TIỂU LUẬN đề tài báo hiệu xử lý chuyển vùng trong mạng di động

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG 1

----------

BÀI TIỂU LUẬN
Đề tài:”Báo hiệu xử lý chuyển vùng trong mạng di động”
MÔN HỌC: BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ KẾT NỐI
Giảng viên hướng dẫn: TS.PHẠM ANH THƯ
Nhóm: 03

Sinh viên thực hiện
Phạm Bá Huy
Đặng Quang Huy
Hà nội,tháng 10/2021
Nguyễn Hữu Hùng
Nguyễn Tiến Hải
Cao Xuân Tân

download by :

1


LỜI CẢM ƠN
Trong gần 4 năm được học tập tại Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn Thơng,
sinh viên chúng em đã nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ tận tình của Thầy Cơ giáo trong
Học viện. Đặc biệt, sinh viên nghành Kỹ Thuật Điện Tử Truyền Thông chúng em đã
được tìm hiểu, nghiên cứu, học hỏi, tiếp thu biết bao nhiêu kiến thức dưới sự hướng
dẫn tận tâm của Thầy Cô.
Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất tới các Thầy Cô giáo

của Học Viện nói chung và các Thầy Cơ giáo trong khoa Kỹ Thuật Điện Tử Truyền
Thơng nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý
báu trong suốt hơn bốn năm học vừa qua.
Em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Phạm Anh Thư, cơ đã nhiệt tình chỉ dạy
cho chúng em những kiến thức cần thiết của môn học và cô cũng là người chỉ bảo
nhiệt tình để chúng em hồn thành bải tiểu luận này.
Tuy đã cố gắng nhưng do kiến thức còn hạn chế nên bài tiều luận vẫn cịn nhiều thiếu
sót, hi vọng cơ góp ý và bổ sung để chúng em hoàn thiện bài tiểu luận của mình một
cách tốt nhất
Cuối cùng, em xin kính chúc Cơ và gia đình dồi dào sức khoẻ, thành cơng trong
sự nghiệp cao quý!
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 10 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

Nhóm sinh viên thực hiện

ThS. Phạm Anh Thư

Phạm Bá Huy
Đặng Quang Huy
Nguyễn Hữu Hùng
Nguyễn Tiến Hải
Cao Xuân Tân

download by :

2

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG DI ĐỘNG TỒN CẦU UMTS.....6
1.0-LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THƠNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G.............................................. 6
1.1

- Giới thiệu chung về hệ thống viễn thông di động UMTS............................................ 7

1.2

-Cấu trúc hệ thống viễn thơng di động tồn cầu UMTS................................................ 7

1.2.1 -KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R3................................................................................ 7
1.2.2. -KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4............................................................................. 14
1.2.3. -KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6................................................................... 15
CHƯƠNG II :..................................................................................................................................... 18
THỦ TỤC BÁO HIỆU XỬ LÝ CHUYỂN VÙNG DI ĐỘNG........................................................ 18
2.1

- Báo hiệu xử lý chuyển vùng:....................................................................................... 18

2.1.1

- Thủ tục chuyển giao nội 3G:................................................................................... 18

2.1.2

- Thủ tục chuyển giao giữa 3G -2G- 3G:.................................................................. 22

a)

Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 3G -2G:............................................... 24

b)

Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 2G- 3G:............................................... 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………….....................................27

download by :

3


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Lộ trình phát triển các cơng nghệ thơng tin di động lên 4G
Hình 1.2 Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP
Hình 1.3 Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
Hình 1.4 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3 Hình 1.5 Vai trị logic của SRNC
và DRNC

Hình 1.6 Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4
Hình 1.7 Kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6 Hình 1.8 Chuyển
đổi dần từ R4 sang R5
Hình 2.1 Giao diện UMTS giữa 2 UTRAN
Hình 2.2 Thiếp lập kết nối RRC ban đầu giữa UE và SRNC (RNC 1)
Hình 2.3 Chuyển giao mềm trong UE, điều khiển kết nối bởi RNC 1
Hình 2.4 Chuyển giao cứng tới tế bảo của node B3 thực hiện bới RNC 2
Hình 2.5 RANAP trên chồng giao thức MAP trên giao diện E

Hình 2.6 Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC trong nội mạng 3G
Hình 2.7 Các giao diện có liên quan trong chuyển giao liên hệ thống giữa UMTS và GSM
Hình 2.8 BSSAP trên chồng giao thức MAP cho chuyển giao 3G-2G trên giao diện E.
Hình 2.9 Thủ tục chuyển giao MSC nội 2G
Hình 2.10 Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 3G -2G
Hình 2.11 Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 2G -3G
Hình 2.12 Chồng giao thức chuyển giao MSC liên 2G -3G trong giao diện E

download by :

4


AAL
BPSK
BS
BSC
BTS
CN
CS
GPRS
IP
MAC
PCCH
PCH
PN
Q0S
RAB
RACH
RLC

RNC
RNS
RRC
SRNC
UE
UMTS
UTRAN
W-CDMA

download by :

5


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG DI ĐỘNG TỒN CẦU
UMTS
1.0-LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THƠNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G
Lộ trình phát triển các cơng nghệ thơng tin di động lên 4G được cho trên hình 1.1 và lộ trình
nghiên cứu phát triển trong 3GPP được cho trên hình 1.2..

Hình 1.1. Lộ trình phát triển các cơng nghệ thông tin di động lên 4G
AMPS: Advanced Mobile Phone System TACS: Total Access Communication
System
GSM: Global System for Mobile Telecommucations
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access
EVDO: Evolution Data Only
IMT: International Mobile Telecommnications
IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers
WiFi: Wireless Fidelitity
WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access

LTE: Long Term Evolution
UMB: Untra Mobile Broadband

Hình 1.2. Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP

download by :

6


Hình 1.3. cho thấy lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP

Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
1.1 - Giới thiệu chung về hệ thống viễn thông di động UMTS

