TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ 3g WCDMA UMTS

M C L CỤ Ụ
Ch ng 1ươ 3
T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTSỔ Ạ 3
1.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 3
1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI NG LÊN 4GỘ Ể ĐỘ . 3
1.3. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DIẾ Ủ Ộ Ệ Ố
NG 3GĐỘ 5
1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS),Ể Ạ Ể Ạ
D CH V CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI.Ị Ụ Ể Ạ Ị Ụ Ể Ạ
6
1.5. CÁC LO I L U L NG VÀ D CH V C 3GWCDMAẠ Ư ƯỢ Ị Ụ ĐƯỢ
UMTS H TR Ỗ Ợ 9
1.6. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 Ế 10
1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4Ế 17
1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6Ế 19
1.9. CHI N L C D CH CHUY N T GSM SANG UMTSẾ ƯỢ Ị Ể Ừ 21
1.10. C U HÌNH A LÝ C A H TH NG THÔNG TIN DIẤ ĐỊ Ủ Ệ Ố
NG 3GĐỘ 24
1.11. T NG K TỔ Ế 27
Ch ng 2ươ 28
CÔNG NGH A TRUY NH P C A WCDMAỆ Đ Ậ Ủ 28
2.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 28
2.2. TR I PH VÀ A TRUY NH P PHÂN CHIA THEO MÃẢ Ổ Đ Ậ . . 28
2.3. I U KHI N CÔNG SU TĐ Ề Ể Ấ 32
2.4. CHUY N GIAO TRONG H TH NG CDMAỂ Ệ Ố 32
2.5. MÁY THU PHÂN T P A NG HAY MÁY THU RAKEẬ Đ ĐƯỜ . 34
2.6. CÁC MÃ TR I PH S D NG TRONG WCDMAẢ Ổ Ử Ụ 35
2.7. TR I PH VÀ I U CH NG LÊNẢ Ổ Đ Ề Ế ĐƯỜ 37
2.8. TR I PH VÀ I U CH NG XU NGẢ Ổ Đ Ề Ế ĐƯỜ Ố 39
2.9. T NG K TỔ Ế 42
Ch ng 3ươ 43

GIAO DI N VÔ TUY N C A WCDMA UMTSỆ Ế Ủ 43
3.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 43
3.2. M UỞ ĐẦ 43
3.3. KI N TRÚC NG N X P GIAO TH C C A GIAO DI N VÔẾ Ă Ế Ứ Ủ Ệ
TUY N WCDMA/FDDẾ 44
3.4. CÁC THÔNG S L P V T LÝ VÀ QUY HO CH T N SỐ Ớ Ậ Ạ Ầ Ố 46
3.5. CÁC KÊNH C A WCDMAỦ 49
3.6. C U TRÚC KÊNH V T LÝ RIÊNGẤ Ậ 58
3.7. S T NG QUÁT MÁY PHÁT VÀ MÁY THU WCDMAƠ ĐỒ Ổ . . 59
3.8. PHÂN T P PHÁTẬ 60
3.9. I U KHI N CÔNG SU T TRONG WCDMAĐ Ề Ể Ấ 62
3.10. CÁC KI U CHUY N GIAO VÀ CÁC S KI N BÁO CÁOỂ Ể Ự Ệ
TRONG WCDMA 65
1
3.11. CÁC THÔNG SỐ MÁY THU VÀ MÁY PHÁT VÔ TUYẾN CỦA
UE 67
3.12. AMR CODEC CHO W-CDMA 67
3.13. TỔNG KẾT 68
Chương 4 70
TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) 70
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG 70
4.2. TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) 70
4.3. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC GIAO DIỆN VÔ
TUYẾN HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG 71
4.4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG XUỐNG (HSDPA)
73
4.5. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN (HSUPA) . 84
4.6. CHUYỂN GIAO TRONG HSDPA 90
4.7. TỔNG KẾT 93
Thuật ngữ và viết tắt 95

Tài li u tham kh o………………………………………………………ệ ả ………… 100
2
Ch ng 1ươ
T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTSỔ Ạ
1.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ
1.1.1. M c đích ch ngụ ươ
• Hi u l trình phát tri n thông tin di đ ng lên 4Gể ộ ể ộ
• Hi u đ c ki n trúc t ng quát c a m t m ng thông tin di đ ng 3G.ể ượ ế ổ ủ ộ ạ ộ
• Hi u các ki n trúc m ng 3G WCDMA UMTS: R3, R4 và R5 và chi n l cể ế ạ ế ượ
chuy n d ch GSM lên 3G UMTSể ị
1.1.2. Các ch đ đ c trình b y trong ch ngủ ề ượ ầ ươ
• L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4Gộ ể ệ ộ
• Ki n trúc chung c a m t m ng thông tin di đ ng 3Gế ủ ộ ạ ộ
• Các khái ni m v các d ch v chuy n m ch kênh và các d ch v chuy n m chệ ề ị ụ ể ạ ị ụ ể ạ
gói
• Các lo i l u l ng và các lo i d ch vù mà 3G WCDMA UMTS có th h trạ ư ượ ạ ị ể ỗ ợ
• Ki n trúc 3G WCDMA UMTS qua các phát hành khác nhau: R3, R4, R5 và R6ế
• Chi n l c chuy n d ch GSM lên 3G UMTSế ượ ể ị
1.1.3. H ng d nướ ẫ
• H c k các t li u đ c trình b y trong ch ngọ ỹ ư ệ ượ ầ ươ
• Tham kh o thêm các tái li u tham kh o cu i tài li uả ệ ả ố ệ
1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI Đ NG LÊN 4GỘ Ể Ộ
L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4G đ c cho trên hìnhộ ể ệ ộ ượ
1.1 và l trình nghiên c u phát tri n trong 3GPP đ c cho trên hình 1.2 ộ ứ ể ượ
3
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 1.1. L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4Gộ ể ệ ộ
Hình 1.2. L ch trình nghiên c u phát tri n trong 3GPPị ứ ể
Hình 1.3. cho th y l trình tăng t c đ truy n s li u trong các phát hành c a 3GPPấ ộ ố ộ ề ố ệ ủ
4
Hình 1.3. L trình tăng t c đ truy n s li u trong các phát hành c a 3GPPộ ố ộ ề ố ệ ủ
1.3. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DIẾ Ủ Ộ Ệ Ố
Đ NG 3GỘ
M ng thông tin di đ ng (TTDĐ) 3G lúc đ u s là m ng k t h p gi a các vùngạ ộ ầ ẽ ạ ế ợ ữ
chuy n m ch gói (PS) và chuy n m ch kênh (CS) đ truy n s li u gói và ti ng. Cácể ạ ể ạ ể ề ố ệ ế
trung tâm chuy n m ch gói s là các chuy n m ch s d ng công ngh ATM. Trênể ạ ẽ ể ạ ử ụ ệ
đ ng phát tri n đ n m ng toàn IP, chuy n m ch kênh s d n đ c thay th b ngườ ể ế ạ ể ạ ẽ ầ ượ ế ằ
chuy n m ch gói. Các d ch v k c s li u l n th i gian th c (nh ti ng và video)ể ạ ị ụ ể ả ố ệ ẫ ờ ự ư ế
cu i cùng s đ c truy n trên cùng m t môi tr ng IP b ng các chuy n m ch gói.ố ẽ ượ ề ộ ườ ằ ể ạ
Hình 1.4 d i đây cho th y thí d v m t ki n trúc t ng quát c a TTDĐ 3G k t h pướ ấ ụ ề ộ ế ổ ủ ế ợ
c CS và PS trong m ng lõi.ả ạ
RAN: Radio Access Network: m ng truy nh p vô tuy nạ ậ ế
BTS: Base Transceiver Station: tr m thu phát g cạ ố
BSC: Base Station Controller: b đi u khi n tr m g cộ ề ể ạ ố
RNC: Rado Network Controller: b đi u khi n tr m g cộ ề ể ạ ố
CS: Circuit Switch: chuy n m ch kênhể ạ
PS: Packet Switch: chuy n m ch góiể ạ
SMS: Short Message Servive: d ch v nh n tinị ụ ắ
Server: máy chủ
PSTN: Public Switched Telephone Network: m ng đi n tho i chuy n m ch công c ngạ ệ ạ ể ạ ộ

PLMN: Public Land Mobile Network: mang di đ ng công c ng m t đ tộ ộ ặ ấ
Hình 1.4. Ki n trúc t ng quát c a m t m ng di đ ng k t h p c CS và PSế ổ ủ ộ ạ ộ ế ợ ả
5
Các mi n chuy n m ch kênh (CS) và chuy n m ch gói (PS) đ c th hi nề ể ạ ể ạ ượ ể ệ
b ng m t nhóm các đ n v ch c năng lôgic: trong th c hi n th c t các mi n ch cằ ộ ơ ị ứ ự ệ ự ế ề ứ
năng này đ c đ t vào các thi t b và các nút v t lý. Ch ng h n có th th c hi nượ ặ ế ị ậ ẳ ạ ể ự ệ
ch c năng chuy n m ch kênh CS (MSC/GMSC) và ch c năng chuy n m ch góiứ ể ạ ứ ể ạ
(SGSN/GGSN) trong m t nút duy nh t đ đ c m t h th ng tích h p cho phépộ ấ ể ượ ộ ệ ố ợ
chuy n m ch và truy n d n các ki u ph ng ti n khác nhau: t l u l ng ti ngể ạ ề ẫ ể ươ ệ ừ ư ượ ế
đ n l u l ng s li u dung l ng l n. ế ư ượ ố ệ ượ ớ
3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: H th ng thông tinệ ố
di đ ng toàn c u) có th s d ng hai ki u RAN. Ki u th nh t s d ng công nghộ ầ ể ử ụ ể ể ứ ấ ử ụ ệ
đa truy nh p WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nh p phânậ ậ
chia theo mã băng r ng) đ c g i là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network:ộ ượ ọ
m ng truy nh p vô tuy n m t đ t c a UMTS). Ki u th hai s d ng công ngh đaạ ậ ế ặ ấ ủ ể ứ ử ụ ệ
truy nh p TDMA đ c g i là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: m ngậ ượ ọ ạ
truy nh p vô tuy n d a trên công ngh EDGE c a GSM). Tài li u ch xét đ c pậ ế ư ệ ủ ệ ỉ ề ậ
đ n công ngh duy nh t trong đó UMTS đ c g i là 3G WCDMA UMTSế ệ ấ ượ ọ
1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS), D CHỂ Ạ Ể Ạ Ị
V CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI.Ụ Ể Ạ Ị Ụ Ể Ạ
3G cung c p các d ch v chuy n m ch kênh nh ti ng, video và các d ch vấ ị ụ ể ạ ư ế ị ụ
chuy n m ch gói ch y u đ truy nh p internet. ể ạ ủ ế ể ậ
Chuy n m ch kênh (CS: Circuit Switch)ể ạ là s đ chuy n m ch trong đó thi tơ ồ ể ạ ế
b chuy n m ch th c hi n các cu c truy n tin b ng cách thi t l p k t n i chi m m tị ể ạ ự ệ ộ ề ằ ế ậ ế ố ế ộ
tài nguyên m ng nh t đ nh trong toàn b cu c truy n tin. K t n i này là t m th i,ạ ấ ị ộ ộ ề ế ố ạ ờ
liên t c và dành riêng. T m th i vì nó ch đ c duy trì trong th i gian cu c g i. Liênụ ạ ờ ỉ ượ ờ ộ ọ
t c vì nó đ c cung c p liên t c m t tài nguyên nh t đ nh (băng thông hay dungụ ượ ấ ụ ộ ấ ị
l ng và công su t) trong su t th i gian cu c g i. Dành riêng vì k t n i này và tàiượ ấ ố ờ ộ ọ ế ố
nguyên ch dành riêng cho cu c g i này. Thi t b chuy n m ch s d ng cho CS trongỉ ộ ọ ế ị ể ạ ử ụ
các t ng đài c a TTDĐ 2G th c hi n chuy n m ch kênh trên trên c s ghép kênhổ ủ ự ệ ể ạ ơ ở

