Thông tin di động thế hệ Ba - 3G với công nghệ W - CDMA
Mở đầu
Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp viễn thông hiện nay, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu IP đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp viễn thông di động. Thông tin di động thế hệ thứ hai mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng vì là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng được các dịch vụ mới này. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra hệ thống thông tin di động thế hệ ba với tên gọi ITM-2000. ITM-2000 đã mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện thông tin. Mục đích của ITM-2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng cũng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động thế hệ hai. Các hệ thống 3G sẽ cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm: tiếng, số liệu tốc độ bit thấp và bit cao, đa phương tiện, video cho người sử dụng làm việc cả ở các phương tiện công cộng lẫn tư nhân.
Các tiêu chí chung để xây dựng ITM-2000 như sau:
- Sử dụng dải tần quốc tế quy định 2 GHz như sau:
+ Đường lên: 1885 – 2025 MHz.
+ Đường xuống: 2110 – 2200 MHz.
- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến:
+ Tích hợp các mạng thông tin vô tuyến và hữu tuyến.
+ Tương tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông.
- Sử dụng các phương tiện khai thác khác nhau:
+ Trong công sở.
+ Ngoài đường.
+ Trên xe.
+ Vệ tinh.
- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:
+ Các phương tiện tại nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment) trên sơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
+ Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
+ Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh và số liệu chuyển mạch gói.
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
Môi trường hoạt động của ITM-2000 được chia thành bốn vùng với các tốc độ bit Rb như sau:
+ Vùng 1: trong nhà, ô pico, Rb 2 Mbit/s.
+ Vùng 2: thành phố, ô micro, Rb 384 kbit/s.
+ Vùng 3: ngoại ô, ô macro, Rb 144 kbit/s.
+ Vùng 4: toàn cầu, Rb = 9,6 kbit/s.
2. Các hoạt động quốc tế xây dựng tiêu chuẩn hệ thống thông tin di động thế hệ ba
Trong quá trình thiết kế các hệ thống thông tin thế hệ ba, các hệ thống thế hệ hai (GSM, IS-95 CDMA và PDC (tổ ong cá nhân)) đã được các cơ quan tiêu chuẩn hóa của từng vùng xem xét để đưa ra các đề xuất tương thích.
Các công nghệ được nghiên cưu để đưa ra các đề xuất cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba gồm:
+ W-CDMA (CDMA băng rộng).
+ W-TDMA (TDMA băng rộng).
+ TDMA/CDMA băng rộng.
+ OFDMA (đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao).
+ ODMA (đa truy nhập theo cơ hội).
Dưới đây ta xét tổng quan công nghệ trên , ở đây ta chỉ xét W-CDMA vì nó liên quan đến đề tài mà em đang nghiên cứu.
W-CDMA
Công nghệ W-CDMA có các tính năng cơ sở sau:
+ Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5 MHz.
+ Lớp vật lý linh hoạt để tích hợp được tất cả các tốc độ trên một sóng mang.
+ Tái sử dụng bằng 1.
Ngoài ra các công nghệ này có các tính năng tăng cường sau:
+ Phân tập phát.
+ Anten thích ứng.
+ Hỗ trợ các cấu trúc thu tiên tiến.
W-CDMA nhận được ủng hộ lớn nhất trước hết nhờ tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau, đặc biệt là các tốc độ bit thấp và trung bình. Nhược điểm của W-CDMA là ở hệ thống không cấp phép trong băng TDD với phát thu liên tục, công nghệ W-CDMA không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các phương tiện làm việc như máy điện thoại không dây.
137 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1754 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thông tin di động thế hệ Ba - 3G với công nghệ W - CDMA, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
- PCCH keát noái ñeán PCH.
- BCCH ñöôïc keát noái ñeán BCH vaø cuõng coù theå ñöôïc keát noái ñeán FACH.
- DCCH vaø DTCH coù theå ñöôïc keát noái ñeán hoaëc RACH vaø FACH, CPCH vaø FACH, RACH vaø DSCH, DCH vaø DSCH hoaëc DCH vaø DCH.
- CCCH ñöôïc keát noái ñeán RACH vaø FACH.
- CTCH ñöôïc keát noái ñeán FACH.
RLC SDU
RLC SDU
MAC PDU
Tieâu ñeà RLC
Tieâu ñeà RLC
MAC SDU
MAC SDU
Tieâu ñeà MAC
Tieâu ñeà MAC
Khoái truyeàn taûi, TB
(MAC PDU)
Khoái truyeàn taûi, TB
(MAC PDU)
CRC
CRC
PDU lôùp cao
PDU lôùp cao
Laép
raùp laïi
Phaân ñoaïn vaø moùc noái
Lôùp cao
L2 RLC
L2
MAC
L1
…
…
…
…
…
RLC: Ñieàu khieån ñoaïn noái.
PDU: Ñôn vò soá lieäu giao thöùc.
SDU: Ñôn vò soá lieäu dòch vuï.
MAC: Ñieàu khieån truy nhaäp moâi tröôøng.
TB : Khoái truyeàn taûi.
Hình 4.13: Truyeàn thoâng tin töø lôùp cao qua RLC vaø MAC ñeán lôùp 1.
Quaù trình truyeàn thoâng tin töø lôùp cao ñeán lôùp 1 thoâng qua RLC vaø MAC ñöôïc moâ taû hình sau:
Caùc tieâu ñeà RLC vaø MAC treân hình 4.13 coù theå coù hoaëc khoâng coù tuøy thuoäc vaøo RLC hay MAC laø trong suoát hay khoâng trong suoát. ÔÛ cheá ñoä khoâng trong suoát khoâng caàn coù tieâu ñeà, ngöôïc laïi ôû cheá ñoä trong suoát caàn coù tieâu ñeà.
6.2. Caùc chöùc naêng cuûa MAC (Ñieàu khieån truy nhaäp moâi tröôøng)
Giao thöùc ñieàu khieån truy nhaäp moâi tröôøng (MAC) chuyeån soá lieäu giöõa UE vaø töøng thöïc theå MAC trong RNC theo tyû leä moät-moät. Chöùc naêng phaân chia vaø keát hôïp soá lieäu ñöôïc cung caáp bôûi caùc giao thöùc cao hôn vì MAC khoâng coù khaû naêng naøy. MAC coù theå aán ñònh laïi caùc taøi nguyeân voâ tuyeán vaø thay ñoåi caùc thoâng soá MAC theo caùc leänh gôûi tôùi töø RRC (Ñieàu khieån taøi nguyeân voâ tuyeán). MAC cuõng coù chöùc naêng ño khoái löôïng vaø chaát löôïng löu löôïng vaø thoâng baùo caùc keát quaû ño naøy cho RRC.
MAC cung caáp caùc chöùc naêng truyeàn soá lieäu khaùc nhau töø RLC (Ñieàu khieån ñoaïn noái) ôû daïng caùc keânh logic. MAC xöû lyù vieäc chuyeån ñoåi giöõa caùc keânh logic vaø caùc keânh truyeàn taûi do lôùp 1 cung caáp.
Caùc keânh logic coù theå chia thaønh caùc keânh chung (CCH) ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn thoâng tin ôû maët phaúng ñieàu khieån vaø caùc keânh löu löôïng (TCH) ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn thoâng tin ôû maët phaúng ngöôøi söû duïng. Vieäc chuyeån ñoåi caùc keânh logic vaø caùc keânh truyeàn taûi ñöôïc thöïc hieän nhö ôû hình 4.13.
6.2.1. Caùc chöùc naêng cuûa MAC
w Chuyeån ñoåi giöõa caùc keânh logic vaø caùc keânh truyeàn taûi: MAC thöïc hieän chuyeån ñoåi giöõa caùc keânh logic vaø caùc keânh truyeàn taûi nhö ñaõ xeùt ôû treân.
w Phoái hôïp khuoân daïng truyeàn taûi (TFC: Transport Format Combination): MAC choïn TFC thích hôïp cho töøng keânh truyeàn taûi töø taäp toå hôïp khuoân daïng keát hôïp keânh truyeàn taûi (TFCS: TFC Set) ñöôïc moâ taû bôûi RRC (Ñieàu khieån taøi nguyeân voâ tuyeán). Ñoái vôùi RACH, MAC chæ choïn TF (Khuoân daïng truyeân taûi) vì taïi lôùp 1 khoâng xaûy ra gheùp caùc TF.
w Ñieàu khieån öu tieân: Treân cô sôû choïn TF, MAC choïn TF coù theå truyeàn daãn soá lieäu öu tieân cao treân cô sôû saép xeáp öu tieân theo thuaät ngöõ cuûa vaät mang voâ tuyeán vaø RLC. Ngoaøi ra MAC laäp bieåu truyeàn soá lieäu giöõa caùc UE treân keânh chung.
w Nhaän daïng caùc UE treân keânh chung: MAC moâ taû caùc nhaän daïng UE-Id trong tieâu ñeà MAC.
w Gheùp vaø phaân luoàng vaøo vaø töø caùc keânh truyeàn taûi ôû RLC- PDU: MAC gheùp luoàng vaø phaân luoàng caùc keânh logic leân moät keânh mang truyeàn taûi söû duïng tieâu ñeà MAC.
w Quan traéc khoái löôïng löu löôïng: MAC ño khoái löôïng löu löôïng theo phöông phaùp quan traéc ñöôïc ñaëc taû bôûi RRC cho töøng keânh truyeàn taûi vaø baùo caùo cho RRC.
w Chuyeån maïch giöõa caùc keânh truyeàn taûi chung vaø rieâng: RRC chuyeån maïch giöõa caùc keânh truyeàn taûi chung vaø rieâng thoâng qua MAC treân cô sôû löu löôïng ño.
w Maät maõ ño: MAC thöc hieän maät maõ khi cheá ñoä trong suoát ñöôïc söû duïng.
w Choïn loaïi dòch vuï truy nhaäp (ASC: Lôùp dòch vuï trong truy nhaäp) ñeå truyeàn daãn RACH: MAC taïi UE ñieàu khieån vaø choïn caùc taøi nguyeân PRACH lôùp 1 (chöõ kyù vaø caùc khe thôøi gian truy nhaäp) vaø caùc thoâng soá RACH treân cô sôû ASC ñöôïc moâ taû bôûi RRC.
