Nghiên cứu về công nghệ WAP

Nghiên cứu về công nghệ WAP

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm qua, trên thế giới đã trải qua nhiều cuộc cách mạng về công nghệ mang tính chất đột phá đem lại cho con người nhiều lợi ích trong cuộc sống và nói đến nó chúng ta phải nói đến chiếc điện thoại di động Nó giúp chúng ta có thể kết nối mọi người lại với nhau bất kể khoảng cách và giờ đây với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, chiếc điện thoại di động đã và đang đem đến cho con người những tiện ích cực kì to lớn không chỉ là một công cụ nghe gọi mà nó còn giúp người sử dụng tìm kiếm thông tin, hình ảnh, bạn có thể tải xuống những bản nhạc hay những video mà mình yêu thích…Và để có thể làm được những điều đó cũng rất đơn giản chiếc điện thoại di động của bạn chỉ cần hỗ trợ WAP Vậy WAP là gì

và tại sao điện thoại lại cần WAP mới có thể giúp bạn làm những việc đó

Đồ án này sẽ nghiên cứu về công nghệ WAP ở khía cạnh viễn thông, khía cạnh của những người đã xây dựng lên WAP, đưa bạn đến với internet mà chỉ thông qua một chiếc điện thoại di động bé nhỏ

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Trịnh Thị Hà đã rất nhiệt tình chỉ bảo

và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án.Trong quá trình thực hiện đồ án

em còn nhiều bỡ ngỡ, do chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên không tránh khỏi những sai sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô giáo để em

có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp và nhiệm vụ học tập tại trường

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG1.1 Lịch sử phát triển của thông tin di động

Trong quá trình phát triển của xã hội loài người, thông tin liên lạc luôn là nhu cầu cần thiết và đóng một vai trò quan trọng trong đời sống xã hội Để đáp ứng nhu cầu này, khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực thông tin đã đưa ra nhiều hình thức liên lạc ngày càng tiện nghi hơn, chất lượng tốt hơn

Khi các ngành thông tin quảng bá bằng vô tuyến phát triển thì ý tưởng về thiết

bị điện thoại vô tuyến ra đời và cũng là tiền thân của mạng thông tin di động sau này Năm 1946, mạng điện thoại vô tuyến đầu tiên được thử nghiệm tại ST Louis,bang Missouri của Mỹ Sau những năm 50, việc phát minh ra chất bán dẫn cũng ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực thông tin di động Ứng dụng các linh kiện bán dẫn vào thông tin di động đã cải thiện một số nhược điểm mà trước đây chưa làm được Thuật ngữ thông tin di động tế bào ra đời vào những năm 70, khi kết hợp được các vùng phủ sóng riêng lẻ thành công, đã giải được bài toán khó về dung lượng

Giai đoạn này gọi là hệ thống di động tương tự thế hệ đầu tiên (1G) với dải tầng hẹp, tất cả các hệ thống 1G sử dụng điều chế tần số FM cho đàm thoại, điều chế khoá dịch tần FSK (Frequency Shift Keying) cho tín hiệu và kỹ thuật truy cập được

sử dụng là FDMA (Frequency Division Multiple Access)

Thế hệ thứ 2 (2G) được phổ biến trong suốt thập niên 90 Sự phát triển công nghệ thông tin di động thế hệ thứ hai cùng các tiện ích của nó đã làm bùng nổ lượng thuê bao di động trên toàn cầu Đây là thời kỳ chuyển đổi từ các công nghệ analog sang digital Giai đoạn này có các hệ thống thông tin di động số như: GSM-900MHZ (Global System for Mobile), DCS-1800MHZ (Digital Cordless System), PDC - 1900Mhz (Personal Digital Cellular), IS-54 và IS-95 (Interior Standard) Trong đó GSM là tiền thân của hai hệ thống DCS, PDC Các hệ thống sử dụng kỹ thuật TDMA (Time Division Multiple Access)ngoại trừ IS-95 sử dụng kỹ thuật CDMA (Code Division Multiple Access) Thế hệ 2G có khả năng cung cấp dịch vụ

đa dạng, các tiện ích hỗ trợ cho công nghệ thông tin, cho phép thuê bao thực hiện

quá trình chuyển vùng quốc tế tạo khả năng giữ liên lạc trong một diện rộng khi họ

di chuyển từ quốc gia này sang quốc gia khác

Thế hệ thứ ba (3G), từ năm 1992 Hội nghị thế giới truyền thông dành cho truyền thông một số dải tần cho hệ thống di động 3G: phổ rộng 230MHz trong dải tần 2GHz, trong đó 60MHz được dành cho liên lạc vệ tinh Sau đó Liên Hiệp Quốc