theo th i gian trong đó m i kênh có t c đ 64 kbps và vì th phù h p cho vi c truy nờ ỗ ố ộ ế ợ ệ ề
các ng d ng làm vi c t i t c đ c đ nh 64 kbps (ch ng h n ti ng đ c mã hoáứ ụ ệ ạ ố ộ ố ị ẳ ạ ế ượ
PCM).
Chuy n m ch gói (PS: Packet Switch)ể ạ là s đ chuy n m ch th c hi n phânơ ồ ể ạ ự ệ
chia s li u c a m t k t n i thành các gói có đ dài nh t đ nh và chuy n m ch cácố ệ ủ ộ ế ố ộ ấ ị ể ạ
gói này theo thông tin v n i nh n đ c g n v i t ng gói và PS tài nguyên m ngề ơ ậ ượ ắ ớ ừ ở ạ
ch b chi m d ng khi có gói c n truy n. Chuy n m ch gói cho phép nhóm t t c cácỉ ị ế ụ ầ ề ể ạ ấ ả
s li u c a nhi u k t n i khác nhau ph thu c vào n i dung, ki u hay c u trúc số ệ ủ ề ế ố ụ ộ ộ ể ấ ố
li u thành các gói có kích th c phù h p và truy n chúng trên m t kênh chia s . Vi cệ ướ ợ ề ộ ẻ ệ
nhóm các s li u c n truy n đ c th c hi n b ng ghép kênh th ng kê v i n đ nh tàiố ệ ầ ề ượ ự ệ ằ ố ớ ấ ị
nguyên đ ng. Các công ngh s d ng cho chuy n m ch gói có th là Frame Relay,ộ ệ ử ụ ể ạ ể
ATM ho c IP.ặ
Hình 1.5. cho th y c u trúc c a CS và PS.ấ ấ ủ
6
Hình 1.5. Chuy n m ch kênh (CS) và chuy n m ch gói (PS).ể ạ ể ạ
D ch v chuy n m ch kênh (CS Service)ị ụ ể ạ là d ch v trong đó m i đ u cu iị ụ ỗ ầ ố
đ c c p phát m t kênh riêng và nó toàn quy n s d ng tài nguyên c a kênh nàyượ ấ ộ ể ử ụ ủ
trong th i gian cu c g i tuy nhiên ph i tr ti n cho toàn b th i gian này dù có truy nờ ộ ọ ả ả ề ộ ờ ề
tin hay không. D ch v chuy n m ch kênh có th đ c th c hi n trên chuy n m chị ụ ể ạ ể ượ ự ệ ể ạ
kênh (CS) ho c chuy n m ch gói (PS). Thông th ng d ch v này đ c áp d ng choặ ể ạ ườ ị ụ ượ ụ
các d ch v th i gian th c (tho i).ị ụ ờ ự ạ
D ch v chuy n m ch gói (PS Service)ị ụ ể ạ là d ch v trong đó nhi u đ u cu iị ụ ề ầ ố
cùng chia s m t kênh và m i đ u cu i ch chi m d ng tài nguyên c a kênh này khiẻ ộ ỗ ầ ố ỉ ế ụ ủ
có thông tin c n truy n và nó ch ph i tr ti n theo l ng tin đ c truy n trên kênh.ầ ề ỉ ả ả ề ượ ượ ề
D ch v chuy n m ch gói ch có th đ c th c hi n trên chuy n m ch gói (PS). D chị ụ ể ạ ỉ ể ượ ự ệ ể ạ ị
v này r t r t phù h p cho các d ch v phi th i gian th c (truy n s li u), tuy nhiênụ ấ ấ ợ ị ụ ờ ự ề ố ệ
nh s phát tri n c a công ngh d ch v này cũng đ c áp d ng cho các d ch v th iờ ự ể ủ ệ ị ụ ượ ụ ị ụ ờ
gian th c (VoIP).ự
Chuy n m ch gói có th th c hi n trên c s ATM ho c IP. ể ạ ể ự ệ ơ ở ặ
ATM (Asynchronous Transfer Mode: ch đ truy n d b )ế ộ ề ị ộ là công ngh th cệ ự

hi n phân chia thông tin c n phát thành các t bào 53 byte đ truy n d n và chuy nệ ầ ế ể ề ẫ ể
m ch. M t t bào ATM g m 5 byte tiêu đ (có ch a thông tin đ nh tuy n) và 48 byteạ ộ ế ồ ề ứ ị ế
t i tin (ch a s li u c a ng i s d ng). Thi t b chuy n m ch ATM cho phépả ứ ố ệ ủ ườ ử ụ ế ị ể ạ
chuy n m ch nhanh trên c s chuy n m ch ph n c ng tham chu n theo thông tinể ạ ơ ở ể ạ ầ ứ ẩ
đ nh tuy n tiêu đ mà không th c hi n phát hi n l i trong t ng t bào. Thông tin đ nhị ế ề ự ệ ệ ỗ ừ ế ị
tuy n trong tiêu đ g m: đ ng d n o (VP) và kênh o (VC). Đi u khi n k t n iế ề ồ ườ ẫ ả ả ề ể ế ố
b ng VC (t ng ng v i kênh c a ng i s d ng) và VP (là m t bó các VC) choằ ươ ứ ớ ủ ườ ử ụ ộ
phép khai thác và qu n lý có kh năng m r ng và có đ linh ho t cao. Thông th ngả ả ở ộ ộ ạ ườ
VP đ c thi t l p trên c s s li u c a h th ng t i th i đi m xây d ng m ng.ượ ế ậ ơ ở ố ệ ủ ệ ố ạ ờ ể ự ạ
Vi c s d ng ATM trong m ng lõi cho ta nhi u cái l i: có th qu n lý l u l ng k tệ ử ụ ạ ề ợ ể ả ư ượ ế
h p v i RAN, cho phép th c hi n các ch c năng CS và PS trong cùng m t ki n trúcợ ớ ự ệ ứ ộ ế
và th c hi n khai thác cũng nh đi u khi n ch t l ng liên k t. ự ệ ư ề ể ấ ượ ế
7
Chuy n m ch hay Router IP (Internet Protocol)ể ạ cũng là m t công ngh th cộ ệ ự
hi n phân chia thông tin phát thành các gói đ c g i là t i tin (Payload). Sau đó m iệ ượ ọ ả ỗ
gói đ c gán m t tiêu đ ch a các thông tin đ a ch c n thi t cho chuy n m ch.ượ ộ ề ứ ị ỉ ầ ế ể ạ
Trong thông tin di đ ng do v trí c a đ u cu i di đ ng thay đ i nên c n ph i có thêmộ ị ủ ầ ố ộ ổ ầ ả
tiêu đ b sung đ đ nh tuy n theo v trí hi n th i c a máy di đ ng. Quá trình đ nhề ổ ể ị ế ị ệ ờ ủ ộ ị
tuy n này đ c g i là truy n đ ng h m (Tunnel). Có hai c ch đ th c hi n đi uế ượ ọ ề ườ ầ ơ ế ể ự ệ ề
này: MIP (Mobile IP: IP di đ ng) và GTP (GPRS Tunnel Protocol: giao th c đ ngộ ứ ườ
h m GPRS). Tunnel là m t đ ng truy n mà t i đ u vào c a nó gói IP đ c đóngầ ộ ườ ề ạ ầ ủ ượ
bao vào m t tiêu đ mang đ a ch n i nh n (trong tr ng h p này là đ a ch hi n th iộ ề ị ỉ ơ ậ ườ ợ ị ỉ ệ ờ
c a máy di đ ng) và t i đ u ra gói IP đ c tháo bao b ng cách lo i b tiêu đ b củ ộ ạ ầ ượ ằ ạ ỏ ề ọ
ngoài (hình 1.6).
Hình 1.6. Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truy n tunnelề
Hình 1.7 cho th y quá trình đ nh tuy n tunnel (chuy n m ch tunnel) trong hấ ị ế ể ạ ệ
th ng 3G UMTS t t ng đài gói c ng (GGSN) cho m t máy di đ ng (UE) khi nóố ừ ổ ổ ộ ộ
chuy n t vùng ph c v c a m t t ng đài gói n i h t (SGSN1) này sang m t vùngể ừ ụ ụ ủ ộ ổ ộ ạ ộ
ph c v c a m t t ng đài gói n i h t khác (SGSN2) thông qua giao th c GTP. ụ ụ ủ ộ ổ ộ ạ ứ
Hình 1.7. Thi t l p k t n i tunnel trong chuy n m ch tunnelế ậ ế ố ể ạ