UMTS là một thuật ngữ chung cho các công nghệ vô tuyến thế hệ thứ ba được phát
triển bởi 3GPP. Mạng UMTS có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại và dữ liệu băng rộng
tới người dùng di động, còn được gọi là 3GSM bởi vì nó được phát triển từ chính GSM và
cũng để chỉ khả năng tương thích giữa GSM và UMTS.
Giao diện vô tuyến của UMTS dựa trên W-CDMA và chứa đựng các đặc tính kỹ thuật
của HSPA. W-CDMA sử dụng các kênh có độ rơng 5MHz ghép cặp hoặc khơng ghép cặp
được xác định rõ trong UMTS rel 99 và rel 4. HSPA được giới thiệu trong rel 5( đường
xuống) và rel6 (đường lên) mang tới tốc độ bit lớn hơn đáng kể và cả thiện được các ứng
dụng chuyển mạch gói.
Hiện tại tính đến tháng 7/2014, 3GPP đã chính thức công bố 10 phiên bản UMTS bao
gồm rel 99 và rel 4 đến rel 13. Sau đây ta xem xét kiến trúc đơn giản nhất của hệ thống
UMTS.
1.2 -Cấu trúc hệ thống viễn thơng di động tồn cầu UMTS
3G WCDMA UMTS được xây dựng theo ba phát hành chính được gọi là R3, R4, R5.
Trong đó mạng lõi R3 và R4 bao gồm hai miền: miền CS (Circuit Switch: chuyển mạch

kênh) và miền PS (Packet Switch: chuyển mạch gói). Việc kết hợp này phù hợp cho giai đoạn
đầu khi PS chưa đáp ứng tốt các dịch vụ thời gian thực như thoại và hình ảnh. Khi này miền
CS sẽ đảm nhiệm các dịch vụ thoại còn số liệu được truyền trên miền PS. R4 phát triển hơn
R3 ở chỗ miền CS chuyển sang chuyển mạch mềm vì thế tồn bộ mạng truyền tải giữa các
nút chuyển mạch đều trên IP. Dưới đây ta xét ba kiến trúc 3G WCDMA UMTS nói trên.
1.2.1 -KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R3
WCDMA UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói: đến
384 Mbps trong miền CS và 2Mbps trong miền PS. Các kết nối tốc độ cao này đảm bảo cung
cấp một tập các dich vụ mới cho người sử dụng di động giống như trong các mạng điện thoại
cố định và Internet. Các dịch vụ này gồm: điện thoại có hình (Hội nghị video), âm thanh chất

download by :

7


lượng cao (CD) và tốc độ truyền cao tại đầu cuối. Một tính năng khác cũng được đưa ra cùng
với GPRS là "luôn luôn kết nối" đến Internet. UMTS cũng cung cấp thơng tin vị trí tốt hơn và
vì thế hỗ trợ tốt hơn các dịch vụ dựa trên vị trí.
Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động (UE: User Equipment), mạng
truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Network), mạng lõi
(CN: Core Network) (xem hình 1.4). UE bao gồm ba thiết bị: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị
di động (ME) và module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity
Module). UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS: Radio Network System) và mỗi
RNS bao gồm RNC (Radio Network Controller: bộ điều khiển mạng vô tuyến) và các nút B
nối với nó. Mạng lõi CN bao gồm miền chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home
Environment: Mơi trường nhà). HE bao gồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication Center:
Trung tâm nhận thực), HLR (Home Location Register: Bộ ghi định vị thường trú) và EIR
(Equipment Identity Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị).

Hình 1.4. Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3
1.2.1.1 Thiết bị người sử dụng (UE)
UE (User Equipment: thiết bị người sử dụng) là đầu cuối mạng UMTS của người sử
dụng. Có thể nói đây là phần hệ thống có nhiều thiết bị nhất và sự phát triển của nó sẽ ảnh
hưởng lớn lên các ứng dụng và các dịch vụ khả dụng. Giá thành giảm nhanh chóng sẽ tạo
điều kiện cho người sử dụng mua thiết bị của UMTS. Điều này đạt được nhờ tiêu chuẩn hóa
giao diện vơ tuyến và cài đặt mọi trí tuệ tại các card thơng minh.
1.2.1.2. Các đầu cuối (TE)
Vì máy đầu cuối bây giờ không chỉ đơn thuần dành cho điện thoại mà còn cung cấp
các dịch vụ số liệu mới, nên tên của nó được chuyển thành đầu cuối. Các nhà sản xuất chính
đã đưa ra rất nhiều đầu cuối dựa trên các khái niệm mới, nhưng trong thực tế chỉ một số ít là
được đưa vào sản xuất. Mặc dù các đầu cuối dự kiến khác nhau về kích thước và thiết kế, tất
cả chúng đều có màn hình lớn và ít phím hơn so với 2G. Lý do chính là để tăng cường sử
dụng đầu cuối cho nhiều dịch vụ số liệu hơn và vì thế đầu cuối trở thành tổ hợp của máy
thoại di động, modem và máy tính bàn tay.
Đầu cuối hỗ trợ hai giao diện. Giao diện Uu định nghĩa liên kết vơ tuyến (giao diện
WCDMA). Nó đảm nhiệm toàn bộ kết nối vật lý với mạng UMTS. Giao diện thứ hai là giao

download by :

8


diện Cu giữa UMTS IC card (UICC) và đầu cuối. Giao diện này tuân theo tiêu chuẩn cho các
card thông minh.
Mặc dù các nhà sản xuất đầu cuối có rất nhiều ý tưởng về thiết bị, họ phải tuân theo
một tập tối thiểu các định nghĩa tiêu chuẩn để các người sử dụng bằng các đầu cuối khác
nhau có thể truy nhập đến một số các chức năng cơ sở theo cùng một cách.
Các tiêu chuẩn này gồm:
Bàn phím (các phím vật lý hay các phím ảo trên màn

hình) Đăng ký mật khẩu mới
Thay đổi mã PIN
Giải chặn PIN/PIN2
(PUK) Trình bầy IMEI
Điều khiển cuộc gọi
Các phần còn lại của giao diện sẽ dành riêng cho nhà thiết kế và người sử dụng sẽ chọn
cho mình đầu cuối dựa trên hai tiêu chuẩn (nếu xu thế 2G còn kéo dài) là thiết kế và giao
diện. Giao diện là kết hợp của kích cỡ và thơng tin do màn hình cung cấp (màn hình nút
chạm), các phím và menu.
1.2.1.3. UICC
UMTS IC card là một card thông minh. Điều mà ta quan tâm đến nó là dung lượng
nhớ và tốc độ bộ xử lý do nó cung cấp. Ứng dụng USIM chạy trên UICC.
1.2.1.4. USIM
Trong hệ thống GSM, SIM card lưu giữ thông tin cá nhân (đăng ký thuê bao) cài
cứng trên card. Điều này đã thay đổi trong UMTS, Modul nhận dạng thuê bao UMTS được
cài như một ứng dụng trên UICC. Điều này cho phép lưu nhiều ứng dụng hơn và nhiều chữ
ký (khóa) điện tử hơn cùng với USIM cho các mục đích khác (các mã truy nhập giao dịch
ngân hàng an ninh). Ngồi ra có thể có nhiều USIM trên cùng một UICC để hỗ trợ truy nhập
đến nhiều mạng.
USIM chứa các hàm và số liệu cần để nhận dạng và nhận thực thuê bao trong mạng
UMTS. Nó có thể lưu cả bản sao hồ sơ của thuê bao.
Người sử dụng phải tự mình nhận thực đối với USIM bằng cách nhập mã PIN. Điểu
này đảm bảo rằng chỉ người sử dụng đích thực mới được truy nhập mạng UMTS. Mạng sẽ
chỉ cung cấp các dịch vụ cho người nào sử dụng đầu cuối dựa trên nhận dạng USIM được
đăng ký.
1.2.1.5 Mạng truy nhập vô tuyến UMTS
UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network: Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất
UMTS) là liên kết giữa người sử dụng và CN. Nó gồm các phần tử đảm bảo các cuộc truyền
thông UMTS trên vô tuyến và điều khiển chúng.
UTRAN được định nghĩa giữa hai giao diện. Giao diện Iu giữa UTRAN và CN, gồm

