Báo hiệu điều khiển kết nối trong mạng UMTS

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VIỄN THÔNG II

BAO CAOTHƯC TÂP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI

PHÂN TÍCH BAO HIỆU KẾT NỐI CHUYỂN MẠCH KÊNHTRONG MẠNG UMTS

SVTH: LÊ THỊ TUYẾN

MSSV:N112101063

LỚP: D11CQVT01-N

GVHD: ThS. NGUYỄN XUÂN KHÁNH

Ngày….tháng….năm…

HỌC VIÊN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VIỄN THÔNG 2

BAO CAOTHƯC TÂP TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUÂT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNGHỆ CHÍNH QUY

NIÊN KHÓA: 2011-2016ĐỀ TÀI:

PHÂN TÍCH BAO HIỆU KẾT NỐI CHUYỂNMẠCH KÊNH TRONG MẠNG UMTS

SVTH: LÊ THỊ TUYẾN

MSSV:N112101063

LỚP: D11CQVT01-N

GVHD: ThS. NGUYỄN XUÂN KHÁNH

Ngày….tháng….năm….

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

Chương 3: Phân tích các quy trình thiết lập cuộc gọi và cập nhật vị trí trong UMTS

MỤC LỤCTHUÂT NGỮ VIẾT TẮT....................................5

LỜI MỞ ĐẦU............................................7

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TÂP ĐOÀN VIỄN THÔNG QUÂN

ĐỘI VIETTEL...........................................8

1.1Giới thiệu chung về Tồng Công ty Viễn Thông Quân Đội

Viettel...............................................8

1.2.Những mốc son lịch sử về sự ra đời................8

1.3. Những sự kiện nổi bật về phát triển dịch vụ......9

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG UMTS....................11

2.1Cấu trúc mạng UMTS................................11

2.1.1.Sơ đồ tổng quát về mạng UMTS...................11

2.1.2.Các giao diện vô tuyến:........................12

2.1.2.1.Giao diện Cu:................................13

2.1.2.2.Giao diện Uu:................................13

2.1.2.3.Giao diện Iu:.................................15

2.1.2.4.Giao diện Iur:................................16

2.1.2.5.Giao diện Iub:................................17

CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH CAC QUY TRÌNH THIẾT LÂP CUỘC GỌI

VÀ CÂP NHÂT VỊ TRÍ TRONG UMTS........................19

3.1.Quá trình thiết lập cuộc gọi.....................19

3.2Thủ tục thiết lập cuộc gọi giữa UE đến UE trong cùng

mạng UMTS............................................24

Trang 6SVTH: LÊ THỊ TUYẾN LỚP: D11CQVT01-N


3.3.Thiết lập cuộc gọi thoại từ mạng UMTS tới mạng GSM31

3.4 Chu kỳ cập nhật vị trí bên trong MSC của mạng UMTS.

.....................................................38

Tài liệu tham khảo...................................41



THUÂT NGỮ VIẾT TẮTAAL ATM Adaptation LayerAAL2 ATM Adaptation Layer type 2AAL5 ATM Adaptation Layer type 5ATM Asynchronous Transfer ModeALCAP Access Link Control Application ProtocolAMR Adaptive Multi RateBSC Base Station ControllerBSS Base Station SubsystemBSSMAP Base Station Subsystem Management

Application PartBTS Base Transceiver StationCCCH Common Control ChannelCN Core NetworkCS Circuit SwitchedDCCH Dedicated Control ChannelDTAP Direct Transfer Application PartFACCH Fast Associated Control CHannelFACH Forward Access ChannelGMSC Gateway MSCGSM Global System for Mobile communicationsHLC High Layer CompatibilityHLR Home Location RegisterIMEI International Mobile Equipment IdentityIMSI International Mobile Subscriber IdentityISDN Integrated Services Digital NetworkISUP ISDN User PartLAI Location Area IdentityMAC Medium Access Control (protocol layering

context)MAP Mobile Application PartMGW Media GateWayMS Mobile Station



MSC Mobile Switching CentreMSISDN Mobile Subscriber ISDN NumberMTP Message Transfer PartNBAP Node B Application PartNDUB Network Determined User BusyPCCH Paging Control ChannelPDU Protocol Data UnitQoS Quality of ServiceRACH Random Access ChannelRANAP Radio Access Network Application PartRANDs RANDom number (used for authentication)SCCH Synchronisation Control ChannelSGSN Serving GPRS Support NodeSIM GSM Subscriber Identity ModuleSRNC Serving Radio Network ControllerSS7 Signalling System No. 7TCH Traffic ChannelTCP Transmission Control ProtocolTDD Time Division DuplexTDM Time Division MultipleTMSI Temporary Mobile Subscriber IdentityU-RNTI UTRAN Radio Network Temporary IdentityUE User EquipmentUMTS Universal Mobile Telecommunications SystemURAN UMTS Radio Access NetworkUSIM Universal Subscriber Identity ModuleUTRA Universal Terrestrial Radio AccessUTRAN Universal Terrestrial Radio Access NetworkRNSAP Radio Network Subsystem Aplication Part RRC Radio Resource Control



LỜI MỞ ĐẦU



CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TÂP ĐOÀN VIỄN THÔNG QUÂN ĐỘI VIETTEL1.1Giới thiệu chung về Tồng Công ty Viễn Thông Quân ĐộiViettel

Tổng Công ty Viễn Thông Quân đội (tên viết tắt là:Viettel), tiền thân là tổng công ty điện tử thiết bị thôngtin được thành lập ngày 1 tháng 6 năm 1989 trực thuộc BộQuốc phòng. Tổng Công ty được ra đời với nhiệm vụ đảm bảothông tin liên lạc nhằm củng cố quốc phòng – an ninh vàđáp ứng yêu cầu nhiệm vụ phát triển kinh tế của đất nước



với nhiều ngành nghề, lĩnh vực kinh doanh được triển khaitrên toàn quốc và vươn ra cả thị trường quốc tế.

Về kinh doanh các dịch vụ viễn thông, Tổng Công tykhông phải đơn vị đầu tiên triển khai dịch vụ này, tuynhiên với chủ trương “ Đi tắt đón đầu, tiến thẳng vào côngnghệ hiện đại ” Viettel luôn chú trọng vào đổi mới côngnghệ, đầu tư chất xám, toàn bộ máy tổ chức, mở rộng đầutư… do đó hiện nay chúng ta đã có được hệ thống mạng lưới,cơ sở hạ tầng và thực hiện triển khai kinh doanh trên toànquốc đảm bảo hoàn thành tốt nhiệm vụ quốc phòng – an ninhvà sản xuất kinh doanh.

Xác định rằng cạnh tranh là một vấn đề tất yếu trongnền kinh tế thị trường nhưng phải đảm bảo sự cạnh tranhlành mạnh và quyền lợi cho khách hang, do đó Viettel luôncó nhiều sánh tạo trong hoạt động kinh doanh vừa đảm bảotính cạnh tranh và quyền lợi khách hang mà bằng chứng thểhiện rõ nhất là doanh thu của Tổng công ty năm sau tăngtrưởng gấp đôi năm trước trong giai đoạn từ năm 2007 –2009. Cùng với sự phát triển lớn mạnh của tổng công ty thìcác hoạt động xã hội, nhân đạo, từ thiện giúp đỡ ủng hộnhững người nghèo, những trường hợp khó khan luôn đượcViettel quan tâm thực hiện.

Toàn thể cán bộ công nhân viên của tổng công ty luônphấn đấu để đưa Viettel trở thành nhà khai thác, cung cấpdịch vụ Bưu chính – Viễn thông hang đầu ở Việt Nam songsong với việc mở rộng ra các nước trong khu vực và thếgiới xứng đáng với danh hiệu Đơn vị Anh hùng lao độngtrong thời ký đổi mới do Đảng và Nhà nước đã trao tặng.1.2.Những mốc son lịch sử về sự ra đời.1.2.1.Ngày 01 tháng 06 năm 1989

Hội đồng Bộ trưởng ra nghị định số 58/HĐBT quyết địnhthành lập Tổng công ty điện tử thiết bị thông tin, trựcthuộc BTL Thông tin liên lạc – BQP (Tiền thân của TổngCông ty Viễn thông Quân đội Viettel). Ngành nghề kinhdoanh: xuất nhập khẩu sản phẩm điện tử thông tin, xây lắp



các công trình thiết bị thông tin, đường dây tải điện,trạm biến thế, lắp ráp các thiết bị điện, điện tử..1.2.2Ngày 27 tháng 07 năm 1993Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra quyết định số 336/QĐ-QP vềthành lập lại doanh nghiệp nhà nước Công ty điện tử vàthiết bị thông tin với tên giao dich quốc tế là SIGELCO,thuộc Bộ tư lệnh thông tin liên lạc- BQP.1.2.3.Ngày 14 tháng 07 năm 1995Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra Quyết định số 615/QĐ-QP quyếtđịnh đổi tên Công ty Điện tử thiết bị thông tin(SIGELCO)thành Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội với tên giaodịch quốc tế là VIETTEL, trực thuộc BTL thông tin liên lạc– BQP. Được bổ sung ngành nghề kinh doanh, được phéo cungcấp các dịch vụ bưu chính viễn thông(BCVT), trở thành nhàkhai thác dịch vụ viễn thông thứ hai tại Việt Nam.1.2.4.Ngày 19 tháng 04 năm 1996

Sáp nhập 3 đơn vị là Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội, Công ty điện tử và Thiết bị thông tin 1, Công ty Điệntử và Thiết bị thông tin 2 thành Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội(VIETTEL) trực thuộc BTL thông tin liên lạc –BQP. Ngành nghề kinh doanh chính là: cung cấp các dich BCVT trong nước và quốc tế, sản xuất lắp ráp, sữa chữa và kinh doanh các thiết bị điện, điện tử thông tin, ăng ten thu phát viba số, xây lắp các công trình thiết bị thông tin, đường dây tải điện, trạm biến thế; khảo sát thiết kế lập dự án công trình BCVT, xuất nhập khẩu công trình thiếtbị điện tử viễn thông.1.2.5.Ngày 28 tháng 10 năm 2003

Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội được đổi tên thànhCông ty Viễn thông Quân đội, tên giao dịch quốc tế làVIETTEL CORPORATION, tên viết tắt là VIETTEL, trực thuộcBTL Thông tin liên lạc – BQP.1.2.6.Ngày 06 tháng 04 năm 2005

Theo quyết định số 45/2005/QĐ-BQP, Công ty Viễn thôngQuân đội được đổi tên thành Tổng Công ty Viễn thông Quânđội trực thuộc BQP, tên giao dịch quốc tế là VIETTEL



CORPORATION, tên viết tắt là VIETTEL. Ngành nghề kinhdoanh là: cung cấp các dịch vụ BCVt trong nước, quốc tế;phát triển các sản phẩm phần mềm trong lĩnh vực điện tửviễn thông, CNTT, internet; sản xuất lắp ráp, sữa chữa vàkinh doanh các thiết bị điện, điện tử viễn thông, CNTT vàthiết bị thu phát vô tuyến điện; khảo sát và lập dự áncông trình BCVT,CNTT, xây lắp các công trình thiết bịthông tin và đường dây tải điện, trạm biến thế; đầu tư xâydựng cơ sở hạ tầng địa ốc, khách sạn, du lịch; xuất nhậpkhẩu công trình thiết bị toàn bộ về điện tử thông tin vàcác sản phẩm điện tử, CNTT.1.3. Những sự kiện nổi bật về phát triển dịch vụ.Năm 1989 đến năm 1994Xây dựng tuyến truyền dẫn viba băng rộng lớn nhất (140Mbps); xây dựng tháp ăng ten cao nhất Việt Nam lúc bấy giờ(cao 85m)Năm 1995Là doanh nghiệp mới duy nhất được cấp giấy phép kinh doanhdịch vụ đầy đủ các dịch vụ viễn thông ở Việt Nam.Năm 1999Hoàn thành đường trục truyền dẫn cáp quang Bắc – Nam vớidung lượng 2,5 Mbps có công nghệ tiên tiến nhất Việt Namnhờ áp dụng thành công sang kiến thu – phát trên một sợiquang.Năm 2000Là doanh nghiệp đầu tiên ở Việt Nam cung cấp dịch vụ thoạiđường dài sử dụng công nghệ IP (VoIP) trên toàn quốc.Năm 2001.Cung cấp dịch vụ điện thoại quốc tế công nghệ VoIP.Năm 2002Cung cấp dịch vụ truy nhập InternetNăm 2003Cung cấp dịch vụ điện thoại cố định PSTN; cổng kết nối vệtinh quốc tế.Năm 2004



Cung cấp dịch vụ điện thoại di động, Cổng kết nối cápquang quốc tế.Năm 2006Đầu tư cung cấp dịch vụ viễn thông ra quốc tế (Lào vàCampuchia)Năm 2007Một trong 10 dianh nghiệp lớn nhất Việt Nam (theo đánh giácủa UNDP) Doanh thu đạt 1 tỷ USD.Lũy kế có 12 triệu thuê bao di động đang hoạt động, thịphần lớn nhất Việt Nam. Hội tụ 3 dịch vụ viễn thông Cốđịnh - Di động - Internet.

Có thể nói , từ năm 2003 trở lại đây là khoảng thờigian khẳng định sự thành công của Viettel bằng việc xâydựng hình ảnh, thương hiệu ngày càng lớn mạnh.



CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG UMTS.2.1Cấu trúc mạng UMTS.2.1.1.Sơ đồ tổng quát về mạng UMTS

Hình 2.1 : Mô hình mạng UMTS-Cấu trúc mạng UMTS:



Hình 2.2: Cấu trúc mạng UMTSMạng UMTS bao gồm 3 phần: phần người dùng ( User equipment); phần truy nhập vô tuyến (UMTS Terrestrial Radio AccessNetwork- UTRAN) và phần mạng lõi (core).UE (User Equipment): Thiết bị người sử dụng thực hiện chứcnăng giao tiếp người sử dụng với hệ thống. UE gồm hai phần:- Thiết bị di động (ME : Mobile Equipment) : Là đầu cuốivô tuyến được sử dụng cho thông tin vô tuyến trên giaodiện Uu.

- Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) : Là một thẻthông minh chứa thông tin nhận dạng của thuê bao, nó thựchiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các khóa nhận thựcvà một số thông tin của thuê bao cần thiết.

UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vôtuyến có nhiệm vụ thực hiện các chức năng liên quan đếntruy nhập vô tuyến. UTRAN gồm hai phần tử:

- Nút B: Thực hiện chuyển đổi dòng số liệu giữa các giaodiện Iub và Uu. Nó


https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp_tin:UMTS_Network_Architecture.svg


cũng tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến.

- Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC: Có chức năng sở hữuvà điều khiển các tài nguyên vô tuyến ở trong vùng (cácnút B đƣợc kết nối với nó). RNC còn là điểm truy cập tất cảcác dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lõi CN.

CN (Core Network): Mạng lõi gồm các thành phần sau.

- HLR (Home Location Register): Là thanh ghi định vịthường trú lưu giữ thông tin chính về lý lịch dịch vụ củangười sử dụng. Các thông tin này bao gồm: Thông tin vềcác dịch vụ được phép, các vùng không được chuyển mạng vàcác thông tin về dịch vụ bổ sung như: trạng thái chuyểnhướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi.

- MSC/VLR (Mobile Services Switching Center/VisitorLocation Register): Là tổng đài (MSC) và cơ sở dữ liệu(VLR) để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tạivị trí của nó. MSC có chức năng sử dụng các giao dịchchuyển mạch kênh. VLR có chức năng lưu giữ bản sao về lýlịch người sử dụng cũng như vị trí chính xác của UE tronghệ thống đang phục vụ.- GMSC (Gateway MSC): Chuyển mạch kết nối với mạng ngoài.

- SGSN (Serving GPRS): Có chức năng như MSC/VLR nhưngđược sử dụng cho các dịch vụ chuyển mạch gói (PS).- GGSN (Gateway GPRS Support Node): Có chức năng như GMSCnhưng chỉ

phục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch gói.

Các mạng ngoài: Bao gồm mạng chuyển mạch kênh và mạngchuyển mạch gói.

- Mạng CS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch kênh.



- Mạng PS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mch gói.

2.1.2.Các giao diện vô tuyến:.

Hình 2.3: Các giao diện giữa UTRAN và CN

2.1.2.1.Giao diện Cu: Là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diệnnày tuân theo một khuôn dạng chung cho các thẻ thông minh.2.1.2.2.Giao diện Uu: Là giao diện mà qua đó UE truy cập các phần tử cố địnhcủa hệ thống và vì thế mà nó là giao diện mở quan trọngnhất của UMTS.



Hình 2.4: Cấu trúc giao diện UuCấu trúc này dựa trên nguyên tắc:



Hình 2.5: Nguyên tắc hoạt động giao diện Uu-Control Plane: Được sử dụng cho tất cả báo hiệu điềukhiển đặc thù của UMTS, bao gồm: Giao thức ứng dụng và lớpmang báo hiệu để truyền tải các bản tin giao thức ứngdụng. Giao thức ứng dụng được sử dụng để thiết lập cáckênh mang tới UE( kênh mang truy nhập vô tuyến trên Iu,kết nối vô tuyến trên Iur và Iub)-User Plane: Tất cả các thông tin gửi đi và nhận được bởingười sử dụng như thư thoại hoặc các gói dữ liệu trong mộtkết nối internet được truyền tải thông qua User Plane.User Plane bao gồm các luồng dữ liệu và kênh mang dữ liệucho các luồng dứ liệu. Mỗi luồng dữ liệu được mô tả bởimột hoặc nhiều khung giao thức đặc thù cho giao diện đó.2.1.2.3.Giao diện Iu:



Hình 2.6: Cấu trúc giao diện IuGiao diện này nối UTRAN với CN, nó cung cấp cho các nhàkhai thác khả năng trang bị UTRAN và CN từ các nhà sảnxuất khác nhau.-AAL2 và AAL5:Trên lớp ATM, chúng ta thường thấy một lớp thích ứng ATMgọi là AAL. Chức năng của nó là để xử lý dữ liệu từ cáclớp cao hơn của truyền tải ATM.Tại đầu phát, dữ liệu được AAL chia thành các gói 48-bytevà tại đầu thu, dữ liệu sẽ được ráp lại để tái tạo khungdữ liệu ban đầu. Có 5 loại AAL khác nhau( 0, 1, 2, ¾, 5).AAL0 nghĩa là không cần thích ứng. Các lớp thích ứng kháccó các đắc tính khác nhau dựa vào ba loại tham số:+Yêu cầu về thời gian thực+Tốc độ bit không đổi hoặc thay đổi+Truyền dữ liệu hướng kết nối hoặc hướng không kết nối.-Giao diện Iu sử dung AAL2 và AAL5.



AAL2 được thiết kế cho truyền tải các luồng dức kiệu hướngkết nối, có thời gian thực và tốc độ bit thay đổi.AAL5 được thiết kế cho truyền tải cá luồng dữ liệu hướngkhông kết nối và tốc độ bit thay đổi.

- Control Plane: bao gồm RANAP nằm ngay trên các giao thứcSS7. Các lớp ứng dụng bao gồm Signalling ConnectionControl Part (SCCP), Message Tranfer Part (MTP3-b) vàSignalling ATM Adaptation Layer for Network to NetworkInterface (SAAL – NNI). SAAL – NNI được chia nhỏ thànhcác lớp Service Specific Coordination Function (SSCF),Service Specific Connection Oriented (SSCOP) và ATMAdaptation Layer 5(AAL5). Các lớp SSCF và SSCOP đượcthiết kế đặc thù cho truyền tải báo hiệu trong mạng ATM,và thực hiện các chức năng như quản lý kết nối báo hiệu.AAL5 được sử dụng để phan mảnh dữ liệu thành các tế bàoATM.