Vì 3G WCDMA UMTS đ c phát tri n t nh ng năm 1999 khi mà ATM làượ ể ừ ữ
công ngh chuy n m ch gói còn ng tr nên các tiêu chu n cũng đ c xây d ng trênệ ể ạ ự ị ẩ ượ ự
công ngh này. Tuy nhiên hi n nay và t ng lai m ng vi n thông s đ c xây d ngệ ệ ươ ạ ễ ẽ ượ ự
trên c s internet vì th các chuy n m ch gói s là chuy n m ch ho c router IP.ơ ở ế ể ạ ẽ ể ạ ặ
8
1.5. CÁC LO I L U L NG VÀ D CH V Đ C 3GWCDMA UMTSẠ Ư ƯỢ Ị Ụ ƯỢ
H TR Ỗ Ợ
Vì TTDĐ 3G cho phép truy n d n nhanh h n, nên truy nh p Internet và l uề ẫ ơ ậ ư
l ng thông tin s li u khác s phát tri n nhanh. Ngoài ra TTDĐ 3G cũng đ c sượ ố ệ ẽ ể ượ ử
d ng cho các d ch v ti ng. Nói chung TTDĐ 3G h tr các d ch v try n thông đaụ ị ụ ế ỗ ợ ị ụ ề
ph ng ti n. Vì th m i ki u l u l ng c n đ m b o m t m c QoS nh t đ nh tuỳươ ệ ế ỗ ể ư ượ ầ ả ả ộ ứ ấ ị
theo ng d ng c a d ch v . QoS W-CDMA đ c phân lo i nh sau:ứ ụ ủ ị ụ ở ượ ạ ư
Lo i h i tho i (Conversational, rt)ạ ộ ạ : Thông tin t ng tác yêu c u tr nh (tho iươ ầ ễ ỏ ạ
ch ng h n).ẳ ạ
Lo i lu ng (Streaming, rt)ạ ồ : Thông tin m t chi u đòi h i d ch v lu ng v i tr nhộ ề ỏ ị ụ ồ ớ ễ ỏ
(phân ph i truy n hình th i gian th c ch ng h n: Video Streaming)ố ề ờ ự ẳ ạ
Lo i t ng tác (Interactive, nrt)ạ ươ : Đòi h i tr l i trong m t th i gian nh t đ nh và tỏ ả ờ ộ ờ ấ ị ỷ
l l i th p (trình duy t Web, truy nh p server ch ng h n).ệ ỗ ấ ệ ậ ẳ ạ
Lo i n n (Background, nrt)ạ ề : Đòi h i các d ch v n l c nh t đ c th c hi n trênỏ ị ụ ỗ ự ấ ượ ự ệ
n n c s (e-mail, t i xu ng file: Video Download)ề ơ ở ả ố
Môi tr ng ho t đ ng c a 3WCDMA UMTS đ c chia thành b n vùng v iườ ạ ộ ủ ượ ố ớ
các t c đ bit Rố ộ
b
ph c v nh sau:ụ ụ ư
• Vùng 1: trong nhà, ô pico, R
b
≤ 2Mbps
• Vùng 2: thành ph , ô micro, Rố
b
≤ 384 kbps

• Vùng 2: ngo i ô, ô macro, Rạ
b
≤ 144 kbps
• Vùng 4: Toàn c u, Rầ
b
= 12,2 kbps
Có th t ng k t các d ch v do 3GWCDMA UMTS cung c p b ng 1.1.ể ổ ế ị ụ ấ ở ả
B ng 1.1. Phân lo i các d ch v 3GWDCMA UMTSả ạ ị ụ ở
Ki uể Phân lo iạ D ch v chi ti tị ụ ế
D ch v diị ụ
đ ngộ
D ch v di đ ng ị ụ ộ Di đ ng đ u cu i/di đ ng cá nhân/di đ ng d chộ ầ ố ộ ộ ị
vụ
D ch v thông tinị ụ
đ nh vị ị
- Theo dõi di đ ng/ theo dõi di đ ng thông minhộ ộ
D ch v âm thanhị ụ - D ch v âm thanh ch t l ng cao (16-64ị ụ ấ ượ
kbps)
- D ch v truy n thanh AM (32-64 kbps)ị ụ ề
- D ch v truy n thanh FM (64-384 kbps)ị ụ ề
D ch vị ụ
vi n thôngễ
D ch v s li uị ụ ố ệ - D ch v s li u t c đ trung bình (64-144ị ụ ố ệ ố ộ
kbps)
- D ch v s li u t c đ t ng đ i cao (144ị ụ ố ệ ố ộ ươ ố
kbps- 2Mbps)
- D ch v s li u t c đ cao (ị ụ ố ệ ố ộ ≥ 2Mbps)
9
Ki uể Phân lo iạ D ch v chi ti tị ụ ế
D ch v đaị ụ

ph ng ti nươ ệ
- D ch v Video (384 kbps)ị ụ
- D ch v hình chuy n đ ng (384kbps- 2 Mbps)ị ụ ể ộ
- D ch v hình chuy n đ ng th i gian th c ị ụ ể ộ ờ ự
(≥ 2 Mbps)
D ch vị ụ
Internet
D ch v Internetị ụ
đ n gi nơ ả
D ch v truy nh p Web (384 kbps-2Mbps)ị ụ ậ
D ch v Internetị ụ
th i gian th cờ ự
D ch v Internet (384 kbps-2Mbps)ị ụ
D ch v internetị ụ
đa ph ng ti nươ ệ
D ch v Website đa ph ng ti n th i gian th cị ụ ươ ệ ờ ự
(≥ 2Mbps)
3G WCDMA UMTS đ c xây d ng theo ba phát hành chính đ c g i là R3,ượ ự ượ ọ
R4, R5. Trong đó m ng lõi R3 và R4 bao g m hai mi n: mi n CS (Circuit Switch:ạ ồ ề ề
chuy n m ch kênh) và mi n PS (Packet Switch: chuy n m ch gói). Vi c k t h p nàyể ạ ề ể ạ ệ ế ợ
phù h p cho giai đo n đ u khi PS ch a đáp ng t t các d ch v th i gian th c nhợ ạ ầ ư ứ ố ị ụ ờ ự ư
tho i và hình nh. Khi này mi n CS s đ m nhi m các d ch v tho i còn s li uạ ả ề ẽ ả ệ ị ụ ạ ố ệ
đ c truy n trên mi n PS. R4 phát tri n h n R3 ch mi n CS chuy n sang chuy nượ ề ề ể ơ ở ỗ ề ể ể
m ch m m vì th toàn b m ng truy n t i gi a các nút chuy n m ch đ u trên IP. ạ ề ế ộ ạ ề ả ữ ể ạ ề
D i đây ta xét ba ki n trúc 3G WCDMA UMTS nói trên.ướ ế
1.6. KI N TRÚCẾ 3G WCDMA UMTS R3
WCDMA UMTS R3 h tr c k t n i chuy n m ch kênh l n chuy n m chỗ ợ ả ế ố ể ạ ẫ ể ạ
gói: đ n 384 Mbps trong mi n CS và 2Mbps trong mi n PS. Các k t n i t c đ caoế ề ề ế ố ố ộ
này đ m b o cung c p m t t p các dich v m i cho ng i s d ng di đ ng gi ngả ả ấ ộ ậ ụ ớ ườ ử ụ ộ ố
nh trong các m ng đi n tho i c đ nh và Internet. Các d ch v này g m: đi n tho iư ạ ệ ạ ố ị ị ụ ồ ệ ạ

có hình (H i ngh video), âm thanh ch t l ng cao (CD) và t c đ truy n cao t i đ uộ ị ấ ượ ố ộ ề ạ ầ
cu i. M t tính năng khác cũng đ c đ a ra cùng v i GPRS là "luôn luôn k t n i" đ nố ộ ượ ư ớ ế ố ế
Internet. UMTS cũng cung c p thông tin v trí t t h n và vì th h tr t t h n các d chấ ị ố ơ ế ỗ ợ ố ơ ị
v d a trên v trí.ụ ự ị
M t m ng UMTS bao g m ba ph n: thi t b di đ ng (UE: User Equipment),ộ ạ ồ ầ ế ị ộ
m ng truy nh p vô tuy n m t đ t UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radioạ ậ ế ặ ấ
Network), m ng lõi (CN: Core Network) (xem hình 1.8). UE bao g m ba thi t b : thi tạ ồ ế ị ế
b đ u cu i (TE), thi t b di đ ng (ME) và module nh n d ng thuê bao UMTS (USIM:ị ầ ố ế ị ộ ậ ạ
UMTS Subscriber Identity Module). UTRAN g m các h th ng m ng vô tuy n (RNS:ồ ệ ố ạ ế
Radio Network System) và m i RNS bao g m RNC (Radio Network Controller: bỗ ồ ộ
đi u khi n m ng vô tuy n) và các nút B n i v i nó. M ng lõi CN bao g m mi nề ể ạ ế ố ớ ạ ồ ề
chuy n m ch kênh, chuy n m ch gói và HE (Home Environment: Môi tr ng nhà).ể ạ ể ạ ườ
HE bao g m các c s d li u: AuC (Authentication Center: Trung tâm nh n th c),ồ ơ ở ữ ệ ậ ự
HLR (Home Location Register: B ghi đ nh v th ng trú) và EIR (Equipment Identityộ ị ị ườ
Register: B ghi nh n d ng thi t b ). ộ ậ ạ ế ị
10
Hình 1.8. Ki n trúc 3G WCDMA UMTS R3ế
1.6.1. Thi t b ng i s d ng (UE)ế ị ườ ử ụ
UE (User Equipment: thi t b ng i s d ng) là đ u cu i m ng UMTS c aế ị ườ ử ụ ầ ố ạ ủ
ng i s d ng. Có th nói đây là ph n h th ng có nhi u thi t b nh t và s phátườ ử ụ ể ầ ệ ố ề ế ị ấ ự
tri n c a nó s nh h ng l n lên các ng d ng và các d ch v kh d ng. Giá thànhể ủ ẽ ả ưở ớ ứ ụ ị ụ ả ụ
gi m nhanh chóng s t o đi u ki n cho ng i s d ng mua thi t b c a UMTS.ả ẽ ạ ề ệ ườ ử ụ ế ị ủ
Đi u này đ t đ c nh tiêu chu n hóa giao di n vô tuy n và cài đ t m i trí tu t iề ạ ượ ờ ẩ ệ ế ặ ọ ệ ạ
các card thông minh.
1.6.1.1. Các đ u cu i (TE)ầ ố
Vì máy đ u cu i bây gi không ch đ n thu n dành cho đi n tho i mà cònầ ố ờ ỉ ơ ầ ệ ạ
cung c p các d ch v s li u m i, nên tên c a nó đ c chuy n thành đ u cu i. Cácấ ị ụ ố ệ ớ ủ ượ ể ầ ố
nhà s n xu t chính đã đ a ra r t nhi u đ u cu i d a trên các khái ni m m i, nh ngả ấ ư ấ ề ầ ố ự ệ ớ ư
trong th c t ch m t s ít là đ c đ a vào s n xu t. M c dù các đ u cu i d ki nự ế ỉ ộ ố ượ ư ả ấ ặ ầ ố ự ế
khác nhau v kích th c và thi t k , t t c chúng đ u có màn hình l n và ít phím h nề ướ ế ế ấ ả ề ớ ơ