hai phần: IuPS cho miền chuyển mạch gói và IuCS cho miền chuyển mạch kênh; giao diện
Uu giữa UTRAN và thiết bị người sử dụng. Giữa hai giao diện này là hai nút, RNC và nút B.
1.2.1.6. RNC
RNC (Radio Network Controller) chịu trách nhiệm cho một hay nhiều trạm gốc và
điều khiển các tài nguyên của chúng. Đây cũng chính là điểm truy nhập dịch vụ mà UTRAN

download by :

9


cung cấp cho CN. Nó được nối đến CN bằng hai kết nối, một cho miền chuyển mạch gói (đến
GPRS) và một đến miền chuyển mạch kênh (MSC).
Một nhiệm vụ quan trọng nữa của RNC là bảo vệ sự bí mật và toàn vẹn. Sau thủ tục
nhận thực và thỏa thuận khóa, các khố bảo mật và tồn vẹn được đặt vào RNC. Sau đó các
khóa này được sử dụng bởi các hàm an ninh f8 và f9.
RNC có nhiều chức năng logic tùy thuộc vào việc nó phục vụ nút nào. Người sử dụng
được kết nối vào một RNC phục vụ (SRNC: Serving RNC). Khi người sử dụng chuyển vùng
đến một RNC khác nhưng vẫn kết nối với RNC cũ, một RNC trôi (DRNC: Drift RNC) sẽ
cung cấp tài nguyên vô tuyến cho người sử dụng, nhưng RNC phục vụ vẫn quản lý kết nối
của người sử dụng đến CN. Vai trị logic của SRNC và DRNC được mơ tả trên hình 1.5. Khi
UE trong chuyển giao mềm giữa các RNC, tồn tại nhiều kết nối qua Iub và có ít nhất một kết
nối qua Iur. Chỉ một trong số các RNC này (SRNC) là đảm bảo giao diện Iu kết nối với mạng
lõi còn các RNC khác (DRNC) chỉ làm nhiệm vụ định tuyến thông tin giữa các Iub và Iur.
Chức năng cuối cùng của RNC là RNC điều khiển (CRNC: Control RNC). Mỗi nút B
có một RNC điều khiển chịu trách nhiệm cho các tài nguyên vô tuyến của nó.

Hình 1.5. Vai trị logic của SRNC và DRNC
1.2.1.7. Nút B
Trong UMTS trạm gốc được gọi là nút B và nhiệm vụ của nó là thực hiện kết nối vơ

tuyến vật lý giữa đầu cuối với nó. Nó nhận tín hiệu trên giao diện Iub từ RNC và chuyển nó
vào tín hiệu vơ tuyến trên giao diện Uu. Nó cũng thực hiện một số thao tác quản lý tài nguyên
vô tuyến cơ sở như "điều khiển công suất vịng trong". Tính năng này để phịng ngừa vấn đề
gần xa; nghĩa là nếu tất cả các đầu cuối đều phát cùng một cơng suất, thì các đầu cuối gần nút
B nhất sẽ che lấp tín hiệu từ các đầu cuối ở xa. Nút B kiểm tra công suất thu từ các đầu cuối
khác nhau và thông báo cho chúng giảm công suất hoặc tăng công suất sao cho nút B luôn
thu được công suất như nhau từ tất cả các đầu cuối.
1.2.1.8 Mạng lõi
Mạng lõi (CN) được chia thành ba phần, miền PS, miền CS và HE. Miền PS đảm bảo
các dịch vụ số liệu cho người sử dụng bằng các kết nối đến Internet và các mạng số liệu khác
và miền CS đảm bảo các dịch vụ điện thoại đến các mạng khác bằng các kết nối TDM. Các
nút B trong CN được kết nối với nhau bằng đường trục của nhà khai thác, thường sử dụng
các công nghệ mạng tốc độ cao như ATM và IP. Mạng đường trục trong miền CS sử dụng
TDM còn trong miền PS sử dụng IP.
1.2.1.9. SGSN
SGSN (SGSN: Serving GPRS Support Node: nút hỗ trợ GPRS phục vụ) là nút chính
của miền chuyển mạch gói. Nó nối đến UTRAN thơng qua giao diện IuPS và đến GGSN

download by :

10


thông quan giao diện Gn. SGSN chịu trách nhiệm cho tất cả kết nối PS của tất cả các thuê
bao. Nó lưu hai kiểu dữ liệu th bao: thơng tin đăng ký th bao và thơng tin vị trí th bao.
Số liệu thuê bao lưu trong SGSN gồm:
IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: số nhận dạng thuê bao di động quốc tế)
Các nhận dạng tạm thời gói (P-TMSI: Packet- Temporary Mobile Subscriber Identity: số
nhận dạng thuê bao di động tạm thời gói)
Các địa chỉ PDP (Packet Data Protocol: Giao thức số liệu gói)

Số liệu vị trí lưu trên SGSN:
Vùng định tuyến thuê bao (RA: Routing Area)
Số VLR
Các địa chỉ GGSN của từng GGSN có kết nối tích cực
1.2.1.10. GGSN
GGSN (Gateway GPRS Support Node: Nút hỗ trợ GPRS cổng) là một SGSN kết nối
với các mạng số liệu khác. Tất cả các cuộc truyền thông số liệu từ thuê bao đến các mạng
ngồi đều qua GGSN. Cũng như SGSN, nó lưu cả hai kiểu số liệu: thông tin thuê bao và
thông tin vị trí.
Số liệu thuê bao lưu trong GGSN:
IMSI
Các địa chỉ PDP
Số liệu vị trí lưu trong GGSN:
Địa chỉ SGSN hiện thuê bao đang nối đến
GGSN nối đến Internet thông qua giao diện Gi và đến BG thông qua Gp.
1.2.1.11. BG
BG (Border Gatway: Cổng biên giới) là một cổng giữa miền PS của PLMN với các
mạng khác. Chức năng của nút này giống như tường lửa của Internet: để đảm bảo mạng an
ninh chống lại các tấn cơng bên ngồi.
1.2.1.12. VLR
VLR (Visitor Location Register: bộ ghi định vị tạm trú) là bản sao của HLR cho mạng
phục vụ (SN: Serving Network). Dữ liệu thuê bao cần thiết để cung cấp các dịch vụ thuê bao
được copy từ HLR và lưu ở đây. Cả MSC và SGSN đều có VLR nối với chúng.
Số liệu sau đây được lưu trong VLR:
IMSI
MSISDN
TMSI (nếu có)

download by :

