¸c m· trùc giao ®­êng xuèng trong mét tr¹m gèc ®­îc qu¶n lý bëi bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC) trong m¹ng. C¸c m· ngÉu nhiªn ho¸ M· ngÉu nhiªn ®­êng lªn. §­êng lªn sö dông c¸c m· ngÉu nhiªn dµi vµ ng¾n chu kú 10ms ®Ó ph©n biÕt c¸c UE kh¸c nhau. C¸c m· dµi ®­îc c¾t ng¾n ®Ó phï hîp víi khung 10ms. ë tèc ®é chip 38,4 Mchip/s ®o¹n c¾t ng¾n nµy chøa 38400 chip. §é dµi m· ng¾n lµ 256 chip. C¶ hai hä m· ®Òu chøa hµng triÖu m· v× thÕ kh«ng cÇn quy ho¹ch m· ®­êng lªn. M· ngÉu nhiªn ho¸ dµi ®­êng lªn. M· nµy lµ m· dµi d¹ng phøc Slong,n ®­îc t¹o ra tõ hai chuçi ngÉu nhiªn dµi Clong, 1,n vµ Clong, 2,n theo quan hÖ sau: [] Lµm trßn ®Õn sè nguyªn thÊp h¬n gÇn nhÊt. M· ngÉu nhiªn ®­êng xuèng: §­êng xuèng sö dông m· ngÉu nhiªn dµi ®­îc c¾t ng¾n cho phï hîp víi ®é dµi khung 10ms ®Ó ph©n biÖt c¸c BTS kh¸c nhau ë tèc ®é chip 3,84 Mchip/s ®o¹n c¾t ng¾n nµy chøa 384000 chip. 5.4. C¸c kªnh vËt lý ®­êng lªn vµ ®­êng xuèng C¸c kªnh vËt lý lµ c¸c kªnh mang th«ng tin sè liÖu cña ng­êi sö dông vµ th«ng tin ®iÒu khiÓn. 5.4.1 - C¸c kªnh vËt lý ®­êng lªn Mét kªnh vËt lý ®­êng lªn ®­îc coi lµ tæ hîp cña tÇn sè, m· ngÉu nhiªn, m· ®Þnh kªnh vµ c¶ pha t­¬ng ®èi. Nãi chung mét kªnh vËt lý chØ sö dông mét m· ®Þnh kªnh liªn quan ®Õn hÖ sè tr¶i phæ SF dµnh cho kªnh nµy. Khi chØ cÇn truyÒn mét kªnh DPDCH ®­êng lªn, m· ®Þnh kªnh sÏ lµ Sch,SF,k trong ®ã k = SF/4. V× thÕ nÕu mét kªnh cã tèc ®é ký hiÖu lµ 30 kbit/s (gåm tèc ®é sè liÖu cña ng­êi sö dông céng phÇn bæ sung do m· ho¸ kªnh) th× hÖ sè tr¶i phæ b»ng 128 vµ k = 32 hay m· ®Þnh kªnh lµ Cch, 128, 32. HÖ sè tr¶i phæ cña kªnh DPCCH ®­êng lªn lu«n lu«n b»ng 256 vµ m· ®Þnh kªnh cña kªnh nµy lµ Cch, 256, 0. Khi nhiÒu kªnh DPDCH ®­êng lªn ®­îc ph¸t (víi tèc ®é ký hiÖu 960 kbit/s ch¼ng h¹n) th× mçi kªnh DPDCH cã hÖ sè tr¶i phæ b»ng 4 vµ m· ®Þnh kªnh cho mçi kªnh lµ Cch, 4, k. Trong ®ã k = 1 cho kªnh DPDCH1 vµ DPDCH2, k = 2 cho DPDCH3 vµ DPDCH4. Ch¼ng h¹n DPDCH3 vµ DPDCH4 ®Òu sö dông chung m· ®Þnh kªnhCch,4,2=(1,-1,1,-1). Ta thÊy trong tr­êng hîp nµy hai kªnh DPDCH cïng sö dông chung mét m· ®Þnh kªnh.V× thÕ ®Ó ph©n biÖt hai kªnh nµy mét kªnh ®­îc truyÒn ë nh¸nh I vµ mét kªnh ®­îc truyÒn ë nh¸nh Q hay cßn gäi lµ ghÐp kªnh m· I- Q. 5.4.1.1. GhÐp kªnh m· I - Q vµ ®iÒu chÕ cho c¸c kªnh vËt lý ®­êng lªn Khi sö dông ph¸t kh«ng liªn tôc ®­êng lªn (DTX: Discontinuous Transmission). Trong c¸c chu kú im lÆng (kh«ng cã c¸c bÝt th«ng tin) chØ cã c¸c th«ng tin cho môc ®Ých b¶o d­ìng ®­êng truyÒn ®­îc ph¸t (ch¼ng h¹n ®iÒu khiÓn c«ng suÊt víi tèc ®é lÖnh lµ 1,5 kHz). Víi tèc ®é nµy viÖc ph¸t hoa tiªu vµ c¸c ký hiÖu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ghÐp theo thêi gian ë ®­êng lªn sÏ g©y ra nhiÔu ©m thanh ë gi÷a b¨ng tÇn tho¹i. V× thÕ ë ®­êng lªn hai kªnh vËt lý riªng sÏ kh«ng ®­îc ghÐp theo thêi gian mµ ghÐp theo m· I- Q. Ph¸t kªnh liªn tôc ®¹t ®­îc nhê viÖc ghÐp kªnh DPDCH vµ DPCCH theo m· I- Q. V× hoa tiªu vµ b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®­îc duy tr× ë mét kªnh liªn tôc c¸ch biÖt vµ kh«ng x¶y ra ph¸t d¹ng xung. Xung chØ x¶y ra khi kªnh sè liÖu DPDCH bËt hoÆc t¾t, nh­ng chuyÓn m¹ch x¶y ra rÊt th­a. 5.4.1.2 S¬ ®å tr¶i phæ vµ ®iÒu chÕ kªnh vËt lý ®­êng lªn S¬ ®å tr¶i phæ vµ ghÐp c¸c kªnh DPDCH vµ DPCCH H×nh 3.12. S¬ ®å tæng qu¸t tr¶i phæ vµ ghÐp kªnh vËt lý H×nh 3.12 lµ s¬ ®å tæng qu¸t tr¶i phæ vµ ghÐp c¸c kªnh vËt lý DPDCH vµ DPDCH ®­êng lªn. Tr­íc hÕt c¸c kªnh DPCCH vµ DPDCH c¬ sè hai ®­îc tr×nh bµy ë c¸c chçi gi¸ trÞ thùc, nghÜa lµ ®­îc s¾p xÕp sao cho “0” ®­îc ®Æt vµo “+1”, “1” ®­îc ®Æt vµo “-1”. DPCCH ®­îc tr¶i phæ b»ng m· ®Þnh kªnh Cc vµ DPDCH thø n ®­îc gäi lµ DPDCHn th× ®­îc tr¶i phæ b»ng m· ®Þnh kªnh Cd,n. Cã thÓ truyÒn ®ång thêi tõ 1 ®Õn 6 DPDCH . Sau khi ®Þnh kªnh c¸c tÝn hiÖu ®· tr¶i phæ ®­îc ®¸nh träng sè b»ng c¸c hÖ sè khuÕch ®¹i, cho DPDCH vµ cho tÊt c¶ DPDCH. Sau khi ®­îc ®¸nh träng sè, c¸c luång chip ë c¸c nh¸nh I vµ Q ®­îc céng vµ ®­îc xö lý nh­ c¸c luång chip gi¸ trÞ phøc. Sau ®ã tÝn hiÖu gi¸ trÞ phøc nµy ®­îc ngÉu nhiªn ho¸ b»ng mét m· ngÉu nhiªn ho¸ gi¸ trÞ phøc Slong,n hay Sshort,n phô thuéc vµo m· dµi hay m· ng¾n ®­îc sö dông. M· ngÉu nhiªn ho¸ ®­îc ®ång bé víi c¸c khung v« tuyÕn cã nghÜa lµ chip ngÉu nhiªn ho¸ ®Çu tiªn t­¬ng øng víi më ®Çu cña mét khung v« tuyÕn. S¬ ®å tr¶i phæ vµ ghÐp kªnh PRACH (phÇn b¶n tin) H×nh 3.13. PhÇn b¶n tin cña kªnh vËt lý PRACH PhÇn b¶n tin bao gåm phÇn sè liÖu vµ phÇn ®iÒu khiÓn c¸c bÝt cña hai phÇn nµy tr­íc khi tr¶i phæ ®­îc s¾p xÕp sao cho: Gi¸ trÞ “0” ®­îc ®Æt vµo “+1”, gi¸ trÞ “1” ®­îc ®Æt vµo “-1”. PhÇn ®iÒu khiÓn ®­îc tr¶i phæ ®Õn tèc ®é chip b»ng m· ®Þnh kªnh Cc, cßn phÇn sè liÖu ®­îc tr¶i phæ b»ng m· ®Þnh kªnh Cd. Sau khi ®Þnh kªnh, c¸c tÝn hiÖu gi¸ trÞ thùc ®­îc ®¸nh träng sè b»ng c¸c hÖ sè khuÕch ®¹i, cho phÇn ®iÒu khiÓn vµ cho phÇn sè liÖu. Sau ®ã c¸c luång chip gi¸ trÞ thùc ë c¸c nh¸nh I vµ Q ®­îc xö lý nh­ mét luång chip phøc. TÝn hiÖu gi¸ trÞ phøc sau ®ã ®­îc ngÉu nhiªn ho¸ b»ng m· ngÉu nhiªn ho¸ Sr-msg,n. M· ngÉu nhiªn ho¸ 10ms ®­îc ®ång bé víi c¸c khung 10ms cña phÇn b¶n tin (chip ngÉu nhiªn ho¸ ®Çu tiªn t­¬ng øng víi khëi ®Çu khung v« tuyÕn cña phÇn b¶n tin) vµ t­¬ng øng mét mét víi m· ngÉu nhiªn