Kiến trúc mạng 3G và vai trò của IMS trong mạng 3G

I Mục đích nghiên cứu Thông tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào Để đáp ứng nhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã được nghiên cứu và phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ analog, cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đang được ứng dụng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh mẽ Một xu hướng rõ nét trong lĩnh vực thông tin di động hiện nay là các nhà cung cấp dịch vụ ngoài việc mở rộng dung.

I Mục đích nghiên cứu.

Thông tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào Để đáp ứngnhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã được nghiên cứu và pháttriển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công nghệ analog,cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đang được ứng dụng rộng rãi vàphát triển vô cùng mạnh mẽ Một xu hướng rõ nét trong lĩnh vực thông tin di động hiệnnay là các nhà cung cấp dịch vụ ngoài việc mở rộng dung lượng khai thác hiện có thì việc

áp dụng nghiên cứu cũng như xác định lộ trình phát triển công nghệ để tăng cường khảnăng cung cấp đa dịch vụ tốt hơn đến khách hàng ngày càng được quan tâm nhiều hơn.Trong đó 3G - Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 chính là giải pháp công nghệ tiên tiếnđang được các nhà khai thác mạng triển khai

Tại Việt Nam, trải qua hơn hai thập kỷ phát triển, cho đến nay cả nước đã có 6 nhàkhai thác dịch vụ thông tin di động sử dụng công nghệ GSM và CDMA Điều đó minhchứng cho cho sự phát triển không ngừng của hạ tầng mạng thông tin di động trong nướctrong xu thể hội nhập và thể hiện sự cạnh tranh khốc liệt trong lĩnh vực này Do vậy để

có hạ tầng mạng thích hợp cung cấp các dịch vụ trên nền IP/Internet, các dịch vụtruyền thông đa phương tiện multimedia, các dịch vụ gia tăng mới, các dịch vụ hội tụ

Di động-Cố định…, nhất là dịch vụ truyền tiếng nói dưới dạng gói VoIP và đủ điềukiện cho phép hạ giá thành cung cấp các dịch vụ này nhằm tăng tính cạnh tranh vớicác doanh nghiệp viễn thông khác thì bắt buộc cần phải có những bước chuyển đổi, pháttriển, nâng cấp hạ tầng đối với mạng di động hiện tại là điều tất yếu và hết sức cấp thiết

Đề tài “Kiến trúc mạng 3G và vai trò của IMS trong mạng 3G” sẽ đưa ra một vấn

đề nghiên cứu ít được nói đến về IMS, nền tảng cốt lõi của hệ thống 3G

II Hệ thông thông tin di động thế hệ thứ 3

Hệ thống thông tin di động 3G phát triển theo 2 nhánh công nghệ chính

NMT (900)

TACS

GSM (900)

Mx WCDMA

SMR

GSM (1800) GSM (1900)

IS-136 TDMA (800) IS-95 CDMA (800)

IS-136 (1900) IS-95 (J-STD-008) (1900)

Hình 2-1 Quá trình phát triển lên 3G của 2 nhánh công nghệ chính

II.1 Hướng phát triển sử dụng công nghệ CDMA200.

WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát triển chủyếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển vùng toàncầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện Các mạng WCDMA đượcxây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của các nhà khai thácmạng GSM Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các giai đoạn trung gian, cóthể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây:

Hình 2-2 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh sử dụng công nghệ WCDMA

- GPRS: GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với tốc độ truyền lên

tới 171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức Internet TCP/IP và X25, nhờ vậytăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM

Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại là một quá trình đơn giản Mộtphần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số liệu góiđược lập lịch trình trước đối với một số trạm di động Còn mạng lõi GSM được tạo thành

từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch

số liệu Gateway mới, được gọi là GGSN và SGSN GPRS là một giải pháp đã được chuẩnhoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạnglõi

- EDGE: Hệ thống 2,5G tiếp theo đối với GSM là EDGE EDGE áp dụng phương

pháp điều chế 8PSK, điều này làm tăng tốc độ của GSM lên 3 lần EDGE là lý tưởng đốivới phát triển GSM, nó chỉ cần nâng cấp phần mềm ở trạm gốc Nếu EDGE được kết hợpcùng với GPRS thì khi đó được gọi là EGPRS Tốc độ tối đa đối với EGPRS khi sử dụng

cả 8 khe thời gian là 384kbps

- WCDMA: WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một công

nghệ truy nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu Hệ thống này hoạt động ở chế

độ FDD & TDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct SequenceSpectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz WCDMA hỗ trợtrọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tốc độ cao và đảm bảo sự hoạtđộng đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất.Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu khác nhau, dựa trên thủ tục điều chỉnhtốc độ

2.2 Hướng phát triển sử dụng công nghệ CDMA200.

Hệ thống CDMA 2000 gồm một số nhánh hoặc giai đoạn phát triển khác nhau để

hỗ trợ các dịch vụ phụ được tăng cường Nói chung CDMA 2000 là một cách tiếp cận đasóng mang cho các sóng có độ rộng n lần 1,25MHz hoạt động ở chế độ FDD Nhưngcông việc chuẩn hoá tập trung vào giải pháp một sóng mang đơn 1,25MHz (1x) với tốc

độ chip gần giống IS-95 CDMA 2000 được phát triển từ các mạng IS-95 của hệ thốngthông tin di động 2G, có thể mô tả quá trình phát triển trong hình vẽ sau:

IS-95A IS-95B Cdma2000 1x Cdma2000 Mx

Hình 2-3 Quá trình phát triển lên 3G theo nhánh CDMA 2000.

- IS-95B: IS-95B hay CDMA One được coi là công nghệ thông tin di động 2,5G

thuộc nhánh phát triển CDMA 2000, là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép cung cấpdịch vụ số liệu tốc độ lên đến 115Kbps

- CDMA 2000 1xRTT: Giai đoạn đầu của CDMA2000 được gọi là 1xRTT hay chỉ

là 1xEV-DO, được thiết kế nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và để hỗ trợ khảnăng truyền số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps Tuy nhiên, các thiết bị đầu cuốithương mại của 1x mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới 153,6kbps

-CDMA 2000 1xEV-DO: 1xEV-DO được hình thành từ công nghệ HDR (High

Data Rate) của Qualcomm và được chấp nhận với tên này như là một tiêu chuẩn thông tin

di động 3G vào tháng 8 năm 2001 và báo hiệu cho sự phát triển của giải pháp đơn sóng

mang đối với truyền số liệu gói riêng biệt

Nguyên lý cơ bản của hệ thống này là chia các dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu tốc

độ cao vào các sóng mang khác nhau 1xEV-DO có thể được xem như một mạng số liệu

“xếp chồng”, yêu cầu một sóng mang riêng Để tiến hành các cuộc gọi vừa có thoại, vừa

có số liệu trên cấu trúc “xếp chồng” này cần có các thiết bị hoạt động ở 2 chế độ 1x và

1xEV-DO

- CDMA 2000 1xEV-DV: Trong công nghệ 1xEV-DO có sự dư thừa về tài nguyên

do sự phân biệt cố định tài nguyên dành cho thoại và tài nguyên dành cho số liệu Do đóCDG (nhóm phát triển CDMA) khởi đầu pha thứ ba của CDMA 2000 bằng các đưa cácdịch vụ thoại và số liệu quay về chỉ dùng một sóng mang 1,25MHz và tiếp tục duy trì sựtương thích ngược với 1xRTT Tốc độ số liệu cực đại của người sử dụng lên tới 3,1Mbpstương ứng với kích thước gói dữ liệu 3.940 bit trong khoảng thời gian 1,25ms

- CDMA 2000 3x(MC- CDMA ): CDMA 2000 3x hay 3xRTT đề cập đến sự lựa

chọn đa sóng mang ban đầu trong cấu hình vô tuyến CDMA 2000 và được gọi là CDMA (Multi carrier) thuộc IMT-MC trong IMT-2000 Công nghệ này liên quan đếnviệc sử dụng 3 sóng mang 1x để tăng tốc độ số liệu và được thiết kế cho dải tần 5MHz(gồm 3 kênh 1,25Mhz) Sự lựa chọn đa sóng mang này chỉ áp dụng được trong truyền dẫn

MC-đường xuống Đường lên trải phổ trực tiếp, giống như WCDMA với tốc độ chip hơi thấphơn một ít 3,6864Mcps (3 lần 1,2288Mcps).