11


LA hiện thời của thuê bao
MSC/SGSN hiện thời mà thuê bao nối đến
Ngồi ra VLR có thể lưu giữ thơng tin về các dịch vụ mà thuê bao được cung cấp.
Cả SGSN và MSC đều được thực hiện trên cùng một nút vật lý với VLR vì thế được gọi
là VLR/SGSN và VLR/MSC.
1.2.1.13. MSC
MSC thực hiện các kết nối CS giữa đầu cuối và mạng. Nó thực hiện các chức năng
báo hiệu và chuyển mạch cho các thuê bao trong vùng quản lý của mình. Chức năng của
MSC trong UMTS giống chức năng MSC trong GSM, nhưng nó có nhiều khả năng hơn. Các
kết nối CS được thực hiện trên giao diện CS giữa UTRAN và MSC. Các MSC được nối đến
các mạng ngồi qua GMSC.
1.2.1.14. GMSC
GMSC có thể là một trong số các MSC. GMSC chịu trách nhiệm thực hiện các chức
năng định tuyến đến vùng có MS. Khi mạng ngồi tìm cách kết nối đến PLMN của một nhà
khai thác, GMSC nhận yêu cầu thiết lập kết nối và hỏi HLR về MSC hiện thời quản lý MS.
1.2.1.15. Môi trường nhà
Môi trường nhà (HE: Home Environment) lưu các hồ sơ thuê bao của hãng khai thác.
Nó cũng cung cấp cho các mạng phục vụ (SN: Serving Network) các thông tin về thuê bao và
về cước cần thiết để nhận thực người sử dụng và tính cước cho các dịch vụ cung cấp. Tất cả
các dịch vụ được cung cấp và các dịch vụ bị cấm đều được liệt kê ở đây.

Bộ ghi định vị thường trú (HLR)
HLR là một cơ sở dữ liệu có nhiệm vụ quản lý các thuê bao di động. Một mạng di
động có thể chứa nhiều HLR tùy thuộc vào số lượng thuê bao, dung lượng của từng HLR và
tổ chức bên trong mạng.
Cơ sở dữ liệu này chứa IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: số nhận dạng
thuê bao di động quốc tế), ít nhất một MSISDN (Mobile Station ISDN: số thuê bao có trong

danh bạ điện thoại) và ít nhất một địa chỉ PDP (Packet Data Protocol: Giao thức số liệu gói).
Cả IMSI và MSISDN có thể sử dụng làm khố để truy nhập đến các thông tin được lưu khác.
Để định tuyến và tính cước các cuộc gọi, HLR cịn lưu giữ thơng tin về SGSN và VLR nào
hiện đang chịu trách nhiệm thuê bao. Các dịch vụ khác như chuyển hướng cuộc gọi, tốc độ số
liệu và thư thoại cũng có trong danh sách cùng với các hạn chế dịch vụ như các hạn chế
chuyển mạng.
HLR và AuC là hai nút mạng logic, nhưng thường được thực hiện trong cùng một nút
vật lý. HLR lưu giữ mọi thông tin về người sử dụng và đăng ký th bao. Như: thơng tin tính
cước, các dịch vụ nào được cung cấp và các dịch vụ nào bị từ chối và thông tin chuyển hướng
cuộc gọi. Nhưng thông tin quan trọng nhất là hiện VLR và SGSN nào đang phụ trách người
sử dụng.
Trung tâm nhận thực (AuC)

download by :

12


AUC (Authentication Center) lưu giữ toàn bộ số liệu cần thiết để nhận thực, mật mã
hóa và bảo vệ sự tồn vẹn thơng tin cho người sử dụng. Nó liên kết với HLR và được thực
hiện cùng với HLR trong cùng một nút vật lý. Tuy nhiên cần đảm bảo rằng AuC chỉ cung cấp
thông tin về các vectơ nhận thực (AV: Authetication Vector) cho HLR.
AuC lưu giữ khóa bí mật chia sẻ K cho từng thuê bao cùng với tất cả các hàm tạo
khóa từ f0 đến f5. Nó tạo ra các AV, cả trong thời gian thực khi SGSN/VLR yêu cầu hay khi
tải xử lý thấp, lẫn các AV dự trữ.
Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR)
EIR (Equipment Identity Register) chịu trách nhiệm lưu các số nhận dạng thiết bị di
động quốc tế (IMEI: International Mobile Equipment Identity). Đây là số nhận dạng duy nhất
cho thiết bị đầu cuối. Cơ sở dữ liệu này được chia thành ba danh mục: danh mục trắng, xám
và đen. Danh mục trắng chứa các số IMEI được phép truy nhập mạng. Danh mục xám chứa

IMEI của các đầu cuối đang bị theo dõi còn danh mục đen chứa các số IMEI của các đầu cuối
bị cấm truy nhập mạng. Khi một đầu cuối được thông báo là bị mất cắp, IMEI của nó sẽ bị
đặt vào danh mục đen vì thế nó bị cấm truy nhập mạng. Danh mục này cũng có thể được sử
dụng để cấm các seri máy đặc biệt không được truy nhập mạng khi chúng không hoạt động
theo tiêu chuẩn.
1.2.1.16. Các mạng ngồi
Các mạng ngồi khơng phải là bộ phận của hệ thống UMTS, nhưng chúng cần thiết
để đảm bảo truyền thông giữa các nhà khai thác. Các mạng ngồi có thể là các mạng điện
thoại như: PLMN (Public Land Mobile Network: mạng di động mặt đất công cộng), PSTN
(Public Switched Telephone Network: Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng), ISDN hay
các mạng số liệu như Internet. Miền PS kết nối đến các mạng số liệu còn miền CS nối đến
các mạng điện thoại.
1.2.1.17 Các giao diện
Vai trò các các nút khác nhau của mạng chỉ được định nghĩa thông qua các giao diện
khác nhau. Các giao diện này được định nghĩa chặt chẽ để các nhà sản xuất có thể kết nối các
phần cứng khác nhau của họ.
Giao diện Cu. Giao diện Cu là giao diện chuẩn cho các card thông minh. Trong UE
đây là nơi kết nối giữa USIM và UE
Giao diện Uu. Giao diện Uu là giao diện vô tuyến của WCDMA trong UMTS. Đây là
giao diện mà qua đó UE truy nhập vào phần cố định của mạng. Giao diện này nằm
giữa nút B và đầu cuối.
Giao diện Iu. Giao diện Iu kết nối UTRAN và CN. Nó gồm hai phần, IuPS cho miền
chuyển mạch gói, IuCS cho miền chuyển mạch kênh. CN có thể kết nối đến nhiều
UTRAN cho cả giao diện IuCS và IuPS. Nhưng một UTRAN chỉ có thể kết nối đến
một điểm truy nhập CN.
Giao diện Iur. Đây là giao diện RNC-RNC. Ban đầu được thiết kế để đảm bảo
chuyển giao mềm giữa các RNC, nhưng trong quá trình phát triển nhiều tính năng
mới được bổ sung. Giao diện này đảm bảo bốn tính năng nổi bật sau:
1.
Di động giữa các RNC