cho phÇn tiÒn tè Sr-msg,n ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Sr-msg,n (i) = Slong,n (i + 4096), i = 0,1,..., 38399. Trong ®ã chØ sè thÊp nhÊt øng víi chip ®­îc ph¸t ®Çu tiªn. S¬ ®å tr¶i phæ vµ ghÐp c¸c kªnh PCPCH. H×nh 3.14. S¬ ®å kªnh PCPCH cho phÇn b¶n tin. PhÇn b¶n tin cña PCPCH. CÊu tróc kªnh bao gåm phÇn ®iÒu khiÓn vµ phÇn sè liÖu vµ ®­îc thùc hiÖn nh­ kªnh PRACH. M· ®Þnh kªnh cho phÇn b¶n tin cña PCPCH cã hÖ sè tr¶i phæ tõ 4 - 256. Trong thêi gian truyÒn b¶n tin, UE ®­îc phÐp t¨ng hÖ sè tr¶i phæ cña m×nh b»ng c¸ch chän mét m· ®Þnh kªnh. M· ngÉu nhiªn ho¸ dµi n cho phÇn b¶n tin cña PCPCH ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Sc-msg,n (i) = Slong,n (i + 8192) i= 0,1,..., 38399. Trong ®ã chØ sè thÊp nhÊt t­¬ng øng víi chip ®­îc ph¸t ®Çu tiªn cña khung v« tuyÕn 10ms. Trong tr­êng hîp tµi nguyªn truy nhËp ®­îc dïng chung cho c¶ PRACH vµ PCPCH, th× Sc-msg,n ®­îc ®Þnh nghÜa nh­ sau: Sc-msg,n (i) = Sr-msg,n (i)= Slong,n (i + 4096) i = 0,1,...,38399 Trong ®ã chØ sè thÊp nhÊt t­¬ng øng víi chip ®­îc ph¸t ®Çu tiªn cña khung v« tuyÕn 10ms. Tr­êng hîp m· ng¾n ®­îc sö dông ta cã: Sc-msg,n (i) = Cshort,n(i), i = 0,1,...,38399 5.4.1.3. S¬ ®å ®iÒu chÕ sãng mang cho c¸c kªnh vËt lý ®­êng lªn. ë ®­êng lªn chuçi chip gi¸ trÞ phøc nhËn ®­îc sau ngÉu nhiªn ho¸ phøc ®­îc ®­a lªn ®iÒu chÕ sãng mang QPSK nh­ h×nh sau: H×nh 3.15. §iÒu chÕ ®­êng lªn 5.4.2 . C¸c kªnh vËt lý ®­êng xuèng 5.4.2.1. Tr¶i phæ ®­êng xuèng vµ ngÉu nhiªn ho¸ ®­êng xuèng cho c¸c kªnh vËt lý trõ kªnh SCH. H×nh 3.16. S¬ ®å khèi tæng qu¸t tr¶i phæ kªnh vËt lý ®­êng xuèng trõ kªnh SCH H×nh 3.16 cho thÊy s¬ ®å tæng qu¸t cho tÊt c¶ c¸c kªnh vËt lý ®­êng xuèng (P-CCPCH, S-CCPCH, CPICH, AICH, PICH vµ DPCH) trõ SCH. Kªnh vËt lý ch­a tr¶i phæ gåm mét chçi c¸c ký hiÖu gi¸ trÞ thùc. §èi víi tÊt c¶ c¸c kªnh trõ AICH c¸c ký hiÖu nhËn ba gi¸ trÞ: +1, -1 vµ 0, trong ®ã 0 chØ thÞ ph¸t kh«ng liªn tôc DTX. §èi víi AICH, c¸c gi¸ trÞ cña ký hiÖu phô thuéc vµo tæ hîp cña c¸c chØ thÞ b¾t sÏ ph¸t. Tr­íc hÕt mçi cÆp ký tù liªn tiÕp ®­îc bé biÕn ®æi nèi tiÕp vµo song song (S/P) vµ ®­îc s¾p xÕp lªn c¸c nh¸nh I vµ Q. Qu¸ tr×nh s¾p xÕp ®­îc thùc hiÖn sao cho c¸c ký hiÖu ch½n ®­îc ®Æt lªn kªnh I cßn lÎ ®­îc ®Æt lªn kªnh Q. §èi víi tÊt c¶ c¸c kªnh trõ AICH ký hiÖu sè “0” ®­îc ®Þnh nghÜa nh­ lµ ký hiÖu ®Çu tiªn trong mçi khe thêi gian truy nhËp. Sau ®ã c¸c nh¸nh I vµ Q ®­îc tr¶i phæ ®Õn tèc ®é chip b»ng cïng mét m· ®Þnh kªnh Cch,SF,m c¸c chçi chip gi¸ trÞ thùc ë c¸c nh¸nh I vµ Q sau ®ã ®­îc xö lý nh­ lµ mét chuçi chip gi¸ trÞ phøc. Chuçi chip nµy ®­îc ngÉu nhiªn ho¸ phøc (nh©n phøc theo vÞ trÝ chip) b»ng mét chçi ngÉu nhiªn gi¸ trÞ phøc Sdl,n. §èi víi P-CCPCH m· ngÉu nhiªn ho¸ ®­îc ®ång bé víi biªn khung cña P-CCPCH, nghÜa lµ chip phøc ®Çu tiªn cña khung P-CCPCH ®· tr¶i phæ ®­îc nh©n víi chip sè 0 cña m· ngÉu nhiªn ho¸. §èi víi c¸c kªnh ®­êng xuèng kh¸c, m· ngÉu nhiªn ®­îc ®ång bé víi m· ngÉu nhiªn cÊp cho P- CCPCH. ë tr­êng hîp nµy m· ngÉu nhiªn kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i ®ång bé víi biªn cña khung kªnh vËt lý mµ nã thùc hiÖn ngÉu nhiªn. H×nh 3.17. S¬ ®å khèi ghÐp kªnh vËt lý ®­êng xuèng. H×nh 3.17 cho thÊy c¸c kÕt hîp c¸c kªnh ®­êng xuèng kh¸c nhau. Mçi kªnh sau tr¶i phæ gi¸ trÞ phøc (S) ®­îc ®¸nh träng sè bëi hÖ sè Gi. C¸c kªnh gi¸ trÞ phøc P-SCH (kªnh SCH s¬ cÊp) vµ S-SCH (kªnh SCH thø cÊp) ®­îc ®¸nh träng sè bëi c¸c hÖ sè Gp vµ Gs Sau ®ã tÊt c¶ c¸c kªnh ®­êng xuèng ®­îc kÕt hîp víi nhau b»ng c¸ch céng phøc. Tr¶i phæ ®­êng xuèng §­êng xuèng còng sö dông c¸c m· tr¶i phæ vµ ®Þnh kªnh OVSF gièng nh­ ®­êng lªn. Tuy nhiªn ë ®­êng lªn sè liÖu cña mét kªnh vËt lý ®­a lªn tr¶i phæ kh«ng ®­îc biÕn ®æi nèi tiÕp thµnh song song mµ ®­îc tr¶i phæ trùc tiÕp ë mét trong hai nh¸nh I vµ Q. V× thÕ nÕu hÖ sè tr¶i phæ b»ng 8 ch¼ng h¹n th× tèc ®é ký hiÖu ®­îc truyÒn sÏ lµ 3,84 x 106/8 = 480 kbit/s. Cßn ë ®­êng xuèng nhê cã biÕn ®æi nèi tiÕp thµnh song song cho luång sè liÖu tr­íc khi tr¶i phæ, nªn tèc ®é sè bit ®­îc truyÒn t¨ng gÊp ®«i 960 kbvt/s. M· ®Þnh kªnh cho CPICH vµ CCPCH s¬ cÊp ®­îc chän cè ®Þnh lµ Cch,256,0 vµ Cch,256,1. C¸c m· ®Þnh kªnh kh¸c do URTAN Ên ®Þnh. 5.4.2.2. §iÒu chÕ ®­êng xuèng ë ®­êng xuèng chçi chip gi¸ trÞ phøc sau nhËn ®­îc tõ s¬ ®å h×nh 3.17 ®­îc ®iÒu chÕ QPSK. H×nh 3.18.S¬ ®å ®iÒu chÕ QPSK cho ®­êng xuèng 5.4.2.3.C¸c kªnh truyÒn t¶i vµ s¾p xÕp chóng lªn c¸c kªnh vËt lý ë giao diÖn v« tuyÕn, ®Ó truyÒn t¶i sè liÖu ®­îc t¹o ra ë c¸c líp cao, tr­íc hÕt sè liÖu nµy ®­îc ®Æt trªn c¸c kªnh truyÒn t¶i, sau ®ã c¸c kªnh truyÒn t¶i nµy l¹i ®­îc s¾p xÕp lªn c¸c kªnh vËt lý kh¸c nhau. Líp vËt lý ®­îc yªu cÇu ®Ó hç trî c¸c kªnh truyÒn t¶i víi c¸c tèc ®é bÝt thay ®æi nh»m cung cÊp c¸c dÞch vô víi ®é réng b¨ng tÇn theo yªu cÇu vµ ®Ó ghÐp nhiÒu dÞch vô trªn cïng mét kÕt nèi. C¸c kiÓu kªnh truyÒn t¶i vµ s¾p xÕp chóng lªn c¸c kªnh vËt lý ®­îc cho ë h×nh 3.19. H×nh 3.19. S¾p xÕp c¸c kªnh truyÒn t¶i lªn c¸c kªnh vËt lý Tån t¹i hai kiÓu kªnh truyÒn t¶i: C¸c kªnh riªng vµ c¸c kªnh chung. §iÓm kh¸c nhau gi÷a chóng lµ: Kªnh chung lµ tµi nguyªn ®­îc chia sÎ cho tÊt c¶ hoÆc mét nhãm c¸c ng­êi sö dông trong «. Cßn kªnh riªng lµ tµi nguyªn ®­îc Ên ®Þnh bëi mét