so v i 2G. Lý do chính là đ tăng c ng s d ng đ u cu i cho nhi u d ch v s li uớ ể ườ ử ụ ầ ố ề ị ụ ố ệ
h n và vì th đ u cu i tr thành t h p c a máy tho i di đ ng, modem và máy tínhơ ế ầ ố ở ổ ợ ủ ạ ộ
bàn tay.
Đ u cu i h tr hai giao di n. Giao di n Uu đ nh nghĩa liên k t vô tuy n (giaoầ ố ỗ ợ ệ ệ ị ế ế
di n WCDMA). Nó đ m nhi m toàn b k t n i v t lý v i m ng UMTS. Giao di nệ ả ệ ộ ế ố ậ ớ ạ ệ
th hai là giao di n Cu gi a UMTS IC card (UICC) và đ u cu i. Giao di n này tuânứ ệ ữ ầ ố ệ
theo tiêu chu n cho các card thông minh.ẩ
M c dù các nhà s n xu t đ u cu i có r t nhi u ý t ng v thi t b , h ph iặ ả ấ ầ ố ấ ề ưở ề ế ị ọ ả
tuân theo m t t p t i thi u các đ nh nghĩa tiêu chu n đ các ng i s d ng b ng cácộ ậ ố ể ị ẩ ể ườ ử ụ ằ
đ u cu i khác nhau có th truy nh p đ n m t s các ch c năng c s theo cùng m tầ ố ể ậ ế ộ ố ứ ơ ở ộ
cách.
Các tiêu chu n này g m:ẩ ồ
• Bàn phím (các phím v t lý hay các phím o trên màn hình)ậ ả
• Đăng ký m t kh u m iậ ẩ ớ
11
• Thay đ i mã PINổ
• Gi i ch n PIN/PIN2 (PUK)ả ặ
• Trình b y IMEIầ
• Đi u khi n cu c g iề ể ộ ọ
Các ph n còn l i c a giao di n s dành riêng cho nhà thi t k và ng i s d ng sầ ạ ủ ệ ẽ ế ế ườ ử ụ ẽ
ch n cho mình đ u cu i d a trên hai tiêu chu n (n u xu th 2G còn kéo dài) là thi tọ ầ ố ự ẩ ế ế ế
k và giao di n. Giao di n là k t h p c a kích c và thông tin do màn hình cung c pế ệ ệ ế ợ ủ ỡ ấ
(màn hình nút ch m), các phím và menu.ạ
1.6.1.2. UICC
UMTS IC card là m t card thông minh. Đi u mà ta quan tâm đ n nó là dungộ ề ế
l ng nh và t c đ b x lý do nó cung c p. ng d ng USIM ch y trên UICC.ượ ớ ố ộ ộ ử ấ Ứ ụ ạ
1.6.1.3. USIM
Trong h th ng GSM, SIM card l u gi thông tin cá nhân (đăng ký thuê bao)ệ ố ư ữ
cài c ng trên card. Đi u này đã thay đ i trong UMTS, Modul nh n d ng thuê baoứ ề ổ ậ ạ
UMTS đ c cài nh m t ng d ng trên UICC. Đi u này cho phép l u nhi u ngượ ư ộ ứ ụ ề ư ề ứ

d ng h n và nhi u ch ký (khóa) đi n t h n cùng v i USIM cho các m c đích khácụ ơ ề ữ ệ ử ơ ớ ụ
(các mã truy nh p giao d ch ngân hàng an ninh). Ngoài ra có th có nhi u USIM trênậ ị ể ề
cùng m t UICC đ h tr truy nh p đ n nhi u m ng.ộ ể ỗ ợ ậ ế ề ạ
USIM ch a các hàm và s li u c n đ nh n d ng và nh n th c thuê bao trongứ ố ệ ầ ể ậ ạ ậ ự
m ng UMTS. Nó có th l u c b n sao h s c a thuê bao.ạ ể ư ả ả ồ ơ ủ
Ng i s d ng ph i t mình nh n th c đ i v i USIM b ng cách nh p mãườ ử ụ ả ự ậ ự ố ớ ằ ậ
PIN. Đi u này đ m b o r ng ch ng i s d ng đích th c m i đ c truy nh p m ngể ả ả ằ ỉ ườ ử ụ ự ớ ượ ậ ạ
UMTS. M ng s ch cung c p các d ch v cho ng i nào s d ng đ u cu i d a trênạ ẽ ỉ ấ ị ụ ườ ử ụ ầ ố ự
nh n d ng USIM đ c đăng ký.ậ ạ ượ
1.6.2. M ng truy nh p vô tuy n UMTSạ ậ ế
UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network: M ng truy nh p vô tuy nạ ậ ế
m t đ t UMTS) là liên k t gi a ng i s d ng và CN. Nó g m các ph n t đ m b oặ ấ ế ữ ườ ử ụ ồ ầ ử ả ả
các cu c truy n thông UMTS trên vô tuy n và đi u khi n chúng. ộ ề ế ề ể
UTRAN đ c đ nh nghĩa gi a hai giao di n. Giao di n Iu gi a UTRAN và CN,ượ ị ữ ệ ệ ữ
g m hai ph n: IuPS cho mi n chuy n m ch gói và IuCS cho mi n chuy n m chồ ầ ề ể ạ ề ể ạ
kênh; giao di n Uu gi a UTRAN và thi t b ng i s d ng. Gi a hai giao di n này làệ ữ ế ị ườ ử ụ ữ ệ
hai nút, RNC và nút B.
1.6.2.1. RNC
RNC (Radio Network Controller) ch u trách nhi m cho m t hay nhi u tr m g cị ệ ộ ề ạ ố
và đi u khi n các tài nguyên c a chúng. Đây cũng chính là đi m truy nh p d ch về ể ủ ể ậ ị ụ
12
mà UTRAN cung c p cho CN. Nó đ c n i đ n CN b ng hai k t n i, m t cho mi nấ ượ ố ế ằ ế ố ộ ề
chuy n m ch gói (đ n GPRS) và m t đ n mi n chuy n m ch kênh (MSC). ể ạ ế ộ ế ề ể ạ
M t nhi m v quan tr ng n a c a RNC là b o v s bí m t và toàn v n. Sauộ ệ ụ ọ ữ ủ ả ệ ự ậ ẹ
th t c nh n th c và th a thu n khóa, các khoá b o m t và toàn v n đ c đ t vàoủ ụ ậ ự ỏ ậ ả ậ ẹ ượ ặ
RNC. Sau đó các khóa này đ c s d ng b i các hàm an ninh f8 và f9.ượ ử ụ ở
RNC có nhi u ch c năng logic tùy thu c vào vi c nó ph c v nút nào. Ng iề ứ ộ ệ ụ ụ ườ
s d ng đ c k t n i vào m t RNC ph c v (SRNC: Serving RNC). Khi ng i sử ụ ượ ế ố ộ ụ ụ ườ ử
d ng chuy n vùng đ n m t RNC khác nh ng v n k t n i v i RNC cũ, m t RNC trôiụ ể ế ộ ư ẫ ế ố ớ ộ
(DRNC: Drift RNC) s cung c p tài nguyên vô tuy n cho ng i s d ng, nh ng RNCẽ ấ ế ườ ử ụ ư

ph c v v n qu n lý k t n i c a ng i s d ng đ n CN. Vai trò logic c a SRNC vàụ ụ ẫ ả ế ố ủ ườ ử ụ ế ủ
DRNC đ c mô t trên hình 1.9. Khi UE trong chuy n giao m m gi a các RNC, t nượ ả ể ề ữ ồ
t i nhi u k t n i qua Iub và có ít nh t m t k t n i qua Iur. Ch m t trong s các RNCạ ề ế ố ấ ộ ế ố ỉ ộ ố
này (SRNC) là đ m b o giao di n Iu k t n i v i m ng lõi còn các RNC khác (DRNC)ả ả ệ ế ố ớ ạ
ch làm nhi m v đ nh tuy n thông tin gi a các Iub và Iur. ỉ ệ ụ ị ế ữ
Ch c năng cu i cùng c a RNC là RNC đi u khi n (CRNC: Control RNC). M iứ ố ủ ề ể ỗ
nút B có m t RNC đi u khi n ch u trách nhi m cho các tài nguyên vô tuy n c a nó.ộ ề ể ị ệ ế ủ
Hình 1.9. Vai trò logic c a SRNC và DRNCủ
1.6.2.2. Nút B
Trong UMTS tr m g c đ c g i là nút B và nhi m v c a nó là th c hi n k tạ ố ượ ọ ệ ụ ủ ự ệ ế
n i vô tuy n v t lý gi a đ u cu i v i nó. Nó nh n tín hi u trên giao di n Iub t RNCố ế ậ ữ ầ ố ớ ậ ệ ệ ừ
và chuy n nó vào tín hi u vô tuy n trên giao di n Uu. Nó cũng th c hi n m t s thaoể ệ ế ệ ự ệ ộ ố
tác qu n lý tài nguyên vô tuy n c s nh "đi u khi n công su t vòng trong". Tínhả ế ơ ở ư ề ể ấ
năng này đ phòng ng a v n đ g n xa; nghĩa là n u t t c các đ u cu i đ u phátể ừ ấ ề ầ ế ấ ả ầ ố ề
cùng m t công su t, thì các đ u cu i g n nút B nh t s che l p tín hi u t các đ uộ ấ ầ ố ầ ấ ẽ ấ ệ ừ ầ
cu i xa. Nút B ki m tra công su t thu t các đ u cu i khác nhau và thông báo choố ở ể ấ ừ ầ ố
chúng gi m công su t ho c tăng công su t sao cho nút B luôn thu đ c công su t nhả ấ ặ ấ ượ ấ ư
nhau t t t c các đ u cu i.ừ ấ ả ầ ố
1.6.3. M ng lõiạ
M ng lõi (CN) đ c chia thành ba ph n, mi n PS, mi n CS và HE. Mi n PSạ ượ ầ ề ề ề
đ m b o các d ch v s li u cho ng i s d ng b ng các k t n i đ n Internet và cácả ả ị ụ ố ệ ườ ử ụ ằ ế ố ế
m ng s li u khác và mi n CS đ m b o các d ch v đi n tho i đ n các m ng khácạ ố ệ ề ả ả ị ụ ệ ạ ế ạ
b ng các k t n i TDM. Các nút B trong CN đ c k t n i v i nhau b ng đ ng tr cằ ế ố ượ ế ố ớ ằ ườ ụ
13
c a nhà khai thác, th ng s d ng các công ngh m ng t c đ cao nh ATM và IP.ủ ườ ử ụ ệ ạ ố ộ ư
M ng đ ng tr c trong mi n CS s d ng TDM còn trong mi n PS s d ng IP.ạ ườ ụ ề ử ụ ề ử ụ
1.6.3.1. SGSN
SGSN (SGSN: Serving GPRS Support Node: nút h tr GPRS ph c v ) là nútỗ ợ ụ ụ
chính c a mi n chuy n m ch gói. Nó n i đ n UTRAN thông qua giao di n IuPS vàủ ề ể ạ ố ế ệ
đ n GGSN thông quan giao di n Gn. SGSN ch u trách nhi m cho t t c k t n i PSế ệ ị ệ ấ ả ế ố