2.
Lưu thông kênh riêng
3.
Lưu thông kênh chung

download by :

13


4.
Quản lý tài nguyên toàn cục
Giao diện Iub. Giao diện Iub nối nút B và RNC. Khác với GSM đây là giao diện mở.

1.2.2. -KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4
Hình 1.6 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3G UMTS R4. Sự khác nhau cơ bản giữa R3 và
R4 là ở chỗ khi này mạng lõi là mạng phân bố và chuyển mạch mềm. Thay cho việc có các
MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở kiến trúc trước, kiến trúc chuyển mạch phân bố
và chuyển mạch mềm được đưa vào.
Về căn bản, MSC được chia thành MSC server và cổng các phương tiện (MGW: Media
Gateway). MSC chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động có ở một
MSC tiêu chuẩn. Tuy nhiên nó khơng chứa ma trận chuyển mạch. Ma trận chuyển mạch nằm
trong MGW được MSC Server điều khiển và có thể đặt xa MSC Server.

Hình 1.6. Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4
Báo hiệu điều khiển các cuộc gọi chuyển mạch kênh được thực hiện giữa RNC và
MSC Server. Đường truyền cho các cuộc gọi chuyển mạch kênh được thực hiện giữa RNC và
MGW. Thông thường MGW nhận các cuộc gọi từ RNC và định tuyến các cuộc gọi này đến
nơi nhận trên các đường trục gói. Trong nhiều trường hợp đường trục gói sử dụng Giao thức
truyền tải thời gian thực (RTP: Real Time Transport Protocol) trên Giao thức Internet (IP).

Từ hình 1.6 ta thấy lưu lượng số liệu gói từ RNC đi qua SGSN và từ SGSN đến GGSN trên
mạng đường trục IP. Cả số liệu và tiếng đều có thể sử dụng truyền tải IP bên trong mạng lõi.
Đây là mạng truyền tải hoàn toàn IP.
Tại nơi mà một cuộc gọi cần chuyển đến một mạng khác, PSTN chẳng hạn, sẽ có một
cổng các phương tiện khác (MGW) được điều khiển bởi MSC Server cổng (GMSC server).
MGW này sẽ chuyển tiếng thoại được đóng gói thành PCM tiêu chuẩn để đưa đến PSTN.
Như vậy chuyển đổi mã chỉ cần thực hiện tại điểm này. Để thí dụ, ta giả thiết rằng nếu tiếng ở
giao diện vô tuyến được truyền tại tốc độ 12,2 kbps, thì tốc độ này chỉ phải chuyển vào 64

download by :

14


kbps ở MGW giao tiếp với PSTN. Truyền tải kiểu này cho phép tiết kiệm đáng kể độ rộng
băng tần nhất là khi các MGW cách xa nhau.
Giao thức điều khiển giữa MSC Server hoặc GMSC Server với MGW là giao thức
ITU H.248. Giao thức này được ITU và IETF cộng tác phát triển. Nó có tên là điều khiển
cổng các phương tiện (MEGACO: Media Gateway Control). Giao thức điều khiển cuộc gọi
giữa MSC Server và GMSC Server có thể là một giao thức điều khiển cuộc gọi bất kỳ. 3GPP
đề nghị sử dụng (không bắt buộc) giao thức Điều khiển cuộc gọi độc lập vật mang (BICC:
Bearer Independent Call Control) được xây dựng trên cơ sở khuyến nghị Q.1902 của ITU.
Trong nhiều trường hợp MSC Server hỗ trợ cả các chức năng của GMSC Server. Ngồi
ra MGW có khả năng giao diện với cả RAN và PSTN. Khi này cuộc gọi đến hoặc từ PSTN
có thể chuyển nội hạt, nhờ vậy có thể tiết kiệm đáng kể đầu tư.
Để làm thí dụ ta xét trường hợp khi một RNC được đặt tại thành phố A và được điều
khiển bởi một MSC đặt tại thành phố B. Giả sử thuê bao thành phố A thực hiện cuộc gọi nội
hạt. Nếu khơng có cấu trúc phân bố, cuộc gọi cần chuyển từ thành phố A đến thành phố B
(nơi có MSC) để đấu nối với thuê bao PSTN tại chính thành phố A. Với cấu trúc phân bố,
cuộc gọi có thể được điều khiển tại MSC Server ở thành phố B nhưng đường truyền các

phương tiện thực tế có thể vẫn ở thành phố A, nhờ vậy giảm đáng kể yêu cầu truyền dẫn và
giá thành khai thác mạng.
Từ hình 1.6 ta cũng thấy rằng HLR cũng có thể được gọi là Server thuê bao tại nhà
(HSS: Home Subscriber Server). HSS và HLR có chức năng tương đương, ngoại trừ giao
diện với HSS là giao diện trên cơ sở truyền tải gói (IP chẳng hạn) trong khi HLR sử dụng
giao diện trên cơ sở báo hiệu số 7. Ngồi ra cịn có các giao diện (khơng có trên hình vẽ) giữa
SGSN với HLR/HSS và giữa GGSN với HLR/HSS.
Rất nhiều giao thức được sử dụng bên trong mạng lõi là các giao thức trên cơ sở gói sử
dụng hoặc IP hoặc ATM. Tuy nhiên mạng phải giao diện với các mạng truyền thống qua việc
sử dụng các cổng các phương tiện. Ngoài ra mạng cũng phải giao diện với các mạng SS7 tiêu
chuẩn. Giao diện này được thực hiện thông qua cổng SS7 (SS7 GW). Đây là cổng mà ở một
phía nó hỗ trợ truyền tải bản tin SS7 trên đường truyền tải SS7 tiêu chuẩn, ở phía kia nó
truyền tải các bản tin ứng dụng SS7 trên mạng gói (IP chẳng hạn). Các thực thể như MSC
Server, GMSC Server và HSS liên lạc với cổng SS7 bằng cách sử dụng các giao thức truyền
tải được thiết kế đặc biệt để mang các bản tin SS7 ở mạng IP. Bộ giao thức này được gọi là
Sigtran.
1.2.3. -KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP (hình
1.7). Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi toàn bộ mơ hình cuộc gọi. Ở đây cả tiếng và số
liệu được xử lý giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của người sử dụng đến nơi
nhận cuối cùng. Có thể coi kiến trúc này là sự hội tụ toàn diện của tiếng và số liệu.