m· vµ mét tÇn sè nhÊt ®Þnh ®Ó dµnh riªng cho mét ng­êi sö dông duy nhÊt. Khi kªnh truyÒn t¶i chung ®­îc sö dông ®Ó ph¸t th«ng tin cho tÊt c¶ c¸c ng­êi sö dông th× th«ng tin nµy kh«ng cã ®Þa chØ. Khi kªnh truyÒn t¶i chung ¸p dông cho mét ng­êi sö dông ®Æc thï th× cÇn ph¸t nhËn d¹ng ng­êi sö dông. Ch¼ng h¹n kªnh qu¶ng b¸ (BCH) lµ mét kªnh truyÒn t¶i chung ®Ó ph¸t th«ng tin hÖ thèng cho tÊt c¶ c¸c ng­êi sö dông trong mét « nªn kh«ng cÇn ®¸nh ®Þa chØ. Kªnh t×m gäi lµ kªnh truyÒn t¶i chung ®­îc sö dông ®Ó t×m gäi mét UE ®Æc thï sÏ chøa th«ng tin nhËn d¹ng ng­êi sö dông bªn trong b¶n tin ph¸t. Mçi kªnh truyÒn t¶i ®Æc thï sÏ chøa th«ng tin nhËn d¹ng ng­êi sö dông bªn trong b¶n tin ph¸t. Mçi kªnh truyÒn t¶i ®Òu ®i kÌm víi mét chØ thÞ khu«n d¹ng truyÒn t¶i (TFI: Transport Format Indicator). Líp vËt lý kÕt hîp th«ng tin TFI tõ c¸c kªnh truyÒn t¶i kh¸c nhau vµo chØ thÞ tæ hîp khu«n d¹ng truyÒn t¶i (TFCT = Transport Format Combination Indicator). TFCT ®­îc ph¸t trªn kªnh ®iÒu khiÓn ®Ó th«ng b¸o cho m¸y thu r»ng kªnh nµy ®ang tÝch cùc ë khung hiÖn thêi. Th«ng b¸o nµy kh«ng cÇn thiÕt khi sö dông c¬ chÕ ph¸t hiÖn khu«n d¹ng kªnh truyÒn t¶i mï (DTFD = Blind Transport Format Dectection) ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸c kÕt nèi víi c¸c kªnh riªng ®­êng xuèng. M¸y thu gi¶i m· TFCI ®Ó nhËn ®­îc c¸c TFI. Sau ®ã c¸c TFI nµy ®­îc chuyÓn ®Õn c¸c líp cao h¬n cho c¸c kªnh truyÒn t¶i tÝch cùc ë kÕt nèi. H×nh 3.20 cho thÊy viÖc s¾p xÕp hai kªnh truyÒn t¶i lªn mét kªnh vËt lý vµ cung cÊp chØ thÞ lçi cho tõng khèi truyÒn t¶i. H×nh 3.20. Giao diÖn gi÷a c¸c líp cao h¬n vµ líp vËt lý 6. Ho¹t ®éng cña c¸c kªnh vËt lý - Kªnh vËt lý sè liÖu riªng (DPDCH) vµ kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn riªng (DPCCH) ®­êng lªn. Kªnh DPCH ®­êng lªn bao gåm kªnh DPDCH vµ kªnh DPDCH ®­îc ghÐp theo m· I vµ Q ®Ó mang kªnh truyÒn t¶i riªng DCH. Kªnh DPDCH ®­îc mang ë nh¸nh ®iÒu chÕ BPSK (Binary Phase Shift Keying-Kho¸ chuyÓn pha hai tr¹ng th¸i) ®ång pha cßn kªnh DPDCH ®­îc mang ë nh¸nh ®iÒu chÕ BPSK pha vu«ng gãc. Kªnh truyÒn t¶i riªng ®­êng lªn (DCH) lµ kªnh riªng duy nhÊt ë ®­êng lªn. Kªnh truyÒn t¶i riªng mang th«ng tin tõ c¸c líp trªn líp vËt lý vµ dµnh riªng cho mét ng­êi sö dông, bao gåm sè liÖu cho dÞch vô hiÖn thêi còng nh­ th«ng tin ®iÒu khiÓn líp cao. Th«ng tin ®iÒu khiÓn líp vËt lý ®­îc mang bëi kªnh ®iÒu khiÓn vËt lý riªng (DPCCH) cã tèc ®é sè liÖu cè ®Þnh 15 kbit/s vµ hÖ sè tr¶i phæ cè ®Þnh b»ng 256. Th«ng tin líp cao h¬n bao gåm sè liÖu cña ng­êi sö dông ®­îc mang ë kªnh sè liÖu vËt lý riªng (DPDCH) víi hÖ sè tr¶i phæ tõ 256 ®Õn 4. TruyÒn dÉn ®­êng lªn cã thÓ gåm mét hay nhiÒu kªnh sè liÖu vËt lý riªng (DPDCH) víi hÖ sè tr¶i phæ thay ®æi vµ mét kªnh ®iÒu khiÓn vËt lý (DPCCH) duy nhÊt víi hÖ sè tr¶i phæ cè ®Þnh. Tèc ®é sè liÖu cña DPDCH cã thÓ thay ®æi theo khung. Th«ng th­êng víi dÞch vô sè liÖu thay ®æi, tèc ®é sè liÖu cña kªnh DPDCH ®­îc th«ng b¸o ë kªnh DPCCH, DPCCH ®­îc ph¸t liªn tôc vµ th«ng tin vÒ tèc ®é sè liÖu ë khung DPDH hiÖn thêi ®­îc ph¸t ë TFCI. - Kªnh vËt lý truy nhËp ngÉu nhiªn (PRACH). Kªnh PRACH ®Ó mang kªnh PRACH, kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn (RACH = Random Access Channel) lµ kªnh truyÒn t¶i ®­êng lªn ®­îc sö dông ®Ó mang th«ng tin ®iÒu khiÓn tõ UE nh­: yªu cÇu thiÕt lËp mét kÕt nèi. - Kªnh vËt lý gãi chung ®­êng lªn (PCPCH) Kªnh PCPCH dïng ®Ó mang kªnh truyÒn t¶i CPCH. Kªnh gãi chung ®­êng lªn CPCH (Common Packet Channel) lµ mét më réng cña kªnh RACH ®Ó mang sè liÖu cña ng­êi sö dông ®­îc ph¸t ë c¸c côm sè liÖu ë ®­êng lªn mµ kh«ng cÇn sö dông DCH. CPCH th­êng ®­îc sö dông cho c¸c côm sè liÖu ng¾n Ýt x¶y ra, cßn DCH th­êng ®­îc sö dông cho c¸c côm sè liÖu dµi hoÆc côm sè liÖu ng¾n th­êng xuyªn x¶y ra. FACH ë ®­êng xuèng cïng víi kªnh nµy t¹o nªn cÆp kªnh ®Ó truyÒn sè liÖu. - Kªnh vËt lý sè liÖu riªng (DPDCH) vµ kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn riªng (DPCCH) ®­êng xuèng. Kªnh vËt lý riªng ®­êng xuèng (DPCH) bao gåm hai kªnh DPDCH vµ DPCCH ®­êng xuèng ghÐp theo thêi gian ®Ó mang kªnh truyÒn t¶i riªng ®­êng xuèng (DCH). - Kªnh DPCCH ®­êng xuèng cho CPCH (kªnh gãi chung). Kªnh CPCH ®­êng xuèng ®­îc truyÒn trªn hai kªnh vËt lý ®­êng xuèng ®­îc ghÐp theo thêi gian lµ: DPDCH vµ DPCCH. - Kªnh CPICH ®­êng xuèng. CPICH lµ kªnh vËt lý ®­êng xuèng cã tèc ®é cè ®Þnh (30kbit/s, SF = 256) ®Ó mang chuçi bit hoÆc ký hiÖu ®­îc ®Þnh nghÜa tr­íc. Cã hai kiÓu kªnh hoa trªn chung. Kªnh CPICH s¬ cÊp vµ thø cÊp. C¸c kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung ®­êng xuèng (CCPCH). Kªnh CCPCH ®­êng xuèng bao gåm hai kªnh CCPCH s¬ cÊp (P-CCPCH) vµ kªnh CCPCH thø cÊp (S- CCPCH). - Kªnh PDSCH ®­êng xuèng: Kªnh vËt lý PDSCH ®­îc sö dông ®Ó mang kªnh DSCH. 