c a t t c các thuê bao. Nó l u hai ki u d li u thuê bao: thông tin đăng ký thuê baoủ ấ ả ư ể ữ ệ
và thông tin v trí thuê bao.ị
S li u thuê bao l u trong SGSN g m:ố ệ ư ồ
• IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: s nh n d ng thuê bao di đ ngố ậ ạ ộ
qu c t )ố ế
• Các nh n d ng t m th i gói (P-TMSI: Packet- Temporary Mobile Subscriberậ ạ ạ ờ
Identity: s nh n d ng thuê bao di đ ng t m th i gói)ố ậ ạ ộ ạ ờ
• Các đ a ch PDP (Packet Data Protocol: Giao th c s li u gói)ị ỉ ứ ố ệ
S li u v trí l u trên SGSN:ố ệ ị ư
• Vùng đ nh tuy n thuê bao (RA: Routing Area)ị ế
• S VLRố
• Các đ a ch GGSN c a t ng GGSN có k t n i tích c cị ỉ ủ ừ ế ố ự
1.6.3.2. GGSN
GGSN (Gateway GPRS Support Node: Nút h tr GPRS c ng) là m t SGSNỗ ợ ổ ộ
k t n i v i các m ng s li u khác. T t c các cu c truy n thông s li u t thuê baoế ố ớ ạ ố ệ ấ ả ộ ề ố ệ ừ
đ n các m ng ngoài đ u qua GGSN. Cũng nh SGSN, nó l u c hai ki u s li u:ế ạ ề ư ư ả ể ố ệ
thông tin thuê bao và thông tin v trí.ị
S li u thuê bao l u trong GGSN:ố ệ ư
• IMSI
• Các đ a ch PDPị ỉ
S li u v trí l u trong GGSN:ố ệ ị ư
• Đ a ch SGSN hi n thuê bao đang n i đ nị ỉ ệ ố ế
GGSN n i đ n Internet thông qua giao di n Gi và đ n BG thông qua Gp.ố ế ệ ế
1.6.3.3. BG
14
BG (Border Gatway: C ng biên gi i) là m t c ng gi a mi n PS c a PLMN v iổ ớ ộ ổ ữ ề ủ ớ
các m ng khác. Ch c năng c a nút này gi ng nh t ng l a c a Internet: đ đ mạ ứ ủ ố ư ườ ử ủ ể ả
b o m ng an ninh ch ng l i các t n công bên ngoài.ả ạ ố ạ ấ
1.6.3.4. VLR
VLR (Visitor Location Register: b ghi đ nh v t m trú) là b n sao c a HLRộ ị ị ạ ả ủ

cho m ng ph c v (SN: Serving Network). D li u thuê bao c n thi t đ cung c pạ ụ ụ ữ ệ ầ ế ể ấ
các d ch v thuê bao đ c copy t HLR và l u đây. C MSC và SGSN đ u có VLRị ụ ượ ừ ư ở ả ề
n i v i chúng.ố ớ
S li u sau đây đ c l u trong VLR:ố ệ ượ ư
• IMSI
• MSISDN
• TMSI (n u có)ế
• LA hi n th i c a thuê baoệ ờ ủ
• MSC/SGSN hi n th i mà thuê bao n i đ nệ ờ ố ế
Ngoài ra VLR có th l u gi thông tin v các d ch v mà thuê bao đ c cung c p.ể ư ữ ề ị ụ ượ ấ
C SGSN và MSC đ u đ c th c hi n trên cùng m t nút v t lý v i VLR vì thả ề ượ ự ệ ộ ậ ớ ế
đ c g i là VLR/SGSN và VLR/MSC.ượ ọ
1.6.3.5. MSC
MSC th c hi n các k t n i CS gi a đ u cu i và m ng. Nó th c hi n các ch cự ệ ế ố ữ ầ ố ạ ự ệ ứ
năng báo hi u và chuy n m ch cho các thuê bao trong vùng qu n lý c a mình. Ch cệ ể ạ ả ủ ứ
năng c a MSC trong UMTS gi ng ch c năng MSC trong GSM, nh ng nó có nhi uủ ố ứ ư ề
kh năng h n. Các k t n i CS đ c th c hi n trên giao di n CS gi a UTRAN vàả ơ ế ố ượ ự ệ ệ ữ
MSC. Các MSC đ c n i đ n các m ng ngoài qua GMSC.ượ ố ế ạ
1.6.3.6. GMSC
GMSC có th là m t trong s các MSC. GMSC ch u trách nhi m th c hi n cácể ộ ố ị ệ ự ệ
ch c năng đ nh tuy n đ n vùng có MS. Khi m ng ngoài tìm cách k t n i đ n PLMNứ ị ế ế ạ ế ố ế
c a m t nhà khai thác, GMSC nh n yêu c u thi t l p k t n i và h i HLR v MSCủ ộ ậ ầ ế ậ ế ố ỏ ề
hi n th i qu n lý MS. ệ ờ ả
1.6.3.7. Môi tr ng nhàườ
Môi tr ng nhà (HE: Home Environment) l u các h s thuê bao c a hãng khaiườ ư ồ ơ ủ
thác. Nó cũng cung c p cho các m ng ph c v (SN: Serving Network) các thông tinấ ạ ụ ụ
v thuê bao và v c c c n thi t đ nh n th c ng i s d ng và tính c c cho cácề ề ướ ầ ế ể ậ ự ườ ử ụ ướ
15
d ch v cung c p. T t c các d ch v đ c cung c p và các d ch v b c m đ u đ cị ụ ấ ấ ả ị ụ ượ ấ ị ụ ị ấ ề ượ
li t kê đây.ệ ở

B ghi đ nh v th ng trú (HLR)ộ ị ị ườ
HLR là m t c s d li u có nhi m v qu n lý các thuê bao di đ ng. M tộ ơ ở ữ ệ ệ ụ ả ộ ộ
m ng di đ ng có th ch a nhi u HLR tùy thu c vào s l ng thuê bao, dung l ngạ ộ ể ứ ề ộ ố ượ ượ
c a t ng HLR và t ch c bên trong m ng.ủ ừ ổ ứ ạ
C s d li u này ch a IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: sơ ở ữ ệ ứ ố
nh n d ng thuê bao di đ ng qu c t ), ít nh t m t MSISDN (Mobile Station ISDN: sậ ạ ộ ố ế ấ ộ ố
thuê bao có trong danh b đi n tho i) và ít nh t m t đ a ch PDP (Packet Dataạ ệ ạ ấ ộ ị ỉ
Protocol: Giao th c s li u gói). C IMSI và MSISDN có th s d ng làm khoá đứ ố ệ ả ể ử ụ ể
truy nh p đ n các thông tin đ c l u khác. Đ đ nh tuy n và tính c c các cu c g i,ậ ế ượ ư ể ị ế ướ ộ ọ
HLR còn l u gi thông tin v SGSN và VLR nào hi n đang ch u trách nhi m thuêư ữ ề ệ ị ệ
bao. Các d ch v khác nh chuy n h ng cu c g i, t c đ s li u và th tho i cũngị ụ ư ể ướ ộ ọ ố ộ ố ệ ư ạ
có trong danh sách cùng v i các h n ch d ch v nh các h n ch chuy n m ng.ớ ạ ế ị ụ ư ạ ế ể ạ
HLR và AuC là hai nút m ng logic, nh ng th ng đ c th c hi n trong cùngạ ư ườ ượ ự ệ
m t nút v t lý. HLR l u gi m i thông tin v ng i s d ng và đăng ký thuê bao.ộ ậ ư ữ ọ ề ườ ử ụ
Nh : thông tin tính c c, các d ch v nào đ c cung c p và các d ch v nào b tư ướ ị ụ ượ ấ ị ụ ị ừ
ch i và thông tin chuy n h ng cu c g i. Nh ng thông tin quan tr ng nh t là hi nố ể ướ ộ ọ ư ọ ấ ệ
VLR và SGSN nào đang ph trách ng i s d ng.ụ ườ ử ụ
Trung tâm nh n th c (AuC)ậ ự
AUC (Authentication Center) l u gi toàn b s li u c n thi t đ nh n th c,ư ữ ộ ố ệ ầ ế ể ậ ự
m t mã hóa và b o v s toàn v n thông tin cho ng i s d ng. Nó liên k t v i HLRậ ả ệ ự ẹ ườ ử ụ ế ớ
và đ c th c hi n cùng v i HLR trong cùng m t nút v t lý. Tuy nhiên c n đ m b oượ ự ệ ớ ộ ậ ầ ả ả
r ng AuC ch cung c p thông tin v các vect nh n th c (AV: Authetication Vector)ằ ỉ ấ ề ơ ậ ự
cho HLR.
AuC l u gi khóa bí m t chia s K cho t ng thuê bao cùng v i t t c các hàmư ữ ậ ẻ ừ ớ ấ ả
t o khóa t f0 đ n f5. Nó t o ra các AV, c trong th i gian th c khi SGSN/VLR yêuạ ừ ế ạ ả ờ ự
c u hay khi t i x lý th p, l n các AV d tr .ầ ả ử ấ ẫ ự ữ
B ghi nh n d ng thi t b (EIR)ộ ậ ạ ế ị
EIR (Equipment Identity Register) ch u trách nhi m l u các s nh n d ng thi tị ệ ư ố ậ ạ ế
b di đ ng qu c t (IMEI: International Mobile Equipment Identity). Đây là s nh nị ộ ố ế ố ậ
d ng duy nh t cho thi t b đ u cu i. C s d li u này đ c chia thành ba danhạ ấ ế ị ầ ố ơ ở ữ ệ ượ