6.2.2. Khuoân daïng soá lieäu cuûa MAC
a. Ñôn vò giao thöùc MAC (PDU)
Caáu hình cuûa MAC PDU ñöôïc moâ taû ôû hình 4.14. Tieâu ñeà MAC vaø ñôn vò dòch vuï SDU coù ñoä daøi khaû bieán. Caáu hình tieâu ñeà MAC phuï thuoäc vaøo keânh logic. MAC SDU laø RLC PDU.
TCTF
Kieåu UE-Id
UE-Id
C/T
MAC SDU
TCTF (Target Channel type Field): Tröôøng kieåu keânh ñich C/T.
Hình 4.14: PDU soá lieäu MAC.
Tieâu ñeà MAC
MAC SDU
Chöùc naêng caùc thaønh phaàn tieâu ñeà MAC:
. TCTF: Ñöôïc söû duïng ñeå nhaän daïng caùc keânh logic treân FACH vaø RACH.
. Kieåu UE-Id: Khuoân daïng cuûa UE-Id.
. UE-Id: Ñöôïc söû duïng ñeå nhaän daïng UE.
. C/T: Ñöôïc söû duïng ñeå nhaän daïng caùc keânh logic treân caùc keânh truyeàn taûi rieâng vaø ñeå nhaän daïng caùc keânh logic khi truyeàn taûi soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng baèng RACH vaø FACH.
b. Tieâu ñeà MAC vaø hoã trôï cuûa keânh logic
Caáu truùc cuûa tieâu ñeà MAC phuï thuoäc vaøo keânh logic. Cuï theå, tieâu ñeà MAC goàm coù 6 kieåu caáu hình ñöôïc lieät keâ cuï theå döôùi ñaây.
MAC SDU
C/T
MAC SDU
TCTF
Kieåu UE-Id
UE-Id
C/T
MAC SDU
Kieåu UE-Id
UE-Id
C/T
MAC SDU
TCTF
MAC SDU
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Hình 4.15: Caáu truùc cuûa tieâu ñeà MAC.
Kieåu UE-Id
UE-Id
MAC SDU
(6)
Döôùi ñaây laø baûng caáu truùc tieâu ñeà MAC vaø chuyeån ñoåi keânh logic vaøo keânh truyeàn taûi
Keânh logic
Keânh truyeàn taûi
Söï coù maët cuûa gheùp keânh
Kieåu tieâu ñeà MAC
DTCH/DCCH
BCCH
PCCH
CCCH
CTCH
DCH
RACH/FACH
DSCH
BCH
FACH
PCH
RACH/FACH
FACH
Khoâng cho pheùp caùc keânh rieâng
Coù gheùp caùc keânh rieâng
--
Gheùp
Khoâng gheùp
--
--
--
--
--
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)
(6)
(1)
(6)
(6)
6.2.3. Choïn toå hôïp khuoân daïng truyeàn taûi
MAC söû lyù saép xeáp soá lieäu (chuyeån ñoåi soá lieäu) vaøo lôùp 1 thoâng qua caùc giao dieän cuûa lôùp L1 vaø L2 keânh cô sôû caùc keânh truyeàn taûi. Döôùi ñaây laø ñònh nghóa caùc thuaät ngöõ lieân quan ñeán vieäc chuyeån ñoåi soá lieäu bôûi MAC.
Khoái truyeàn taûi (TB): TB laø khoái cô sôû ñeå trao ñoåi giöõa MAC vaø lôùp 1, ñeå lôùp 1 xöû lyù. RLC-PDU töông öùng vôùi TB vaø khoái naøy ñöôïc boå sung CRC (maõ dö voøng) taïi lôùp 1.
Taäp khoái truyeàn taûi: ñöôïc ñònh nghóa nhö laø caùc taäp TB. Ñaây laø khoái ñöôïc trao ñoåi giöõa L1 vaø MAC taïi cuøng moät thôøi ñieåm baèng caùch söû duïng cuøng moät keânh truyeàn taûi.
Kích thöôùc khoái truyeàn taûi: Laø ñoä daøi cuûa TB ñöôïc tính theo ñôn vò bit.
Kích thöôùc cuûa taäp khoái truyeàn taûi: laø ñoä daøi cuûa taäp khoái truyeàn taûi tính theo ñôn vò bit.
Khoaûng thôøi gian truyeàn (TTI): Laø khoaûng thôøi gian maø taïi ñoù taäp caùc TB ñi qua caùc lôùp vaø baèng khoaûng thôøi gian maø taïi ñoù caùc taäp TB ñöôïc gôûi ñi bôûi lôùp L1 treân giao dieän voâ tuyeán. TTI laø boäi soá nguyeân cuûa chu kyø ñan xen toái thieåu (10 ms); trong thöïc teá baèng 10, 20 ,30 ,40 vaø 80 ms. MAC cung caáp soá lieäu cho lôùp 1 töøng TTI.
Khuoâng daïng truyeàn taûi (TF): Laø khuoâng daïng maø TB ñöôïc cung caáp taïi töøng TTI. Noù goàm phaàn ñoäng vaø phaàn coá ñònh.
+ Phaàn ñoäng: Kích thöôùc khoái truyeàn taûi vaø kích thöôùc taäp truyeàn taûi.
+ Phaàn baùn coá ñònh: TTI, phöông phaùp söûa loãi vaø kích thöôùc CRC.
Taäp khuoâng daïng truyeàn taûi (TFS): laø taäp caùc TF ñöôïc söû duïng trong keânh truyeàn taûi. Trong TFS, caùc phaàn baùn coá ñònh cuûa cuøng moät TF nhaän cuøng moät giaù trò. Caùc phaàn ñoäng coù theå nhaän caùc giaù trò khaùc nhau ñoái vôùiù töøng TTI ñeå ñaûm baûo toác ñoä khaû bieán.
Toå hôïp khuoâng daïng truyeàn taûi (TFC): Vì lôùp 1 coù theå gheùp nhieâu keânh truyeàn taûi, neân caàn coù toå hôïp caùc keânh truyeàn taûi ñeå truyeàn chuùng cuøng moät luùc treân lôùp 1. Toå hôïp naøy ñöôïc goïi laø TFC. Keânh truyeàn taûi ña hôïp ñöôïc maõ hoùa (CCTrCH) cuûa moät UE ñöôïc ñònh nghóa laø moät ñôn vò caùc keânh truyeàn taûi ñöôïc toå hôïp nhö TFC.
Taäp toå hôïp khuoâng daïng truyeàn taûi (TFCS): Laø taäp caùc TFC ñöôïc mang treân cuøng CCTrCH.
Chæ thò khuoâng daïng truyeàn taûi (TFI): Laø nhaän daïng moät TF ñöôïc aán ñònh cho töøng TB seõ ñöôïc göûi ñeán lôùp 1 töø MAC vaø ñeå chæ thò TF naøo ñöôïc söû duïng trong TFS.
Chæ thò toå hôïp khuoâng daïng truyeàn taûi (TFCI): Töông öùng moät-moät vôùi TFC ñöôïc taïo ra treân cô sôû TFI bôûi lôùp 1 vaø ñöôïc truyeàn treân giao dieän khoâng gian. Vaø söû duïng laïi lôùp 1 ôû phía thu ñeå giaûi maõ soá lieäu thu vaø phaân luoàng caùc TB.
Khi saép xeáp soá lieäu vaøo lôùp 1, MAC choïn TFC phuø hôïp töø TFCS do RRC moâ taû, aán ñònh TFI cho TFS vaø gôûi noù ñeán lôùp 1. Vì phaàn baùn coá ñònh chung cho taát caû caùc TFC, neân thöïc chaát vieäc choïn ñöôïc thöïc hieän bôûi phaàn ñoäng.
6.3. Chöùc naêng cuûa ñieàu khieån ñoaïn noái voâ tuyeán, RLC
Ngay treân lôùp MAC laø lôùp ñieàu khieån ñoaïn noái voâ tuyeán (RLC). Khi moät lôùp cao yeâu caàu moät vaät mang voâ tuyeán, RLC ñöôïc thieát laäp. RLC ñaûm baûo caùc chöùc naêng sau:
+ Phaân ñoaïn/laép raùp caùc PDU (ñôn vò soá lieäu giao thöùc) vaøo , ra PU (ñôn vò taûi tin).
+ Moùc noái caùc PDU.
+ Ñeäm cho PDU ñeå laáp kín PU.
+ Truyeàn taûi soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng ôû cheá ñoä coù coâng nhaän hoaëc khoâng coâng nhaän.
+ Quaûn lyù chaát löôïng dòch vuï QoS.
+ Hieäu chænh loãi baèng caùch phaùt laïi ôû cheá ñoä coù coâng nhaän.
+ Kieåm tra soá trình töï (ôû cheá ñoä khoâng coâng nhaän).
+ Ñieàu khieån doøng ñeå ñieàu khieån toác ñoä phaùt thoâng tin cuûa RLC.
+ Phaùt hieän laëp.
+ Maõ hoùa.
RLC hoã trôï caû dòch vuï coâng nhaän vaø trong suoát. Vôùi dòch vuï trong suoát, caùc PDU thu maéc loãi seõ bò huûy boû. Vôùi dòch vuï coâng nhaän RLC seõ phuïc hoài PDU maéc loãi baèng caùch yeâu caàu phaùt laïi.
Moät trong caùc giao thöùc naèm treân RLC laø Giao thöùc hoäi tuï soá lieäu goùi (PDCP). Nhieäm vuï chính cuûa PDCP laø cho pheùp caùc lôùp döôùi (RLC, MAC vaø lôùp vaät lyù) ñöôïc söû duïng chung khoâng phuï thuoäc vaøo khieåu caáu truùc cuûa ngöôøi söû duïng. Chaúng haïn truyeàn soá lieäu goùi töø moät UE coù theå söû duïng IPv4 hoaëc IPv6. Nhôù vaäy khi ñöa ra moät giao thöùc môùi ôû lôùp treân ta khoâng caàn thay ñoåi giao dieän voâ tuyeán. PDCP gioáng nhö Giao thöùc hoäi tuï ñoäc laäp con (SNDCP) ôû GPRS.
Ñieàu khieån quaûng baù/ña phöông (BMC) coù chöùc naêng ñieàu khieån phaùt quaûng baù caùc baûn tin treân toaøn boä oâ gioáng nhö chöùc naêng töông öùng ñöôïc ñònh nghóa ôû GSM. Caùc baûn tin quaûng baù oâ coù theå laø: thoâng baùo veà giao thoâng hoaëc vuøng ñòa lyù hieän thôøi cuûa UE,..