download by :

15


Hình 1.7. Kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6
Điểm mới của R5 và R6 là nó đưa ra một miền mới được gọi là phân hệ đa phương tiện
IP (IMS: IP Multimedia Subsystem). Đây là một miền mạng IP được thiết kế để hỗ trợ các

dịch vụ đa phương tiện thời gian thực IP. Từ hình 1.7 ta thấy tiếng và số liệu không cần các
giao diện cách biệt; chỉ có một giao diện Iu duy nhất mang tất cả phương tiện. Trong mạng
lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và khơng có MGW riêng.
Phân hệ đa phương tiện IP (IMS) chứa các phần tử sau: Chức năng điều khiển trạng
thái kết nối (CSCF: Connection State Control Function), Chức năng tài nguyên đa phương
tiện (MRF: Multimedia Resource Function), chức năng điều khiển cổng các phương tiện
(MGCF: Media Gateway Control Function), Cổng báo hiệu truyền tải (T-SGW: Transport
Signalling Gateway) và Cổng báo hiệu chuyển mạng (R-SGW: Roaming Signalling
Gateway).
Một nét quan trọng của kiến trúc toàn IP là thiết bị của người sử dụng được tăng cường
rất nhiều. Nhiều phần mềm được cài đặt ở UE. Trong thực tế, UE hỗ trợ giao thức khởi đầu
phiên (SIP: Session Initiation Protocol). UE trở thành một tác nhân của người sử dụng SIP.
Như vậy, UE có khả năng điều khiển các dịch vụ lớn hơn trước rất nhiều.
CSCF quản lý việc thiết lập , duy trì và giải phóng các phiên đa phương tiện đến và từ
người sử dụng. Nó bao gồm các chức năng như: phiên dịch và định tuyến. CSCF hoạt động
như một đại diện Server /hộ tịch viên.
SGSN và GGSN là các phiên bản tăng cường của các nút được sử dụng ở GPRS và
UMTS R3 và R4. Điểm khác nhau duy nhất là ở chỗ các nút này không chỉ hỗ trợ dịch vụ số
liệu gói mà cả dịch vụ chuyển mạch kênh (tiếng chẳng hạn). Vì thế cần hỗ trợ các khả năng
chất lượng dịch vụ (QoS) hoặc bên trong SGSN và GGSN hoặc ít nhất ở các Router kết nối
trực tiếp với chúng.
Chức năng tài nguyên đa phương tiện (MRF) là chức năng lập cầu hội nghi được sử
dụng để hỗ trợ các tính năng như tổ chức cuộc gọi nhiều phía và dịch vụ hội nghị .
Cổng báo hiệu truyền tải (T-SGW) là một cổng báo hiệu SS7 để đảm bảo tương tác SS7
với các mạng tiêu chuẩn ngoài như PSTN. T-SGW hỗ trợ các giao thức Sigtran. Cổng báo

download by :

16

hiệu chuyển mạng (R-SGW) là một nút đảm bảo tương tác báo hiệu với các mạng di động
hiện có sử dụng SS7 tiêu chuẩn. Trong nhiều trường hợp T-SGW và R-SGW cùng tồn tại trên
cùng một nền tảng.
MGW thực hiện tương tác với các mạng ngoài ở mức đường truyền đa phương tiện.
MGW ở kiến trúc mạng của UMTS R5 có chức năng giống như ở R4. MGW được điều khiển
bởi Chức năng cổng điều khiển các phương tiện (MGCF). Giao thức điều khiển giữa các thực
thể này là ITU-T H.248.
MGCF cũng liên lạc với CSCF. Giao thức được chọn cho giao diện này là SIP.
Tuy nhiên có thể nhiều nhà khai thác vẫn sử dụng nó kết hợp với các miền chuyển
mạch kênh trong R3 và R4. Điều này cho phép chuyển đồi dần dần từ các phiên bản R3 và
R4 sang R5. Một số các cuộc gọi thoại có thể vẫn sử dụng miền CS một số các dịch vụ khác
chẳng hạn video có thể được thực hiện qua R5 IMS. Cấu hình lai ghép được thể hiện trên
hình 1.8.

Hình 1.8. Chuyển đổi dần từ R4 sang R5

download by :

17


CHƯƠNG II :
THỦ TỤC BÁO HIỆU XỬ LÝ CHUYỂN VÙNG DI ĐỘNG

2.1 - Báo hiệu xử lý chuyển vùng:
2.1.1 - Thủ tục chuyển giao nội 3G:
Giao thức ứng dụng di động MAP không chỉ được sử dụng cho truyền thông giữa các
cơ sở dữ liệu. ngồi ra cịn một số hoạt động của MAP như chuyển giao thông tin giữa các
MSC và hỗ trợ chức năng truyền tải cho các giao thức truy nhập mạng vơ tuyến lớp 3. Ví dụ,

MAP có thể mang bản tin RNAP được trao đổi giữa các RNC kết nối tới các MSC khác. Khi
RNAP hỗ trợ một phần chức năng tuyền tải cho giao thức RRC, các bản tin RNAP mang
thông tin RRC MSC trên giao diện E trong vùng mạng 3G, được nhúng vào trong các hoạt
động MAP có thể được giám sát. Do đó, các chồng giao thức được sử dụng bởi các giao thức
giám sát cần phải khác với những gì được mô tả trong các tiêu chuẩn quốc tế. Các chồng giao
thức "real word" là cần thiết để giải mã hoàn chỉnh các bản tin báo hiệu bắt được và những
thơng điệp hồn chỉnh bao gồm các bộ phận sẽ được mơ tả.

Đầu tiên nó sẽ được giải thích lý do tại sao MAP mang thông tin RANAP và RRC .
Thơng thường hình ảnh tổng quan mạng cho thấy chỉ có một MSC / SGSN mà RNCs đang
kết nối. Điều này phản ánh chính xác định nghĩa UTRAN: một UTRAN là một mạng truy
cập vô tuyến kết nối với một MSC của miền CS và một SGSN của miền PS (nếu CS và /
hoặc PS miền có sẵn trong mạng). Như vậy, một mạng 3G bao gồm nhiều hơn chỉ là một
UTRAN và như một quy luật cũng nhiều hơn chỉ là một MSC, SGSN,vv..