2.3 Nội dung chủ yếu các phiên bản tiêu chuẩn 3GPP

ETSI là tổ chức tiêu chuẩn thông tin di động GSM trong những năm 1980 và 1990.ETSI còn xây dựng cấu trúc chuẩn hóa mạng GPRS Chuẩn cuối cùng ETSI xây dựngnăm 1998

3GPP thành lập năm 1998 là tổ chức kết hợp của các tổ chức tiêu chuẩn hóa: châu

Âu, Nhật, Nam Triều tiên, Mỹ và Trung quốc Mục đích chuẩn hóa hệ thống thông tin diđộng 3G theo định hướng:

- Phần truy nhập vô tuyến sử dụng WCDMA và TD-CDMA;

- Phần core: phát triển từ GSM, kế thừa những những tiêu chuẩn ETSI do SMGxây dựng

Đến năm 2001, sau khi hoàn thành phiên bản 3GPP R99, 3GPP chia thành hai tổchức:

- 3GPP: xây dựng các tiêu chuẩn phát triển mạng core, dịch vụ, cấu trúc hệ thống,truy cập radio WCDMA và TD-CDMA;

- ETSI SMG: phát triển truy nhập radio GSM và EDGE

Trong đó 3GPP xây dựng các bộ tiêu chuẩn trên cơ sở năm Phiên bản đầu tiên là3GPP Release 99 (3GPP R99) Đến nay 3GPP đã có 04 phiên bản đã và đang được cácnhà khai thác trên thế giới áp dụng:

- 3GPP release 99 (3GPP R99): chính thức được áp dụng từ tháng 3/2001;

- 3GPP release 4 (3GPP R4): chính thức được áp dụng từ tháng 9/2002;

- 3GPP release 5 (3GPP R5): tháng 12/2003 đang được áp dụng;

- 3GPP release 6 (3GPP R6): bổ sung những điểm thiếu trong IMS 3GPP R5 vàđưa thêm vào một số features mới; tiến tới một mạng truyền tải “All IP”

Nội dung cơ bản từng phiên bản 3GPP qui định như sau:

2.3.1 GPP R99

a) Những yêu cầu chính

Tập trung vào sự đang hiện diện của mạng GSM, có 02 yêu cầu đặt ra là:

- Mạng UMTS phải tương thích với mạng GSM đang tồn tại;

- Hai mạng UMTS và GSM phải có khả năng làm việc tương tác

Truy nhập vô tuyến WCDMA là điểm mấu chốt nhất mà 3GPP R99 giải quyết.Thêm vào đó, UTRAN cũng được đưa ra với giao diện Iu

So sánh với các giao diện A và Gb trong GSM, 3GPP R99 đạt được hai điểm cơbản:

- Transcoding cho speech trên Iu được core đảm nhiệm thay cho BTS trong GSM;

- Mã hóa số liệu di động ở mức cell trên giao diện Iu được RNC đảm nhận thay choSGSN đối với GPRS

Vậy đơn giản, mạng 3G R99 là hệ thống mạng GSM-based Đó là một mạng GSM

có hai mạng truy cập và hai mạng truy cập cung cấp lưu lượng có tốc độ khác nhau cho

cả hai miền core CS và PS

b) Cấu hình kỹ thuật

3GPP đưa ra một phương pháp truy nhập vô tuyến mới WCDMA Thiết bị vô tuyếnWCDMA không tương thích với thiết bị vô tuyến GSM nên phải đưa bổ sung một hệthống thiết bị mới đó là RNC và Node-B Phần mạng vô tuyến WCDMA gọi là UTRAN.Một yêu cầu chính cho UMTS là hoạt động tương tác GSM/UMTS Ví dụ