6.4. Caùc chöùc naêng cuûa ñieàu khieån taøi nguyeân voâ tuyeán, RRC
Ñieàu khieån taøi nguyeân voâ tuyeán (RRC) laø moät trong soá caùc phaàn töû quan troïng nhaát trong hình 4.11. Coù theå coi RRC laø nhaø quaûn lyù chung cuûa giao dieän voâ tuyeán chòu traùch nhieäm quaûn lyù taøi nguyeân voâ tuyeán nhö: xaùc ñònh taøi nguyeân voâ tuyeán naøo seõ ñöôïc aán ñònh cho moät UE. Ñeå coù theå phaân tích caùc yeâu caàu töø ngöôøi söû duïng vaø töø maïng cuõng nhö aán ñònh caùc taøi nguyeân töông öùng, taát caû caùc baùo hieäu ñieàu khieån ñeán vaø töø caùc UE ñeàu phaûi ñi qua RRC. Ngoaøi ra giöõa RRC vaø caùc lôùp khaùc cuõng coù caùc giao dieän ñieàu khieån. Caùc baûn tin RRC mang taát caû caùc thoâng soá caàn thieát ñeå thieát laäp, thay ñoåi vaø giaûi phoùng caùc thöïc theå cuûa giao thöùc lôùp 2 vaø lôùp 1. Caùc baûn tin RRC mang ôû phaàn taûi tin cuûa mình taát caû caùc baùo hieäu lôùp cao (MM, CM, SM,…) vaø tính di ñoäng cuûa thieát bò ngöôøi söû duïng ôû cheá ñoä keát noái ñöôïc ñieàu khieån bôûi baùo hieäu RRC (ño, chuyeån giao, caäp nhaät oâ…). RRC thöïc hieän hoaëc ñieàu khieån caùc chöùc naêng sau:
- Phaùt quaûng baù thoâng tin heä thoáng.
- Thieát laäp caùc keát noái baùo hieäu ban ñaàu giöõa UE vaø maïng. Khi ngöôøi söû duïng vaø maïng muoán lieân laïc, tröôùc heát keát noái RRC ñöôïc thieát laäp. Keát noái RRC naøy seõ ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn baùo hieäu giöõa UE vaø maïng cho muïc ñích caáp phaùt vaø quaûn lyù taøi nguyeân voâ tuyeán.
- Caáp phaùt caùc vaät mang voâ tuyeán cho moät UE. Moät UE coù theå ñöôïc caáp phaùt nhieàu vaät mang voâ tuyeán ñeå truyeàn soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng.
- Baùo caùo keát quaû ño. RRC quyeát ñònh caàn ño gì, khi naøo neân ño vaø caùch baùo caùo keát quaû ño.
- Quaûn lyù di ñoäng. Quyeát ñònh khi naøo caàn chuyeån giao. RRC cuõng thöïc hieän vieäc löïa choïn laïi oâ vaø vuøng ñònh vò hay caäp nhaät ñònh tuyeán.
- Ñieàu khieån chaát löôïng dòch vuï (QoS). Vì RRC ñieàu khieån vieäc caáp phaùt taøi nguyeân voâ tuyeán neân noù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán QoS. RRC aán ñònh taøi nguyeân voâ tuyeán tuaân theo QoS caàn cung caáp cho ngöôøi söû duïng.
7. Giao dieän trong UTRAN
7.1. Giao dieän RNC-RNC vaø baùo hieäu RNSAP
RNSAP
Maët phaúng ñieàu khieån
Lôùp vaät lyù
Maët phaúng ngöôøi söû duïng
Maët phaúng ngöôøi söû duïng truyeàn taûi
Maët phaúng ñieàu khieån maïng truyeàn taûi
Maët phaúng ngöôøi söû duïng maïng truyeàn taûi
Lôùp maïng truyeàn taûi
Lôùp maïng voâ tuyeán
ATM
AAL5
SSCOP
SSCF- NNI
MTP3b
SCCP
AAL2
AAL5
SSCOP
SSCF-NNI
MTP3b
Q.2150.1
. RNSAP : Phaàn öùng duïng heä thoáng con maïng voâ tuyeán.
. SCCP : Phaàn ñieàu khieån noái thoâng baùo hieäu.
. MTP3b : Möùc 3 cuûa phaàn truyeàn baûn tin.
. SSCF-NNI: Chöùc naêng ñieàu phoái ñaëc thuø dòch vuï-giao dieän nuùt maïng.
. SSCOP : Giao thöùc ñònh höôùng theo noái thoâng ñaëc thuø dòch vuï.
. ALL : Lôùp thích öùng ATM.
. M3UA : Lôùp thích öùng ngöôøi söû duïng.
. SCTP : Giao thöùc truyeàn daãn ñieàu khieån luoàng.
. IP : Giao thöùc Internet.
. DCH : Keânh rieâng. . CCH: keânh chung.
. FP : Giao thöùc khung.
IP
STCP
M3UA
IP
SCTP
M3UA
Q.2630.1
DCH
FP
CCH
FP
Hình 4.16: Ngaên xeáp giao thöùc cho giao dieän Iur.
Cuõng nhö ñoái vôùi giao dieän Iu, hai löïa choïn coù theå ñoái vôùi truyeàn taûi baùo hieäu RNSAP ngaên xeáp SS7 (SCCP vaø MTP3) vaø truyeàn taûi môùi döïa treân SCTP/IP. Hai giao thöùc maët phaúng ngöôøi söû duïng ñöôïc ñònh nghóa laø DCH(Dedicated Channel: keânh rieâng) vaø CCH (Common Channel).
Giao dieän Iur ñaûm baûo boán chöùc naêng sau:
1. Hoã trôï tính di ñoäng cô sôû giöõa caùc RNC.
2. Hoã trôï keânh löu löôïng rieâng.
3. Hoã trôï keânh löu löôïng chung.
4. Hoã trôï quaûn lyù taøi nguyeân toaøn caàu.
Chæ vì lyù do naøy maø giao thöùc baùo hieäu Iur (RNSAP) ñöôïc chia thaønh boán moâñun. Noùi chung coù theå chæ thöïc hieän chæ moät phaàn cuûa boán chöùc naêng Iur giöõa hai boä ñieàu khieån maïng voâ tuyeán tuøy theo yeâu caàu cuûa nhaø khai thaùc.
« Iur1: Hoã trôï tính di ñoäng cô sôû giöõa caùc RNC
Chöùc naêng naøy ñoøi hoûi moâñun baùo hieäu cô sôû cuûa RNSAP. Ñaây laø cô sôû ñaàu tieân cho vieäc xaây döïng caùc giao dieän Iur vaø töï mình ñaûm baûo chöùc naêng caàn thieát cho tính di ñoäng giöõa hai RNC, nhöng khoâng hoã trôï cho vieäc trao ñoåi baát kyø löu löôïng naøo cuûa ngöôøi söû duïng. Neáu moâñun naøy khoâng ñöôïc thöïc hieän thì giao dieän Iur noùi treân seõ khoâng toàn taïi vaø caùch duy nhaát ñeå moät ngöôøi söû duïng keát noái vôùi UTRAN qua RNS1 coù theå söû duïng moät oâ ôû RNS2 laø phaûi töï mình taïm thôøi caét keát noái ra khoûi UTRAN (giaûi phoùng keát noái RRC).
Caùc chöùc naêng ñöôïc moâñun cô sôû Iur cung caáp goàm:
- Hoã trôï vieäc ñaët laïi SRNC.
- Hoã trôï caäp nhaät vuøng ñaêng kyù UTRAN vaø oâ giöõa caùc RNC.
- Hoã trôï tìm goïi giöõa caùc RNC.
- Baùo caùo loãi giao thöùc.
« Iur2: Hoã trôï löu löôïng keânh rieâng
Chöùc naêng naøy ñoøi hoûi moâñun keânh rieâng cuûa baùo hieäu RNSAP vaø cho pheùp truyeàn löu löôïng keânh tieâng giöõa hai RNC. Thaäm chí nhu caàu ñaàu tieân ñoái vôùi chöùc naêng laø hoã trôï traïng thaùi chuyeån giao meàm, noù cuõng cho pheùp giöõ SRNC cho toaøn boä thôøi gian söû dung caùc keânh rieâng (caùc taøi nguyeân rieâng ôû nuùt B), thoâng thöôøng khi ngöôøi söû duïng coøn coù moät keát noái tích cöïc ñeán vuøng chuyeån maïch keânh.
Giao thöùc naøy cuõng ñoøi hoûi giao thöùc khung cuûa maët phaúng ngöôøi söû duïng cho keânh rieâng cuøng vôùi giao thöùc maët phaúng maïng truyeàn taûi (Q.2630.1) ñöôïc söû duïng cho caùc keát noái truyeàn taûi (caùc keát noái AAL2). Moãi keânh rieâng ñöôïc truyeàn treân moät keát noái truyeàn taûi tröø keânh DCH (keânh rieâng) ñöôïc ñieàu phoái ñöôïc söû duïng ñeå nhaän choáng loãi khoâng caân baèn ôû giao dieän voâ tuyeán.
Giao thöùc khung cho caùc keânh rieâng (DCD FP), ñònh nghóa caáu truùc caùc khung soá lieäu mang thoâng tin cuûa ngöôøi söû duïng vaø caùc khung ñöôïc ñieàu khieån ñöôïc söû duïng ñeå trao ñoåi thoâng tin ño vaø ñieàu khieån. Vì lyù do naøy giao thöùc khung quy ñònh caû caùc baûn tin vaø caùc thuû tuïc ñôn giaûn. Caùc khung soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng thoâng thöôøng ñöôïc ñònh tuyeán trong suoát qua DRNC; nhö vaäy giao thöùc khung Iur ñöôïc söû duïng caû ôû IuB vaø ñöôïc goïi laø Iur/IuB DCH FP.
Caùc chöùc naêng ñöôïc moâñun Iur DCH cung caáp laø:
- Thieát laäp, thay ñoåi vaø giaûi phoùng keânh rieâng ôû DRNC do chuyeån giao cöùng vaø chuyeån giao meàm ôû traïng thaùi keânh rieâng.
- Thieát laäp vaø giaûi phoùng caùc keát noái truyeàn taûi qua giao dieän Iur.
- Truyeàn caùc khoái truyeàn taûi giöõa SRNC vaø DRNC.