Tế Truyền Thông (UIT) chủ trương một hệ thống di động quốc tế toàn cầu với dự

án IMT-2000 sử dụng trong các dải 1885-2025MHz và 2110- 2200MHz

Thế hệ 3G gồm có các kỹ thuật: W-CDMA (Wide band CDMA) kiểu FDD và TD-CDMA (Time Division CDMA) kiểu TDD Mục tiêu của IMT-2000 là giúp cho các thuê bao liên lạc với nhau và sử dụng các dịch vụ đa truyền thông trên phạm vi thế giới, với lưu lượng bit đi từ 144Kbit/s trong vùng rộng và lên đến 2Mbps trong vùng địa phương Dịch vụ bắt đầu vào năm 2001- 2002

Ở nước ta, mạng thông tin di động đầu tiên ra đời vào năm 1992 với khoảng 5.000 thuê bao Hai nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động lớn là Mobifone (VMS)

ra đời năm 1993 – liên doanh giữa công ty bưu chính viễn thông VN (VNPT) và tập đoàn COMVIK (Thuỵ Điển ) và Vinafone của trung tâm dịch vụ viễn thông (GPC) thuộc VNPT ra đời năm 1996.Đến năm 2002 Sfone của tập đoàn TELECOM của Hàn Quốc và tháng 6/2004 Viettell của công Ty Viễn Thông Quân Đội cùng bước vào cuộc Cuộc chạy đua của các nhà khai thác làm cho giá cước giảm xuống và các dịch vụ càng đa dạng

1.2 Quá trình phát triển từ GSM lên 3G

Để đảm bảo đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh đồng thời đảm bảo tính kinh tế, tính hệ thống, thông tin di động thế hệ hai sẽ được chuyển đổi từng bước sang thế hệ ba Tổng quát quá trình chuyển đổi này như hình vẽ:

GSM HSCSD GPRS EDGE W-CDMA

Hình 1.1: Lộ trình phát triển từ GSM đến 3G W-CDMA

Giai đoạn đầu của quá trình phát triển GSM là phải đảm bảo dịch vụ số liệu tốt hơn Tồn tại hai chế độ dịch vụ số liệu trong cùng một mạng là chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switching) và chuyển mạch gói (PS: Packet Switching) như sau:

* Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch kênh đảm bảo:

- Dịch vụ bản tin ngắn (SMS :Short Message Service)

- Số liệu dị bộ cho tốc độ 14,4 kbps

- Fax băng tiếng cho tốc độ 14,4 kbps

* Các dịch vụ số liệu chuyển mạch gói đảm bảo:

Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD

Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD là một dịch vụ cho phép tăng tốc

độ dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh hiện nay 9,6 kbps (hay cải tiến 14,4kbps) của GSM Để tăng tốc độ số liệu người sử dụng có thể được cấp nhiều khe thời gian một lúc hơn Có thể kết hợp linh hoạt từ 1 đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ số liệu cực đại là 64kbps cho một người sử dụng Giao diện vô tuyến của HSCSD thậm chí còn hỗ trợ tốc độ lên đến 8x14.4 kbps và như vậy có thể đạt được tốc độ trên 100 kbps

Một tính năng đặc biệt của HSCSD là nó hỗ trợ cả kết nối đối xứng và không đối xứng (như hình 1.2) Từ hình 1.2 ta thấy ở chế độ HSCSD đối xứng, số khe phát

từ BTS đến MS bằng số khe thời gian theo chiều ngược lại Ở chế độ bất đối xứng,

số khe theo đường xuống lớn hơn số khe của đường lên Chế độ phát không đối xứng được sử dụng khi người dùng muốn truy nhập mạng internet, thông thường dữ liệu tải về lớn hơn rất nhiều dữ liệu đưa lên mạng

Hình 1.2: Biểu đồ thời gian cho HSCSD đối xứng và không đối xứng.

Dịch vụ gói vô tuyến chung GPRS.

Gf Gn

Gd

A

D

C E

Báo hiệu

Báo hiệu và lưu lượng

Hỡnh 1.3: Cấu trỳc mạng GPRS.

EIR: Equipment Identity Register

HLR: Home Location Register

SMS: Short Message Sevice

SGSN: Serving GPRS Support Node

GGSN: Gateway GPRS Support Node

MT: Mobile Terminal

TE: Terminal Equipment

PLMN: Public Land Mobile Network

PDN: Public Data Network

BSS: Base Station System

IWMSC: InterWorking MSC

GMSC: Geteway Mobile Services Switching Center

Dịch vụ GPRS hỗ trợ dịch vụ số liệu gúi tốc độ cao cho GSM GPRS khỏc với HSCSD ở chỗ là nhiều người sử dụng cú thể dựng chung một tài nguyờn vụ tuyến vỡ thế hiệu suất sử dụng tài nguyờn vụ tuyến sẽ rất cao Một MS ở chế độ GPRS chỉ dành được tài nguyờn vụ tuyến khi nú thực sự cú dữ liệu cần phỏt và ở thời điểm khỏc, người sử dụng khỏc cú thể sử dụng chung tài nguyờn vụ tuyến này Nhờ vậy

băng tần được sử dụng rất hiệu quả Cấu trúc của một mạng GPRS như trên hình 1.3.