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. Kªnh chia sÎ ®­êng xuèng (DSCH = Downlink Shared Channel) lµ kªnh truyÒn t¶i ®Ó mang th«ng tin cña ng­êi sö dông vµ hoÆc th«ng tin ®iÒu khiÓn. NhiÒu ng­êi sö dông cã thÓ chia sÎ kªnh nµy. - Kªnh chØ thÞ t×m gäi (PICH): Kªnh chØ thÞ t×m gäi (PICH = Paging Indicator Channel) lµ kªnh vËt lý 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 truyÒn t¶i PCH ®­îc s¾p xÕp lªn. - Kªnh chØ thÞ b¾t (AICH): Kªnh chØ thÞ b¾t (AICH = Acquisition Indicator Channel) lµ mét kªnh vËt lý ®­îc sö dông ®Ó mang c¸c chØ thÞ b¾t. Kªnh AICH mang c¸c chØ thÞ b¾t (AI) ®Ó th«ng b¸o cho UE nªn tiÕp tôc truyÒn dÉn yªu cÇu truy nhËp nh­ thÕ nµo. AI cã thÓ nhËn 3 gi¸ trÞ lµ : 0, +1, -1. NÕu AI = “0” cã nghÜa lµ UE cÇn t¨ng c«ng suÊt cho ®Õn khi nhËn ®­îc tr¶ lêi -1 hay +1 , -1 chØ thÞ cho UE ngõng t×m c¸ch truy nhËp; +1 cho phÐp UE chuyÓn sang giai ®o¹n sau cña thñ tôc truy nhËp. 7.CÊu tróc m¹ng W-CDMA UMTS 7.1. CÊu tróc tæng qu¸t H×nh 3.21. CÊu tróc tæng qu¸t hÖ thèng W-CDMA trong 3GPP 1999 7.2. C¸c phÇn tö c¬ b¶n cña m¹ng W-CDMA UMTS vµ c¸c giao diÖn. VÒ mÆt chøc n¨ng, c¸c phÇn tö m¹ng ®­îc nhãm thµnh m¹ng truy nhËp v« tuyÕn (RAN: Radio Access Network hay UTRAN): ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng liªn quan ®Õn v« tuyÕn vµ m¹ng lâi (CN = core Network) thùc hiÖn chøc n¨ng chuyÓn m¹ch, ®Þnh tuyÕn cuéc gäi vµ kÕt nèi sè liÖu. Tõ quan ®iÓm chuÈn ho¸, c¶ UE vµ UTRAN ®Òu bao gåm c¸c giao thøc míi nh­ng m¹ng lâi ®­îc x©y dùng dùa trªn GSM vµ GPRS. §iÒu nµy cho phÐp hÖ thèng víi c«ng nghÖ v« tuyÕn míi mang tÝnh toµn cÇu dùa trªn c«ng nghÖ CN ®· biÕt vµ ®· ph¸t triÓn. CÊu tróc hÖ thèng c¬ b¶n nh­ h×nh 3.21. H×nh 3.22. C¸c phÇn tö c¬ b¶n cña m¹ng W-CDMA UMTS USIM= UMTS subscriber Identity Module: M«-®un nhËn d¹ng thuª bao UMTS MS = Mobile Station: Tr¹m di ®éng RNC = Radio Network Controller: Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn MSC = Mobile Service Switching Center: Trung t©m chuyÓn m¹nh c¸c dÞch vô di ®éng. VLR= Visitor Location Register: Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró SGSN = Serving GPRS Support Note: §iÓm hç trî GPRS phôc vô GMSC = Gateway Mobile Service Switching Center : Trung t©m chuyÓn m¹nh c¸c dÞch vô di ®éng cæng. GGSN= Gateway GPRS Support Note §iÓm hç trî GPRS cæng . HLR = Home Location Register : Bé ghi ®Þnh vÞ th­êng tró. UTRAN = UMTS Terrestrial Radio Access Network: M¹ng truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt UMTS. CN = Core Network : M¹ng lâi PLMN= Public Land Mobile Network : M¹ng di ®éng c«ng céng mÆt ®Êt PSTN = Public Switch Telephone Network: M¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng. ISDN = Integrated Service Digital Network: m¹ng sè liªn kÕt ®a dÞch vô. ME = Mobile Equipment:ThiÕt bÞ di ®éng. MSC/VLR = Mobile Services Switching Center / Visitor Location Register: Trung t©m chuyÓn m¹ch c¸c dÞch vô di ®éng/ Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró. GPRS = General Packet Radio Service : DÞch vô v« tuyÕn gãi tæng hîp . 7.2.1.UE (User Equipment-ThiÕt bÞ cña ng­êi sö dông) Bao gåm 2 phÇn: - ThiÕt bÞ di ®éng ( ME : Mobile Equipment) lµ ®Çu cuèi v« tuyÕn ®­îc sö dông cho th«ng tin v« tuyÕn trªn giao diÖn Uu. - M«dun nhËn d¹ng thuª bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity Module) lµ mét thÎ th«ng minh chøa nhËn d¹ng thuª bao, thùc hiÖn c¸c thuËt to¸n nhËn thùc vµ l­u gi÷ c¸c kho¸ nhËn thùc vµ mét sè th«ng tin thuª bao cÇn thiÕt cho ®Çu cuèi. 7.2.2. Nót B: §Ó chuyÓn ®æi dßng sè liÖu gi÷a c¸c giao diÖn IuB vµ Uu . Nã còng tham gia qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn ( ThuËt ng÷ nót B cã cïng ý nghÜa nh­ tr¹m gèc BTS). 7.2.3. Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC): Sì h÷u vµ ®iÒu khiÓn c¸c tµi nguyªn v« tuyÕn ë trong vïng cña m×nh ( c¸c nót B ®­îc nèi víi nã ). RNC lµ ®iÓm truy nhËp tÊt c¶ c¸c dÞch vô do UTRAN cung cÊp cho m¹ng lâi CN, ch¼ng h¹n qu¶n lý tÊt c¶ c¸c kÕt nèi ®Õn UE. 7.2.4. C¸c phÇn tö chÝnh cña m¹ng lâi: - Bé ®Þnh vÞ th­êng tró (HLR) lµ mét c¬ së d÷ liÖu ®Ó l­u gi÷ lý lÞch dÞch vô cña ng­êi sö dông. Lý lÞch dÞch vô nµy gåm: Th«ng tin vÒ c¸c dÞch vô ®­îc phÐp, c¸c vïng kh«ng ®­îc chuyÓn m¹ng vµ th«ng tin vÒ c¸c dÞch vô bæ sung nh­: tr¹ng th¸i chuyÓn h­íng cuéc gäi, sè lÇn chuyÓn h­íng cuéc gäi. - Trung t©m chuyÓn m¹ch c¸c dÞch vô di déng / Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró (MSC/VLR) lµ tæng ®µi (MSC) vµ c¬ së d÷ liÖu (VLR) ®Ó cung cÊp c¸c dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh cho UE t¹i vÞ trÝ hiÖn thêi cña nã . Chøc n¨ng cña MSC lµ sö dông c¸c giao dÞch chuyÓn m¹ch kªnh vµ chøc n¨ng cña VLR lµ l­u gi÷ b¶n sao vÒ lý lÞch cña ng­êi sö dông kh¸ch còng nh­ vÞ trÝ chÝnh x¸c h¬n cña UE trong hÖ thèng ®ang phôc vô. PhÇn m¹ng ®­îc truy nhËp qua MSC/ VLR th­êng ®­îc gäi lµ vïng CS (Circuit Switch). - Trung t©m chuyÓn m¹nh c¸c dÞch vô di ®éng cæng (GMSC) lµ chuyÓn m¹ch t¹i ®iÓm kÕt nèi UMTS PLMN víi m¹ng CS bªn ngoµi. - §iÓm hç trî GPRS phôc vô (SGSN) cã chøc n¨ng gièng nh­ MSC/VLR nh­ng ®­îc sö dông cho c¸c dÞch vô chuyÓn m¹ch gãi. PhÇn m¹ng ®­îc truy nhËp qua SGSN ®­îc gäi lµ vïng PS (Packet Switch). -§iÓm hç trî GPRS cæng (GGSN) cã chøc n¨ng gièng GMSC nh­ng liªn quan ®Õn c¸c dÞch vô PS. C¸c m¹ng ngoµi cã thÓ ®­îc chia thµnh hai nhãm. - C¸c m¹ng CS: C¸c m¹ng nµy ®¶m b¶o c¸c kÕt nèi chuyÓn m¹ch kªnh gièng nh­ c¸c dÞch vô ®iÖn tho¹i. ISDN vµ PSTN lµ c¸c vÝ dô vÒ c¸c m¹ng CS. - C¸c m¹ng PS: c¸c m¹ng nµy ®¶m b¶o kÕt nèi cho c¸c dÞch vô chuyÓn m¹ch gãi. Internet lµ mét thÝ dô vÒ m¹ng PS. 7.2.5.C¸c lo¹i giao