- Quaûn lyù caùc ñoaïn noái voâ tuyeán ôû DRNC thoâng qua caùc thuû tuïc baùo caùo ño vaø theát laäp coâng suaát.
Iur3: Hoã trôï löu löôïng keânh chung.
Chöùc naêng naøy cho pheùp xöû lyù caùc luoàng soá lieäu keânh duøng chung. Noù ñoøi hoûi moâñun keânh truyeàn taûi chung cuûa giao thöùc RNSAP vaø giao thöùc khung truyeàn taûi chung (CCH FP). Giao thöùc baùo hieäu Q.2630.1 cuûa maët phaúng ñieàu khieån maïng truyeàn taûi cuõng caàn neáu caùc keát noái AAL2 ñöôïc söû duïng.
Neáu chöùc naêng naøy khoân ñöôïc thöïc hieän thì moïi caäp nhaät oâ giöõa caùc RNC luoân luoân khôûi ñoäng quaù trình ñaët laïi SRNC, nghóa laø RNC phuïc vuï luoân luoân laø RNC ñieàu khieån oâ ñöôïc söû duïng cho truyeàn taûi keânh chung hoaëc keânh chia seû. Moät maët chöùc naêng naøy cho pheùp traùnh ñöôïc thuû tuïc ñaët laïi SRNC phöùc taïp (qua CN), maët khaùc chöùc naêng naøy ñoøi hoûi phaân chia MAC (Ñieàu khieån truy nhaäp moâi tröôøng) thaønh hai phaàn töû maïng daãn ñeán söï keùm hieäu quaû khi söû duïng caùc taøi nguyeân vaø phöùc taïp ôû giao dieän Iur. Vì theá tính naêng naøy vaãn ñöôïc hoã trôï ôû tieâu chueån nhöng khoâng quan troïng cho hoaït ñoäng cuûa heä thoáng.
Caùc chöùc naêng ñöôïc moâñun keânh truyeàn taûi chung Iur cung caáp laø:
- Thieát laäp vaø giaû phoùng keát noái truyeàn taûi qua Iur cho caùc luoàng soá lieäu keânh chung.
- Phaân chia lôùp MAC giöõa SRNC vaø DRNC. Thôøi gian bieåu ñeå truyeàn soá lieäu ñöôøng xuoáng ñöôïc thöïc hieän ôû DRN (Maïng voâ tuyeán troâi).
Iur4: Hoã trôï quaûn lyù taøi nguyeân toaøn cuïc
Chöùc naêng naøy ñaûm baûo baùo hieäu ñeå hoã trôï taøi nguyeân taêng cöôøng vaø caùc tính naêng khai thaùc baûo döôõng (O&M) qua giao dieän Iur. Noù ñöôïc thöïc hieän baèng moâñun toaøn cuïc cuûa giao thöùc RNSAP vaø khoâng ñoøi hoûi giao thöùc maët phaúng ngöôøi söû duïng vì khoâng coù truyeàn daãn soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng qua giao dieän Iur. Ñaây laø moät chöùc naêng tuøy choïn.
Caùc chöùc naêng do moâñun taøi nguyeân toaøn cuïc cung caáp laø:
- Truyeàn caùc kaát quaû ño ôû oâ giöõa hai RN.
- Truyeàn thoâng tin ñònh thôøi nuùt B giöõa hai RN.
- Toång keát caùc chöùc naêng cuûa giao dieän Iur.
¬ Ta coù theå toång keát caùc chöùc naêng chung cuûa giao dieän Iur nhö sau:
1. Quaûn lyù maïng truyeàn taûi.
2. Quaûn lyù löu löôïng cho caùc keânh truyeàn taûi chung goàm:
- Thieát laäp/boå sung/xoùa ñoaïn noái voâ tuyeán.
- Tìm goïi.
3. Quaûn lyù löu löôïng cho caùc keânh truyeàn taûi rieâng goàm:
- Thieát laäp/boå sung/xoùa ñoaïn noái voâ tuyeán
- Baùo caùo keát quaû ño.
Caùc chöùc naêng treân ñöôïc phaân chia nhö sau:
Ø Keát hôïp/phaân chia phaân taäp vó moâ. DRNS (RNS troâi) coù theå thöïc hieän keát hôïp/phaân chia phaân taäp vó moâ cho caùc luoàng soá lieäu qua caùc oâ. SRNS (RNS phuïc vuï) thöïc hieän keát hôïp/ phaân chia caùc luoàng soá lieäu Iur nhaän ñöôïc/gôûi tôùi DNRS vaø caùc luoàng soá lieäu thoâng tin qua caùc oâ cuûa chính mình.
Ø Ñieàu khieån topo keát hôïp/phaân chia phaân taäp vó moâ. Khi yeâu caàu moät oâ môùi cho keát noái UE-UTRAN, SRNC coù theå yeâu caàu DRNC moät luoàng soá lieäu môùi, trong tröôøng hôïp naøy chöùc naêng keát hôïp vaø phaân chia trong DRNC khoâng ñöôïc söû duïng cho oâ naøy. Neáu khoâng, DRNC seõ chòu traùch nhieäm quyeát ñònh coù söû duïng chöùc naêng keát hôïp vaø phaân chia trong DRNC hay khoâng, nghóa laø coù neân boå sung moät luoàng soá lieäu Iur môùi hay khoâng.
Ø Quaûn lyù caùc taøi nguyeân phaàn cöùng cuûa DRNS. Phaân boá vaø ñieàu khieån caùc taøi nguyeân phaàn cöùng ñöôïc söû duïng cho caùc luoàng soá lieäu Iur vaø thu/phaùt giao dieän voâ tuyeán trong DRNS ñöôïc thöïc hieän taïi DRNS.
Ø Aán ñònh caùc keânh vaät lyù. Aán ñònh caùc keânh vaät lyù trong caùc oâ thuoäc DRNS ñöôïc thöïc hieän trong DRNS.
Ø Ñieàu khieån coâng suaát ñöôøng leân. Ñaây laø moät nhoùm caùc chöùc naêng ñeå ñieàu khieån möùc coâng suaát phaùt ñöôøng leân ñeå giaûm thieåu nhieãu ñöôøng leân vaø duy truøy chaát löôïng caùc keát noái. Neáu keát noái bao haøm caû SRNS vaø DRNS thì chöùc naêng ñieàu khieån coâng suaát voøng ngoaøi ñöôøng leân (ñaët trong SRNC) seõ thieát laäp chaát löôïng ñích cho chöùc naêng ñieàu khieån coâng suaát voøng trong ñöôøng leân (ñaët trong nuùt B).
Ø Ñieàu khieån coâng suaát ñöôøng xuoáng. Ñaây laø nhoùm caùc chöùc naêng ñeå ñieàu khieån möùc coâng suaát phaùt ñöôøng xuoáng. Noù cuõng ñöôïc söû duïng ñeå hieäu chænh söï troâi coâng suaát giöõa moät soá ñöôøng truyeàn. SRNC ñònh kyø phaùt tham chuaån coâng suaát ñöôøng xuoáng ñích döïa treân baùo caùo coâng suaát ño ñöôïc töø UE.
Ø Ñieàu khieån cho pheùp. Ñieàu khieån cho pheùp trong moät DRNC ñöôïc yeâu caàu maëc ñònh trong quaù trình theát laäp/thay ñoåi ñoaïn noái voâ tuyeán. Thoâng tin veà nhieãu ñöôøng leân vaø coâng suaát ñöôøng xuoáng ôû caùc oâ phaûi luoân coù ôû Iur.
Ø Phaân chia chöùc naêng giao thöùc voâ tuyeán. Iur hoã trôï phaân chia chöùc naêng giao thöùc voâ truyeán giöõa SRNC vaø DRNC.
7.2. Giao dieän RNC-Nuùt B vaø baùo hieäu NBAP
Ngaên xeáp giao thöùc cuûa giao dieän RNC-nuùt B (giao dieän IuB) ñöôïc cho ôû hình 4.17.
Baùo hieäu giao dieän IuB (NBAP: phaàn öùng duïng nuùt B) ñöôïc chia thaønh hai phaàn töû chính:
. NBAP chung (C-NBAP) söû duïng cho caùc ñoaïn noái baùo hieäu chung.
. NBAP rieâng (D-NBAP) söû duïng cho caùc ñoaïn noái baùo hieäu rieâng.
Caùc giao thöùc khung IuB maët phaúng ngöôøi söû duïng ñònh nghóa caùc caáu truùc khung vaø caùc thuû tuïc ñieàu khieån cô sôû trong baêng cho töøng kieåu keânh truyeàn taûi (cho töøng kieåu coång soá lieäu cuûa moâ hình). Baùo hieäu Q.2630.1 ñöôïc söû duïng ñeå quaûn lyù caùc keát noái AAL2 söû duïng trong maët phaúng ngöôøi söû duïng.
Hình 4.17: Ngaên xeáp giao thöùc cuûa giao dieän IuB.
. NBAP: Phaàn öùng duïng nuùt B.
. SSCF-UNI: Chöùc naêng ñieàu phoái ñaëc thuø dòch vuï-giao dieän ngöôøi söû duïng-maïng.
. SSCOP : Giao thöùc ñònh höôùng theo noái thoâng ñaëc thuø dòch vuï.
. AAL : Lôùp thích öùng ATM.
. CPCHFP: Giao thöùc khung keânh ñieàu khieån chung.
. USCHFP: Giao thöùc khung keânh ñöôøng leân duøng chung.
. DSCHFP: Giao thöùc khung keânh ñöôøng xuoáng duøng chung.
. PCHFP : Giao thöùc khung keânh tìm goïi.
. FACHFP: Giao thöùc khung keânh truy nhaäp ñöôøng xuoáng.
. RACHFP: Giao thöùc khung keânh truy nhaäp ngaãu nhieân.
. DCHFP : Giao thöùc khung keânh rieâng.
NBAP
Maët phaúng ñieàu khieån
Lôùp vaät lyù
Maët phaúng ngöôøi söû duïng
Maët phaúng ngöôøi söû duïng truyeàn taûi
Maët phaúng ñieàu khieån maïng truyeàn taûi
Maët phaúng ngöôøi söû duïng maïng truyeàn taûi
Lôùp maïng truyeàn taûi
Lôùp maïng voâ tuyeán
ATM
AAL5
SSCOP
SSCF- UNI
AAL2
AAL5
SSCOP
SSCF-UNI
Q.2150.1
Q.2630.1
CPCHFP
USCHFP
DSCHFP
PCHFP
FACHFP
RACHFP
DCHFP
NBAP chung (C-NBAP) vaø khai thaùc baûo döôõng logic
Caùc thuû tuïc NBAP chung (C-NBAP) ñöôïc söû duïng cho baùo hieäu khoâng lieân quan ñeán moät tröôøng hôïp UE ñaëc thuø ñaõ coù ôû nuùt B. C-NBAP ñònh nghóa taát caû caùc thuû tuïc cho khai thaùc vaø baûo döôõng nhö (O&M) logic cuûa nuùt B nhö: quaûn lyù caáu hình vaø söï coá.