- Transport Network Control Plane:bao gồm giao thức báohiệu để thiết lập kết nối AAL2 (Q.2630.1 và lớp thíchứng Q.2150.1), nằm trên đỉnh của các giao thức báo hiệuSS7.

- User Plane: Một kết nối AAL2 dành riêng được cấp phátcho mỗi dịch vụ CS.2.1.2.4.Giao diện Iur:

Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sảnxuất khác nhau.



Hình 2.7: Cấu trúc giao diện IurCác giao thức sử dụng trong Control Plane đảm nhiệm các

chức năng sau:

IP: cung cấp các dịch vụ phi kết nối giữa các mạng vàgồm các tính năng đánh địa chỉ, xác lập kiểu dịch vụ, phânmảnh và ghép gói tin và hỗ trợ bảo mật.

SCTP: giao thức truyền dẫn điều khiểnluồng SCTP (Sream Control Transmission Protocol)cung cấp chức năng xác nhận lỗi cho luồng dữ liệu. Các vấnđề ngắt dữ liệu, tổn thất dữ liệu hay trùng lặp được xácđịnh bởi số thứ tự và trường kiểm tra tổng. SCTP cho phéptruyền lại nếu phát hiện ra lỗi gây ngắt luồng dữ liệu.

MTP3-B: Phần chuyển bản tin mức 3 dùng cho mạng băngrộng cung cấp nhận dạng và chuyển các bản tin mức cao,đồng thời cung cấp chức năng định tuyến và chia tải.

M3UA: Lớp tương thích ngƣời dùng MTP mức 3 tương đươngcác chức năng của MTP3. M3UA được mở rộng để truy nhập tớicác dịch vụ MTP3 cho các ứng dụng điều khiển từ xa dựa



trên IPSCCP: Cung cấp dịch vụ truyền bản tin giữa hai điểmbáo hiệu bất kỳ trong cùng một mạng.

RNSAP: Phần ứng dụng phân hệ mạng vô tuyến RNSAP (RadioNetwork Subsystem Application Part) gồm các giao thứctruyền thông sử dụng trên giao diện Iur và sử dụng luật mãhóa gói PER (Packet Encoding Rule).2.1.2.5.Giao diện Iub:

Giao diện cho phép kết nối một nút B với một RNC.

Hình 2.8: Cấu trúc giao diện IubChức năng của giao diện Iub.- Tái định vị bộ điều khiển mạng dịch vụ vô tuyến SRNC

(Serving Radio Network Controller): Chuyển chức năngSRNC cũng như các nguồn tài nguyên liên quan tới Iu từmột RNC này tới một RNC khác.

- Quản lý kênh mang truy nhập vô tuyến RAB (Radio AccessBearer): bao gồm thiết lập, quản lý và giải phóng kênhmang truy nhập vô tuyến.

- Yêu cầu giải phóng RAB: gửi yêu cầu giải pháp kênh mangTrang 25

SVTH: LÊ THỊ TUYẾN LỚP: D11CQVT01-N


truy nhập vô tuyến tới mạng lõi CN.- Giải phóng các tài nguyên kết nối Iu: giải phóng toàn bộ

tài nguyên liên quan tới một kết nối Iu. Gửi yêu cầu giảiphóng toàn bộ kết nối Iu tới mạng lõi CN.

- Quản lý các tài nguyên truyền tải Iub: quản lý liên kếtIub, quản lý cấu hình ô, đo hiệu năng mạng vô tuyến, quảnlý sự kiện tài nguyên, quản lý kênh truyền tải chung, quảnlý tài nguyên vô tuyến, sắp xếp cấu hình mạng vô tuyến.

- Quản lý thông tin hệ thống và lưu lượng các kênh chung:Điều khiển chấp nhận, quản lý công suất, truyền dữ liệu.

- Quản lý lưu lượng của các kênh cố định: Quản lý và giámsát liên kết vô tuyến, chỉ định và giải tỏa kênh, báo cáothông tin đo kiểm, quản lý kênh truyền tải dành riêng,truyền dữ liệu.

- Quản lý lưu lượng các kênh chia sẻ: Chỉ định và giải tỏakênh, quản lý công suất, quản lý kênh truyền tải, truyềndữ liệu.



CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH CAC QUY TRÌNH THIẾT LÂP CUỘC GỌI VÀ CÂPNHÂT VỊ TRÍ TRONG UMTS

3.1.Quá trình thiết lập cuộc gọi.



Hình 3.1: Quá trình thiết lập cuộc gọi



Bước 1: RRC:RACH/CCCH RRC connect setup request.UE gửi bản tin yêu cầu kết nối RRC qua kênh CCCH(trên kênhRACH hướng lên) yêu cầu một kênh điều khiển dành riêngdung để thiết lập cuộc gọi.Bản tin RRC chứa một số thông tin bao gồm: IMSI, LAI, RAIvà lí do yêu cầu kết nối RRC.Bước 2: RRC: FACH/CCCH: RRC Connect setup.RNC phân tích lý do yêu cầu kết nối được đưa tới để quyếtđịnh nguồn thích hợp là chung hay riêng. RNC bắt đầu thiếtlập một kênh mang Iub gửi đi bản tin NBAP thiết lập đườngvô tuyến tới Node B. Bản tin NBAP bao gồm các thông tintransaction ID, communication ID, mã mã hóa, bộ khuôn vậnchuyển (cấu trúc khung vận chuyển) ; số mã hóa kênh FDD-DL. Node B yêu cầu một bản tin trả lời bản tin này bao gồmcác thông tin liên quan tới thông tin địa chỉ lớp vậnchuyển, địa chỉ AAL2. Sau khi hoàn tất các thủ tục, RNCtrả lời UE bằng bản tin RRC thông báo cho UE biết kết nốiđã được thiết lập. Bản tin này bao gồm các thông tin nhưkiểu vận chuyển, nguốn điều khiển, mã mã hóa.Bước 3: RRC:DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete.UE trả lời RNC với bản tin RRC connection complete để xácnhận đã thiết lập kết nối RRC, các thông tin và khả năngcủa UE sẽ được gửi tới RNC.Bước 4: RRC: DCCH Initial Direct Transfer Khi kết nối thiết lập với RNC thành công, UE gửi bản tinbắt đầu chuyển hướng RRC tới RNC. Bản tin này có đích đếnlà lớp mạng lõi (MSC/VLR). Cùng với đó bản tin NAS sẽ đượcUE gửi đi biểu thị rằng UE bắt buộc tạo một cuộc gọithoại. Nhận dạng UE băng thiết bị nhận dạng tạm thời(TMSI)sẽ được gửi đi trong bản tin này.Bước 5: SCCP: Connect Request.Bản tin NAS được chuyển tiếp tới vùng CS thích hợp và yêucầu thiết lập kết nối và dịch vụ. Bản tin bao gồm cácthông tin UE Identify, vị trí và điều kiện kết nối sẽ đượcgửi tới MSC/VLR và RNC thiết lập mối quan hệ báo hiệu mớigiữa UE và CN.



Bước 6: SCCP: Connection Conf (CC)Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyểnmạch kênh thích hợpBước 7: MAP(Send Authentication Info)MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thựcUE và thay đổi khóa bí mật và gửi tới HLR.Bước 8: Map (Send Authentication InfoAck )HLR nhận thực UE và gửi về MSC bản tin xác nhận đã nhậnthực UE.Bước 9: RANAP: Direct transfer MSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắnrằng UE là xác thực và được bảo mật. Gửi bản tin yêu cầuUE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên để nhận thựcvà mật mã. MSC gửi bản tin này tới RNC.Bước 10: RRC: DCCH/DCHRNC chuyển tiếp bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật vàmột số ngẫu nhiên (RAND) tới UE trên kênh DCCH theo hướngxuống.Bước 11: RRC : DCCH/DCH [ AMUE gửi lên MSC bản tin RRC trên kênh DCCH hướng lên trảlời yêu cầu xác thực và mật mã. Bản tin này bao gồm thôngtin UE, khóa bảo mật vầ một số ngẫu nhiên.Bước 12: RANAP: Direct transfer Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE được RNC chuyển tiếptới MSC. MSC sẽ so sánh với kết quả nó tính trước đó. Nếugiống nhau thì UE được xác thực là đúng và tiếp tục quátrình.Bước 13: RANAP: Security mode command.MSC bắt đầu mật mã và bảo vệ tính toàn vẹn giữa UE vàUTRAN sau khi UE xác thực thành công.Bước 14: RANAP: Security mode command.RNC chuyển tiếp bản tin mật mã và bảo vệ tính toán vẹn củaMSC tới UE trên kênh DCCH hướng xuống. Bản tin này bao gồmthuật toán mã hóa, mã hóa và khóa toàn vẹn.Bước 15: RANAP: Security mode completeUE mã hóa, bảo vệ tính toàn vẹn và phản hồi lại với mạng.