diÖn: - Giao diÖn Cu: Lµ giao diÖn gi÷a thÎ th«ng minh USIM vµ ME. Giao diÖn nµy tu©n theo mét khu«n d¹ng tiªu chuÈn cho c¸c thÎ th«ng minh. -Giao diÖn Uu: §©y lµ giao diÖn v« tuyÕn cña W-CDMA . Uu lµ giao diÖn mµ qua ®ã UE truy nhËp c¸c phÇn tö cè ®Þnh cña hÖ thèng vµ v× thÕ nã lµ giao diÖn më quan träng nhÊt trong UMTS. -Giao diÖn Iu: Giao diÖn nµy nèi UTRAN víi CN. Gièng nh­ c¸c giao diÖn t­¬ng øng ë GSM: A (chuyÓn m¹ch kªnh) vµ Gb (chuyÓn m¹ch gãi), giao diÖn Iu cung cÊp cho c¸c nhµ khai th¸c kh¶ n¨ng trang bÞ UTRAN vµ CN tõ c¸c nhµ s¶n xuÊt kh¸c nhau. - Giao diÖn Iur: Giao diÖn më Iur cho phÐp chuyÓn giao mÒm gi÷a c¸c RNC tõ c¸c nhµ s¶n xuÊt kh¸c nhau. -Giao diÖn IuB. IuB kÕt nèi mét nót B víi mét RNC, UMTS lµ hÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng ®Çu tiªn trong ®ã giao diÖn gi÷a bé ®iÒu khiÓn vµ tr¹m gèc ®­îc tiªu chuÈn ho¸ nh­ lµ mét giao diÖn më hoµn toµn. 7.3. M¹ng truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt UMTS, UTRAN H×nh 3.23. CÊu tróc UTRAN UTRAN bao gåm mét hay nhiÒu hÖ thèng con m¹ng v« tuyÕn (RNS : Radio Network Subsystem). Mét RNS lµ mét m¹ng con trong UTRAN vµ gåm mét bé phËn ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn (RNC) vµ mét hay nhiÒu nót B. C¸c RNC cã thÓ ®­îc kÕt nèi víi nhau b»ng giao diÖn Iur. C¸c RNC vµ c¸c nót B ®­îc kÕt nèi víi nhau b»ng giao diÖn IuB. UTRAN hç trî chuyÓn giao mÒm (mét ®Çu cuèi kÕt nèi víi m¹ng qua hai hay nhiÒu « tÝch cùc). UTRAN ®¶m b¶o tÝnh chung nhÊt cho viÖc xö lý sè liÖu chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn m¹ch gãi b»ng mét ng¨n xÕp giao thøc giao diÖn v« tuyÕn duy nhÊt vµ b»ng c¸ch sö dông cïng mét giao diÖn ®Ó kÕt nèi tõ UTRAN ®Õn c¶ hai vïng PS vµ CS cña m¹ng lâi. UTRAN sö dông c¬ chÕ truyÒn t¶i chÝnh lµ ATM (Asynchronous Transfer Mode). Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn RNC lµ phÇn tö m¹ng chÞu tr¸ch nhiÖm ®iÒu khiÓn c¸c tµi nguyªn v« tuyÕn cña UTRAN. Nã giao diÖn víi CN (th«ng th­êng víi mét MSC vµ mét SGSN) vµ kÕt cuèi giao thøc ®iÒu khiÓn tµi nguyªn v« tuyÕn (RRC: Radio Resource Control), giao thøc nµy ®Þnh nghÜa c¸c b¶n tin vµ c¸c thñ tôc gi÷a MS vµ UTRAN. RNC ®ãng vai trß nh­ BSC. Vai trß logic cña RNC RNC ®iÒu khiÓn nót B (KÕt cuèi giao diÖn IuB vÒ phÝa nót B) ®­îc biÓu thÞ nh­ lµ RNC ®iÒu khiÓn (CRNC-Controlling RNC) cña nót B. RNC ®iÒu khiÓn chÞu tr¸ch nhiÖm ®iÒu khiÓn t¶i vµ t¾c nghÏn cho c¸c « cña m×nh. Khi mét kÕt nèi MS- UTRAN sö dông nhiÒu tµi nguyªn tõ nhiÒu RNC, c¸c RNC tham dù vµo kÕt nèi nµy sÏ cã hai vai trß logic riªng biÖt: RNC phôc vô (Serving RNC). SRNC ®èi víi mét MS lµ RNC kÕt cuèi c¶ ®­êng nèi Iu ®Ó truyÒn sè liÖu ng­êi sö dông vµ c¶ b¸o hiÖu RANAP (Radio Access Network Application Part phÇn øng dông m¹ng truy nhËp v« tuyÕn), t­¬ng øng tõ/tíi m¹ng lâi (kÕt nèi nµy ®­îc gäi lµ kÕt nèi RANAP). SRNC còng kÕt cuèi b¸o hiÖu ®iÒu khiÓn tµi nguyªn v« tuyÕn: giao thøc b¸o hiÖu gi÷a UE vµ UTRAN. Nã xö lý sè liÖu L2 tõ/tíi giao diÖn v« tuyÕn nh­ s¾p xÕp c¸c th«ng sè vËt mang truy nhËp v« tuyÕn vµo c¸c th«ng sè kªnh truyÒn t¶i giao diÖn v« tuyÕn. SRNC còng (nh­ng kh«ng lu«n lu«n) lµ CRNC cña mét nót B nµo ®ã ®­îc MS sö dông ®Ó kÕt nèi víi UTRAN. RNC tr«i (DRNC: Drift RNC). DRNC lµ mét RNC bÊt kú kh¸c víi SRNC ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c « ®­îc MS sö dông. DRNC kh«ng thùc hiÖn xö lý L2 ®èi víi sè liÖu tíi/tõ giao diÖn v« tuyÕn mµ chØ ®Þnh tuyÕn sè liÖu trong suèt gi÷a c¸c giao diÖn IuB vµ Iur mét UE cã thÓ kh«ng cã hoÆc cã mét hay nhiÒu DRNC. L­u ý r»ng mét RNC vËt lý chøa tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng cña CRNC, SRNC vµ DRNC. Nót B(tr¹m gèc). Chøc n¨ng chÝnh cña nót B lµ thùc hiÖn xö lý L1 cña giao diÖn v« tuyÕn (m· ho¸ kªnh, ®an xen, thÝch øng tèc ®é, tr¶i phæ,...). Nã còng thùc hiÖn mét phÇn khai th¸c qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn nh­ ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng trong. VÒ phÇn chøc n¨ng nã gièng nh­ tr¹m gèc ë GSM. H×nh 3.24. C¸c chøc n¨ng logic cña RNC ®èi víi mét kÕt nèi UTRAN H×nh phÝa tr¸i cho thÊy mét UE ®ang ë chuyÓn giao mÒm gi÷a c¸c RNC ( kÕt hîp ®­îc thùc hiÖn ë SRNC). H×nh ph¶i thÓ hiÖn mét UE chØ sö dông tµi nguyªn v« tuyÕn tõ mét nót B ®­îc ®iÒu khiÓn bëi DRNC nay ®· trë thµnh SRNC. 8. Giao diÖn v« tuyÕn (Uu). CÊu tróc giao thøc cña giao diÖn Uu. Giao diÖn v« tuyÕn ®­îc ph©n thµnh 3 líp giao thøc: - Líp vËt lý (L1). - Líp ®o¹n nèi sè liÖu (L2). - Líp m¹ng (L3). Líp 2 ®­îc chia thµnh c¸c líp con: - MAC (Medium Access Control: §iÒu khÓn truy nhËp m«i tr­êng). - RLC (Radio Link Control: §iÒu khiÓn ®o¹n nèi). - PDCP (Packet Data Convergence Protocol): Giao thøc héi tô sè liÖu gãi). -BMC (Broadcast/Multi-cast Control: ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ ®a ph­¬ng). Líp vËt lý lµ líp thÊp nhÊt ë giao diÖn v« tuyÕn. Líp vËt lý ®­îc sö dông ®Ó truyÒn dÉn ë giao diÖn v« tuyÕn. §Ó truyÒn th«ng tin ë giao diÖn v« tuyÕn, c¸c líp cao ph¶i chuyÓn c¸c th«ng tin nµy qua líp MAC ®Õn líp vËt lý b»ng c¸ch sö dông c¸c kªnh logic. MAC x¾p xÕp c¸c kªnh nµy lªn c¸c kªnh truyÒn t¶i tr­íc khi ®­a ®Õn líp vËt lý ®Ó líp nµy s¾p xÕp chóng lªn c¸c kªnh vËt lý. C¸c