m c: danh m c tr ng, xám và đen. Danh m c tr ng ch a các s IMEI đ c phép truyụ ụ ắ ụ ắ ứ ố ượ
nh p m ng. Danh m c xám ch a IMEI c a các đ u cu i đang b theo dõi còn danhậ ạ ụ ứ ủ ầ ố ị
m c đen ch a các s IMEI c a các đ u cu i b c m truy nh p m ng. Khi m t đ uụ ứ ố ủ ầ ố ị ấ ậ ạ ộ ầ
cu i đ c thông báo là b m t c p, IMEI c a nó s b đ t vào danh m c đen vì thố ượ ị ấ ắ ủ ẽ ị ặ ụ ế
nó b c m truy nh p m ng. Danh m c này cũng có th đ c s d ng đ c m các seriị ấ ậ ạ ụ ể ượ ử ụ ể ấ
16
máy đ c bi t không đ c truy nh p m ng khi chúng không ho t đ ng theo tiêuặ ệ ượ ậ ạ ạ ộ
chu n.ẩ
1.6.4. Các m ng ngoàiạ
Các m ng ngoài không ph i là b ph n c a h th ng UMTS, nh ng chúngạ ả ộ ậ ủ ệ ố ư
c n thi t đ đ m b o truy n thông gi a các nhà khai thác. Các m ng ngoài có th làầ ế ể ả ả ề ữ ạ ể
các m ng đi n tho i nh : PLMN (Public Land Mobile Network: m ng di đ ng m tạ ệ ạ ư ạ ộ ặ
đ t công c ng), PSTN (Public Switched Telephone Network: M ng đi n tho i chuy nấ ộ ạ ệ ạ ể
m ch công c ng), ISDN hay các m ng s li u nh Internet. Mi n PS k t n i đ n cácạ ộ ạ ố ệ ư ề ế ố ế
m ng s li u còn mi n CS n i đ n các m ng đi n tho i.ạ ố ệ ề ố ế ạ ệ ạ
1.6.5. Các giao di nệ
Vai trò các các nút khác nhau c a m ng ch đ c đ nh nghĩa thông qua các giaoủ ạ ỉ ượ ị
di n khác nhau. Các giao di n này đ c đ nh nghĩa ch t ch đ các nhà s n xu t cóệ ệ ượ ị ặ ẽ ể ả ấ
th k t n i các ph n c ng khác nhau c a h .ể ế ố ầ ứ ủ ọ
√ Giao di n Cuệ . Giao di n Cu là giao di n chu n cho các card thông minh. Trongệ ệ ẩ
UE đây là n i k t n i gi a USIM và UEơ ế ố ữ
√ Giao di n Uu. ệ Giao di n Uu là giao di n vô tuy n c a WCDMA trong UMTS.ệ ệ ế ủ
Đây là giao di n mà qua đó UE truy nh p vào ph n c đ nh c a m ng. Giaoệ ậ ầ ố ị ủ ạ
di n này n m gi a nút B và đ u cu i.ệ ằ ữ ầ ố
√ Giao di n Iu. ệ Giao di n Iu k t n i UTRAN và CN. Nó g m hai ph n, IuPSệ ế ố ồ ầ
cho mi n chuy n m ch gói, IuCS cho mi n chuy n m ch kênh. CN có th k tề ể ạ ề ể ạ ể ế
n i đ n nhi u UTRAN cho c giao di n IuCS và IuPS. Nh ng m t UTRANố ế ề ả ệ ư ộ
ch có th k t n i đ n m t đi m truy nh p CN. ỉ ể ế ố ế ộ ể ậ
√ Giao di n Iur. ệ Đây là giao di n RNC-RNC. Ban đ u đ c thi t k đ đ mệ ầ ượ ế ế ể ả
b o chuy n giao m m gi a các RNC, nh ng trong quá trình phát tri n nhi uả ể ề ữ ư ể ề

tính năng m i đ c b sung. Giao di n này đ m b o b n tính năng n i b tớ ượ ổ ệ ả ả ố ổ ậ
sau:
1. Di đ ng gi a các RNCộ ữ
2. L u thông kênh riêngư
3. L u thông kênh chungư
4. Qu n lý tài nguyên toàn c c ả ụ
√ Giao di n Iub. ệ Giao di n Iub n i nút B và RNC. Khác v i GSM đây là giaoệ ố ớ
di n m .ệ ở
1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4Ế
Hình 1.10 cho th y ki n trúc c s c a 3G UMTS R4. S khác nhau c b nấ ế ơ ở ủ ự ơ ả
gi a R3 và R4 là ch khi này m ng lõi là m ng phân b và chuy n m ch m m.ữ ở ỗ ạ ạ ố ể ạ ề
Thay cho vi c có các MSC chuy n m ch kênh truy n th ng nh ki n trúc tr c,ệ ể ạ ề ố ư ở ế ướ
ki n trúc chuy n m ch phân b và chuy n m ch m m đ c đ a vào. ế ể ạ ố ể ạ ề ượ ư
V căn b n, MSC đ c chia thành MSC server và c ng các ph ng ti nề ả ượ ổ ươ ệ
(MGW: Media Gateway). MSC ch a t t c các ph n m m đi u khi n cu c g i, qu nứ ấ ả ầ ề ề ể ộ ọ ả
lý di đ ng có m t MSC tiêu chu n. Tuy nhiên nó không ch a ma tr n chuy nộ ở ộ ẩ ứ ậ ể
17
m ch. Ma tr n chuy n m ch n m trong MGW đ c MSC Server đi u khi n và cóạ ậ ể ạ ằ ượ ề ể
th đ t xa MSC Server. ể ặ
Hình 1.10. Ki n trúc m ng phân b c a phát hành 3GPP R4ế ạ ố ủ
Báo hi u đi u khi n các cu c g i chuy n m ch kênh đ c th c hi n gi aệ ề ể ộ ọ ể ạ ượ ự ệ ữ
RNC và MSC Server. Đ ng truy n cho các cu c g i chuy n m ch kênh đ c th cườ ề ộ ọ ể ạ ượ ự
hi n gi a RNC và MGW. Thông th ng MGW nh n các cu c g i t RNC và đ nhệ ữ ườ ậ ộ ọ ừ ị
tuy n các cu c g i này đ n n i nh n trên các đ ng tr c gói. Trong nhi u tr ngế ộ ọ ế ơ ậ ườ ụ ề ườ
h p đ ng tr c gói s d ng ợ ườ ụ ử ụ Giao th c truy n t i th i gian th c (RTP: Real Timeứ ề ả ờ ự
Transport Protocol) trên Giao th c Internet (IP)ứ . T hình 1.10 ta th y l u l ng sừ ấ ư ượ ố
li u gói t RNC đi qua SGSN và t SGSN đ n GGSN trên m ng đ ng tr c IP. Cệ ừ ừ ế ạ ườ ụ ả
s li u và ti ng đ u có th s d ng truy n t i IP bên trong m ng lõi. Đây là m ngố ệ ế ề ể ử ụ ề ả ạ ạ
truy n t i hoàn toàn IP.ề ả
T i n i mà m t cu c g i c n chuy n đ n m t m ng khác, PSTN ch ng h n,ạ ơ ộ ộ ọ ầ ể ế ộ ạ ẳ ạ

s có m t c ng các ph ng ti n khác (MGW) đ c đi u khi n b i MSC Server c ngẽ ộ ổ ươ ệ ượ ề ể ở ổ
(GMSC server). MGW này s chuy n ti ng tho i đ c đóng gói thành PCM tiêuẽ ể ế ạ ượ
chu n đ đ a đ n PSTN. Nh v y chuy n đ i mã ch c n th c hi n t i đi m này.ẩ ể ư ế ư ậ ể ổ ỉ ầ ự ệ ạ ể
Đ thí d , ta gi thi t r ng n u ti ng giao di n vô tuy n đ c truy n t i t c để ụ ả ế ằ ế ế ở ệ ế ượ ề ạ ố ộ
12,2 kbps, thì t c đ này ch ph i chuy n vào 64 kbps MGW giao ti p v i PSTN.ố ộ ỉ ả ể ở ế ớ
Truy n t i ki u này cho phép ti t ki m đáng k đ r ng băng t n nh t là khi cácề ả ể ế ệ ể ộ ộ ầ ấ
MGW cách xa nhau.
Giao th c đi u khi n gi a MSC Server ho c GMSC Server v i MGW là giaoứ ề ể ữ ặ ớ
th c ITU H.248. Giao th c này đ c ITU và IETF c ng tác phát tri n. Nó có tên làứ ứ ượ ộ ể
đi u khi n c ng các ph ng ti n (MEGACO: Media Gateway Control). Giao th cề ể ổ ươ ệ ứ
đi u khi n cu c g i gi a MSC Server và GMSC Server có th là m t giao th c đi uề ể ộ ọ ữ ể ộ ứ ề
khi n cu c g i b t kỳ. 3GPP đ ngh s d ng (không b t bu c) giao th c ể ộ ọ ấ ề ị ử ụ ắ ộ ứ Đi uề
khi n cu c g i đ c l p v t mang (BICC: Bearer Independent Call Control)ể ộ ọ ộ ậ ậ đ c xâyượ
d ng trên c s khuy n ngh Q.1902 c a ITU.ự ơ ở ế ị ủ
18
Trong nhi u tr ng h p MSC Server h tr c các ch c năng c a GMSCề ườ ợ ỗ ợ ả ứ ủ
Server. Ngoài ra MGW có kh năng giao di n v i c RAN và PSTN. Khi này cu cả ệ ớ ả ộ
g i đ n ho c t PSTN có th chuy n n i h t, nh v y có th ti t ki m đáng k đ uọ ế ặ ừ ể ể ộ ạ ờ ậ ể ế ệ ể ầ
t .ư
Đ làm thí d ta xét tr ng h p khi m t RNC đ c đ t t i thành ph A vàể ụ ườ ợ ộ ượ ặ ạ ố
đ c đi u khi n b i m t MSC đ t t i thành ph B. Gi s thuê bao thành ph Aượ ề ể ở ộ ặ ạ ố ả ử ố
th c hi n cu c g i n i h t. N u không có c u trúc phân b , cu c g i c n chuy n tự ệ ộ ọ ộ ạ ế ấ ố ộ ọ ầ ể ừ
thành ph A đ n thành ph B (n i có MSC) đ đ u n i v i thuê bao PSTN t i chínhố ế ố ơ ể ấ ố ớ ạ
thành ph A. V i c u trúc phân b , cu c g i có th đ c đi u khi n t i MSC Serverố ớ ấ ố ộ ọ ể ượ ề ể ạ
thành ph B nh ng đ ng truy n các ph ng ti n th c t có th v n thành phở ố ư ườ ề ươ ệ ự ế ể ẫ ở ố
A, nh v y gi m đáng k yêu c u truy n d n và giá thành khai thác m ng.ờ ậ ả ể ầ ề ẫ ạ
T hình 1.10 ta cũng th y r ng HLR cũng có th đ c g i là Server thuê bao t iừ ấ ằ ể ượ ọ ạ
nhà (HSS: Home Subscriber Server). HSS và HLR có ch c năng t ng đ ng, ngo iứ ươ ươ ạ
tr giao di n v i HSS là giao di n trên c s truy n t i gói (IP ch ng h n) trong khiừ ệ ớ ệ ơ ở ề ả ẳ ạ
HLR s d ng giao di n trên c s báo hi u s 7. Ngoài ra còn có các giao di nử ụ ệ ơ ở ệ ố ệ