Bước 16: RANAP: Security mode completeRNC gửi tiếp bản tin phản hồi của UE tới MSC. Bước 17: RANAP: Common ID (IMSI)MSC gửi nhận dạng thuê bao thiết bị di động tới RNCBước 18: RANAP: Direct transferKhi nhận thực và mà hóa thành công UE gửi bản tin thiếtlập điều khiển cuộc gọi tới RNC. Bản tin này bao gồm cácdịch vu UE cần và có đích đến là CNBước 19: RANAP: Direct transferRNC sau khi nhận được bản tin thiết lập cuộc gọi điềukhiển của UE sẽ gửi tiếp bản tin tới MSC để MSC thực hiện.MSC sẽ kiểm chứng xem các dịch vụ đó UE có được cho phéphay không.Bước 20: RANAP: Direct transfer MSC gửi bản tin thiết lập cuộc gọi tới UE cho biết rằng nóbắt đầu với thủ tục thiết lập RAB.Bước 21: RRC: DCCH Direct Transfer call procceding.RNC chuyển tiếp thiết lập cuộc gọi tới UE trên kênh DCCH.Bước 22: GCP: ADD Termination T1, AMRSau khi thiết lập cuộc gọi với UE, MSC gửi bản tin tớiMGW1 để tạo 1 termination T1 sử dụng mã ARM để mã hóathoại.Bước 23: GCP: Accept T1MGW1 chấp nhận tạo termination T1.Bước 24: RANAP:RAB Assignment Request (AAL2)CN bắt đầu thiết lập các kênh mang truy nhập vô tuyến sửdụng bản tin RAB Assigniment Request cung cấp một kênhthoại cho thiết bị đầuc cuối và thiết bị chuyển mạch trongvùng chuyển mạch kênh. Vùng chuyển mạch kênh định nghĩaQoS cho cuộc gọi thoại. các giá trị QoS là các tham sốtrong kênh mang truy nhập vô tuyến RAB. RAB gắn thủ tụctương thích với thiết lập kênh mang trong SS7. Bản tin nàybao gồm dịch vụ RAB QoS, cuộc gọi đang được thiết lập,địa chỉ vận chuyểnBước 25: ALCAP: Establishment Request (AAL2)



RNC bắt đầu thiết lập kênh mang vận chuyển dữ liệu ở giaodiện Iu sử dụng giao thức ALCAP. Bản tin này chứa AAL2Binding Identity để liên kết kênh mang vận chuyển dữ liệuIu với RAB.Bước 26: ALCAP: Establishment Confirm (AAL2)CN trả lời với bản tin ALCAP: Establishment Confirm (MGW1gửi tới RNC)Bước 27: RRC: DCCH: radio bearer SetupRNC gửi bản tin thiết lập kênh mạng vô tuyến trên kênhDCCH để tạo thêm một kênh DCH mới. Bản tin này vẫn sử dụngcấu hình cũ. Bao gồm ID kênh mang, mode, bộ định dạngkhung vận chuyển, thông số khung vận chuyển, thông tinnguồn điều khiển. Bước 28: RRC: DCCH: radio bearer CompleteSau hành động đầu tiên UE sẽ gửi bản tin hồi đáp với cấuhình mới bao gồm thông tin địa chỉ lớp vận chuyển ( AAL2address, AAL2 Binding ID) cho kênh mang vận chuyển dữ liệuIub.Bước 29: RANAP:RAB Assignment Response RNC trả lời MSC với bản tin RAB response chứ Binding IDBước 30: GCP: ADD Termination T2Sau khi thiết lập kênh mang vô tuyến thành công, MSC dunggiao thức GCP gửi bản tin tới MGW1 để tạo thêm terminationT2.Bước 31: GCP: Accept T2MGW1 chấp nhận tạo termination T2Bước 32: BICC: Initiate Address Message (CIC1)MSC gửi bản tin BICC tới GMSC để yêu cầu tạo một kênhtrung kế dành riêng có mã nhận diện cuộc gọi hiện thời làCIC1.Bước 33: GCP: ADD Termination T3GMSC gửi bản tin yêu cầu tạo thêm 1 termination T3Bước 34: Q.AAL2 : Establishment Request (AAL2)MGW2 bắt đầu thiết lập kênh mang vận chuyển dữ liệu ở giaodiện Iu sử dụng giao thức Q.AAL2 . Bản tin này chứa AAL2



Binding Identity để liên kết kênh mang vận chuyển dữ liệuIu với RAB.Bước 35: Q.AAL2 : Establishment Confirm (AAL2)MGW2 trả lời với bản tin Q.AAL2Bước 36: : GCP: Accept T3MGW2 chấp nhận tạo thêm termination T3.Bước 37: GCP: ADD Termination T4, TDMGMSC yêu cầu tạo thêm termination T4 sử dụng luồng phânchia theo thời gian (TDM) tới MGW2.Bước 38: GCP: Accept T4MGW2 chấp nhận tạo thêm termination T4.Bước 39: ISUP: Initiate Address Message (CIC2)GMSC gửi bản tin ISUP có chứa IAD tới ISDN để ISDN tạo mộtkênh rỗng từ nguồn tới địch có mã nhận diện cuộc gọi hiệnthời là CIC2.Bước 40: ISUP: Address Complete Message (CIC2)ISDN gửi bản tin ISUP tới GMSC thông báo đã tạo thành côngkênh trung kế dành riêng với mã nhận diện cuộc gọi hiệnthời là CIC2.Bước 41: BICC: Address Complete Message (CIC1)GMSC gửi bản tin ISUP tới MSC thông báo đã tạo thành côngkênh trung kế dành riêng với mã nhận diện là CIC1.Bước 42: RANAP: Direct Transfer (Alerting)Bản tin rung chuông được gửi tới RNC. Bản tin này mang ACMnhận từ ISDN Bước 43: DCCH: Direct Transfer (Alerting)Bản tin rung chuông được RNC chuyển tiếp tới UE trên kênhdành riêng DCCH hướng xuống. Bản tin này sẽ bắt đầu rungcác tone.Bước 44: ISUP: Answer (CIC2)Khi người dùng nhấc máy, bản tin được gửi từ ISDN tới GMSCtrên kênh trung kế dành riêng với mã nhận diện cuộc gọihiện thời CIC2.Bước 45: BICC: Answer (CIC1)



GMSC báo cho MSC biết tín hiêu người dung đã nhấc máy trênkênh trung kế dành riêng với mã nhận diện cuộc gọi hiệnthời CIC1.Bước 46: RANAP: Direct Transfer (Connect)MSC gửi bản tin kết nối tới RNC cho biết user đầu cuối đãtrả lời cuộc gọi.Bước 47: DCCH: Direct Transfer (Connect)RNC gửi bản tin kết nối tới UE trên kênh dành riêngBước 48: DCCH: Direct Transfer (ConnectAck)UE xác nhận đà kết nốiBước 49: RANAP: Direct Transfer (ConnectAck)Cuộc gọi được thiết lập thành công, MSC bắt đầu tính phícuộc gọi.


1. RRC: RACH/CCCH: RRC Connection Request

5. SCCP: Connection Request(CR) / RANAP: Initial UE M essage(CM Service Request)

2. RRC: FACH/CCCH: RRC Connection Setup

3. RRC: DCH/DCCH: RRC Connection Setup Com plete 4. RRC: DCCH: Initial Direct Transfer(CM Service Request)

6. SCCP: Connection Conf (CC)

20. RANAP: Direct Transfer(Call proceeding)

14. RRC: DCCH/DCH: Security M ode Com m and 13. RANAP: Security M ode Com m and

15. RRC: DCCH/DCH: Security M ode Com plete 16. RANAP: Security M ode Com plete

18. RRC: DCCH: Direct Transfer(Setup) 19. RANAP: Direct Transfer (Setup)

21. RRC: DCCH: Direct Transfer (Call Proceeding)

26. G CP: ADD Term ination T1, AM R 27. G CP: Accept T1

28. RANAP: RAB Assignm ent Request

31. RRC: DCCH: Radio Bearer Setup

29. ALCAP: Establishm ent Request (AAL2) 30. ALCAP: Establishm ent Confirm (AAL2)

33. RANAP: RAB Assignm ent Response 32. RRC: Radio Bearer Setup Com plete

22. M AP: SRI Request

25. M AP: SRI Response

10. RRC: DCCH/DCH: Direct Transfer (Authentication and Ciphering Request) 9. RANAP: Direct Transfer (Authentication and Ciphering Request)

12. RANAP: Direct Transfer (Authentication and Ciphering Response) 11. RRC: DCCH/DCH: Direct Transfer (Authentication and Ciphering Response)

7. M AP(Send Authentication Info) 8. M AP(Send Authentication Info Ack )

17. RANAP: Com m on Id (IM SI)

UM TS to UM TS (Continues)

23. M AP: Provide Sub. info 24. M AP: Provide Sub. Info Ack

UE RNC1 MSC/GMSC HLR MGW RNC1 UE


3.2Thủ tục thiết lập cuộc gọi giữa UE đến UE trong cùngmạng UMTS.Điện thoại di động được giả định ở mode IDLE và nhận bảntin Paging (tìm gọi) loại 1.



Hình 3.2: Quá trình thiết lập cuộc gọi giữa UE và UE trongTrang 37

SVTH: LÊ THỊ TUYẾN LỚP: D11CQVT01-N


mạng UMTS

Bước 1: RRC:RACH/CCCH RRC connect setup request.UE gọi gửi bản tin yêu cầu kết nối RRC qua kênh CCCH(trênkênh RACH hướng lên) yêu cầu một kênh điều khiển dànhriêng dung để thiết lập cuộc gọi.Bản tin RRC chứa một số thông tin bao gồm: IMSI, LAI, RAIvà lí do yêu cầu kết nối RRC.Bước 2: RRC: FACH/CCCH: RRC Connect setup.RNC phân tích lý do yêu cầu kết nối được đưa tới để quyếtđịnh nguồn thích hợp là chung hay riêng. RNC bắt đầu thiếtlập một kênh mang Iub gửi đi bản tin NBAP thiết lập đườngvô tuyến tới Node B. Bản tin NBAP bao gồm các thông tintransaction ID, communication ID, mã mã hóa, bộ khuôn vậnchuyển (cấu trúc khung vận chuyển) ; số mã hóa kênh FDD-DL. Node B yêu cầu một bản tin trả lời bản tin này bao gồmcác thông tin liên quan tới thông tin địa chỉ lớp vậnchuyển, địa chỉ AAL2. Sau khi hoàn tất các thủ tục, RNCtrả lời UE bằng bản tin RRC thông báo cho UE biết kết nốiđã được thiết lập. Bản tin này bao gồm các thông tin nhưkiểu vận chuyển, nguốn điều khiển, mã mã hóa.Bước 3: RRC:DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete.UE trả lời RNC với bản tin RRC connection complete để xácnhận đã thiết lập kết nối RRC bằng kênh truyền tải cố địnhDCH, các thông tin và khả năng của UE sẽ được gửi tới RNCtrên kênh báo hiệu dành riêng DCCH.Bước 4: RRC: DCCH Initial Direct Transfer Khi kết nối thiết lập với RNC thành công, UE gửi bản tinbắt đầu chuyển hướng RRC tới RNC. Bản tin này có đích đếnlà lớp mạng lõi (MSC/VLR). Cùng với đó bản tin NAS sẽ đượcUE gửi đi biểu thị rằng UE bắt buộc tạo một cuộc gọithoại. Nhận dạng UE băng thiết bị nhận dạng tạm thời(TMSI)sẽ được gửi đi trong bản tin này.Bước 5: SCCP: Connect Request.Bản tin NAS được chuyển tiếp tới vùng CS thích hợp và yêucầu thiết lập kết nối và dịch vụ. Bản tin bao gồm các