kªnh logic ®­îc chia thµnh hai nhãm: c¸c kªnh ®iÒu khiÓn truyÒn th«ng tin cña mÆt ph¼ng ®iÒu khiÓn vµ c¸c kªnh l­u l­îng ®Ó truyÒn th«ng tin cña nguêi sö dông. C¸c kªnh ®iÒu khiÓn bao gåm: - Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ (BCCH): kªnh ®­êng xuèng ®Ó ph¸t qu¶ng b¸ th«ng tin hÖ thèng. - Kªnh ®iÒu khiÓn t×m gäi (PCCH): kªnh ®­êng xuèng ®Ó ph¸t th«ng tin t×m gäi. - Kªnh ®iÒu khiÓn riªng (DCCH): kªnh hai chiÒu ®iÓm ®Õn ®iÓm ®Ó ph¸t th«ng tin ®iÒu khiÓn riªng gi÷a UE vµ m¹ng. - Kªnh ®iÒu khiÓn chung (CCCH): kªnh hai chiÒu ®Ó ph¸t th«ng tin ®iÒu khiÓn gi÷a m¹ng vµ c¸c UE. Kªnh logic nµy lu«n lu«n ®­îc s¾p xÕp lªn c¸c kªnh truyÒn t¶i ACH / FACH. - Kªnh l­u l­îng riªng (DTCH): kªnh ®iÓm ®Õn ®iÓm riªng cho mét UE ®Ó truyÒn th«ng tin cña ng­êi sö dông. DTCH lµ kªnh hai chiÒu. - Kªnh l­u l­îng chung (CTCH): kªnh mét chiÒu ®iÓm ®a ®iÓm ®Ó truyÒn th«ng tin cña mét ng­êi sö dông cho mét nhãm. Kªnh nµy sö dông ë ®­êng xuèng. 9. ThiÕt lËp mét cuéc gäi trong W - CDMA UMTS H×nh 3.25. Thñ tôc thiÕt lËp cuéc gäi ë W-CDMA UMTS Thñ tôc ®Ó thiÕt lËp mét cuéc tho¹i c¬ së ë W - CDMA UMTS ®­îc cho ë h×nh 3.25 (Bá qua truyÒn c¸c b¶n tin NBAP). Qu¸ tr×nh nµy b¾t ®Çu b»ng yªu cÇu truy nhËp tõ UE. Yªu cÇu truy nhËp nµy ®­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 (®iÒu khiÓn tµi nguyªn v« tuyÕn), tr­íc khi thùc hiÖn c¸c giao dÞch b¸o hiÖu hay thiÕt lËp vËt mang. Yªu cÇu kÕt nèi RRC bao gåm c¶ lý do yªu cÇu kÕt nèi. RNC tr¶ lêi b»ng mét b¶n tin ThiÕt lËp kÕt nèi RRC. B¶n tin nµy ®­îc ph¸t ë kªnh logic CCCH (th­êng ®­îc truyÒn trªn kªnh truyÒn t¶i FACH). 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. CÇn l­u ý mét DPCCH liªn kÕt víi mét DPDCH. PPCCH chøa TFCI, TFCI chøa th«ng tin vÒ hÖ sè tr¶i phæ SF(Spectrum Factor) vµ cho phÐp UTRAN x¸c ®Þnh ®­îc m· ®Þnh kªnh cho DPDCH. NÕu RNC kh«ng Ên ®Þnh m«t kªnh DCH th× b¸o hiÖu tiÕp tôc ®­îc ph¸t trªn FACH ®­êng xuèng vµ PACH hay CPCH ®­êng lªn. UE tr¶ lêi RNC b»ng b¶n tin kÕt nèi RRC ®· hoµn thµnh. B¶n tin nµy ®­îc mang trªn kªnh logic DCCH ®­êng lªn. Sau ®ã UE ph¸t m«t b¶n tin cho m¹ng lâi. B¶n tin nµy ®­îc ph¸t ë b¶n tin TruyÒn trùc tiÕp khëi ®Çu, v× khi nµy ch­a cã thiÕt lËp quan hÖ b¸o hiÖu 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 nèi gi÷a UE vµ m¹ng lâi. RNC ®Æt b¶n tin truyÒn trùc tiÕp khëi ®Çu vµo b¶n tin UE khëi ®Çu cña RANAP(Radio Access Network Applocation part: PhÇn øng dông m¹ng truy nhËp v« tuyÕn) RANAP lµ giao thøc b¸o hiÖu ë Iu, 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 ë tiªu ®Ò cña b¶n tin TruyÒn khëi ®Çu ph¸t ®i tõ UE. TiÕp theo, MSC sÏ khëi ®Çu c¸c thñ tôc b¶o an. 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 sè ngÉu nhiªn ®Õn UE ®Ó nhËn ®­îc tr¶ lêi ®óng mµ cßn ph¸t c¶ thÎ nhËn d¹ng m¹ng (AUTN: Authentication Token Network) ®­îc tÝnh to¸n ®éc lËp ë m¹ng trong HLR ®Ó so s¸nh víi AUTN ®­îc tÝnh to¸n ®éc lËp ë UE trong SIM. UE ph¸t yªu cÇu nhËn thùc b»ng c¸ch ph¸t b¶n tin truyÒn trùc tiÕp cña RANAP vµ giao thøc RRC. NÕu nhËn thùc thµnh c«ng, UE ph¸t tr¶ lêi b»ng mét b¶n tin tr¶ lêi nhËn thùc ®Ó MSC kiÓm tra. B¶n tin nµy ®­îc mang b»ng c¸ch sö dông c¸c kh¶ n¨ng truyÒn trùc tiÕp cña RANAP vµ RRC. Sau ®ã m¹ng lâi khëi ®Çu c¸c thñ tôc m· ho¸ MSC göi b¶n tin LÖnh chÕ ®é b¶o mËt RRC ®Õn UE. UE tr¶ lêi MSC b»ng b¶n tin RANAP. Hoµn thµnh chÕ ®é b¶o mËt. T¹i thêi ®iÓm nµy, th«ng tin thiÕt lËp cuéc gäi thùc sù nh­: Sè ®iÖn tho¹i bÞ gäi ®­îc göi ë b¶n tin ThiÕt lËp tõ UE ®Õn MSC b»ng c¸ch sö dông b¸o hiÖu truyÒn trùc tiÕp. NÕu cã thÓ xö lý ®­îc cuéc gäi nµy, MSC sÏ tr¶ lêi b»ng tin §ang tiÕn hµnh cuéc gäi. Sau ®ã RNC cÇn thiÕt lËp vËt mang truy nhËp v« tuyÕn (RAB) ®Ó truyÒn t¶i luång tiÕng thùc sù cña ng­êi sö dông. RAB lµ mét vËt mang gi÷a UE vµ m¹ng lâi ®Ó truyÒn t¶i sè liÖu cña ng­êi sö dông. TiÕng hoÆc sè liÖu gãi RAB ®­îc ®Æt trªn mét hay nhiÒu vËt mang v« tuyÕn ë giao diÖn v« tuyÕn. Mçi RAB cã sè nhËn d¹ng riªng cña m×nh ®Ó sö dông trong qu¸ tr×nh b¸o hiÖu gi÷a UE vµ m¹ng. M¹ng lâi ph¸t yªu cÇu thiÕt lËp RAB th«ng qua b¶n tin yªu cÇu Ên ®Þnh RAB cña RANAP. Trªn c¬ së th«ng tin yªu cÇu Ên ®Þnh RAB, NRC cã thÓ thiÕt lËp mét vËt mang v« tuyÕn míi cho UE hoÆc cã thÓ lËp l¹i cÊu h×nh vËt mang hiÖn UE ®ang ho¹t ®éng. RNC sö dông hoÆc b¶n tin RRC ThiÕt lËp vËt mang v« tuyÕn hoÆc LËp l¹i cÊu h×nh vËt mang v« tuyÕn ®Ó h­íng dÉn UE sö dông c¸c vËt mang míi hoÆc lËp l¹i cÊu h×nh. UE tr¶ lêi hoÆc b»ng b¶n tin ThiÕt lËp vËt mang v« tuyÕn ®· hoµn thµnh hoÆc b¶n tin LËp l¹i cÊu h×nh vËt mang v« tuyÕn ®· hoµn thµnh. §Õn l­ît m×nh RNC tr¶ lêi MSC b»ng b¶n tin RANAP: hoµn thµnh Ên ®Þnh RAB. Khi nµy cã mét ®­êng dÉn vËt mang tõ UE ®Õn MSC. PhÇn cßn l¹i cña qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi hoµn toµn gièng nh­ thiÕt lËp cuéc gäi ë GSM. PhÇn cßn l¹i nµy bao gåm: C¸c b¶n tin b¸o chu«ng, kÕt nèi vµ x¸c nhËn kÕt nèi ®­îc truyÒn ë b¸o hiÖu truyÒn trùc tiÕp. CÇn l­u ý r»ng ë kiÕn tróc trong ph¸t hµnh 3 GPP 1999, dÞch vô tiÕng vÉn cßn lµ chuyÓn m¹ch kªnh. Tuy nhiªn tiÕng thùc sù ®· ®­îc ®ãng gãi ®Ó truyÒn ë giao diÖn v« tuyÕn vµ v× nã còng ®­îc ®ãng gãi ®Ó truyÒn ë c¸c giao diÖn IuB vµ Iu, nªn cÇn thiÕt lËp mét vËt mang trong thêi