Một người sử dụng GPRS có thể sử dụng đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ trên 100 kbps Tuy nhiên đây chỉ là tốc độ đỉnh và nếu đồng thời có nhiều người sử dụng dịch vụ thì tốc độ sẽ thấp hơn nhiều

Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM (EDGE)

Nói chung cấu trúc EDGE giống như GPRS tuy nhiên ở đây sử dụng kỹ thuật điều chế nhiều trạng thái hơn (8-PSK) vì thế nâng cao được tốc độ truyền dẫn Nó cho phép truyền dữ liệu với tốc độ có thể lên đến 384 kbit/s cho người dùng cố định hoặc di chuyển chậm và 144kbit/s cho người dùng di chuyển tốc độ cao

Công nghệ vô tuyến di động 3G tốc độ cao (3G W-CDMA)

Đặc điểm nổi bật so với 2 thế hệ trước là:

- Truy cập internet tốc độ cao

- Truyền video tốc độ lên đến 2Mbps

1.3 Các kỹ thuật đa truy nhập

Có 4 kỹ thuật đa truy cập cơ bản sau đây:

1.3.1 Đa truy cập theo phân chia tần số FDMA (Frequency Division Multiple

Access)

Trong hệ thống vô tuyến truyền thông, mỗi một dải tần số được sử dụng cho những mục đích nhất định Dải tần số này được chia thành dải tần số nhỏ hơn,và dải tần số nhỏ này được đưa vào sử dụng ở các thiết bị Tùy thuộc vào nhu cầu, mà các trạm phát sóng (nơi tạo, nhận và truyền đi các tần số) sử dụng tần số phù hợp cho các thiết bị đầu cuối để truyền nhận Cách phân chia tần số để sử dụng như vậy gọi

là “Đa truy cập phân chia theo tần số” (FDMA ) Trong hệ thống FDMA, có một thiết bị trung tâm để phân chia các dải tần (hoặc tần số ) đến các thiết bị đầu cuối khác nhau, dựa trên nhu sử dụng cầu của chúng

Lấy ví dụ trong hệ thống truyền thông di động Hệ thống bao gồm một số trạm phát Như đã nêu trong hình 1.4, trạm phát sử dụng một dải tần số (ở đây, f1 đến f4 ) Cả bốn tần số này sẵn sàng được sử dụng cho các thiết bị di động ở gần xung quanh trạm phát Các tần số sẽ được phân chia theo nhu cầu sử dụng Các thiết bị di

động A sẽ được cấp phát tần số f1, rồi tiếp theo đó thiết bị di động B sễ được cấp phát tần số f2.

Ở FDMA, các dải tần số được chia thành những dải tần nhỏ hơn, và dải tần này sẵn sàng cho một số lượng nhất định các thiết bị vô tuyến sử dụng, căn cứ vào nhu cầu Máy phát trung tâm sẽ cấp phát các dải tần số cho các thiết bị khác nhau dựa vào các yêu cầu thực tế từ thiết bị Để bảo đảm rằng không có chồng chéo băng tần trong truyền & nhận giữa các thiết bị khác nhau sử dụng dải tần số liền kề,các dải tần này phải được quy định cụ thể Việc tạo ra một khoảng cách nhỏ giữa hai dải tần liền kề được xem là một cách

Hình 1.4 Đa truy cập phân chia theo tần số

Theo kỹ thật này, mỗi một người sử dụng trong một tế bào (cell) được phân chia một dải tần số (băng tần) nhất định, các băng tần của những người sử dụng khác nhau sẽ không trùng nhau (non-overlap)

Người sử dụng gửi và nhận tín hiệu trong băng tần mình được phân chia và tất

cả mọi người trong mạng đều gửi/nhận tín hiệu đồng thời Vì rằng mỗi người sử dụng truyền và nhận tín hiệu trong băng tần của mình cho nên những người sử dụng trong một tế bào (cell) không gây nhiễu cho nhau (lý tưởng) Tuy nhiên, do yêu cầu cần có một số lượng lớn người sử dụng trong mạng, các băng tần sẽ được sử dụng

lại ở các tế bào khác Chính vì vậy có thể có những người sử dụng ở tế bào A gây nhiễu cho một người sử dụng ở tế bào B gần đó do hai người sử dụng này dùng chung một băng tần Nhiễu này gọi là nhiễu đồng kênh (co-channel interference).FDMA được dùng trong nhiều hệ thống vô tuyến Hệ thống truyền thông di động và hệ thống truyền thông vệ tinh đang sử dụng kỹ thuật truyền thông này.