(không có trên hình v ) gi a SGSN v i HLR/HSS và gi a GGSN v i HLR/HSS. ẽ ữ ớ ữ ớ
R t nhi u giao th c đ c s d ng bên trong m ng lõi là các giao th c trên cấ ề ứ ượ ử ụ ạ ứ ơ
s gói s d ng ho c IP ho c ATM. Tuy nhiên m ng ph i giao di n v i các m ngở ử ụ ặ ặ ạ ả ệ ớ ạ
truy n th ng qua vi c s d ng các c ng các ph ng ti n. Ngoài ra m ng cũng ph iề ố ệ ử ụ ổ ươ ệ ạ ả
giao di n v i các m ng SS7 tiêu chu n. Giao di n này đ c th c hi n thông quaệ ớ ạ ẩ ệ ượ ự ệ
c ng SS7 (SS7 GW). Đây là c ng mà m t phía nó h tr truy n t i b n tin SS7 trênổ ổ ở ộ ỗ ợ ề ả ả
đ ng truy n t i SS7 tiêu chu n, phía kia nó truy n t i các b n tin ng d ng SS7ườ ề ả ẩ ở ề ả ả ứ ụ
trên m ng gói (IP ch ng h n). Các th c th nh MSC Server, GMSC Server và HSSạ ẳ ạ ự ể ư
liên l c v i c ng SS7 b ng cách s d ng các giao th c truy n t i đ c thi t k đ cạ ớ ổ ằ ử ụ ứ ề ả ượ ế ế ặ
bi t đ mang các b n tin SS7 m ng IP. B giao th c này đ c g i là Sigtran.ệ ể ả ở ạ ộ ứ ượ ọ
1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6Ế
B c phát tri n ti p theo c a UMTS là đ a ra ki n trúc m ng đa ph ng ti nướ ể ế ủ ư ế ạ ươ ệ
IP (hình 1.11). B c phát tri n này th hi n s thay đ i toàn b mô hình cu c g i. ướ ể ể ệ ự ổ ộ ộ ọ Ở
đây c ti ng và s li u đ c x lý gi ng nhau trên toàn b đ ng truy n t đ uả ế ố ệ ượ ử ố ộ ườ ề ừ ầ
cu i c a ng i s d ng đ n n i nh n cu i cùng. Có th coi ki n trúc này là s h iố ủ ườ ử ụ ế ơ ậ ố ể ế ự ộ
t toàn di n c a ti ng và s li u.ụ ệ ủ ế ố ệ
19
Hình 1.11. Ki n trúc m ng 3GPP R5 và R6ế ạ
Đi m m i c a R5 và R6 là nó đ a ra m t mi n m i đ c g i là phân h đaể ớ ủ ư ộ ề ớ ượ ọ ệ
ph ng ti n IP (IMS: IP Multimedia Subsystem). Đây là m t mi n m ng IP đ cươ ệ ộ ề ạ ượ
thi t k đ h tr các d ch v đa ph ng ti n th i gian th c IP. T hình 1.11 ta th yế ế ể ỗ ợ ị ụ ươ ệ ờ ự ừ ấ
ti ng và s li u không c n các giao di n cách bi t; ch có m t giao di n Iu duy nh tế ố ệ ầ ệ ệ ỉ ộ ệ ấ
mang t t c ph ng ti n. Trong m ng lõi giao di n này k t cu i t i SGSN và khôngấ ả ươ ệ ạ ệ ế ố ạ
có MGW riêng.
Phân h đa ph ng ti n IP (IMS) ch a các ph n t sau: ệ ươ ệ ứ ầ ử Ch c năng đi uứ ề
khi n tr ng thái k t n i (CSCF: Connection State Control Function), Ch c năng tàiể ạ ế ố ứ
nguyên đa ph ng ti n (MRF: Multimedia Resource Function), ch c năng đi u khi nươ ệ ứ ề ể
c ng các ph ng ti n (MGCF: Media Gateway Control Function), C ng báo hi uổ ươ ệ ổ ệ
truy n t i (T-SGW: Transport Signalling Gateway) và C ng báo hi u chuy n m ngề ả ổ ệ ể ạ
(R-SGW: Roaming Signalling Gateway).

M t nét quan tr ng c a ki n trúc toàn IP là thi t b c a ng i s d ng đ cộ ọ ủ ế ế ị ủ ườ ử ụ ượ
tăng c ng r t nhi u. Nhi u ph n m m đ c cài đ t UE. Trong th c t , UE hườ ấ ề ề ầ ề ượ ặ ở ự ế ỗ
tr ợ giao th c kh i đ u phiên (SIP: Session Initiation Protocol)ứ ở ầ . UE tr thành m t tácở ộ
nhân c a ng i s d ng SIP. Nh v y, UE có kh năng đi u khi n các d ch v l nủ ườ ử ụ ư ậ ả ề ể ị ụ ớ
h n tr c r t nhi u.ơ ướ ấ ề
CSCF qu n lý vi c thi t l p , duy trì và gi i phóng các phiên đa ph ng ti nả ệ ế ậ ả ươ ệ
đ n và t ng i s d ng. Nó bao g m các ch c năng nh : phiên d ch và đ nh tuy n.ế ừ ườ ử ụ ồ ứ ư ị ị ế
CSCF ho t đ ng nh m t đ i di n Server /h t ch viên. ạ ộ ư ộ ạ ệ ộ ị
SGSN và GGSN là các phiên b n tăng c ng c a các nút đ c s d ng GPRSả ườ ủ ượ ử ụ ở
và UMTS R3 và R4. Đi m khác nhau duy nh t là ch các nút này không ch h trể ấ ở ỗ ỉ ỗ ợ
d ch v s li u gói mà c d ch v chuy n m ch kênh (ti ng ch ng h n). Vì th c nị ụ ố ệ ả ị ụ ể ạ ế ẳ ạ ế ầ
h tr các kh năng ch t l ng d ch v (QoS) ho c bên trong SGSN và GGSN ho cỗ ợ ả ấ ượ ị ụ ặ ặ
ít nh t các Router k t n i tr c ti p v i chúng. ấ ở ế ố ự ế ớ
20
Ch c năng tài nguyên đa ph ng ti n (MRF)ứ ươ ệ là ch c năng l p c u h i nghiứ ậ ầ ộ
đ c s d ng đ h tr các tính năng nh t ch c cu c g i nhi u phía và d ch vượ ử ụ ể ỗ ợ ư ổ ứ ộ ọ ề ị ụ
h i ngh .ộ ị
C ng báo hi u truy n t i (T-SGW)ổ ệ ề ả là m t c ng báo hi u SS7 đ đ m b oộ ổ ệ ể ả ả
t ng tác SS7 v i các m ng tiêu chu n ngoài nh PSTN. T-SGW h tr các giao th cươ ớ ạ ẩ ư ỗ ợ ứ
Sigtran. C ng báo hi u chuy n m ng (R-SGW)ổ ệ ể ạ là m t nút đ m b o t ng tác báoộ ả ả ươ
hi u v i các m ng di đ ng hi n có s d ng SS7 tiêu chu n. Trong nhi u tr ng h pệ ớ ạ ộ ệ ử ụ ẩ ề ườ ợ
T-SGW và R-SGW cùng t n t i trên cùng m t n n t ng.ồ ạ ộ ề ả
MGW th c hi n t ng tác v i các m ng ngoài m c đ ng truy n đa ph ngự ệ ươ ớ ạ ở ứ ườ ề ươ
ti n. MGW ki n trúc m ng c a UMTS R5 có ch c năng gi ng nh R4. MGWệ ở ế ạ ủ ứ ố ư ở
đ c đi u khi n b i ượ ề ể ở Ch c năng c ng đi u khi n các ph ng ti n (MGCF)ứ ổ ề ể ươ ệ . Giao
th c đi u khi n gi a các th c th này là ITU-T H.248.ứ ề ể ữ ự ể
MGCF cũng liên l c v i CSCF. Giao th c đ c ch n cho giao di n này là SIP.ạ ớ ứ ượ ọ ệ
Tuy nhiên có th nhi u nhà khai thác v n s d ng nó k t h p v i các mi nể ề ẫ ử ụ ế ợ ớ ề
chuy n m ch kênh trong R3 và R4. Đi u này cho phép chuy n đ i d n d n t cácể ạ ề ể ồ ầ ầ ừ
phiên b n R3 và R4 sang R5. M t s các cu c g i tho i có th v n s d ng mi n CSả ộ ố ộ ọ ạ ể ẫ ử ụ ề

m t s các d ch v khác ch ng h n video có th đ c th c hi n qua R5 IMS. C uộ ố ị ụ ẳ ạ ể ượ ự ệ ấ
hình lai ghép đ c th hi n trên hình 1.12.ượ ể ệ