Caùc chöùc naêng chính cuûa NBAP chung laø:
- Thieát laäp ñoaïn noái voâ tuyeán (RL- Radio Link) ñaàu tieân cuûa moät UE vaø choïn ñieåm keát cuoái löu löôïng.
- Caáu hình oâ.
- Xöû lyù caùc keânh RACH/FACH vaø PCH.
- Khôûi xöôùng vaø baùo caùo ño ñaïc ñaëc thuø oâ hoaëc nuùt B.
- Quaûn lyù söï coá.
NBAP rieâng (D-NBAP)
Khi RNC yeâu caàu ñoaïn noái voâ tuyeán ñaàu tieân cho UE thoâng qua thuû tuïc thieát laäp ñoaïn noái voâ tuyeán C-NBAP, nuùt B aán ñònh moät keát cuoái löu löôïng ñeå xöû lyù tröôøng hôïp UE naøy vaø caùc baùo hieäu tieáp theo lieân quan ñeán MS naøy ñöôïc trao ñoåi baèng caùc thuû tuïc NBAP rieâng (D-NBAP) qua coång ñieàu khieån rieâng cuûa ñieåm keát cuoái ñaõ cho.
Caùc chöùc naêng chính cuûa NBAP rieâng laø:
- Boå sung, giaûi phoùng vaø laäp caáu hình laïi caùc ñoaïn noái voâ tuyeán cho moät tröôøng hôïp UE.
- Xöû lyù caùc keânh rieâng vaø duøng chung.
- Xöû lyù keát hôïp chuyeån giao.
- Khôûi ñaàu vaø baùo caùo ño ñaïc ñaëc thuø ñoaïn noái voâ tuyeán.
- Quaûn lyù söï coá ñoaïn noái voâ tuyeán.
8. Thieát laäp moät cuoäc goïi W-CDMA UMTS
Thuû tuïc thieát laäp moät cuoäc goïi cô sôû ôû W-CDMA UMTS ñöôïc cho ôû hình 18. Quaù trình naøy baét ñaàu baèng yeâu caày truy nhaäp töø UE. Yeâu caàu truy nhaäp naøy hoaëc ñöôïc phaùt treân keânh truyeàn taûi RACH hoaëc treân keânh truyeàn taûi CPCH. Baûn tin ñöôïc phaùt laø moät yeâu caàu ñeå thieát laäp moät keát noái RRC tröôùc khi thöïc hieän caùc giao dòch baùo hieäu hay thieát laäp vaät mang. Yeâu caàu keát noái RRC bao goàm caû lyù do yeâu caàu keát noái.
UE
RNC
MSC/VLR
CCCH: yeâu caáu keát noái RRC
CCCH: Thieát laäp keát noái RRC
DCCH: Keát noái RRC ñaõ hoaøn thaønh
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp khôûi ñaàu.
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp (Yeâu caàu nhaät thöïc)
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp (Traû lôøi nhaät thöïc)
DCCH: Leänh cheá ñoä baûo maät
DCCH: Hoaøn thaønh cheá ñoä baûo maät
DCCH: Truyeàn teöïc tieáp (Thieát laäp)
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp (Tieáp tuïc cuoäc goïi)
DCCH: Thieát laäp vaät mang hay laäp laïi caáu hình vaät mang voâ tuyeán
DCCH: Thieát laäp vaät mang voâ tuyeán ñaõ hoaøn thaønh hay laäp laïi caáu hình ñaõ hoaøn thaønh
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp (Baùo chuoâng)
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp (Keát noái)
DCCH: Truyeàn tröïc tieáp coâng nhaän keát noái
RANAP: Baûn tin UE khôûi ñaàu
(Yeâu caàu dòch vuï CM)
RANAP: Truyeàn tröïc tieáp (Yeâu caàu nhaät thöïc)
RANAP: Truyeàn tröïc tieáp (Traû lôøi nhaät thöïc)
RANAP: Leänh cheá ñoä baûo maät
RANAP: Hoaøn thaønh cheá ñoä baûo maät
RANAP: Truyeàn tröïc tieáp (Thieát laäp)
RANAP: Truyeàn tröïc tieáp (Tieáp tuïc cuoäc goïi)
RANAP: Yeâu caàu aán ñònh RAB
RANAP: Hoaøn thaønh aán ñònh RAB
RANAP: Truyeàn tröïc tieáp (Baùo chuoâng)
RANAP: Truyeàn tröïc tieáp (Keát noái)
RANAP: Tryueàn tröïc tieáp coâng nhaän keát noái
Hình 4.18: Thuû tuïc thieát laäp cuoäc goïi ôû W-CDMA UMTS.
RNC traû lôøi baèng moät baûn tin Thieát laäp keát noái RRC. Baûn tin naøy ñöôïc phaùt ôû keânh logic CCCH ( thöôøng ñöôïc truyeàn treân keânh truyeàn taûi FACH). Neáu moät keânh truyeàn taûi DCH ñöôïc caáp phaùt, thì baûn tin theát laäp keát noái RRC seõ chæ ra moät maõ ngaãu nhieân ñeå UE söû duïng ôû ñöôøng leân. UE töï xaùc ñònh maõ ñònh keânh vaø maõ naøy ñöôïc thöïc hieän ôû ñöôøng leân. Caàn löu yù moät DPCCH lieân keát vôùi moät DPDCH. DPDCH chöùa TFCI, TFCI chöùa thoâng tin veà heä soá traûi phoå SF vaø cho pheùp UTRAN xaùc ñònh maõ ñònh keânh cho DPDCH. Neáu RNC khoâng aán ñònh moät keânh DCH thì baùo hieäu tieáp tuïc ñöôïc phaùt treân FACH ñöôøng xuoáng vaø RACH hay CPCH ñöôøng leân.
UE traû lôøi baèng baûn tin Keát noái RRC ñaõ hoaøn thaønh. Baûn tin naøy ñöôïc mang treân keânh logic DCCH ñöôøng leân. Sau ñoù UE phaùt baûn tin cho maïng loõi CN. Baûn tin naøy ñöôïc phaùt ôû baûn tin Truyeàn tröïc tieáp khôûi ñaàu, vì khi naøy chöa coù thieát laäp quan heä baùo hieäu tröïc tieáp giöõa UE vaø maïng loõi. Taûi troïng cuûa baûn tin naøy ñöôïc chuyeån tröïc tieáp giöõa UE vaø maïng loõi. Baûn tin naøy chæ thò cho RNC vaø maïng loõi laø caàn thieát laäp moät moái quan heä baùo hieäu môùi giöõa UE vaø maïng loõi.
RNC ñaët baûn tin Truyeàn tröïc tieáp khôûi ñaàu vaøo baûn tin UE khôûi ñaàu cuûa RANAP vaø göûi baûn tin naøy ñeán maïng loõi. Trong tröôøng hôïp naøy baûn tin ñöôïc gôûi ñeán MSC. Vieäc choïn MSC hay SGSN phuï thuoäc vaøo thoâng tin ôû tieâu ñeà cuûa baûn tin Truyeàn khôûi ñaàu phaùt ñi töø UE. Taûi troïng cuûa baûn tin Truyeàn tröïc tieáp khôûi ñaàu ñöôïc ñaët vaøo taûi troïng cuûa baûn tin ñeán MSC: UE khôûi ñaàu cuûa RANAP.
Tieáp theo, MSC seõ khôûi ñaàu caùc thuû tuïc baûo an. Thuû tuïc naøy baét ñaàu baèng nhaän thöïc treân nguyeân taéc Hieäu leänh-Traû lôøi gioáng nhö ôû GSM. ÔÛ ñaây coù moät ñieåm khaùc laø UE vaø maïng nhaän thöïc laãn nhau. Nghóa laõ maïng khoâng chæ phaùt maõ ngaãu nhieân ñeán UE ñeå nhaän ñöôïc traû lôøi ñuùng maø coøn phaùt caû Theû nhaän daïng maïng (AUTN: Authentication Token Network) ñöôïc tính toaùn ñoäc laäp ôû maïng trong HLR ñeå so saùnh vôùi AUTN ñöôïc tính toaùn ñoäc laäp ôû UE trong USIM. AUTN naøy phaûi truøng vôùi AUTN ôû maïng. UE phaùt Yeâu caàu nhaän thöïc baèng caùch phaùt baûn tin truyeàn tröïc tieáp cuûa RANAP vaø giao thöùc RRC.
Neáu nhaän thöïc thaønh coâng, UE phaùt traû lôøi baèng moät baûn tin Traû lôøi nhaän thöïc ñeå MSC kieåm tra. Baûn tin naøy ñöôïc mang baèng caùch söû duïng caùc khaû naêng truyeàn tröïc tieáp cuûa RANAP vaø RRC.
Sau ñoù maïng loõi khôûi ñaàu caùc thuû tuïc maõ hoùa vaø kieåm tra trung thöïc. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän gioáng nhö ôû GSM ngoaïi tröø moät khaû naêng boå sung laø: ñaûm baûo tính trung thöïc. Khaû naêng naøy cho pheùp maïng hoaëc UE kieåm tra xem caùc baûn tin baùo hieäu töø thöïc theå kia coù bò keû khaùc thay ñoåi hay khoâng. Quaù trình maät maõ vaø kieåm tra tính trung thöïc ñeàu do maïng loõi khôûi xöôùng, nhöng ñöôïc thöïc hieän giöõa UE vaø UTRAN. Vì theá MSC göûi baûn tin Leänh cheá ñoä baûo maät RRC ñeán UE. UE traû lôøi MSC baèng baûn tin RANAP: Hoaøn thaønh cheá ñoä baûo maät.