thông tin của UE gọi là UE Identify, vị trí và điều kiệnkết nối sẽ được gửi tới MSC/VLR và RNC thiết lập mối quanhệ báo hiệu mới giữa UE và CN. Bước 6: SCCP: Connection Conf (CC)Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyểnmạch kênh thích hợpBước 7: MAP(Send Authentication Info)MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thựcUE gọi và thay đổi khóa bí mật và gửi tới HLR.Bước 8: Map (Send Authentication InfoAck )HLR nhận thực UE gọi và gửi về MSC bản tin xác nhận đãnhận thực UE gọi.Bước 9: RANAP: Direct transfer Auth and CiphMSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắnrằng UE là xác thực và được bảo mật. Gửi bản tin yêu cầuUE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên để nhận thựcvà mật mã. MSC gửi bản tin này tới RNC.Bước 10: RRC: DCCH/DCH Direct Transfer (Auth and Ciph)RNC chuyển tiếp bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật vàmột số ngẫu nhiên (RAND) tới UE trên kênh DCCH theo hướngxuống.Bước 11: RRC : DCCH/DCH Direct Transfer (Auth and Ciph)UE gửi lên MSC bản tin RRC trên kênh DCCH hướng lên trảlời yêu cầu xác thực và mật mã. Bản tin này bao gồm thôngtin UE, khóa bảo mật vầ một số ngẫu nhiên.Bước 12: RANAP: Direct transfer Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE được RNC chuyển tiếptới MSC. MSC sẽ so sánh với kết quả nó tính trước đó. Nếugiống nhau thì UE được xác thực là đúng và tiếp tục quátrình.Bước 13: RANAP: Security mode command.MSC bắt đầu mật mã và bảo vệ tính toàn vẹn giữa UE vàUTRAN sau khi UE xác thực thành công.Bước 14: RANAP: Security mode command.



RNC chuyển tiếp bản tin mật mã và bảo vệ tính toán vẹn củaMSC tới UE trên kênh DCCH hướng xuống. Bản tin này bao gồmthuật toán mã hóa, mã hóa và khóa toàn vẹn.Bước 15: RANAP: Security mode completeUE mã hóa, bảo vệ tính toàn vẹn và phản hồi lại với mạng. Bước 16: RANAP: Security mode completeRNC gửi tiếp bản tin phản hồi của UE tới MSC. Bước 17: RANAP: Common ID (IMSI)MSC gửi nhận dạng thuê bao thiết bị di động tới RNCBước 18: RANAP: Direct transferKhi nhận thực và mà hóa thành công UE gửi bản tin thiếtlập điều khiển cuộc gọi tới RNC. Bản tin này bao gồm cácdịch vu UE cần và có đích đến là CNBước 19: RANAP: Direct transferRNC sau khi nhận được bản tin thiết lập cuộc gọi điềukhiển của UE sẽ gửi tiếp bản tin tới MSC để MSC thực hiện.MSC sẽ kiểm chứng xem các dịch vụ đó UE có được cho phéphay không.Bước 20: RANAP: Direct transfer MSC gửi bản tin thiết lập cuộc gọi tới UE cho biết rằng nóbắt đầu với thủ tục thiết lập RAB.Bước 21: : RRC: DCCH Direct Transfer call procceding.RNC chuyển tiếp thiết lập cuộc gọi tới UE trên kênh DCCHBước 22: MAP: SRI requestMSC gửi bản tin yêu cầu SRI(Send Routing Information ) tớiHLR qua MAP. Bản tin yêu cầu HLR gửi thông tin được địnhtuyến trong định tuyến chuyển tiếp cuộc gọi của thuê baođăng ký như MSISDN, IMSI Bước 23: MAP: Provide Sub.info HLR cung cấp thông tin của thuê bao đăng ký để tham giaquá trình định tuyến cuộc gọi cho MSC. HLR cung cấp cácthông tin vị trí của thuê bao, các dịch vụ, Identity.Bước 24: MAP: Provide Sub. Info Ack.MSC gửi bản tin xác nhận đã nhận được các thông tin củathuê bao đăng ký tới HLRBước 25: MAP: SRI Reponse



Sau khi cung cấp thành công các thông tin của thuê baođăng ký HLR trả lời bản tin yêu cầu gửi thông tin địnhtuyến của thuê bao. Bước 26: GCP: ADD Termination T1, AMRSau khi thiết lập cuộc gọi với UE, MSC gửi bản tin tớiMGW1 để tạo 1 termination T1 sử dụng mã AMR để mã hóathoại.Bước 27: GCP: Accept T1MGW1 chấp nhận tạo termination T1.Bước 28: RANAP:RAB Assignment Request (AAL2)CN bắt đầu thiết lập các kênh mang truy nhập vô tuyến sửdụng bản tin RAB Assigniment Request cung cấp một kênhthoại cho thiết bị đầuc cuối và thiết bị chuyển mạch trongvùng chuyển mạch kênh. Vùng chuyển mạch kênh định nghĩaQoS cho cuộc gọi thoại. các giá trị QoS là các tham sốtrong kênh mang truy nhập vô tuyến RAB. RAB gắn thủ tụctương thích với thiết lập kênh mang trong SS7. Bản tin nàybao gồm dịch vụ RAB QoS, cuộc gọi đang được thiết lập,địa chỉ vận chuyểnBước 29: ALCAP: Establishment Request (AAL2) RNC bắt đầu thiết lập kênh mang vận chuyển dữ liệu ở giaodiện Iu sử dụng giao thức ALCAP. Bản tin này chứa AAL2Binding Identity để liên kết kênh mang vận chuyển dữ liệuIu với RAB.Bước 30: ALCAP: Establishment Confirm (AAL2)CN trả lời với bản tin ALCAP: Establishment Confirm (MGW1gửi tới RNC)Bước 31: RRC: DCCH: radio bearer SetupRNC gửi bản tin thiết lập kênh mạng vô tuyến trên kênhDCCH để tạo thêm một kênh DCH mới. Bản tin này vẫn sử dụngcấu hình cũ. Bao gồm ID kênh mang, mode, bộ định dạngkhung vận chuyển, thông số khung vận chuyển, thông tinnguồn điều khiển. Bước 32: RRC: DCCH: radio bearer CompleteSau hành động đầu tiên UE sẽ gửi bản tin hồi đáp với cấuhình mới bao gồm thông tin địa chỉ lớp vận chuyển ( AAL2



address, AAL2 Binding ID) cho kênh mang vận chuyển dữ liệuIub.Bước 33: RANAP:RAB Assignment Response RNC trả lời MSC với bản tin RAB response chứ Binding IDBước 34: RANAP: Paging request.MSC gửi bản tin tìm gọi tới RNC1, có chứa số của thuê baobị gọi, vị trí của thuê bao bị gọi.Bước 35: RRC:PCH/PCCH: paging Type 1RNC gửi bản tin RRC tới UE trên kênh PCCH qua kênh PCHdành riêng, thông báo cho UE sử dụng paging type 1.Bước 36: RRC: RRC Connection RequestUE bị gọi gửi bản tin yêu cầu kết nối RRC để cung cấpthông tin chuyển tiếp dịch vụ.Bước 37: RRC:RRC Con. SetupRNC tạo thiết lập kết nối RRC cho UEBước 38: RRC:RRC Con. Setup completeUE hoàn thành kết nốiBước 39: RRC: DT(Paging Reponse)Trả lời bản tin tìm gọiBước 40: Connection Request / RANAP: Initial UE message(paging reponse)Bản tin NAS được chuyển tiếp tới vùng CS thích hợp và yêucầu thiết lập kết nối của UE bị gọi và hồi đáp bản tintìm gọi. Bản tin bao gồm các thông tin UE Identify, vị trívà điều kiện kết nối sẽ được gửi tới MSC/VLR và RNC thiếtlập mối quan hệ báo hiệu mới giữa UE bị gọi và CN. Bước 41: SCCP: Connection Confirm Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyểnmạch kênh thích hợpBước 42: MAP(Send Authentication Info)MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thựcUE bị gọi và thay đổi khóa bí mật và gửi tới HLR.Bước 43: Map (Send Authentication InfoAck )HLR nhận thực UE bị gọi và gửi về MSC bản tin xác nhận đãnhận thực UE bị gọiBước 44: RANAP: Direct transfer Auth and Ciph



MSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắnrằng UE bị gọi là xác thực và được bảo mật. Gửi bản tinyêu cầu UE bị gọi gửi một khóa bảo mật và một số ngẫunhiên để nhận thực và mật mã. MSC gửi bản tin này tới RNC.Bước 45: RRC: DCCH/DCH Direct Transfer (Auth and Ciph)RNC chuyển tiếp bản tin yêu cầu UE bị gọi gửi một khóa bảomật và một số ngẫu nhiên (RAND) tới UE bị gọi trên kênhDCCH theo hướng xuống.Bước 46: RRC : DCCH/DCH Direct Transfer (Auth and Ciph)UE bị gọi gửi lên MSC bản tin RRC trên kênh DCCH hướng lêntrả lời yêu cầu xác thực và mật mã. Bản tin này bao gồmthông tin UE bị gọi, khóa bảo mật vầ một số ngẫu nhiên.Bước 47: RANAP: Direct transfer Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE bị gọi được RNC chuyểntiếp tới MSC. MSC sẽ so sánh với kết quả nó tính trước đó.Nếu giống nhau thì UE bị gọi được xác thực là đúng và tiếptục quá trình.Bước 48: RANAP: Security mode command.MSC bắt đầu mật mã và bảo vệ tính toàn vẹn giữa UE bị gọivà UTRAN sau khi UE xác thực thành công.Bước 49: RANAP: Security mode command.RNC chuyển tiếp bản tin mật mã và bảo vệ tính toán vẹn củaMSC tới UE bị gọi trên kênh DCCH hướng xuống. Bản tin nàybao gồm thuật toán mã hóa, mã hóa và khóa toàn vẹn.Bước 50: RANAP: Security mode completeUE bị gọi mã hóa, bảo vệ tính toàn vẹn và phản hồi lại vớimạng. Bước 51: RANAP: Security mode completeRNC gửi tiếp bản tin phản hồi của UE bị gọi tới MSC. Bước 52: RANAP: Common ID (IMSI)MSC gửi nhận dạng thuê bao thiết bị di động bị gọi tớiRNC.Bước 53: SetupMSC gửi bản tin Setup trong lớp MM/SM/CC gồm con số UE bịgọi và chuyển tới RNC tới miền mạng chuyển mạch kênh thíchhợp.