‘handover’ từ GERAN sang UTRAN và ngược lại Yêu cầu này được thực hiện bởi:

- Thứ nhất: hướng downlink, giao diện air GSM được được phát triển để có thểquảng bá thông tin sóng WCDMA Cũng như vậy downlink của radio WCDMA cũngquảng bá thông tin về sóng GSM;

- Thứ hai: nhằm giảm thiểu đầu tư, các chuẩn 3GPP yêu cầu 2G MSC/VLR GSMphải làm việc được với UTRAN

Hình 2.4 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R99

Các điểm quan trọng của phần Core trong 3GPP R99, gồm:

- Các node core trong miền CS như MSC/VLR và HLR/AuC/EIR phải thay đổi vìphải sử lý đồng thời cả thuê bao 2G và 3G

- Với miền PS: tên và số lượng các node mạng GPRS giống trong 2G, nhưng chứcnăng SGSN thì rất khác Trong 2G, SGSN đảm nhiệm chức năng quản lý di động (MM)cho nối mạch gói số liệu Trong 3G chức năng MM được RNC và SGSN san sẻ Nghĩa làmiền PS không quản lý sự thay đổi cell của thuê bao trong UTRAN mà là RNC

2.3.2 3GPP R4

a) Những yêu cầu chính

Chưa có IMS, chỉ ấn định những thay đổi trong miền CS core UMTS – tách luồng

dữ liệu người dùng ra khỏi các cơ chế điều khiển cùng một số khía cạnh khác, chủ yếunhư sau:

- Chức năng điều khiển sử dụng MSC Server Chức năng chuyển mạch dữ liệungười sử dụng dùng MGW;

- IP transport cho các giao thức mạng core;

- IP hóa cho giao diện Gb miền PS;

b) Cấu hình kỹ thuật

- MSC miền CS trong GSM truyền thống được 3GPP R4 tách riêng chức năng điềukhiển – sử dụng MSC Server với chức năng nối mạch vận chuyển lưu lượng – sử dụngMGW

- MSC Server và MGW có quan hệ “một-nhiều” Một MSC Server có thể điềukhiển nhiều MGW.

- Về cơ bản 3GPP R4 không cung cấp, cải thiện thêm dịch vụ

- Cấu trúc 3GPP R4 bắt đầu đưa IP vào hệ thống Core CS Cấu trúc softwsitch tạobởi MSC Server – MGW tạo tiền đề định hướng “transport All IP” Giảm chi phí truyềndẫn, phân lớp cấu trúc chức năng; định hướng phát triển dịch vụ độc lập với hạ tầngmạng

Hình 2.5 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R4

Điểm quan trọng nhất trong 3G R4 là:

- 3G R4 là động thái IP hóa toàn bộ miền CS Truyền tải cũng IP/ATM, chuyểnmạch cũng IP/ATM Công nghệ SOFTSWITCH được đưa vào nhằm mục đích này Côngnghệ SOFTSWITCH tách MSC cổ điển thành:

+ MSC-Server là phần tử điều khiển, nối IP giao thức MEGACO đến+ Media Gateway – là phần tử chuyển mạch dịch vụ người dùng Dịch vụngười dùng là dịch vụ có trên miền chuyển mạch kênh CS truyền thống, nhưng lạidùng chuyển mạch IP/ATM

2.3.3 3GPP R5

a) Những yêu cầu chính

- Đưa IMS vào mạng UMTS, cung cấp cơ chế và tổ chức multimedia IP và cácgiao thức trên IP cũng sẽ được sử dụng làm cơ chế điều khiển Dữ liệu người dùng về cơ

bản cũng dựa trên IP IP cũng được sử dụng làm giao thức truyền thay thế SS7, một giaothức chính đang dùng trong dịch vụ chuyển mạch kênh.