Taïi thôøi ñieåm naøy, thoâng tin thieát laäp cuoäc goïi thöïc söï nhö: soá ñieän thoaïi bò goïi ñöôïc göûi ôû baûn tin Thieát laäp töø UE ñeán MSC baèng caùch söû duïng baùo hieäu truyeàn tröïc tieáp. Neáu coù theå xöû lyù ñöôïc cuoäc goïi naøy, MSC seõ traû lôøi baèng baûn tin Ñang tieán haønh cuoäc goïi raát gioáng nhö ôû GSM. Sau ñoù RNC caàn thieát laäp Vaät mang truy nhaäp voâ tuyeán (RAB) ñeå truyeàn taûi luoàng tieáng thöïc söï cuûa ngöôøi söû duïng.
RAB laø moät vaät mang giöõa UE vaø maïng loõi ñeå truyeàn taûi soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng: tieáng hoaëc soá lieäu goùi. RAB ñöôïc ñaët treân moät hoaëc nhieàu vaät mang voâ tuyeán ôû giao dieän voâ tuyeán. Moãi RAB coù soá nhaän daïng rieâng cuûa mình ñeå söû duïng trong quaù trình baùo hieäu giöõa UE vaø maïng. Maïng loõi phaùt yeâu caàu thieát laäp RAB thoâng qua baûn tin Yeâu caàu aán ñònh RAB cuûa RANAP.
Treân cô sôû thoâng tin ôû Yeâu caàu aán ñònh RAB, RNC coù theå thieát laäp moät vaät mang voâ tuyeán môùi cho UE hoaëc coù theå laäp laïi caáu hình cho vaät mang hieän UE ñang hoaït ñoäng. RNC söû duïng hoaëc baûn tin RRC Thieát laäp vaät mang voâ tuyeán hoaëc Laäp laïi caáu hình vaät mang voâ tuyeán ñeå höôùng daãn UE söû duïng caùc vaät mang môùi hay laäp laïi caáu hình. UE traû lôøi hoaëc baèng baûn tin Thieát laäp vaät mang voâ tuyeán ñaõ hoaøn thaønh hoaëc baûn tin Laäp laïi caáu hình vaät mang voâ tuyeán ñaõ hoaøn thaønh. Ñeán löôït mình, RNC traû lôøi MSC baèng baûn tin RANAP: Hoaøn thaønh aán ñònh RAB. Khi naøy ñaõ coù moät ñöôøng daãn vaät mang töø UE ñeán MSC. Löu yù raèng vieäc thieát laäp ñöôøng daãn vaät mang cuõng ñoøi hoûi thieát laäp phöông tieän maët ñaát giöõa nuùt B, RNC vaø giöõa RNC,MSC.
Phaàn coøn laïi cuûa quaù trình thieát laäp cuoäc goïi hoaøn toaøn gioáng nhö thieát laäp cuoäc goïi ôû GSM. Phaàn coøn laïi naøy bao goàm: caùc baûn tin baùo chuoâng, keát noái vaø xaùc nhaän keát noái ñöôïc truyeàn ôû baùo hieäu truyeàn tröïc tieáp.
9. Caùc phieân soá lieäu goùi cuûa W-CDMA UMTS
ÔÛ hình 4.19 trình baøy maët phaúng ñieàu khieån caùc dòch vuï soá lieäu goùi ôû W-CDMA vaø hình 4.20 trình baøy maët phaúng ngöôøi söû duïng.
Thieát laäp caùc dòch vuï goùi ôû W-CDMA raát gioáng nhö ôû GPRS: thoâng qua tích töïc moät PDP Contex vôùi moät Teân ñieåm truy nhaäp (APN), tieâu chuaån QoS,… Ñieåm khaùc bieät nhaát giöõa W-CDMA vaø GPRS laø vieäc ñònh vò laïi SRNS. Vì keânh GTP-U keát cuoái taïi RNC chöù khoâng phaûi taïi SGSN, neân vieäc ñònh vò laïi UE ñeán RNC khaùc coù theå phaûi thöïc hieän naïp ñeäm caùc goùi ôû RNC ñaàu tieân vaø chuyeån tieáp caùc goùi naøy ñeán RNC thöù hai khi ñaõ xaûy ra ñònh vò laïi. Chuyeån tieáp ñöôïc thöïc hieän thoâng qua SGSN khaùc nhau, thì ñöôøng truyeàn caùc goùi töø boä ñeäm ñi töø RNS1 ñeán SGSN1 qua SGSN2 ñeán RNC2.
Töø quan ñieåm giao dieän voâ tuyeán W-CDMA ñaûm baûo tính linh hoaït cao hôn GPRS trong caùch aán ñònh caùc taøi nguyeân cho löu löôïng soá lieäu goùi. W-CDMA khoâng chæ cung caáp nhieàu toác ñoä soá lieäu hôn, maø giao dieän voâ tuyeán W-CDMA coøn choïn caùc kieåu keânh khaùc nhau ñeå truyeàn soá lieäu goùi. ÔÛ ñöôøng leân nguoàn goàm coù RACH, CPCH, DCH laø caùc keânh khaû duïng. RNC ñieàu haønh vieäc choïn keânh vaø keânh ñöôïc choïn tuøy theo caùc ñaëc tính phieân maø ngöôøi söû duïng yeâu caàu, chaúng haïn löu löôïng kieåu cuïm coù theå tích lôùn hay nhoû.
RRC: Ñieàu khieån taøi nguyeân voâ tuyeán
RLC: Ñieàu khieån ñoaïn noái voâ tuyeán
MAC: Ñieàu khieån truy nhaäp moâi tröôøng
RF: Taàn soá voâ tuyeán
AAL: Lôùp thích öùng ATM
SCCP: Phaàn ñieàu khieån noái thoâng baùo hieäu
RNS: Heä thoáng con maïng voâ tuyeán
SGSN: Ñieåm hoã trôï GPRS phuïc vuï
UDP: Giao thöùc goùi töø ngöôøi söû duïng
GGSN: Ñieåm hoã trôï GPRS coång
GTP: Giao thöùc ñöôøng haàm GPRS
Hình 4.19: Caùc ngaên xeáp giao thöùc Maët phaúng ñieàu khieån
W-CDMA UMTS.
a) Töø UE ñeán SGSN b) Töø SGSN ñeán GGSN.
GTP- C
UDP
IP
Lôùp 2
Lôùp 1
GTP- C
UDP
IP
Lôùp 2
Lôùp 1
SGSN
GGSN
Gn
b)
Uu
Iu-PS
RRC
RANAP
RLC
SCCP
MAC
Vaät mang
baùo hieäu
RF
AAL5
ATM
Chuyeån tieáp
RF
AAL5
ATM
Vaät mang
baùo hieäu
SCCP
RANAP
GMM/SM/SMS
MAC
RLC
RRC
GMM/SM/SMS
UE
RNS
SGSN
a)
RF
MAC
RLC
PDCP
ATM
AAL5
UDP/IP
GTP-U
Chuyeån tieáp
ATM
AAL5
UDP/IP
GTP-U
Lôùp 1
Lôùp 2
UDP/IP
GTP-U
Chuyeån tieáp
IP, PPP
GTP-U
UDP/IP
Lôùp 2
Lôùp 1
IP, PPP
PDCP
RLC
MAC
RF
ÖÙng duïng
UE
RNS
SGSN
Uu
Iu-PS
Gn
Gi
. PDCP: Giao thöùc hoäi tuï soá lieäu goùi.
. PPP: Giao thöùc ñieåm-ñieåm.
. PS: Chuyeån maïch goùi.
Hình 4.20: Ngaên xeáp giao thöùc maët phaúng ngöôøi söû duïng
W-CDMA GPRS.
Ñoái vôùi dòch vuï khoâng coù daïng cuïm nhö luoàng video hay truyeàn teäp lôùn, DCH laø löïa choïn toát nhaát vì noù coù khaû naêng cho thoâng löôïng cao nhaát. Tuy nhieân vieäc choïn keânh naøy cuõng coù nhöôïc ñieåm vì caàn thôøi gian thieát laäp laâu. Ñoái vôùi caùc löu löôïng daïng cuïm nhoû, RACH hay CPCH coù theå thích hôïp hôn. Thieát laäp caùc keânh naøy nhanh hôn, nhöng khoâng theå cung caáp toác ñoä soá lieäu cao. Trong tröôøng hôïp RACH thöôøng chæ coù moät keânh reân moät oâ, coøn CPCH coù theå coù nhieàu keânh treân moät oâ. Ngoaøi ra CPCH coù theå mang nhieàu soá lieäu hôn RACH.
ÔÛ ñöôøng xuoáng, FACH hieäu quaû cho soá löôïng daïng cuïm nhoû cuûa ngöôøi söû duïng. Tuy nhieân cuõng coù nhö RACH, FACH raát haïn cheá. ÔÛ ñöôøng xuoáng coøn coù theâm moät löïa choïn laø DSCH, ñaây laø keânh gheùp thôøi gian cuûa nhieàu ngöôøi söû duïng. Keânh naøy coù theå hoã trôï löu löôïng cao hôn FACH, maëc duø chöa cao baèng DCH. Tuy nhieân keânh naøy phuø hôïp hôn nhieàu ñoái vôùi löu löôïng daïng cuïm so vôùi DCH.
CHÖÔNG 5:
ÖÙNG DUÏNG COÂNG NGHEÄ ATM CHO THOÂNG TIN
DI ÑOÄNG 3 G
1. Môû ñaàu
Heä thoáng thoâng tin di ñoäng 3 G cung caáp caùc dòch vuï chuyeån maïch keânh (CS: Channel Switching) nhö tieáng, video vaø caùc dòch vuï chuyeån maïch goùi (PS:Packet Switchinh) chuû yeáu laø chuyeån maïch goùi laø chuû yeáu. CS laø sô ñoà trong ñoù thieát bò chuyeån maïch thöïc hieän caùc qui trình truyeàn tin baèng caùch thieát laäp keát noái chieám taøi nuyeân maïng trong toaøn quy trình truyeàn tin. Thieát bò chuyeån maïch cho CS trong thoâng tin di ñoäng 2G thöïc hieän chuyeån maïch treân caùc keânh 64 kbit/s vaø vì theá phuø hôïp cho vieäc truyeàn caùc öùng duïng taïi toác ñoä coá ñònh 64 kbit/s ( chaúng haïn nhö tieáng ñöôïc maõ hoùa PCM).
PS laø sô ñoà thöïc hieän phaân chia soá lieäu thnaøh caùc goùi soá lieäu coù ñoä daøi nhaát ñònh vaø chuyeån caùc goùi naøy keøm vôùi thoâng tin veà nôi nhaän ñöôïc gaén vôùi töøng goùi vaø ôû PS taøi nguyeân maïng chæ bò chieám duïng khi coù goùi caàn truyeàn. Coâng ngheä naøy ñöôïc aùp duïng cho thoâng tin IP.