Bước 54: RRC:DCCH: setup RNC chuyển tiếp bản tin Setup của MSC tới UE bị gọi trênkênh dành riêng DCCHBước 55: RRC: DCCH Call Confirmed UE bị gọi gửi bản tin xác nhận cuộc gọi trên kênh dànhriêng DCCHBước 56: RANAP: Call Confirm RNC chuyển tiếp bản tin xác nhận cuộc gọi của UE bị gọitới MSCBước 57: GCP: ADD Termination T2,ARMMSC yêu cầu MGW tạo thêm termination T2 sử dụng mã ARM đểmã hóa thoạiBước 58: GCP: Accept T2MGW tạo thành công termination T2Bước 59: RANAP: RAB Asignment Request CN bắt đầu thiết lập các kênh mang truy nhập vô tuyến sửdụng bản tin RAB Assigniment Request cung cấp một kênhthoại cho thiết bị đầuc cuối và thiết bị chuyển mạch trongvùng chuyển mạch kênh. Vùng chuyển mạch kênh định nghĩaQoS cho cuộc gọi thoại. các giá trị QoS là các tham sốtrong kênh mang truy nhập vô tuyến RAB. RAB gắn thủ tụctương thích với thiết lập kênh mang trong SS7. Bản tin nàybao gồm dịch vụ RAB QoS, cuộc gọi đang được thiết lập,địa chỉ vận chuyểnBước 60: ALCAP: Establishment Request (AAL2) RNC bắt đầu thiết lập kênh mang vận chuyển dữ liệu ở giaodiện Iu sử dụng giao thức ALCAP. Bản tin này chứa AAL2Binding Identity để liên kết kênh mang vận chuyển dữ liệuIu với RAB.Bước 61: ALCAP: Establishment Confirm (AAL2)CN trả lời với bản tin ALCAP: Establishment Confirm (MGW1gửi tới RNC)Bước 62: RRC: DCCH: radio bearer SetupRNC gửi bản tin thiết lập kênh mạng vô tuyến trên kênhDCCH để tạo thêm một kênh DCH mới. Bản tin này vẫn sử dụngcấu hình cũ. Bao gồm ID kênh mang, mode, bộ định dạng



khung vận chuyển, thông số khung vận chuyển, thông tinnguồn điều khiển. Bước 63: RRC: DCCH: radio bearer CompleteSau hành động đầu tiên UE sẽ gửi bản tin hồi đáp với cấuhình mới bao gồm thông tin địa chỉ lớp vận chuyển ( AAL2address, AAL2 Binding ID) cho kênh mang vận chuyển dữ liệuIub.Bước 64: RANAP:RAB Assignment Response RNC trả lời MSC với bản tin RAB response chứ Binding IDBước 65: RRC:DCCH: DT(Alerting)UE gửi bản tin rung chuông có chứa ACM qua kênh lưu lượngtrên kênh DCCH dành riêng.Bước 66: RANAP: Direct Transfer (Alerting)RNC1 chuyển tiếp bản tin rung chuông của UE bị gọi tới CNBước 67: RANAP: Direct Transfer (Alerting)Bản tin rung chuông được gửi tới RNC. Bản tin này mang ACMnhận từ ISDN Bước 68: DCCH: Direct Transfer (Alerting)Bản tin rung chuông được RNC chuyển tiếp tới UE trên kênhdành riêng DCCH hướng xuống. Bản tin này sẽ bắt đầu rungcác tone.Bước 69: RRC: DT(Connect)UE bị gọi kết nối với UE gọi trên kênh lưu lượng.Bước 70: RANAP: Direct Transfer(Connect)RNC của UE bị gọi chuyển tiếp bản tin kết nối của UE bịgọi tới CNBước 71: RANAP: Direct Transfer(Connect)MSC của UE bị gọi chuyển tiếp bản tin kết nối của UE bịgọi tới RNC của UE gọi.Bước 72: DCCH: Direct Transfer (Connect)RNC chuyển tiếp bản tin kết nối của UE bị gọi trên kênhdành riêng DCCH tới UE gọi.Bước 73: DCCH: Direct Transfer (ConnectAck)UE gọi xác nhận đã kết nốiBước 74: RANAP: Direct Transfer (ConnectAck)



Cuộc gọi được thiết lập thành công, MSC bắt đầu tính phícuộc gọi.3.3.Thiết lập cuộc gọi thoại từ mạng UMTS tới mạng GSM



Hình 3.3: Thủ tục thiết lập cuộc gọi thoại Mobile, UMTSvới GSM

Bước 1: RRC:RACH/CCCH RRC connect setup request.UE gọi gửi bản tin yêu cầu kết nối RRC qua kênh CCCH(trênkênh RACH hướng lên) yêu cầu một kênh điều khiển dànhriêng dung để thiết lập cuộc gọi.Bản tin RRC chứa một số thông tin bao gồm: IMSI, LAI, RAIvà lí do yêu cầu kết nối RRC.Bước 2: RRC: FACH/CCCH: RRC Connect setup.RNC phân tích lý do yêu cầu kết nối được đưa tới để quyếtđịnh nguồn thích hợp là chung hay riêng. RNC bắt đầu thiếtlập một kênh mang Iub gửi đi bản tin NBAP thiết lập đườngvô tuyến tới Node B. Bản tin NBAP bao gồm các thông tintransaction ID, communication ID, mã mã hóa, bộ khuôn vậnchuyển (cấu trúc khung vận chuyển) ; số mã hóa kênh FDD-DL. Node B yêu cầu một bản tin trả lời bản tin này bao gồmcác thông tin liên quan tới thông tin địa chỉ lớp vậnchuyển, địa chỉ AAL2. Sau khi hoàn tất các thủ tục, RNCtrả lời UE bằng bản tin RRC thông báo cho UE biết kết nốiđã được thiết lập. Bản tin này bao gồm các thông tin nhưkiểu vận chuyển, nguốn điều khiển, mã mã hóa.Bước 3: RRC:DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete.UE trả lời RNC với bản tin RRC connection complete để xácnhận đã thiết lập kết nối RRC, các thông tin và khả năngcủa UE sẽ được gửi tới RNC.Bước 4: RRC: DCCH Initial Direct Transfer Khi kết nối thiết lập với RNC thành công, UE gửi bản tinbắt đầu chuyển hướng RRC tới RNC. Bản tin này có đích đếnlà lớp mạng lõi (MSC/VLR). Cùng với đó bản tin NAS sẽ đượcUE gửi đi biểu thị rằng UE bắt buộc tạo một cuộc gọithoại. Nhận dạng UE băng thiết bị nhận dạng tạm thời(TMSI)sẽ được gửi đi trong bản tin này.Bước 5: SCCP: Connect Request.Bản tin NAS được chuyển tiếp tới vùng CS thích hợp và yêucầu thiết lập kết nối và dịch vụ. Bản tin bao gồm cácthông tin của UE gọi là UE Identify, vị trí và điều kiện



kết nối sẽ được gửi tới MSC/VLR và RNC thiết lập mối quanhệ báo hiệu mới giữa UE và CN. Bước 6: SCCP: Connection Conf (CC)Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyểnmạch kênh thích hợpBước 7: MAP(Send Authentication Info)MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thựcUE gọi và thay đổi khóa bí mật và gửi tới HLR.Bước 8: Map (Send Authentication InfoAck )HLR nhận thực UE gọi và gửi về MSC bản tin xác nhận đãnhận thực UE gọi.Bước 9: RANAP: Direct transfer Auth and CiphMSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắnrằng UE là xác thực và được bảo mật. Gửi bản tin yêu cầuUE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên để nhận thựcvà mật mã. MSC gửi bản tin này tới RNC.Bước 10: RRC: DCCH/DCH Direct Transfer (Auth and Ciph)RNC chuyển tiếp bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật vàmột số ngẫu nhiên (RAND) tới UE trên kênh DCCH theo hướngxuống.Bước 11: RRC : DCCH/DCH Direct Transfer (Auth and Ciph)UE gửi lên MSC bản tin RRC trên kênh DCCH hướng lên trảlời yêu cầu xác thực và mật mã. Bản tin này bao gồm thôngtin UE, khóa bảo mật vầ một số ngẫu nhiên.Bước 12: RANAP: Direct transfer Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE được RNC chuyển tiếptới MSC. MSC sẽ so sánh với kết quả nó tính trước đó. Nếugiống nhau thì UE được xác thực là đúng và tiếp tục quátrình.Bước 13: RANAP: Security mode command.MSC bắt đầu mật mã và bảo vệ tính toàn vẹn giữa UE vàUTRAN sau khi UE xác thực thành công.Bước 14: RANAP: Security mode command.RNC chuyển tiếp bản tin mật mã và bảo vệ tính toán vẹn củaMSC tới UE trên kênh DCCH hướng xuống. Bản tin này bao gồmthuật toán mã hóa, mã hóa và khóa toàn vẹn.