- 3GPP R5 đưa IMS vào tiêu chuẩn hóa IMS được hỗ trợ bởi cấu trúc tiêu chuẩnđộc lập dựa trên IP và được nối với các mạng thoại và số liệu hiện tại cho cả người sửdụng mạng cố định (như PSTN, ISDN, Internet) và mobile (như GSM, CDMA)

- Kiến trúc IMS có khả năng thiết lập truyền thông IP peer-to-peer với tất cả cáclient với yêu cầu chất lượng dịch vụ Thêm vào khả năng quản lý phiên làm việc, kiếntrúc IMS cũng có các chức năng địa chỉ, mà đó là điều cần thiết để tổ chức dịch vụ (nhưđăng ký, bảo mật, cước, điều khiển truyền thông, roaming) IMS sẽ tạo nên trái tim củamạng core

3GPP R5 cũng đã chuẩn hóa cơ chế dịch vụ IP multimedia dựa trên SIP SIP chứacác chức năng phần tử logic, mô tả phương cách nối các phần tử, đưa ra các giao thức vàcác thủ tục

b) Cấu hình kỹ thuật

Hình 2.6 Cấu trúc mạng 3G theo tiêu chuẩn 3GPP R5

Những điểm chính tập trung vào:

- Vận chuyển IP trên toàn bộ hệ thống mạng từ BS đến network border gateway;

- Đưa IMS vào để bắt đầu ứng dụng các dịch vụ multimedia;

- Hợp nhất giao diện mở giữa các mạng truy cập và mạng core khác nhau;

- Đạt được năng lực cao trên giao diện vô tuyến UTRAN hướng downlink.

3G R5 đơn giản hóa cấu trúc mạng cho phép các giao thức truyền tải sử dụng hiệuquả hơn so với 3G R4, IP hóa toàn bộ truyền tải làm đơn giản hóa cấu trúc truyền tải

Về dịch vụ, IMS đóng vai trò chính trong 3G R5 và trong cả những phát triển dịch

IMS là một giải pháp phát triển tách biệt nhưng IMS làm hạ tầng cho phép triểnkhai cung cấp dịch vụ trên nhiều hạ tầng mạng khác nhau Một trong số đó là mạng 3GUMTS

Hình 2.7 Mô hình cung cấp dịch vụ sử dụng giao thức SIP trên IMS

IMS cung cấp một cơ chế nối mạch nối các terminal sử dụng IP Hình I.5, IMSdùng giao thức SIP trên miền PS điều khiển phiên cung cấp các dịch vụ multimedia Qua

IP và qua IMS , người dùng sử dụng terminal IP thiết lập các nối mạch với các Server

Dịch vụ khác nhau để nhận dịch vụ, và đặc biệt, dùng các dịch vụ IP giữa các máy đầucuối.

 Lúc này phát triển dịch vụ 3G là phát triển các ứng dụng Aplication Server trên nền IMS.

- Hoàn thiện IP hóa toàn mạng UMTS;

- Triển khai công nghệ truy cập HSUPA cho WCDMA nhằm nâng khả năng uplinkcho các dịch dùng IP

- Nghiên cứu đa truy nhập và các mạng hoạt động tương tác định hướng hội tụ

2.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000.

Hệ thống thông tin di động thế hệ ba xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn chung IMT 2000.Các tiêu chí chung để xây dựng IMT- 2000 như sau :

 Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2 GHz:

o Đường lên : 1885 – 2025 MHz

o Đường xuống : 2110 – 2200 MHz

 Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại thông tin vô tuyến:

o Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến

o Tương tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông

 Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạchkênh và số liệu chuyển mạch gói

 Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện

 Cung cấp hai mô hình truyền dữ liệu đồng bộ và không đồng bộ

 Có khả năng chuyển vùng toàn cầu

 Có khả năng sử dụng giao thức Internet.