 Ưu điểm

- Băng thông của mỗi kênh tương đối hẹp lên hạn chế được fading chọn lọc tần số

- Các tính toán cho hệ thống sử dụng FDMA khá đơn giản

- Việc đồng bộ là tương đối đơn giản

 Nhược điểm

- Mỗi user chỉ được cấp cho một khoảng tần số nhất định lên bit tối đa trên một kênh là cố định và do đó, hệ thống FDMA không thích hợp với truyền dẫn số

- Cần phải có khoảng băng tần bảo vệ để giảm thiểu xuyên nhiễu kênh và để

có thể sử dụng bộ lọc lọc lấy khoảng tần số mong muốn

và do đó tám thiết bị đi động sử dụng cùng một tần số, truyền thông trong các khoảng thời gian khác nhau

Hình 1.5 minh họa khái niệm này của TDMA Một thiết bị A truyền nhận trong rảnh thời gian 1 và sử dụng tần số là f1 Thiết bị B cũng truyền và sử dụng tần số là f1 nhưng trong một khoảng thời gian khác Các khoảng thời gian mà các thiết bị sử dụng được phân chia, cấp phát bởi các trạm thu phát

Hình 1.5 Đa truy cập phân chia theo thời gian.

Trong các hệ thống TDMA, các khe thời gian có thể cố định hoặc thay đổi Trong hệ thống TDMA có khoảng thời gian cố định, mỗi trạm được cấp các khoảng thời gian cố định (khoảng thời gian 1 cho trạm A, khoảng thơi gian 2 cho trạm B, vv) Điều này dẫn đến một thiết kế hệ thống đơn giản, nhưng bất lợi là nếu một trạm không có dữ liệu để truyền, thì khoảng thời gian trống ra là lãng phí Trong hệ thống TDMA có khoảng thời gian thay đổi, mỗi trạm được giao các khoảng thời gian sao cho phù hợp với các yêu cầu từ thiết bị kết nối gởi về Điều này dẫn đến một hệ thống phức tạp hơn, nhưng các kênh được sử dụng hiệu quả

Một vấn đề quan trọng trong hệ thống TDMA là đồng bộ hóa: mỗi trạm cần biết chính xác khi nó có thể bắt đầu truyền trong các khoảng thời gian Rất dễ dàng để nói với thiết bị A rằng nó phải truyền trong khoảng thời gian 1, nhưng làm thế nào

để thiết bị A biết chính xác khi nào khoảng thời gian 1 bắt đầu? Nếu nó bắt đầu truyền nhưng sớm hơn thời điểm mà khoảng thời gian 1 bắt đầu, thì dữ liệu sẽ va chạm với các dữ liệu trong khoảng thời gian 0 Nếu nó bắt đầu truyền nhưng chậm hơn thời điểm mà khoảng thời gian 1 bắt đầu, các dữ liệu sẽ va chạm với các dữ liệu trong khoảng thời gian 2 Sự phức tạp của TDMA nằm ở việc đồng bộ hóa Đồng

bộ hóa được thực hiện bởi các trạm thu phát trung tâm gửi một mẫu bit (101010101

… mô hình), và tất cả các trạm sử dụng mô hình này để đồng bộ hóa đồng hồ bit của họ

Trong TDMA, một dải tần số duy nhất được sử dụng bởi một số thiết bị đầu cuối Mỗi thiết bị đầu cuối được chỉ định một khoảng thời gian nhỏ mà trong khoảng thời gian đó nó có thể truyền tải Việc cấp phát khoảng thời gian có thể được cố định, hoặc cấp phát động – các khoảng thời giain được chỉ định chỉ khi thiết bị có dữ liệu để truyền tải

Đồng bộ hóa là một vấn đề chính trong các hệ thống TDMA Để đảm bảo rằng các thiết bị chỉ truyền trong các khoảng thời gian của nó, việc định thời rất nghiêm ngặt và phải được tuân theo Các trạm trung tâm sẽ gửi một mẫu bit cho tất cả các thiết bị để tất cả các thiết bị này đồng bộ hóa đồng hồ của thiết bị và trạm trung tâm.Trong hệ thống TDMA có khoảng thời gian cố định, các khoảng thời gian được cấp phát mỗi thiết bị là vĩnh viễn Kết quả hệ thống rất đơn giản, nhưng các khoảng thời gian là lãng phí nếu thiết bị đầu cuối không có dữ liệu để truyền tải Mặt khác, Trong hệ thống TDMA có khoảng thời gian thay đổi, khoảng thời gian được chỉ định bởi một trạm trung tâm dựa trên các yêu cầu của thiết bị gởi về Do đó, một khe cắm tín hiệu riêng biệt là việc làm cần thiết để chuyển các yêu cầu giữa các khe cắm Trong các hệ thống thông tin di động, hệ thống TDMA có khoảng thời gian thay đổi được sử dụng