Bước 15: RANAP: Security mode completeUE mã hóa, bảo vệ tính toàn vẹn và phản hồi lại với mạng. Bước 16: RANAP: Security mode completeRNC gửi tiếp bản tin phản hồi của UE tới MSC. Bước 17: RANAP: Common ID (IMSI)MSC gửi nhận dạng thuê bao thiết bị di động tới RNCBước 18: RANAP: Direct transferKhi nhận thực và mà hóa thành công UE gửi bản tin thiếtlập điều khiển cuộc gọi tới RNC. Bản tin này bao gồm cácdịch vu UE cần và có đích đến là CNBước 19: RANAP: Direct transferRNC sau khi nhận được bản tin thiết lập cuộc gọi điềukhiển của UE sẽ gửi tiếp bản tin tới MSC để MSC thực hiện.MSC sẽ kiểm chứng xem các dịch vụ đó UE có được cho phéphay không.Bước 20: RANAP: Direct transfer MSC gửi bản tin thiết lập cuộc gọi tới UE cho biết rằng nóbắt đầu với thủ tục thiết lập RAB.Bước 21: : RRC: DCCH Direct Transfer call procceding.RNC chuyển tiếp thiết lập cuộc gọi tới UE trên kênh DCCHBước 22: MAP: SRI requestMSC gửi bản tin yêu cầu SRI(Send Routing Information ) tớiHLR qua MAP. Bản tin yêu cầu HLR gửi thông tin được địnhtuyến trong định tuyến chuyển tiếp cuộc gọi của thuê baođăng ký như MSISDN, IMSI Bước 23: MAP: Provide Sub.info HLR cung cấp thông tin của thuê bao đăng ký để tham giaquá trình định tuyến cuộc gọi cho MSC. HLR cung cấp cácthông tin vị trí của thuê bao, các dịch vụ, Identity.Bước 24: MAP: Provide Sub. Info Ack.MSC gửi bản tin xác nhận đã nhận được các thông tin củathuê bao đăng ký tới HLRBước 25: MAP: SRI ReponseSau khi cung cấp thành công các thông tin của thuê baođăng ký HLR trả lời bản tin yêu cầu gửi thông tin địnhtuyến của thuê bao.



Bước 26: GCP: ADD Termination T1, AMRSau khi thiết lập cuộc gọi với UE, MSC gửi bản tin tớiMGW1 để tạo 1 termination T1 sử dụng mã AMR để mã hóathoại.Bước 27: GCP: Accept T1MGW1 chấp nhận tạo termination T1.Bước 28: RANAP:RAB Assignment Request (AAL2)CN bắt đầu thiết lập các kênh mang truy nhập vô tuyến sửdụng bản tin RAB Assigniment Request cung cấp một kênhthoại cho thiết bị đầuc cuối và thiết bị chuyển mạch trongvùng chuyển mạch kênh. Vùng chuyển mạch kênh định nghĩaQoS cho cuộc gọi thoại. các giá trị QoS là các tham sốtrong kênh mang truy nhập vô tuyến RAB. RAB gắn thủ tụctương thích với thiết lập kênh mang trong SS7. Bản tin nàybao gồm dịch vụ RAB QoS, cuộc gọi đang được thiết lập,địa chỉ vận chuyểnBước 29: ALCAP: Establishment Request (AAL2) RNC bắt đầu thiết lập kênh mang vận chuyển dữ liệu ở giaodiện Iu sử dụng giao thức ALCAP. Bản tin này chứa AAL2Binding Identity để liên kết kênh mang vận chuyển dữ liệuIu với RAB.Bước 30: ALCAP: Establishment Confirm (AAL2)CN trả lời với bản tin ALCAP: Establishment Confirm (MGW1gửi tới RNC)Bước 31: RRC: DCCH: radio bearer SetupRNC gửi bản tin thiết lập kênh mạng vô tuyến trên kênhDCCH để tạo thêm một kênh DCH mới. Bản tin này vẫn sử dụngcấu hình cũ. Bao gồm ID kênh mang, mode, bộ định dạngkhung vận chuyển, thông số khung vận chuyển, thông tinnguồn điều khiển. Bước 32: RRC: DCCH: radio bearer CompleteSau hành động đầu tiên UE sẽ gửi bản tin hồi đáp với cấuhình mới bao gồm thông tin địa chỉ lớp vận chuyển ( AAL2address, AAL2 Binding ID) cho kênh mang vận chuyển dữ liệuIub.Bước 33: RANAP:RAB Assignment Response



RNC trả lời MSC với bản tin RAB response chứ Binding IDBước 34: GCP: ADD Termination T2, ARMRNC gởi bản tin tới MGW để tạo termination T2 sử dụng mãARM để mã hóa thoại.Bước 35: GCP: Accept T2MGW thông báo cho RNC biết đã tạo thành công terminationT2Bước 36: BICC: Initiate Address Message (CIC1)MSC/ GMSC của mạng 3G gửi bản tin BICC tới MSC/MGW củamạng 2G để yêu cầu tạo một kênh trung kế dành riêng có mãnhận diện cuộc gọi hiện thời là CIC1.Bước 37: Q.AAL2 : Establishment Request (AAL2)MGW của mạng 2G bắt đầu thiết lập kênh mang vận chuyển dữliệu ở giao diện Iu sử dụng giao thức Q.AAL2 . Bản tin nàychứa AAL2 Binding Identity để liên kết kênh mang vậnchuyển dữ liệu Iu với RAB.Bước 38: Q.AAL2 : Establishment Confirm (AAL2)MGW trả lời với bản tin Q.AAL2 để xác nhận đã thiết lập.Bước 39:BSSMAP: PagingMSC của mạng 2G sử dụng BSSMAP(Phần quản ứng dụng di độngphân hệ trạm gốc) để trao đổi bản tin tìm gọi thuê baođích với BSC.Bước 40: Paging requestBSC gửi bản tin tìm gọi tới MS yêu cầu cấp kênh điều khiểndành riêng. Bản tin này chứa số điện thoại của thuê bao bịgọi, kiểu cuộc gọi.Bước 41: Paging Response MS tìm thấy thuê bao bị gọi và cấp kênh điều khiển dànhriêng Bước 42: BSSMAP: Paging Response BSC chuyển tiếp bản tin hồi đáp tìm gọi của MS cho MSCbằng BSSMAP.Bước 43: Paging ResponseBSC chuyển tiếp bản tin hồi đáp tìm gọi tới MS để xác nhậnlại kênh điều khiển dành riêng cho thuê bao bị gọi.Bước 44: SCCP: Connection Complete (CC)



Hồi đáp đã thiết lập kết nối thành công và chuyển tới vùngchuyển mạch kênh thích hợp. Bước 45: DTAP: Authentication RequestMạng dung giao thức DTAP để gửi bản tin yêu cầu xác thựcMS tới BSC. Bản tin này chứa một số ngẫu nhiên 128 bit.Bước 46: Authentication RequestBSC chuyển tiếp bản tin yêu cầu nhận thực MS tới MSBước 47: Authentication Response MS thực hiện giải thuật xác thực với giá trị đầu vào làRAND. Kết quả SRES của giải thuật được gửi đi trong bảntin này.Bước 48: DTAP: Authentication ResponseMạng nhận được kết quả SRES của MS sẽ so sánh với SRES mànó tính trước đó. Nếu kết qua bằng nhau thì MS được xácthực và tiếp tục cập nhật vị trí.Bước 49: BSSMAP: Cirphering Mode CommandMSC gửi bản tin mã hóa tới BSC bằng BSSMAP nhằm cho MSbiết nó sẽ mã hóa và giải mã tất cả các thông tin tiếptheo trên kênh SDCCH và TACH và MS cũng phải làm như vậy.Bước 50: Cirphering Mode CommandBSC chuyển tiếp bản tin của MSC tới cho MS biết.Bước 51: Cirphering Mode CompleteMS đáp ứng bản tin của MSC. Từ giờ trở đi MS sec mã hóathông tin của chúng trên kênh SDCCH sử dụng giá trị Kc đểhình thành mặt nạ mã hóa/ giải mã.Bước 52: BSSMAP: Cirphering Mode CompleteBSC nhận được bản tin hồi đáp của MS sẽ dùng BSSMAP đểchuyển tiếp bản tin tới MSC. Mã hóa thành công.Bước 53: BSSMAP: SetupMSC gửi bản tin Setup trong lớp MM/SM/CC gồm con số UE bịgọi và chuyển tới MS tới miền mạng chuyển mạch kênh thíchhợp để thiết lập cuộc gọi.Bước 54: setupBSC chuyển tiếp bản tin setup của MSC tới MS.Bước 55: Call Confirm MS xác nhận thiết lập cuộc gọi.



Bước 56: BSSMAP: Call ConfirmBSC chuyển tiếp bản tin xác nhận cuộc gọi được thiết lậptới MSC.Bước 57: BSSMAP: Assignment CommandMạng cấp kênh lưu lượng TACH cho MS sau đó giải phóng kênhSDCCH.Bước 58: Assignment CommandBSC chuyển tiếp bản tin cấp kênh lưu lượng TACH và giảiphóng kênh SDCCH tới MS.Bước 59: Assignment CompleteMS thông báo đã điều chỉnh vào kênh lưu lượng được cấp vàgiải phóng kênh SDCCHBước 60: BSSMAP: Assignment Response BSC thông báo cho MSC biết MS đã sử dụng kênh lưu lượngdành riêng và giải phóng kênh SDCCH.Bước 61: AlertingMS đưa ra bản tin cảnh báo đã thiết lập cuộc gọi thànhcông và điều khiển qua kênh báo hiệu dành riêng.Bước 62: DTAP: AlertingBSC chuyển tiếp bản tin cảnh báo thiết lập cuộc gọi thànhcông tới MSC và cho biết thuê bao bị gọi đang đổ chuông.Bước 63: Address Complete Message (CIC1)MSC của hệ thống mạng GSM gửi bản tin ISUP tới MSC của hệthống UMTS thông báo đã tạo thành công kênh trung kế dànhriêng với mã nhận diện là CIC1.Bước 64: RANAP: Direct transfer (Alerting)MSC chuyển tiếp bản tin cảnh bào rung chuông tới RNC chobiết thuê báo bị gọi đang đổ chuông.Bước 65: RRC:DCCH : Direct transfer (Alerting)RNC chuyển tiếp bản tin cảnh bào rung chuông tới UE trênkênh dành riêng DCCH cho biết thuê báo bị gọi đang đổchuông.Bước 66: ConnectThuê bao bị gọi chấp nhận kết nối, thoại truyền trên kênhlưu lượngBước 67: DTAP: connect



BSC gửi bản tin chấp nhận kết nối tới MSCBước 68: BICC: Answer (CIC1)Bản tin trả lời được chuyển đi trên kênh trung kế dànhriêng với mã cuộc gọi hiện thời là CIC1Bước 69: RANAP : Direct transfer (connect)MSC chuyển tiếp bản tin chấp nhận kết nối của thuê bao bịgọi tới RNC.Bước 70: RRC: DCCH: Direct transfer (connect)MSC kết nối thuê bao bị gọi với thuê bao gọi trên kênhDCCHBước 71: RRC: DCCH: Direct transfer (ConnectAck)UE gọi gửi bản tin xác nhận kết nối thành công tới MSC.Bước 72: RRC: DCCH: Direct transfer (ConnectAck)RNC nhận được bản tin kết nối thành công từ UE gọi chuyểntiếp tới MSC của hệ thống mạng UMTS của UE gọi, hệ thốngbắt đầu tính cước. Cuộc gọi thành công.