Thoâng tin di ñoäng 3G ñoøi hoûi moät sô ñoà chuyeån maïch coù theå phaùt thoaïi vaø thoâng tin soá lieäu ñöôïc neùn vôùi hieäu suaát cao ñeå truy nhaäp Internet. ATM laø coâng ngheä thöïc hieän phaân chia thoâng tin caàn truyeàn thaønh caùc teá baøo 53 byte ñeå truyeàn daãn vaø chuyeån maïch. Vieäc söû duïng ATM trong maïng loõi coù nhieàu öu ñieåm: coù theå quaûn lyù löu löôïng keát hôïp vôùi RAN, cho pheùp thöïc hieän caùc chöùc naêng CS vaø PS trong cuøng moät kieán truùc vaø thöïc hieän khai thaùc cuõng nhö ñieàu khieån chaát löôïng lieân keát. ATM coù caùc chöùc naêng quaûn lyù löu löôïng vaø ñieàu khieån chaát löôïng maïnh ñeå xöû lyù caùc ñaëc tính löu löôïng vaø laø moät coâng ngheä hieäu quaû ñeå truyeàn caû dòch vuï PS laãn CS.
Caùc öu ñieåm noåi baäc cuûa ATM:
- Ñieàu khieån ñöôïc nhieàu loaïi löu thoâng khaùc nhau nhö: Döõ Lieäu, Tieáng Noùi, Hình Aûnh, Video, …
- Khaû naêng söû duïng ñöôøng truyeàn hieäu quaû: Cho pheùp truyeàn caùc öùng duïng hình aûnh, döõ lieäu, .. coù toác ñoä coá ñònh, hoaëc bieán ñoåi theo thôøi gian hoaëc ngaét quaõng.
- Duøng kyõ thuaät chuyeån maïch baèng phaàn cöùng: Vôùi chieàu daøi teá baøo coá ñònh laø 53 Bytes, ATM cho pheùp vieäc xöû lyù chuyeån maïch baèng caùc phaàn cöùng coù toác ñoä raát nhanh, giaûm thieåu thôøi gian chuyeån maïch vaø taêng ñaùng keå toác ñoä truyeàn.
- Cho khaû naêng thieát laäp caùc nhoùm keânh aûo: Nhoùm keânh aûo ñöôïc ñònh nghóa baèng chæ soá nhaän daïng aûo (VPI/VCI). Do vaäy coù theå taïo môùi, thay ñoåi löu löôïng hoaëc loä trình baèng caùch ñieàu khieån vieäc gaùn caùc nhaõn ñòa chæ taïi caùc nuùt chuyeån maïch. Khaû naêng naøy cho pheùp vieäc quaûn lyù vaø ñieàu haønh maïng naêng ñoäng.
- Ñaëc tính truyeàn daãn meàm deûo: Cho pheùp haàu nhö khoâng giôùi haïn veà toác ñoä cuûa moãi keânh cuõng nhö soá löôïng caùc keânh vì moãi keânh thoâng tin ñöôïc thieát laäp baèng chuoãi caùc teá baøo ATM, soá löôïng caùc teá baøo ñöôïc truyeàn ñi trong moät ñôn vò thôøi gian laø töï do, soá löôïng keânh treân moät ñöôøng truyeàn phuï thuoäc vaøo soá caùc nhaän daïng logic neân toác ñoä moãi keânh thoâng tin luoân ñaït ñeán möùc toái ña coù theå ñöôïc.
2. Caáu truùc vaø nguyeân lyù cô sôû cuûa ATM
2.1. Caáu truùc teá baøo ATM
Moät teá baøo ATM goàm 5 byte tieâu ñeà chöùa thoâng tin ñònh tuyeán vaø 48 byte taûi tin chöùa soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng. Thieát bò chuyeån maïch ATM cho pheùp chuyeån maïch nhanh treân cô sôû chuyeån maïch phaàn cöùng tham chuaån theo thoâng tin ñònh tuyeán ôû phaàn tieâu ñeà maø khoâng phaùt hieän loãi trong töøng teá baøo. Thoâng tin ñònh tuyeán trong tieâu ñeà goàm : ñöôøng daãn aûo (VP) vaø keânh aûo. Ñieàu khieån keát noái baèng VC (töông öùng vôùi keânh ngöôøi söû duïng) vaø VP (töông öùng moät boù caùc VC) cho pheùp khai thaùc vaø quaûn lyù coù khaû naêng môû roäng vaø coù ñoä linh hoaït cao.
2.2. Caáu truùc phaân lôùp cuûa ATM
Moâ hình caùc lôùp cuûa ATM so vôùi moâ hình OSI:
Ø Chöùc naêng lôùp vaät lyù: chöùc naêng naøy gioáng vôùi lôùp vaät lyù cuûa giao dieän maø ATM ñöôïc öùng duïng
Ø Chöùc naêng lôp ATM:
+ Taùch/gheùp theá baøo: caùc teá baøo thuoäc VC, VP khaùc nhau ñöôïc gheùp thaønh 1 doøng teá baøo duy nhaát. Taïi ñaàu thu thì doøng teá baøo ñöôïc phaân thaønh caùc VC, VP ñoäc laäp ñi tôùi thieát bò thu.
+ Taïo thaønh caùc tröôøng teá baøo: theå hieän ôû ñieåm keát thuùc hoaëc baét ñaàu cuûa doøng thoâng tin teá lôùp ATM.
+ Ñoïc vaø thay ñoåi giaù trò VPI, VCI: laø chöùc naêng cô baûn cuûa chuyeån maïch ATM ñöôïc thöïc hieän ôû nuùt chuyeån maïch hoaëc nuùt noái xuyeân trong maïng.
+ Ñieàu khieån luoàng: noù cung caáp giao thöùc thoâng tin tôùi töø khaùch haønghay töø caùc thueâ bao baèng caùc maõ GFC.
Ø Chöùc naêng lôùp thích öùng ATM (AAL):
+ AAL coù nhieäm vuï taïo ra söï töông thích giöõa caùc dòch vuï ñöôïc cung caáp bôûi lôùp ATM vôùi caùc lôùp cao hôn.
+ AAL nhaän soá lieäu ôû lôùp cao chia nhoû noù ra vaø chuùng vaøo tröôøng döõ lieäu (playload) cuûa teá baøo ATM.
+ Sau ñoù ATM chuyeån caùc playload ñeán lôùp ATM.
Lôùp AAL goàm hai lôùp con: CS vaø SAR. CS phuï thuoäc vaøo caùc loaïi dòch vuï cuûa AAL, noù cung caáp caùc dòch vuï cuûa lôùp AAL cho caùc lôùp cao hôn thoâng qua ñieåm truy nhaäp dòch vuï. SAR phaân ñoaïn caùc PDU moät caùch thích hôïp (48 byte) ñöa vaøo teá baøo ATM vaø laáy thoâng tin trong playload cuûa teá baøo ATM ñeå khoâi phuïc caùc PDU hoaøn chænh.
AAL goàm coù 4 loaïi: AAL1, AAL2, AAL3/4, AAL5. Trong ñoù AAL2 vaø AAL5 ñöôïc söû duïng trong maïng thoâng tin di ñoäng 3G.
2.2.1. AAL2
Hình döôùi moâ taû caáu truùc AAL2. AAL2 coù theå gheùp ñeán 256 keát noái cuûa ngöôøi söû duïng treân moät keát noái VC vaø noù coù khaû naêng phaùt caùc baûn tin ngaén raát hieäu quaû vaø ít bò treã. Goùi cuûa lôùp con phaàn chung CPS (Common Part Sublayer) goàm moät tieâu ñeà 3 byte vaø moät taûi tin daøi töø 1÷45 byte. Tieâu ñeà chöùa nhaän daïng keânh (CID) ñeå nhaän daïng ngöôøi söû duïng. Nhieàu keát noái cuûa ngöôøi söû duïng coù theå ñöôïc truyeàn baèng caùch gheùp chuùng leân moät VC. Goùi CPS ñöôïc mang trong ñôn vò soá lieäu giao thöùc cuûa CPS (CPS-PDU) coù tröôøng laø moät byte STF (STart Fied).
AAL
Lôùp
ATM
5 byte
48 byte
CPS-PDU
1 byte
STF
Teá baøo ATM
Ngöôøi söû
duïng A
Ngöôøi söû
duïng B
Ngöôøi söû
duïng C
Ngöôøi söû
duïng D
Caùc goùi CPS
Hình 5.1: Caáu truùc AAL2.
Tieâu ñeà chöùa nhaän daïng keânh (CID) ñeå nhaän daïng nhöôøi söû duïng. Nhieàu keát noái cuûa ngöôøi söû duïng coù theå ñöôïc truyeàn baèng caùch gheùp chuùng leân moät VC. Goùi CPS ñöôïc mang trong ñôn vò soá lieäu giao thöùc cuûa CPS (CPS-PDU) coù tröôøng laø moät byte (STF).
Döôùi ñaây laø hình minh hoaï vieäc söû duïng AAL2 taïi caùc giao dieän cuûa W-CDMA. AAL2 laø giao thöùc ñöôïc söû duïng treân caùc giao dieän giöõa nuùt B – RNC, vaø giao thöùc RNC. AAL2 cuõng laø giao thöùc ñeå truyeàn löu löôïng trong maïng loõi cuûa CS. Ñieàu naøy cho pheùp deã daøng truyeàn löu löôïng CS töø RNC naøy ñeán RNC khaùc qua CN.
CN
RNC
RNC
Nuùt B
Nuùt B
Iu
Iu
IuB
IuB
AAL2
AAL2
RAN
Iur
Hình 5.2: Caùc giao dieän RAN.
AAL2
2.2.2. AAL5
AAL
Lôùp
ATM
Soá lieäu ngöôøi söû duïng
PAD
ñuoâi
CPCS-PDU
Tieâu ñeà
5 byte
48 byte
Teá baøo ATM
Hình 5.3: Caáu truùc AAL5.