 Ưu điểm

- Thích hợp với truyền dẫn số do có thể linh động tốc độ bit cho các kênh

- Không cần khoảng băng tần bảo vệ lên tiết kiệm được băng tần

- Bị ảnh hưởng bởi nhiễu đa đường

1.3.3 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access)

Đây là một cách truy cập khác hẳn hai cách trên Theo cách này, tất cả mọi người sử dụng trong một tế bào cùng truyền/nhận thông tin một lúc và trên cùng một băng tần số Do vậy vấn đề nhiễu lẫn nhau giữa những người sử dụng trong cùng một tế bào, giữa những người sử dụng ở các tế bào cạnh nhau (do việc sử dụng lại tần số ở các tế bào cạnh nhau) là một vấn đề lớn nhất trong cách truy cập CDMA này.

Để khắc phục vấn đề này, mỗi người sử dụng trong một tế bào sẽ được gán một

mã (code) đặc biệt và không có hai người sử dụng nào trong cùng một tế bào có cùng một mã (có nghĩa là mỗi người có một mã riêng biệt) Máy thu sẽ căn cứ vào

mã của mỗi người sử dụng để khử bớt (không thể khử hết) nhiễu của những người

sử dụng khác trong cùng một tế bào và khôi phục tín hiệu của người đó Trong kỹ thật này có nhiễu trong tế bào (intra-cell interference) và nhiễu giữa các tế bào (inter-cell interference)

Hình 1.6 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA

 Ưu điểm

- Sử dụng hiệu quả của băng tần

- Về mặt lý thuyết, hệ thống sử dụng CDMA không giới hạn số lượng user

sử dụng

- Giảm được ảnh hưởng của nhiễu đa đường

- Tính bảo mật cao do người ngoài rất khó xác định được quy luật của chuỗi

mã sử dụng, do đó khó khôi phục được tín hiệu thu được

 Nhược điểm

- Chất lượng thông tin giảm khi số user tăng

- Bị ảnh hưởng của hiện tượng gần – xa, do đó cần phải áp dụng kỹ thuật điều khiển công suất 1 cách chính xác

- Cần phải có sự đồng bộ mã trải phổ chính xác để thu đúng tín hiệu

1.3.4 Đa truy cập phân chia theo không gian SDMA (Space Division Multiple

Access)

Bởi vì tần số vô tuyến là một nguồn tài nguyên tự nhiên, chúng ta cần phải sử dụng nó sao cho hiệu quả nhất Cùng một tần số nhưng được sử dụng ở các khu vực khác nhau, nó được gọi là đa truy cập phân chia theo không gian (SDMA) Một lần nữa, hãy xem xét hệ thống thông tin liên lạc di động Các trạm phát chuẩn chỉ được cấp phát một vài tần số Cũng tần số vừa được cấp phát đó có thể được cấp lại ở một khu vực khác, miễn sao có một khoảng cách phù hợp giữa hai vùng đó

Như trình bày trong Hình 1.7, khu vực được bao phủ bởi một hệ thống thông tin

di động có thể được phân chia thành các khu vực nhỏ được gọi là “cells” Những khu vực này (cells) được biểu diễn như hình sáu cạnh (giống tổ ong) Trong mỗi khu vực (cells) này, sẽ có các trạm thu phát dựa vào các dải băng tần được cấp Tần

số của khu vực (cells) A(1) có thể dùng lại và được đưa vào khu vực (cells) A(2) Chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết hơn về SDMA khi chúng ta thảo luận về truyền thông di động trong chương ”Cấu trúc hệ thống truyền thông di động“

Hình 1.7: Đa truy cập phân chia theo không gian.

Trong SDMA, vùng hoạt động được chia thành các khu vực nhỏ được gọi là

“cells” và mỗi khu vực này (cells) được chỉ định tần số nào đó Hai khu vực nhỏ (cells) này có thể sử dụng cùng một dải tần số, với điều kiện là hai khu vực nhỏ này được chia tách bởi một khoảng cách phù hợp và được gọi dùng lại khoảng cách SDMA được dùng trong hệ thống thông tin liên lạc di động

Thế mạnh của SDMA là khả năng dùng lại của dải tần số Dải tần số được cấp phát cho một khu vực nhỏ (cells) có thể được cấp phát lại cho một khu vực nhỏ (cells) khác, với điều kiện là có khoảng cách phù hợp giữa hai khu vực đó để tránh

giao thoa Khoảng cách tối thiểu này được gọi là khoảng cách dùng lại (reuse

distance).