gian cã cuéc gäi. 10.C¸c phiªn sè liÖu gãi cña W - CDMA UMTS. Tõ quan ®iÓm m¹ng, c¸c dÞch vô gãi ë kiÕn tróc ph¸t hµnh 3 GPP 1999 chñ yÕu sö dông c¬ chÕ gièng nh­ c¬ chÕ ®­îc sö dông ®Ó truyÒn sè liÖu cho sè liÖu GPRS. Tuy nhiªn còng cã nhiÒu ®iÓm kh¸c nhau. Mét ®iÓm kh¸c nhau dÔ nhËn thÊy lµ giao diÖn Gb cña GPRS (gi÷a SGSN vµ BSC) ®­îc thay thÕ b»ng giao diÖn IuPS, sö dông giao thøc RANAP. Thay ®æi nµy cã nghÜa lµ IP ®­îc sö dông gi÷a SGSN vµ RNC. Nh­ vËy m¹ng IP ®­îc thiÕt lËp tõ SGSN ®Õn RNC. ThiÕt lËp c¸c dÞch vô gãi ë W- CDMA rÊt gièng nh­ ë GPRS: th«ng qua tÝch cùc mét PDD context víi mét tªn ®iÓm duy nhËp (APN), tiªu chuÈn QoS,.... KÕt luËn Trªn ®©y lµ toµn bé néi dung §å ¸n tèt nghiÖp cña em víi ®Ò tµi “Hµnh tr×nh tõ GSM lªn 3G”. Trong néi dung cña §å ¸n tèt nghiÖp nµy em ®· tr×nh bµy mét c¸ch tæng quan vÒ hµnh tr×nh tõ GSM lªn 3G vµ m¹ng W-CDMA. MÆc dï b¶n th©n ®· rÊt cè g¾ng vµ ®­îc sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o h­íng dÉn PGS-TS NguyÔn Quèc Trung. Song do tr×nh ®é hiÓu biÕt cña b¶n th©n cßn nhiÒu h¹n chÕ, thêi gian chuÈn bÞ ng¾n, nguån tµi liÖu kh«ng nhiÒu, nªn kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt. VËy b¶n th©n em rÊt mong nhËn ®­îc sù chØ b¶o thªm cña thÇy gi¸o h­íng dÉn, sù gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o khoa §iÖn tö-ViÔn th«ng còng nh­ cña c¸c b¹n sinh viªn, ®Ó em kh¾c phôc nh÷ng thiÕu sãt ®ã ®Ó hoµn thiÖn thªm kiÕn thøc cña m×nh. Em xin ch©n thµnh c¸m ¬n thÇy gi¸o h­íng dÉn PGS-TS NguyÔn Quèc Trung ®· tËn t×nh chØ b¶o cho em hoµn thµnh §å ¸n tèt nghiÖp nµy. Sinh viªn: TrÇn Hïng Tµi liÖu tham kh¶o 1. TS . NguyÔn Ph¹m Anh Dòng, Th«ng tin di ®éng GSM, Trung t©m th«ng tin B­u ®iÖn, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 1999 2. TS . NguyÔn Ph¹m Anh Dòng, Gi¸o tr×nh th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ba, Häc viÖn C«ng nghÖ B­u chÝnh ViÔn th«ng, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 2004 3.TS . NguyÔn Ph¹m Anh Dòng, Th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 3 (TËp 1), Häc viÖn C«ng nghÖ B­u chÝnh ViÔn th«ng, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 2001 4. TS . NguyÔn Ph¹m Anh Dòng, Th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 3 (TËp 2), Häc viÖn C«ng nghÖ B­u chÝnh ViÔn th«ng, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 2002 5. TS . NguyÔn Ph­¬ng Loan –KS . Bïi Thanh S¬n, Hµnh tr×nh tõ GSM lªn 3G gi¶i ph¸p GPRS, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 2002 6.Sæ tay giíi thiÖu W-CDMA ChØ dÉn m¹ng vµ dÞch vô (Biªn dÞch vµ hiÖu ®Ýnh: phßng khcn vµ ptm), Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 2002 7. TS . NguyÔn Ph¹m Anh Dòng, Lý thuyÕt tr¶i phæ vµ ®a truy nhËp v« tuyÕn, Häc viÖn C«ng nghÖ B­u chÝnh ViÔn th«ng, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, 2004 Môc lôc ThuËt ng÷ viÕt t¾t A/D Analog /Digital Bé chuyÓn ®æi tÝn hiÖu t­¬ng tù thµnh sè AGC Automatic Gain Control Tù ®iÒu khuÕch AGCH Access Grant Channel Kªnh cho phÐp truy nhËp AICH Acquisition Indication Channel Kªnh chØ thÞ b¾t ATM Asynchronous Transfer Mode ChÕ ®é truyÒn kh«ng ®ång bé AUC Authentication Center Trung t©m nhËn thùc BCH Broadcast Channel Kªnh qu¶ng b¸ BSC Base Station Controller Bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSIC Basic Station Identity Code M· nhËn d¹ng tr¹m gèc BTS Base Transceiver Station Tr¹m thu ph¸t gèc CD/CA-ICH Collision Detection/ Channel Assignment Indicator Channel Kªnh chØ thÞ Ên ®Þnh kªnh/ ph¸t hiÖn xung ®ét CD/CA-ICH Collision Detection/Channel Asignment Indicator Channel Kªnh chØ thÞ Ên ®Þnh kªnh/ Ph¸t hiÖn xung ®ét CDMA Code Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo m· CN Core Network M¹ng lâi CPCH Common Physical Channel Kªnh vËt lý chung CPICH Common Pilot Channel Kªnh hoa tiªu chung CRC Cyclic Redundancy Check M· dÞch vßng CS Circuit Switch ChuyÓn m¹ch kªnh CSCF Call State Control Function Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn tr¹ng th¸i cuéc gäi CSICH CPCH Status Indicator Channel Kªnh chØ thÞ tr¹ng th¸i CPCH CSPDN Circuit Switch Public Data Network M¹ng sè liÖu c«ng céng chuyÓn m¹ch kªnh D/A Digital/Analog Bé chuyÓn ®æi tÝn hiÖu sè thµnh t­¬ng tù DCCH Dedicated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn riªng DPCCH Dedicated Physical Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn vËt lý riªng DPCH Dedicated Physical Channel Kªnh vËt lý riªng DPCH Downlink Physical Channel Kªnh vËt lý ®­êng xuèng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kªnh vËt lý sè liÖu riªng DRNC Drift Radio Network Controller Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn tr«i DS SS Direct Sequence Spread Spectrum Tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp DS-CDMA Direct Sequence- Code Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo m· tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp DSCH Downlink Shared Channel Kªnh chia sÎ ®­êng xuèng EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Tèc ®é sè liÖu t¨ng c­êng ®Ó ph¸t triÓn GSM EIR Equipment Identity Register Bé ®¨ng ký nhËn d¹ng thiÕt bÞ ETSI European Telecommunication Standard Institute ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng Ch©u ¢u FACCH Fast Assocrated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh FACH Forward Access Channel Kªnh truy nhËp ®­êng xuèng GGSN Gateway GPRS Support Node Nót hç trî GPRS cæng GMSC Gateway Mobile Service Switching Center Trung t©m chuyÓn m¹nh c¸c dÞch vô di ®éng cæng GPRS General Packet Radio Service DÞch vô v« tuyÕn gãi tæng hîp GSM Global System for Mobile Communication HÖ thèng th«ng tin di ®éng toµn cÇu GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thøc xuyªn ®­êng hÇm GPRS HLR Home Location Register Bé ghi ®Þnh vÞ th­êng tró HSCSD High Speed Circuit Switched Data Sè liÖu chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao HSS Home Subscriber Server DÞch vô thuª bao th­êng tró (§¨ng ký th­êng tró) IF Intermediate Frequency Trung tÇn IMSI International Mobile Station Identity NhËn d¹ng tr¹m di ®éng quèc tÕ IP Internet Protocol Giao thøc Internet ISDN Integrated Service Digital Network M¹ng sè liªn kÕt ®a dÞch vô IWF Interworking Function Chøc n¨ng t­¬ng t¸c m¹ng LAI Location Area Identity NhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ MAC Medium Access Control §iÒu khiÓn truy nhËp trung gian MCC Mobile Country Code M· n­íc ME Mobile Equipment ThiÕt bÞ di ®éng MGCF Media Gateway Control Function Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cæng c¸c ph­¬ng tiÖn MGW Media Gateway Cæng c¸c ph­¬ng tiÖn MNC Mobile Network Code M· m¹ng MRF Multimedia Resuorce Function Chøc n¨ng tµi nguyªn ®a ph­¬ng tiÖn MS Mobile Station Tr¹m di ®éng MSC Mobile Service Switching Center Trung t©m chuyÓn m¹nh c¸c dÞch vô di ®éng MSIN Mobile Station Identity Number Sè nhËn d¹ng tr¹m di ®éng MSRN Mobile Station Random Number Sè l­u ®éng cña tr¹m di ®éng MT Mobile Terminal M¸y di ®éng OMC Operation and Management Center HÖ thèng khai th¸c vµ b¶o d­ìng m¹ng PACCH Packet Associated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt gãi PAGCH Packet Access Grant Channel Kªnh cho phÐp truy nhËp gãi PCCCH Packet Common Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn chung gãi P-CCPCH Primary Common Control Physical Channel Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung s¬ cÊp PCH Paging Channel Kªnh t×m gäi PCPCH Physical Common packet Channel Kªnh vËt lý gãi chung PCU Packet Control Unit Khèi ®iÒu khiÓn d÷ liÖu gãi PDN Packet Data Network M¹ng d÷ liÖu gãi PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kªnh vËt lý chia sÎ ®­êng xuèng PDTCH Packet Data Traffic Channel C¸c kªnh l­u l­îng sè liÖu gãi PICH Paging Indicator Channel Kªnh chØ thÞ t×m gäi PLMN Public Land Mobile Network M¹ng di ®éng c«ng céng mÆt ®Êt PN Pseudo Noise Gi¶ t¹p ©m PRACH Physical Random Access Channel Kªnh truy nhËp vËt lý ngÉu nhiªn PRACH Packet Random Access Channel Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn gãi PS Packet Switch ChuyÓn m¹ch gãi PSK Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha PSPDN Packet Switch Public Data Network M¹ng sè liÖu c«ng céng chuyÓn m¹ch gãi PSTN Public Switch Telephone Network M¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng QPSK Quadrature Phase Shift Keying Kho¸ dÞch pha vu«ng gãc RAB Radio Access Bearer VËt mang truy nhËp v« tuyÕn RACH Random Access Channel Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn RAN Radio Access Network M¹ng truy nhËp v« tuyÕn RANAP Radio Access Network Application Part PhÇn øng dông m¹ng truy nhËp v« tuyÕn RF Radio Frequency TÇn sè v« tuyÕn (cao tÇn) RNC Radio Network Controller Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn RSC Recursive Systematic Convolutional Bé m· ho¸ xo¾n hÖ thèng håi quy R-SGW Roaming Signaling Gateway Cæng b¸o hiÖu chuyÓn m¹ng S-CCPCH Secondary Common Control Physical Channel Kªnh vËt lý ®iÒu khiÓn chung thø cÊp SCH Synchronous Channel Kªnh ®ång bé SF Spreading Factor HÖ sè tr¶i phæ SGSN Serving GPRS Support Note §iÓm hç trî GPRS phôc vô SMS-GMSC Short Message Service GatewayMobile Switching center Tæng ®µi di ®éng cã cæng cho dÞch vô b¶n tin ng¾n SMS-IWMSC Short Message Service Interworking Mobile Switching center Tæng ®µi di ®éng liªn m¹ng cho dÞch vô b¶n tin ng¾n SRNC Serving Radio Network Controller Bé ®iÒu khiÓn m¹ng v« tuyÕn phôc vô TCP Transmission Control Protocol Giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn dÉn TE Terminal Equipment ThiÕt bÞ ®Çu cuèi TMSI Tempoary Mobile Station Identity Sè nhËn d¹ng thuª bao di ®éng t¹m thêi TRAU Transcoder Rate Adaptor Unit Khèi thÝch øng tèc ®é chuyÓn ®æi m· T-SGW Transport Signaling Gateway Cæng b¸o hiÖu truyÒn t¶i UE User Equipment ThiÕt bÞ cña ng­êi sö dông UMTS Universal Mobile Telecommunication System HÖ thèng viÔn th«ng di ®éng toµn cÇu UPCH Uplink Physical Channel Kªnh vËt lý ®­êng lªn USIM UMTS subscriber Identity Module M«-®un nhËn d¹ng thuª bao UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network M¹ng truy nhËp v« tuyÕn mÆt ®Êt UMTS VLR Visitor Location Register Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró VoIP Voice Over IP TiÕng trªn nÒn IP W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access §a truy nhËp v« tuyÕn ph©n chia theo m· b¨ng réng