3.4 Chu kỳ cập nhật vị trí bên trong MSC của mạng UMTS.



Hình 3.4: Thủ tục chu kỳ cập nhật vị trí bên trong MSC.Bước 1: RRC:RACH/CCCH RRC connect setup request.UE gọi gửi bản tin yêu cầu kết nối RRC qua kênh CCCH(trênkênh RACH hướng lên) yêu cầu một kênh điều khiển dànhriêng dung để thiết lập cuộc gọi.Bản tin RRC chứa một số thông tin bao gồm: IMSI, LAI, RAIvà lí do yêu cầu kết nối RRC.Bước 2: RRC: FACH/CCCH: RRC Connect setup.


21. RANAP: Comm on ID (IM SI)

17. RANAP: Direct Transfer (TM SI Reallocation Comm and)

20. RANAP: Direct Transfer (TM SI Reallocation Complete)

18. RRC: DCCH/DCH Direct Transfer (TM SI Reallocation Command)

19. RRC: DCCH/DCH Direct Transfer (TM SI Reallocation Complete)

RNC M SC/VLR HLR

6. SCCP: Connect Conf (CC)

4. RRC: DCCH/DCH: Initial Direct Transfer (Location Updating Request)

5. SCCP: Connect Request(CR) /RANAP: Initial UE M essage (Location Updating Request)

1. RRC: RACH/CCCH: RRC Connection Request

2. RRC: FACH/CCCH: RRC Connection Setup

3. RRC: DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete

14 RRC: DCCH/DCH: Security M ode Comm and

13. RANAP: Security M ode Com mand

15. RRC: DCCH/DCH: Security M ode Complete16. RANAP: Security M ode Com plete

23. RRC: DCCH/FACH: Direct Transfer ( Location Updating Accept)

10. RRC: DCCH/DCH: Direct Transfer (Authentication Request)

9. RANAP: Direct Transfer (Authentication Request)

12. RANAP: Direct Transfer (Authentication Response)

11. RRC: DCCH/DCH: Direct Transfer (Authentication Response)

8. M AP(Send Authentication Info Ack )

7. M AP(Send Authentication Info)

22. RANAP: Direct Transfer ( Location Updating Accept)

UE


RNC phân tích lý do yêu cầu kết nối được đưa tới để quyếtđịnh nguồn thích hợp là chung hay riêng. RNC bắt đầu thiếtlập một kênh mang Iub gửi đi bản tin NBAP thiết lập đườngvô tuyến tới Node B. Bản tin NBAP bao gồm các thông tintransaction ID, communication ID, mã mã hóa, bộ khuôn vậnchuyển (cấu trúc khung vận chuyển) ; số mã hóa kênh FDD-DL. Node B yêu cầu một bản tin trả lời bản tin này bao gồmcác thông tin liên quan tới thông tin địa chỉ lớp vậnchuyển, địa chỉ AAL2. Sau khi hoàn tất các thủ tục, RNCtrả lời UE bằng bản tin RRC thông báo cho UE biết kết nốiđã được thiết lập. Bản tin này bao gồm các thông tin nhưkiểu vận chuyển, nguốn điều khiển, mã mã hóa.Bước 3: RRC:DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete.UE trả lời RNC với bản tin RRC connection complete để xácnhận đã thiết lập kết nối RRC bằng kênh truyền tải cố địnhDCH, các thông tin và khả năng của UE sẽ được gửi tới RNCtrên kênh báo hiệu dành riêng DCCH.Bước 4:RRC: DCCH/DCH: Initial Direct Transfer (Location Updating Request)Khi kết nối với RNC thành công, UE gửi bản tin chuyểnhướng tới RNC để bắt đầu cập nhật vị trí, bản tin có đíchđến là MSC/VLR. Nhận dạng UE băng thiết bị nhận dạng tạmthời(TMSI) sẽ được gửi đi trong bản tin này.Bước 5: SCCP: Connection Request / RANAP: Initial UEMessage (Location Update)Bản tin NAS được chuyển tiếp tới vùng CS thích hợp và yêucầu thiết lập kết nối và cập nhật vị trí. Bản tin bao gồmcác thông tin của UE gọi là UE Identify, vị trí và điềukiện kết nối sẽ được gửi tới MSC/VLR để bắt đầu cập nhậtvị trí. Bước 6: SCCP: Connection Conf (CC)Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyểnmạch kênh thích hợpBước 7: MAP(Send Authentication Info)MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thựcUE gọi và thay đổi khóa bí mật và gửi tới HLR.



Bước 8: Map (Send Authentication InfoAck )HLR nhận thực UE gọi và gửi về MSC bản tin xác nhận đãnhận thực UE gọi.Bước 9: RANAP: Direct transfer (Auth Request)MSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắnrằng UE là xác thực và được bảo mật. Gửi bản tin yêu cầuUE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên để nhận thựcvà mật mã. MSC gửi bản tin này tới RNC.Bước 10: RRC: DCCH/DCH Direct Transfer (Auth Request)RNC chuyển tiếp bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật vàmột số ngẫu nhiên (RAND) tới UE trên kênh DCCH theo hướngxuống.Bước 11: RRC : DCCH/DCH Direct Transfer (Auth Response )UE gửi lên MSC bản tin RRC trên kênh DCCH hướng lên trảlời yêu cầu xác thực và mật mã. Bản tin này bao gồm thôngtin UE, khóa bảo mật vầ một số ngẫu nhiên.Bước 12: RANAP: Direct transfer Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE được RNC chuyển tiếptới MSC. MSC sẽ so sánh với kết quả nó tính trước đó. Nếugiống nhau thì UE được xác thực là đúng và tiếp tục quátrình.Bước 13: RANAP: Security mode command.MSC bắt đầu mật mã và bảo vệ tính toàn vẹn giữa UE vàUTRAN sau khi UE xác thực thành công.Bước 14: RANAP: Security mode command.RNC chuyển tiếp bản tin mật mã và bảo vệ tính toán vẹn củaMSC tới UE trên kênh DCCH hướng xuống. Bản tin này bao gồmthuật toán mã hóa, mã hóa và khóa toàn vẹn.Bước 15: RANAP: Security mode completeUE mã hóa, bảo vệ tính toàn vẹn và phản hồi lại với mạng. Bước 16: RANAP: Security mode completeRNC gửi tiếp bản tin phản hồi của UE tới MSC. Bước 17: RANAP : Direct transfer (TMSI ReallocationCommand)



MSC chuyển tiếp bản tin TMSI Reallocation Command của mạnggửi cho UE, bản tin này bao gồm TMSI, LAI của cell phátbản tin để tái phân phối giá trị TMSI mới cho UE.Bước 18:RRC:DCCH/DCH Direct transfer (TMSI ReallocationCommand)RNC chuyển tiếp bản tin TMSI Reallocation Command tới UE.Bước 19: RRC:DCCH/DCH Direct transfer (TMSI ReallocationComplete)Sau khi ghi nhận giá trị TMSI mới vào SIM, UE gửi bản tinTMSI Reallocation Complete tới MSC.Bước 20: RANAP: Direct transfer (TMSI ReallocationComplete)RNC chuyển tiếp bản tin xác nhận đã ghi giá trị TMSI mớivào SIM của UE tới MSC.Bước 21: RANAP : common ID (IMSI)MSC gửi bản tin RANAP bao gồm mà thủ tục Common ID và IMSIcủa thuê bao đăng ký để RNC kiểm tra mã cá nhân của thuêbao đăng ký là đúng hay sai (IMSI ).Bước 22: RANAP : Direct transfer (Location updatingAccept)Sau khi xác nhận giá trị IMSI là xác thực, MSC bắt đầuchấp nhận cập nhật vị trí của UE và xác nhận cho bản tinLocation Updating request.Bước 23: DCCH / FACH:Direct transfer (Location updatingAccept)Bản tin cập nhật vị trí được gửi đi trên kênh FACH hướngxuống của kênh điều khiển DCCH để UE cập nhật vị trí.



Tài liệu tham khảo1.Signalling Diagram for CS and PS Domain, UMTS R2 –ERICSSON 2.http://3g4g.co.uk/turtorial/3.BG Báo hiệu và điều khiển kết nối – Học viện côngnghệ bưu chính viễn thông – Ths. GVC Hoàng Trọng Minh.4.WCDMA UTRAN giao diện và thủ tục báo hiệu –Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. AllRight reserved.5. UMTS UTRAN signaling_Abtract Textronis – RaftKreher; Juergen Placht; Torsten Ruedebusch.


Báo hiệu điều khiển kết nối trong mạng UMTS

Documents

Transcript of Báo hiệu điều khiển kết nối trong mạng UMTS