1.4 Tìm hiểu về mạng di động thế hệ thứ 3

1.4.1 Tại sao lại xuất hiện 3G

Với yêu cầu ngày càng cao về tốc độ truy cập internet và truyền dữ liệu thế hệ mạng 2G đã không thể đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng Vì vậy, mạng di động thế hệ thứ 3 đã ra đời với tên gọi là 3G

Công nghệ 3G ra đời với khả năng cung ứng truyền thông gói tốc độ cao nhằm triển khai các dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên mạng di động Mạng 3G bao gồm:

- Mạng UMTS sử dụng kỹ thuật WCDMA được chuẩn hóa 3GPP

- Mạng CDMA 2000 chuẩn hóa bởi 3GPP2

- Mạng TD-SCDMA được phát triển ở Trung Quốc

- Mạng FOMA được phát triển ở Nhật bởi NTT DoCoMo cuối năm 2001, dùng kỹ thuật WCDMA

1.4.2 Sức hút của tính kinh tế 3G

3G có đem lại tính kinh tế cao, tại sao ? Bởi vì 3G cho phép công suất dữ liệu

và thoại cao hơn với cùng một khối lượng phổ song, cũng với những cải thiện trong chi phí vận hành Ngay cả trong các trường hợp mà ở đó GSM/GPRS/EDGE không chuyển sang 3G trong thời gian 10 năm CDMA 2000 vẫn có thể đạt 12% có lợi hơn trong một mức tăng trưởng thuê bao khiêm tốn và viễn cảnh tính theo phút sử dụng Và, khi viễn cảnh tính theo phút sử dụng tăng trưởng thuê bao tăng lên, mức

hiệu quả so với chi phí của CDMA 2000 lại càng nổi bật hơn – với mức tiết kiệm chi phí từ 18% đến 23%.

Các công nghệ 3G ở tần số thấp (450 và 850 MHz) thậm chí còn hấp dẫn hơn khi xét đến chi phí ngày càng giảm Ở những tần số này, các trạm cơ sở có thể truyền tín hiệu song đi xa hơn và độ phủ song được cải thiện cả ở bên trong lẫn bên ngoài Điều này có nghĩa rằng người ta cần ít trạm gốc hơn mà vẫn có được tầm phủ sóng mong muốn, và điều này có nghĩa là nhà khai thác chỉ cần một mức đầu tư cơ bản thấp

Các nhà mạng 3G CDMA 2000 và WCDMA có khả năng đem lại các dịch vụ

dữ liệu băng rộng, thoại và đa truyền thông mới mẻ và sinh nhiều thu nhập mà đồng thời cũng đem lại tính kinh tế ưu việt cho vòng đời của mạng lưới Ngày nay nhiều chuyên gia viễn thông cho rằng, đồng tiền khôn là được đặt vào 3G

1.4.3 Kiến trúc chung của một hệ thống thông tin 3G

Mạng thông tin di động 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM Trên đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói Hình 1.8 dưới đây cho thấy ví dụ về một kiến trúc tổng quát của thông tin di động 3G kết hợp cả CS và PS trong mạng lõi

Hình 1.8: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PSRAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến

BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc.

BSC: Base Station Controller: bộ điểu khiển trạm gốc

RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc

CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh

PS: Packet Switch: chuyển mạch gói

SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin

Server: máy chủ

PSTS: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

PLMT: Public Land Mobile Network: mạng di động công cộng mặt đất

Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện bằng một nhóm các đơn vị chức năng logic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng này được đặt vào các thiết bị và các nút vật lý Chẳng hạn có thể thực hiện chức năng chuyển mạch kênh (MSC/GMSC) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong một nút duy nhất để được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn các kiểu phương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn

3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thông tin

di động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ

đa truy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy nhập vô tuyến mặt đất của UMTS) Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập TDMA được gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến dựa trên công nghệ RDGE của GSM)

1.4.4 Công nghệ 3G ở Việt Nam

Chuẩn 3G mà Bộ Thông tin và Truyền thông Việt Nam đã cấp phép chính là WCDMA ở băng tần 2100 MHz Công nghệ này hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập Internet, hội thảo có hình…WCDMA nằm trong dải tần 1920MHz – 1980 MHz, 2110MHz –

2170 MHz…Đây là sự lựa chọn đúng đắn bởi theo sự phân tích ở trên ta thấy rằng ở băng tần đã được cấp phép (1900MHz - 2200 MHz cho mạng 3G ở Việt Nam hiện tại mới chỉ có công nghệ WCDMA là sẵn sang Các công nghệ khác, kể cả

CDMA2000 – 1x EV-DO là chưa sẵn sang ở đoạn băng tần này vào thời điểm hiện nay.