RNCs của cùng một UTRAN có thể được kết nối thông qua giao diện Iur, nhưng khơng có
Iur giữa RNCs của UTRANs khác nhau. Hình 2.22 cho thấy cách hai UTRANS khác nhau được
liên kết thông qua giao diện E của miền CS và giao diện Gn của miền PS. Nếu có một UE trong
một tình huống chuyển giao giữa các tế bào thuộc UTRANs khác nhau CRNCs của các tế bào
cần phải giao tiếp với nhau để đảm bảo một lỗi tự do chuyển giao cứng. Chuyển giao mềm là
khơng thể trong một tình huống như vậy, có thế nếu các tế bào có cùng tần số.

download by :

18


Hình 2.1: Giao diện UMTS giữa 2 UTRAN

Tất cả các kết nối giữa UE và mạng đều bắt đầu bằng việc tạo ra một kết nối RRC.

RNC điều khiển kết nối RRC này và chấm dứt các giao diện Iu của kết nối được gọi là
RNC serving (SRNC). Trong hình 2.23, SRNC ban đầu này là RNC 1.

Hình 2.2: Thiếp lập kết nối RRC ban đầu giữa UE và SRNC (RNC 1)
Nếu UE di chuyển nó sẽ được tiếp xúc với một tế bào của Node B2 được điều khiển bởi
RNC 2. RNC 1 và 2 được kết nối với nhau thông qua giao diện Iur. Các kết nối RRC vẫn còn
hoạt động giữa UE và RNC 1, RNC 2 định tuyến tất cả tin nhắn RRC trong uplink và
downlink.

download by :

19


Hình 2.3: Chuyển giao mềm trong UE, điều khiển kết nối bởi RNC 1
Nếu UE mất liên lạc với tất cả các tế bào điều khiển trực tiếp bởi RNC 1 và RNC 2,
RNC 1 sẽ đưa ra quyết định để thực hiện quá trình tái định vị SRNS. Sau khi tái định vị
RNC 2 sẽ là SRNC mới.

Hình 2.4: Chuyển giao cứng tới tế bảo của node B3 thực hiện bới RNC 2
Trong trường hợp của một chuyển giao cứng các thông số của kết nối RRC phải được
chuyển tiếp đến các RNC mới (RNC 3) và các kết nối duy nhất giữa 2 RNC và RNC 3 đi qua
giao diện E của miền mạng lõi CS.
Kết quả là một thử nghiệm giao thức phải được trang bị các chồng giao thức thể hiện
trong hình 2.26 để có thể giải mã tất cả các thông tin giao thức lớp cao hơn trên giao diện E.

Hình 2.5: RANAP trên chồng giao thức MAP trên giao diện E

download by :

20


Tổng quan chuyển giao MSC trong nội mạng 3G:

Hình 2.6: Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC trong nội mạng 3G
Bước 1: Thủ tục chuyển giao nội 3G-MSC được khởi phát bởi báo cáo đo RRC khi một
thiết bị mới hoạt động cùng tần số với một thiết bị cũ.
Bước 2: Khi SRNC (RNC 1) nhận được bản tin báo cáo RRC, quyết định thực hiện
chuyển giao sang RNC 2. Khi không tồn tại giao thức Iur giữa các RNC, thủ tục
chuyển giao buộc phải là chuyển giao cứng cùng với tái chỉ định lại SRNS tại cùng thời
điểm. Tiến trình này được xử lý bởi SRNC cũ, là thành phần gửi bản tin yêu cầu tái
định vị RANAP tới MSC của nó.
Bước 3: Dựa trên bảng định tuyến của MSC phục vụ, RNC 2 được xác định có kết nối
tới một MSC khác như trên hình 3.24. Vì vậy, MSC cần gửi bản tin yêu cầu tái định vị
RANAP tới MSC khác tới RNC 2. Do kênh lưu lượng của cuộc gọi cần chuyển tới MSC
mới, MSC phục vụ gửi bản tin chuẩn bị chuyển vùng MAP chứa RANAP tới MSC mới.
Bước 4: MSC mới chuyển bản tin yêu cầu tại định vị RANAP tới RNC 2.
Bước 5: RNC 2 chỉ định tất cả các nguồn tài nguyên vô tuyến để chuẩn bị cho kết nối
UE. Đặc biệt, các chức năng lập lịch và điều khiển quản trị được kiểm tra và tính tốn
tương thích với các tập tham số của RNC 1. Tùy thuộc vào kết quả tính tốn mà
chuyển giao có được thực hiện hay khơng qua bản tin RRC được gửi đi từ RNC 2. Nếu
yêu cầu QoS thay đổi, bản tin tái cấu hình kênh mang vơ tuyến đuợc gửi đi, trên ví dụ
cho thấy bản tin tái cấu hình kênh vật lý được gửi.
Bước 6: RNC 2 gửi bản tin xác nhận tái định vị RANAP tới RNC 2 để đáp lại bản tin tái
cấu hình kênh vật lý RRC.
Bước 7: Trả lời bản tin tiền chuyển giao MAP được gửi bởi MSC mới tới MSC
phục vụ cũ. Bản tin này chứa xác nhận tái định vị RANAP gồm thông tin tái cấu

download by :

21


hình kênh vật lý RRC.
Bước 8: MSC cũ gửi lệnh tái định vị RANAP tới RNC 1. Khi đó bản tin tái cấu hình
kênh vật lý được đưa ra bởi RNC 2 nhúng trong bản tin này một lần nữa. bản tin lệnh
tái định vị ra lệnh cho RNC 1 kết thúc các luật hiện áp dụng cho kết nối.
Bước 9: Bản tin tái cấu hình kênh vật lý đƣợc chuyển bởi RNC 2 qua Iub cũ và giao diện
Uu tới UE.
Bước 10: Dựa trên các thông tin thu được từ bản tin yêu cầu tái cấu hình kênh vật lý
RRC, chuyển giao được thực hiện và bản tin hoàn tất tái cấu hình kênh vật lý được gửi
đi trên giao diện Iub mới tới RNC 2.
2.1.2 - Thủ tục chuyển giao giữa 3G -2G- 3G:
Do các tế bào UMTS sẽ chỉ bao gồm các khu vực đô thị, nhưng đây là lại vùng phủ
sóng có thể khơng được đảm bảo, nó sẽ thường cần thiết để bàn giao đặc biệt là các cuộc gọi
thoại đến các tế bào với các công nghệ truy cập vô tuyến (RAT) khác nhau từ UMTS. Những
thủ tục này cũng thường được gọi là chuyển giao liên hệ thống.
Sự khác biệt chính với chuyển giao Internet 3G MSC / thủ tục tái định vị là khơng có
mục tiêu RNC cho bàn giao, nhưng một mục tiêu BSC. Và một BSC khơng "nói chuyện"
RANAP, nó chỉ "hiểu" BSSAP. Điều này dẫn đến những thay đổi trong cái nhìn giao diện
tổng quan như trong hình sau:

Hình 2.7: Các giao diện có liên quan trong chuyển giao liên hệ thống giữa UMTS
và GSM.
Tuy nhiên, vì nó sẽ xuất hiện trong ví dụ lưu lượng cuộc gọi BSC cũng cần phải giải
quyết với một số tham số RRC. Do nó khơng phải là BSC, chúng từng biết từ các mạng
thuần GSM . Do nhu cầu đặc biệt của chuyển giao liên hệ thống cũng là khả năng vận
chuyển MAP đã được điều chỉnh và trong bước đầu chồng giao thức cho việc giải mã đầy đủ
của một thủ tục chuyển giao. Ngoài ra để ISUP tất nhiên BICC có thể được sử dụng.

download by :

22


Hình 2.8: BSSAP trên chồng giao thức MAP cho chuyển giao 3G-2G trên
E.

giao diện

Một điểm quan trọng để hiểu được những thủ tục chuyển giao liên hệ thống đầy đủ là
để biết được rằng BSC không thể thực hiện bàn giao bằng cách riêng của mình. Tất cả các
thủ tục bàn giao trong GSM được điều khiển bởi một MSC. Điều này cũng đúng chuyển giao
nội MSC - khi tế bào mới được điều khiển bởi một BSC mới được kết nối với cùng một MSC
trong lần đầu tiên.

Hình 2.9 :Thủ tục chuyển giao MSC nội 2G
Như trong hình 2.30 chuyển giao MSC được kích hoạt bởi các báo cáo đo thường xuyên
( định kỳ) gửi bởi UE đến BSC cũ. Thay mặt các báo cáo đo BSC quyết định thực hiện một
thủ tục chuyển giao và gửi (trong trường hợp của chuyển giao liên BSC liên tế bào) một
chuyển giao BSSMAP yêu cầu tin đến MSC chấp hành.
MSC bắt đầu để chuẩn bị chuyển giao cho BSC mới gửi bản tin yêu cầu chuyển giao, bên
cạnh các thông số liên quan đến tài nguyên vô tuyến - nhận dạng tế bào cũ, mới và IMSI.

BSC mới trả lời xác nhận yêu cầu chuyển giao bao gồm một lệnh chuyển giao DTAP
với số tham chiếu chuyển giao . Lệnh chuyển giao DTAP được gửi từ BSC mới tới UE. Bản
tin này có thể được xác định trên giao diện A cũ giữa MSC và BSC cũ, trên giao diện Abis và
trên giao diện vơ tuyến thay mặt cho nó – số tham chiếu chuyển giao ( HO Ref).

download by :

23


Sau khi chuyển đổi sang tế bào mới, BSC mới gửi bản tin nhận diện HO và hồn
thành HO kích hoạt bởi các thông điệp đến từ các UE trên giao diện vô tuyến và Abis. Số
tham chiếu HO bao gồm trong burst truy nhập chuyển giao gửi bởi MS thông qua giao diện
vô tuyến cho BTS mới và báo cáo với BSC với bản tin nhận diện chuyển giao như đáp ứng
với thủ tục kích hoạt kênh thành cơng trên giao diện Abis.
Sau khi thủ tục chuyển giao thành công, các báo các đo thường xuyên được gửi đến
BSC mới.
a) Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 3G -2G:

Hình 2.10 : Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 3G -2G
Bước 1: Như trong trường hợp chuyển giao MSC liên 3G thủ tục được khởi phát bởi báo
cáo đo RRC đến từ UE. Tuy nhiên lần này sự kiện từ nhóm sự kiện ID e3 ( đo liên RAT)
sẽ được gửi.
Bước 2: Bản tin bắt buộc tái định vị RANAP được gửi từ SRNC bao gồm thơng tin 3G
MSC về nguồn và đích của chuyển giao.
Bước 3: Từ thơng tin đích trong bản tin u cầu tái định vị RANAP, 3G MSC phát hiện
những tế bào mới mong muốn là một tế bào GSM. Do đó, noa cần thiết gửi bản tin yêu
cầu chuyển giao BSSMAP tới BSC đích. Yêu cầu chuyển giao BSSMAP này là một phần
của hoạt động chuẩn bị chuyển giao MAP.
Bước 4: Bản tin yêu cầu chuyển giao BSSMAP được chuyển tiếp bởi 2G MSC tới BSC
đích.
Bước 5: BSC đích phân bố tài nguyên vô tuyến ( đặc biệt là khe thời gian cho các kết nối)
trong tế bào đích. Tín hiệu của thủ tục này được theo dõi trên giao diện Abis.

download by :

24


Bước 6: Sau khi phân bố tài nguyên thành công qua Abis, BSC xây dựng một lệnh
chuyển giao DTAP gửi tới UE thông qua giao diện E và UTRAN. 2G MSC nhận bản tin
xác nhận yêu cầu chuyển giao BSSMAP chứa lệnh chuyển giao DTAP.
Bước 7: Bản tin xác nhận chuẩn bị chuyển giao MAP được dùng để chuyển DTAP qua
giao diện E.
Bước 8: 3G MSC tái định vị SRNC và chuyển tiếp DTAP qua IuCS.
Bước 9: Thực thể RRC của SRNC gửi lệnh chuyển giao RRC bao gồm DTAP tới UE.
Bước 10: Dựa vào thơng tin tìm thấy trong DTAP, UE đi vào tế bào GSM.
b) Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 2G- 3G:
Trong trường hợp ví dụ mơ tả lưu đồ cuộc gọi trong phần này, 3G MSC vẫn giữ MSC
của cuộc gọi thoại hoạt động bàn giao cho tế bào GSM. Từ khi 3G MSC giữ MSC sau
chuyển giao 2G -3G được gọi là chuyển giao kế tiếp. Đó là lý do tại sao hoạt động MAP khác
với lưu đồ cuộc gọi trước đó.

Hình 2.11: Tổng quan chuyển giao/ tái định vị MSC liên 2G -3G
Bước 1: Thủ tục chuyển giao lần này được kích hoạt bởi báo cáo đo RSL nhận bởi BSC
qua giao diện Abis.
Bước 2: BSC quyết định một chuyển giao là cần thiết và yêu cầu chuyển giao thực
hiện bởi 2G MSC
Bước 3+4: 2G MSC gửi yêu cầu chuyển giao BSSMAP tới RNC đích qua giao diện E và
IuCS.
Bước 5+6+7: RNC đích chỉ định tài ngun vơ tuyến và truyền tài trong UTRAN và gửi
yêu cầu xác nhận tái định vị RANAP có nhúng lệnh chuyển giao DTAP bao gồm một số
bản tin khác, lệnh chuyển giao tới UTRAN, được gửi kèm với bản tin DTAP với UE qua
GSM và khởi tạo lại sự thay đổi tới UMTS.

download by :

25