Hình 1.12. Chuy n đ i d n t R4 sang R5ể ổ ầ ừ
1.9. CHI N L C D CH CHUY N T GSM SANG UMTSẾ ƯỢ Ị Ể Ừ
Trong ph n này ta s xét chi n l c d ch chuy n t GSM sang UMTS c aầ ẽ ế ượ ị ể ừ ủ
hãng Alcatel. Alcatel d ki n phát tri n RAN t GSM lên 3G UMTS theo ba phátự ế ể ừ
hành: 3GR1, 3GR2 và 3GR3. V i m i phát hành, các s n ph m m i và các tính năngớ ỗ ả ẩ ớ
m i đ c đ a ra. ớ ượ ư
1.9.1. 3GR1 : Ki n trúc m ng UMTS ch ng l nế ạ ồ ấ
21
Phát hành 3GP1 d a trên phát hành c a 3GPP vào tháng 3ự ủ và các đ c t kặ ả ỹ
thu t vào tháng 6 năm 2000. Phát hành đ u c a 3GR1 ch h tr UTRA-FDD và sậ ầ ủ ỉ ỗ ợ ẽ
đ c tri n khai ch ng l n lên GSM. Chi n l c d ch chuy n t GSM sang UMTSượ ể ồ ấ ế ượ ị ể ừ
phát hành 3GR1 đ c chia thành ba giai đo n đ c ký hi u là R1.1, R1.2 và R1.3 (R:ượ ạ ượ ệ
Release: phát hành). Trong các phát hành này các ph n c ng và các tính năng m iầ ứ ớ
đ c đ a ra. Các nút B đ c g i là MBS (Multistandard Base Station: tr m g c đaượ ư ượ ọ ạ ố
tiêu chu n). Tuy nhiên MBS V1 ch đ n thu n là nút B, ch MBS V2 m i th c s đaẩ ỉ ơ ầ ỉ ớ ự ự
tiêu chu n và ch a các ch c năng c a c nút B và BTS trong cùng m t h p máy.ẩ ứ ứ ủ ả ộ ộ
T ng t RNC V2 và OMC-R V2 đ c đ a ra đ ph c v cho c UMTS và GSM.ươ ự ượ ư ể ụ ụ ả
Hình 1.13 cho th y ki n trúc đ ng t n t i GSM và UMTS đ c phát tri nấ ế ồ ồ ạ ượ ể
trong giai đo n tri n khai UMTS ban đ u (3GR1.1).ạ ể ầ
Hình 1.13. Ki n trúc đ ng t n t i GSM và UMTS (phát hành 3GR1.1)ế ồ ồ ạ
1.9.2. 3GR2 : Tích h p các m ng UMTS và GSMợ ạ
Trong giai đo n tri n khai UMTS th hai s tích h p đ u tiên gi a hai m ngạ ề ứ ự ợ ầ ữ ạ
s đ c th c hi n b ng cách đ a ra các thi t b đa tiêu chu n nh : Nút B k t h pẽ ượ ự ệ ằ ư ế ị ẩ ư ế ợ
BTS (MBS V2) và RNC k t h p BSC (RNC V2). Các ch c năng khai thác và b oế ợ ứ ả
d ng m ng vô tuy n cũng có th đ c th c hi n chung b i cùng m t OMC-R (V2).ưỡ ạ ế ể ượ ự ệ ở ộ
Hình 1.14 mô t ki n trúc m ng RAN tích h p c a giai đo n hai.ả ế ạ ợ ủ ạ
22

Hình 1.14. Ki n trúc m ng RAN tích h p phát hành 3GR2 (R2.1).ế ạ ợ
1.9.3. 3GR3 : Ki n trúc RAN th ng nh tế ố ấ
Trong ki n trúc RAN c a phát hành này đ c xây d ng trên c s phát hànhế ủ ượ ự ơ ở
R5 vào tháng 9 năm 2000 c a 3GPP. Trong phát hành này RAN chung cho c h th ngủ ả ệ ố
UMTS và GSM. C UTRA-FDD và UTRA-TDD đ u đ c h tr . Giao th c truy nả ề ượ ỗ ợ ứ ề
t i đ c th ng nh t cho GSM, E-GPRS và UMTS, ngoài ra có th ATM k t h p IP.ả ượ ố ấ ể ế ợ
GERAN (GSM/EDGE RAN) cũng s đ c h tr b i phát hành này c a m ng. Ki nẽ ượ ỗ ợ ở ủ ạ ế
trúc RAN c a 3GR1.3 đ c th hi n trên hình 1.15.ủ ượ ể ệ
Hình 1.15. Ki n trúc RAN th ng nh t c a 3GR3.1ế ố ấ ủ
23
1.10. C U HÌNH Đ A LÝ C A H TH NG THÔNG TIN DI Đ NG 3GẤ Ị Ủ Ệ Ố Ộ
Do tính ch t di đ ng c a thuê bao di đ ng nên m ng di đ ng ph i đ c t ch c theoấ ộ ủ ộ ạ ộ ả ượ ổ ứ
m t c u trúc đ a lý nh t đ nh đ m ng có th theo dõi đ c v trí c a thuê bao.ộ ấ ị ấ ị ể ạ ể ượ ị ủ
1.10.1. Phân chia theo vùng m ngạ
Trong m t qu c gia có th có nhi u vùng m ng vi n thông, vi c g i vào m tộ ố ể ề ạ ễ ệ ọ ộ
vùng m ng nào đó ph i đ c th c hi n thông qua t ng đài c ng. Các vùng m ng diạ ả ượ ự ệ ổ ổ ạ
đ ng 3G đ c đ i di n b ng t ng đài c ng GMSC ho c GGSN. T t c các cu c g iộ ượ ạ ệ ằ ổ ổ ặ ấ ả ộ ọ
đ n m t m ng di đ ng t m t m ng khác đ u đ c đ nh tuy n đ n GMSC ho cế ộ ạ ộ ừ ộ ạ ề ượ ị ế ế ặ
GGSN. T ng đài này làm vi c nh m t t ng đài trung k vào cho m ng 3G. Đây làổ ệ ư ộ ổ ế ạ
n i th c hi n ch c năng h i đ đ nh tuy n cu c g i k t cu i tr m di đ ng.ơ ự ệ ứ ỏ ể ị ế ộ ọ ế ố ở ạ ộ
GMSC/GGSN cho phép h th ng đ nh tuy n các cu c g i vào t m ng ngoài đ n n iệ ố ị ế ộ ọ ừ ạ ế ơ
nh n cu i cùng: các tr m di đ ng b g i.ậ ố ạ ộ ị ọ
1.10.2. Phân chia theo vùng ph c v MSC/VLR và SGSNụ ụ
M t m ng thông tin di đ ng đ c phân chia thành nhi u vùng nh h n, m iộ ạ ộ ượ ề ỏ ơ ỗ
vùng nh này đ c ph c v b i m t MSC/VLR (hình 1.16a). hay SGSN (1.16b) Taỏ ượ ụ ụ ở ộ
g i đây là vùng ph c v c a MSC/VLR hay SGSN.ọ ụ ụ ủ
Hình 1.16. Phân chia m ng thành các vùng ph c v c a MSC/VLR và SGSNạ ụ ụ ủ
Đ đ nh tuy n m t cu c g i đ n m t thuê bao di đ ng, đ ng truy n quaể ị ế ộ ộ ọ ế ộ ộ ườ ề
m ng s đ c n i đ n MSC đang ph c v thuê bao di đ ng c n g i. m i vùngạ ẽ ượ ố ế ụ ụ ộ ầ ọ Ở ỗ
ph c v MSC/VLR thông tin v thuê bao đ c ghi l i t m th i VLR. Thông tin nàyụ ụ ề ượ ạ ạ ờ ở

bao g m hai lo i:ồ ạ
• Thông tin v đăng ký và các d ch v c a thuê bao.ề ị ụ ủ
• Thông tin v v trí c a thuê bao (thuê bao đang vùng đ nh v ho c vùngề ị ủ ở ị ị ặ
đ nh tuy n nào).ị ế
1.10.3. Phân chia theo vùng đ nh v và vùng đ nh tuy nị ị ị ế
24
M i vùng ph c v MSC/VLR đ c chia thành m t s vùng đ nh v : LAỗ ụ ụ ượ ộ ố ị ị
(Location Area) (hình 1.17a). M i vùng ph c v c a SGSN đ c chia thành các vùngỗ ụ ụ ủ ượ
đ nh tuy n (RA: Routing Area) (1.17b).ị ế
Hình 1.17. Phân chia vùng ph c v c a MSC/VLR và SGSN thành các vùng đ nhụ ụ ủ ị
v (LA: Location Area) và đ nh tuy n (RA: Routing Area)ị ị ế
Vùng đ nh v (hay vùng đ nh tuy n là m t ph n c a vùng ph c v MSC/VLRị ị ị ế ộ ầ ủ ụ ụ
(hay SGSN) mà đó m t tr m di đ ng có th chuy n đ ng t do và không c n c pở ộ ạ ộ ể ể ộ ự ầ ậ
nh t thông tin v v trí cho MSC/VLR (hay SGSN) qu n lý v trí này. Có th nói vùngậ ề ị ả ị ể
đ nh v (hay vùng đ nh tuy n) là v trí c th nh t c a tr m di đ ng mà m ng c nị ị ị ế ị ụ ể ấ ủ ạ ộ ạ ầ
bi t đ đ nh tuy n cho m t cu c g i đ n nó. vùng đ nh v này thông báo tìm sế ể ị ế ộ ộ ọ ế Ở ị ị ẽ
đ c phát qu ng bá đ tìm thuê bao di đ ng b g i. H th ng có th nh n d ng vùngượ ả ể ộ ị ọ ệ ố ể ậ ạ
đ nh v b ng cách s d ng nh n d ng vùng đ nh v (LAI: Location Area Identity) hayị ị ằ ử ụ ậ ạ ị ị
nh n d ng vùng đ nh tuy n (RAI Routing Area Identity). Vùng đ nh v (hay vùng đ nhậ ạ ị ế ị ị ị
tuy n) có th bao g m m t s ô và thu c m t hay nhi u RNC, nh ng ch thu c m tế ể ồ ộ ố ộ ộ ề ư ỉ ộ ộ
MSC (hay m t SGSN).ộ
1.10.4. Phân chia theo ô
Vùng đ nh v hay vùng đ nh tuy n đ c chia thành m t s ô (hình 1.18). ị ị ị ế ượ ộ ố
Hình 1.18. Phân chia LA và RA
25