AAL5 phuø hôïp cho vieäc chuyeån soá lieäu goùi IP. Caáu truùc khung cuûa AAL5 ñöôïc cho ôû hình döôùi. Ôû ñaây soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng ôû lôùp cao ñöôïc gaén theâm ñuoâi (goàm thoâng tin veà ñoä daøi vaø maõ phaùt hieän loãi) vaø phaàn ñeäm (PAD) ñeå ñieàu chænh ñoä daøi seõ taïo neân CPCS-PDU (lôùp con hoäi tuï phaàn chung). Ñoä daøi cöïc ñaïi cuûa CPCS-PDU laø 65535 byte. Trong W-CDMA, caùc baùo hieäu ñieàu khieån cuûa RAN vaø soá lieäu PS treân giao dieän Iu vaø CN ñöôïc truyeàn ôû AAL5.
3. Chaát löôïng dòch vuï (QoS) vaø quaûn lyù löu löôïng ATM
3.1. Caùc loaïi QoS trong thoâng tin di ñoäng 3G
Vì thoâng tin di ñoäng 3G cho pheùp truyeàn daãn nhanh hôn, neân truy nhaäp Internet vaø löu löôïng thoâng tin soá lieäu khaùc seõ phaùt trieån nhanh. Ngoaøi ra thoâng tin di ñoäng 3G cuõng ñöôïc söû duïng cho caùc dòch vuï tieáng. Noùi chung thoâng tin di ñoäng 3G hoã trôï caùc dòch vuï ña phöông tieän. Vì theá moãi kieåu löu löôïng caàn ñaûm baûo moät möùc QoS nhaát ñònh tuøy thep öùng duïng cuûa dòch vuï. QoS ôû W-CDMA ñöôïc phaân loaïi nhö sau:
- Loaïi hoäi thoaïi thoân tin töông taùc yeâu caàu treã nhoû (ví duï nhö thoaïi).
- Loaïi luoàng: thoâng tin moät chieàu ñoøi hoûi dòch vuï luoàng vôùi treã nhoû (ví cuï nhö truyeàn hình thôøi gian thöïc).
- Loaïi töông taùc: ñoøi hoûi traû lôøi trong moät thôøi gian nhaát ñònh vaø tyû leä loãi thaáp (ví duï nhö duyeät Wev, truy nhaäp maùy chuû).
- Loaïi neàn ñoøi hoûi caùc dòch vuï thöïc hieän treân neàn cô sôû (e-mail, taûi teäp döõ lieäu xuoáng).
Caùc QoS naøy caàn ñöôïc ñaûm baûo töø ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoái. Coù theå söû duïng caùc khaû naêng cuûa ATM ñeå ñaït ñöôïc ñieàu naøy trong RAN caø CN. Ñaëc bieät ATM coù theå phaân taùn taûi xöû lyù lieân quan ñeán ñieàu khieån QoS vaø thöïc hieän quaûn lyù maïng theo caùc tieâu chuaån nhaát ñònh baèng caùch ñaûm baûo QoS ôû lôùp thaáp hôn cuûa maïng maø khoâng caàn ñeán söï ñieàu khieån löu löôïng cuûa caùc giao thöùc ñaàu cuoái ñeán ñaàu cuoâi. Caùc chöùc naêng quaûn lyù löu löôïng cuûa ATM goàm:
- Söû duïng hieäu quaû caùc taøi nguyeân maïng baèng caùch gheùp luoàng thoáng keâ.
- Hoã trôï caùc loaïi dòch vuï khaùc nhau.
- Ñaûm baûo chaát löôïng thoâng tin baèng caùch ñaûm baûo ñoä roäng baêng taàn taïi thôøi ñieåm thieát laäp keát noái.
- Chöùc naêng giaùm saùt caùc vi phaïm löu löôïng hôïp ñoàng.
3.2. Caùc chöùc naêng quaûn lyù löu löôïng ATM
Caùc loaïi dòch vuï ATM cho ôû baûng döôùi
Loaïi dòch vuï
CBR
rt-VBR
nrt-VBR
UBR
ABR
Ñaëc tính
Ñaûm baûo PCR
Ñaûm baûo SCR vôùi treã thaáp
Ñaûm baûo CR cho thoâng tin thôøi gian thöïc
Noã löïc nhaát
Ñaûm baûo MCR cho ñieàu khieån luoàng
Caùc thoâng soá ñoä roäng baêng taàn
PCR
PCR
SCR
MBS
PCR
SCR
MBS
PCR*
PCR*
MCR
. CBR: toác ñoä bit khoâng ñoåi.
. rt-VBR: toác ñoä bit khaû bieán thôøi gian thöïc.
. nrt-VBR: toác ñoä bit khaû bieán khoâng thôøi gian thöïc.
. UBR: toác ñoä bit khoâng qui ñònh.
. ABR: toác ñoä bit khaû duïng.
. PCR: toác ñoä teá baøo ñænh.
. SCR: toác ñoä teá baøo coù ñuû khaû naêng duy trì.
. MBS: kích thöôùc cuïm cöïc ñaïi.
Theo caùc ñaëc tính noùi treân, caùc loaïi dòch vuï ATM coù theå töông öùng vôùi caùc loaïi QoS cuûa thoâng tin di ñoäng 3G nhö sau:
- Loaïi hoäi thoaïi à CBR
- Loaïi luoàng à rt-VBR.
- Loaïi töông taùc à nrt-VBR.
- Loaïi neàn à UBR.
Ñieàu khieån cho pheùp keát noái (CAC)
Ñeå ñaûm baûo chaát löôïng thoâng tin caàn coù cô cheá töù choái caùc cuoäc goïi neáu khoâng theå ñaûm baûo chaát löôïng do khoâng ñuû taøi nguyeân maïng khi xem xeùt ñeán ñoä roäng baêng taàn vaø chaát löôïng dòch vuï QoS yeâu caàu. Khi söï ñaûm baûo chaát löôïng truyeàn tin ñöôïc ñieàu khieån bôûi CAC, caùc taøi nguyeân maïng khoâng ñuû daãn ñeán xaùc suaát chaën cao. Vì theá, vieäc khai thaùc maïng khoâng chæ ñoøi hoûi ñaûm baûo chaát löôïng truyeàn tin bôûi CAC maø coøn phaûi ñaûm baûo chaát löôïng keát noái cuoäc goïi treân cô sôû coâng ngheä löu löôïng phuø hôïp.
Ñieàu kieån thoâng soá söû duïng (UPC)
Neáu löu löôïng vaøo maïng nhieàu hôn thoâng baùo veà cho pheùp keát noái cuûa CAC thì khoâng chæ löu löôïng vi phaïm hôïp ñoàng maø caû caùc löu löôïng khaùc ñang ñöôïc truyeàn cuõng coù theå bò taùc ñoäng. Ñieàu khieån thoâng soá söû duïng UPC thöïc hieän chöùc naêng giaùm saùt vieäc keát noái coù ñaûm baûo hôïp ñoàng ñaõ ñöôïc pheùp hay khoâng.
Caùc dòch vuï thoâng tin di ñoäng chuû yeáu bao goàm thoâng tin tieáng, thoâng tin video vaø caùc dòch vuï khaùc ñöôïc truyeàn taïi toác ñoä ñònh tröôùc vaø giôùi haïn toác ñoä ñöôïc xaùc ñònh bôûi toác ñoä keânh voâ tuyeán. Tuy nhieân ôû caùc dòch vuï truy nhaäp Internet löu löôïng vaøo maïng 3G khoâng theå thöôøng xuyeân ñöï baùo moät caùch chính xaùc, ví theá ñieàu khieån cuûa UPC taïi nuùt coång trong maïng loõi treân cô sôû ATM seõ hieäu quaû trong vieäc cung vaáp caùc dòch cuï Internet kieåu ñaûm baûo chaát löôïng hoaëc trong vieäc söû duïng hieäu quaû ñoä roäng baêng taàn maïng baèng caùch duy trì luoàng vaøo taïi möùc coù theå xöû lyù ñöôïc bôûi caùc taøi nguyeân maïng.
Döôùi ñaây laø hình minh hoïa aùp duïng UPC trong thoâng tin di ñoäng 3G.
Nuùt
B
RNC
MSC/
SGSN
G-MSC/
GGSN
Internet
È
Toác ñoä keânh voâ tuyeán haïn cheá
Maïng treân cô sôû ATM
Luoàng vaøo ñöôïc ñieàu khieån bôûi UPC
Maïng coá ñònh
Toác ñoä coá ñònh taïi 64 kbit/s
Hình 5.4: Thí duï veà aùp duïng UPC cho maïng thoâng tin di ñoäng.
¬ KEÁT LUAÄN
Cuøng vôùi söï phaùt trieån chung cuûa theá giôùi vaø nhu caàu trao ñoåi thoâng tin naøy caøng cao ôû nöôùc ta hieän nay. Caùc nhaø cung caáp caùc dòch vuï vieãn thoâng ôû Vieät Nam, ñaëc bieät laø caùc dòch vuï thoâng tin di ñoäng, ñaõ töøng böôùc aùp duïng nhöõng coâng ngheä tieân tieán nhaát cuûa theá giôí vaøo moäi tröôøng ôû nöôùc ta. Hieän nay ôû nöôùc ta, caùc nhaø cung caáp dòch vuï coøn ñang ôû giai ñoaïn GPRS 2,5G. Vôùi nhöõng öu ñieåm vöôït troäi cuûa thoâng tin di ñoäng 3G ñaëc bieät laø khaû naêng cung caáp caùc dòch vuï raát linh hoaït vôùi chaát löôïng vaø toác ñoä cao, thì vieäc öùng duïng coâng ngheä naøy vaøo thöïc teá ôû Vieät Nam ta laø coù khaû naêng vaø chaéc chaén trong moät thôøi gian khoâng xa nöõa. Vì thöïc teá noù phuïc vuï toát cho nhieàu loaïi ñoái töôïng vôùi nhieàu muïc ñích khaùc nhau: thoaïi, truy nhaäp internet, giaûi trí, video, hoäi nghò truyeàn hình, caùc dòch vuï ña phöông tieän khaùc.
Taøi lieäu tham khaûo :
Giaùo trình thoâng tin di ñoäng theá heä ba. (NXB Böu Ñieän).
Thoâng tin di ñoäng soá CELLULAR. (NXB Giaùo Duïc).
Thoâng tin di ñoäng GSM.
Thoâng tin di ñoäng theá heä ba vaø xu höôùng phaùt trieån (NXB Böu Ñieän).
Thieát keá caùc maïng chuyeån maïch ATM ( Taäp 1, 2) (NXB Böu Ñieän).
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- WCDMA.doc