 Hiệu quả sử dụng phổ tần cao hơn các hệ thống đã có

Môi trường hoạt động của IMT- 2000 được chia thành bốn vùng với tốc độ bit Rbphục vụ như sau :

Hình 2 8 Các khu vực dịch vụ của IMT-2000 [3]

 Vùng 1 : trong nhà, ô pico, Rb = 2 Mbps

 Vùng 2 : thành phố, ô micro, Rb = 384 Mbps

 Vùng 3 : ngoại ô, ô macro, Rb = 144 Kbps

 Vùng 4 : toàn cầu, Rb = 9,6 Kbps

Hiện nay hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT- 2000 là :

 WCDMA được xây dựng trên cơ sở cộng tác của Châu Âu và Nhật Bản

vô tuyến UTRAN được nối với mạng lõi qua giao diện Iu Với

o RNC: có chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến và điều khiển NodeB quagiao diện Iub như điều khiển chuyển giao Các RNC giao tiếp với nhauthông qua giao diện Iur

o NodeB: Chức năng chính của node B là thực hiện xử lý trên lớp vật lý củagiao diện vô tuyến như mã hóa kênh, đan xen, trải phổ…Nó cũng thực hiệnphần khai thác và quản lý tài nguyên vô tuyến như điều khiển công suấtvòng trong Về phần chức năng nó giống như trạm gốc của GSM.

 Mạng lõi (CN) thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến cuộc gọi và kết nối

số liệu

Các giao diện trong hệ thống UMTS cung cấp chức năng kết nối, giao tiếp giữa cácphần tử logic trong hệ thống

 Giao diện Uu: là giao diện vô tuyến giữa UE và Node B Đây là giao diện mà qua

đó UE truy cập các phần tử cố định của hệ thống nên nó là giao diện mở quantrọng nhất trong UMTS

 Giao diện Iu: kết nối UTRAN với CN gồm:

o Iu-CS dành cho dữ liệu chuyển mạch kênh

o Iu-PS dành cho dữ liệu chuyển mạch gói

 Giao diện Iur: là giao diện giữa các RNC Là giao diện mở, cho phép chuyển giaomềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất khác nhau

 Giao diện Iub: kết nối một nút B với một RNC Iub được tiêu chuẩn hoá như mộtgiao diện mở hoàn toàn

Hình 2.9 Cấu trúc hệ thống UMTS

2.4.2 Giao diện vô tuyến (Uu)

2.4.2.1 Cấu trúc giao thức Uu

Giao diện vô tuyến hoạt động dựa trên các giao thức

Hình 2.10 Cấu trúc giao thức của hệ thống UMTS

Kiến trúc giao thức của giao diện vô tuyến cho các hệ thống WCDMA bao gồm 3lớp:

 Lớp vật lý: L1 là lớp trực tiếp giao tiếp với UE

 Lớp liên kết dữ liệu: L2 bao gồm 2 lớp nhỏ:

o Lớp điều khiển truy nhập phương tiện (MAC)

o Lớp điều khiển liên kết vô tuyến (RLC) có tác dụng điều khiển phát lại vàmột số chức năng khác

 Lớp mạng: L3 bao gồm 2 lớp con

o Lớp điều khiển tài nguyên vô tuyến (RRC)

o Lớp quản lý di động (MM)

Lớp 3 và RLC được chia làm 2 mặt phẳng

 Mặt phẳng điều khiển C: có chức năng truyền các tín hiệu điều khiển về RNC

 Mặt phẳng người sử dụng U: có chức năng truyền các tín hiệu thuêu bao

Hình 2.11 Cấu trúc đóng gói khung trong hệ thống WCDMA.

a Sử dụng trong giao diên U;

b Sử dụng trong giao diện C

Giao diện vô tuyến được cấu trúc dựa trên ba kênh cơ bản:

o Kênh logic: là các kênh giao tiếp giữa lớp L2/MAC và L2/RLC

o Kênh truyền tải: là các kênh giao tiếp giữa L2/MAC và L1

o Kênh vật lý: là các kênh để giao tiếp giữa UE và lớp vật lý L1

2.4.2.2 Các kênh logic.

Kênh logic gồm 2 nhóm:

 Nhóm kênh điều khiển để truyền thông tin của mặt phẳng điều khiển bao gồm:

o Kênh điều khiển quảng bá (BCCH)

o Kênh điều khiển tìm gọi (PCCH)

o Kênh điều khiển dành riêng (DCCH)

o Kênh điều khiển chung (CCCH)

 Các kênh lưu lượng để truyền thông tin của người sử dụng bao gồm:

o Kênh lưu lượng riêng (DTCH)

o Kênh lưu lượng chung (CTCH)