* Công nghệ W-CDMA có các đặc tính cơ sở sau:

- Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5MHz

- Lớp vật lý linh hoạt để tích hợp tất cả các tốc độ trên một sóng mang

- Tái sử dụng bằng 1

* Ngoài ra công nghệ này có các tính năng tăng cường sau:

- Phân tập phát

- Ăng ten thích ứng

- Hỗ trợ các cấu trúc thu tiên tiến

W-CDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất trước hết nhờ tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau, đặc biệt là các dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình Nhược điểm của W- CDMA là hệ thống không cấp phép trong băng tần TDD với phát thu liên tục, công nghệ W- CDMA không tạo điểu kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các phương tiện làm việc như máy điện thoại không dây

Ưu điểm của công nghệ này là hỗ trợ nhiều mức độ khác nhau: 144Kbps khi di chuyển nhanh, 384Kbps khi đi bộ (ngoài trời) và cao nhất là 2Mbps khi không di chuyển (trong nhà) Với tốc độ cao, W- CDMA có khả năng hỗ trợ các dịch vụ băng rộng như truy cập Internet tốc độ cao, xem phim, nghe nhạc với chất lượng không thua kém kết nối trong mạng có dây W- CDMA nằm trong dải tần 1920MHz –

1980 MHz, 2110MHz – 2170MHz

1.5 Ứng dụng của giao thức WAP trong di động

Công nghệ WAP đang là công nghệ chuẩn chủ đạo cho các ứng dụng trên các thiết bị không dây như điện thoại di động Một số ứng dụng WAP điển hình đang được áp dụng: đặt vé; kiểm tra email; xem dự báo thời tiết, tỉ giá, giá cổ phiếu; xem kết quả bóng đá; tra cứu danh bạ điện thoại…

Để tìm hiểu kỹ hơn về WAP trong di động mời thầy cô và các bạn cùng theo dõi trong chương II

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ WAP2.1 Kiến trúc WAP

2.2.1 WAP là gì?

WAP là viết tắt của Wireless Application Protocol – Giao thức ứng dụng không

dây.

- Application: Một chương trình máy tính, hoặc một đơn vị của phần mềm

máy tính được thiết kế để làm một nhiệm vụ xác định

- Wireless: Không có, hoặc không cần thiết phải có dây, liên quan mạt thiết

đến truyền dẫn vô tuyến

- Protocol: Một tập các quy tắc kỹ thuật về thông tin làm thế nào để truyền

và nhận giữa các máy tính hay thiết bị

WAP là một tập hợp các quy tắc cho việc truyền và nhận dữ liệu giữa các ứng dụng máy tính thông qua các thiết bị không dây như điện thoại di động

Như vậy WAP không đơn thuần là một giao thức đơn lẻ Nó là một tập hợp của các giao thức và các chỉ tiêu kỹ thuật mà bao gồm mọi thứ từ làm thế nào các thiết

bị WAP và các tác nhân người dùng có thể làm việc đến việc làm thế nào để các giao thức vận chuyển tương tác với các vật mang chúng

WAP là một công nghệ được chuẩn hoá cho các nền tảng ngang hàng, tính toán

phân bố, rất giống với sự kết hợp trong Internet của Hypertext Markup Language -

HTML và Hypertext Transfer Protocol – HTTP Ngoại trừ nó bao gồm một số đặc

trưng sống còn: tối ưu hoá cho khả năng hiển thị thấp, bộ nhớ thấp, băng thông thấp như các PDA, điện thoại di động … Thành tựu chính của WAP là nó đã khắc phục được các nhược điểm của các thiết bị cầm tay:

* Màn hình hiển thị nhỏ

- Không có một bộ nhớ đủ lớn để có thể chạy các ứng dụng ở bất kỳ kích cỡ nào

- Có băng thông hạn chế ở 14.4Kbps

Tất cả các đặc điểm đó có thể thay đổi bất cứ lúc nào Tuy nhiên hiện tại chúng gây khó khăn cho các nhà phát triển WAP

Hình 1.9: Mô hình InternetWAP cho phép các thiết bị không dây xem được các trang xác định đã thiết kế

từ Internet, sử dụng chỉ đơn thuần văn bản phẳng hoặc có sử dụng thêm các hình ảnh đơn giản Mã lập trình WAP được thiết kế rõ ràng và ngắn gọn cho các trình duyệt siêu nhỏ (mini-browser) được sử dụng trong các thiết bị WAP Các trang tự chúng phải nhỏ bởi vì tốc độ dữ liệu trên điện thoại di động là giới hạn, nhỏ hơn nhiều so với một modem gia đình Hơn nữa các thiết bị WAP có màn hình hiển thị khác nhau về hình thể và kích cỡ Vì vậy các trang giống nhau có thể xem rất khác nhau phụ thuộc các thiết bị mà bạn sử dụng, hoàn toàn độc lập với phiên bản của mini-browser được sử dụng trên điện thoại đó

Hình 2.0: Mô hình mạng không dâyCông nghệ WAP là công nghệ kết hợp giữa Internet và mạng không dây, cho kiến trúc mạng kết hợp như hình vẽ

Hình 2.1: Mô hình kết hợp Internet/mạng không dây

* Các khách hàng có thể tin tưởng WAP ở các đặc điểm:

- Khả chuyển

- Dễ sử dụng

- Có thể truy cập đến các dịch vụ phong phú và đa dạng trên thương trường

- Dịch vụ có thể cá nhân hoá

- Truy nhập nhanh, thuận tiện, hiệu quả tới các dịch vụ

- Các thiết bị WAP là có sẵn trong nhiều dạng khác nhau (ĐTDĐ, PDA,…)

2.2.1 Mô hình về WAP

2.2.1.1 Mô hình World-Wide Web

Kiến trúc World -Wide Web (WWW) cung cấp một sự linh hoạt cùng mô hình lập trình mạnh (Hình 2.2) Các ứng dụng và nội dung được biểu diễn dưới dạng dữ liệu chuẩn , và được duyệt bởi các ứng dụng được biết đến như là trình duyệt web

(web browsers) Web browser là một ứng dụng trong mạng, nó gửi các yêu

cầu (request) cho những đối tượng dữ liệu đã được định danh đến network server

và network server trả lời bằng dữ liệu đã được mã hóa dưới dạng các định dạng chuẩn

Hình 2.2: Mô hình World-Wide -WebWWW chuẩn chỉ rõ nhiều kỹ thuật cần thiết để xây dựng một môi trường ứng dụng tổng quát, bao gồm:

- Mô hình tên chuẩn - Tất cả server và content trên www được định danh

với một Internet-standard là Unifor.

- Loại content – Tất cả content trên WWW được phân loại rõ ràng cho phép web browser xử lý chính xác content dựa trên dạng của nó

- Các chuẩn định dạng content – Tất cả web browsers hỗ trợ một tập các chuẩn

định dạng content Nó bao gồm: HyperText Markup Language (HTML), ngôn ngữ script [ECMAScript, JavaScript], và các định dạng khác.

- Các giao thức chuẩn – Các giao thức chuẩn trong mạng cho phép web browser giao tiếp với bất kỳ web server nào Giao thức được sử dụng phổ biến trên WWW là HyperText Transport Protocol (HTTP)

Cấu trúc cơ bản này cho phép các user dễ dàng có được lượng lớn các ứng dụng third - party và dịch vụ Nó cũng cho phép nguời ứng dụng dễ dàng tạo các ứng dụng và dịch vụ cho việc giao tiếp của các khách hàng

2.2.1.2 Mô hình WAP

Mô hình WAP (Hình 2.3) là mô hình WWW với một vài cải tiến Kế thừa từ

mô hình WWW cung cấp một số lợi ích cho người phát triển ứng dụng, bao gồm một mô hình lập trình quen thuộc, một kiến trúc đã đựơc chứng thực, và khả năng của các công cụ đã tồn tại (Web servers, XML tools, ) Tối ưu và mở rộng để thỏa mãn những đặc điểm của của môi trường không dây Các chuẩn đã được thông qua hoặc đã được sử dụng là điểm bắt đầu cho kỹ thuật WAP

Những cải tiến quan trọng nhất mà của mô hình WAP:

- Push

- Telephony Support (WTA)

Hình 2.3: Mô hình WAP

Kỹ thuật request-response kinh điển được đề cập phổ biến là pull trái ngược với cơ chế push

Nội dung và các ứng dụng WAP được định nghĩa trong một tập các định dạng nội dung nổi tiếng trên cơ sở các định dạng nội dung WWW đã thân thuộc Nội dung được truyền tải sử dụng một tập chuẩn các giao thức truyền thông trên cơ sở

các giao thức truyền thông WWW WAP microbrowser trong là một chuẩn tương

tự như web browser

WAP xây dựng một tập các chuẩn để truyền thông giữa các mobile terminal và network server, bao gồm:

- Mô hình tên chuẩn - WWW- chuẩn URL được sử dụng để định dạng WAP content trên origin server WWW- chuẩn URL được sử dụng để định dạng local resource trên một device, gọi các chức năng điều khiển

- Loại content - Tất cả các WAP content được phân loại rõ ràng , cho phép WAP user agent xử lý chính xác content dựa trên dạng của nó

- Các chuẩn định dạng content – Các định dạng WAP content dựa trên kỹ thuật WWW và bao gồm việc hiển thị tỉ giá, thông tin về lịch biểu, ảnh,…

- Các giao thức truyền thông chuẩn – các giao thức này cho phép truyền thông giữa mobile terminal và web server

Dạng của WAP content và các giao thức đã được tối ưu hoá đối với các thiết bị cầm tay không dây

2.2.1.3 Mô hình tham chiếu WAP

Hình 2.4 là mô hình tham chiếu WAP trong đó các thực thể quản lý lớp điều khiển việc khởi tạo giao thức, cấu hình và các điều kiện lỗi (giống như mất kết nối của các trạm do các di động đi ra ngoài vùng phủ sóng) mà không được điều khiển bởi chính giao thức

Hình 2.4: Mô hình tham chiếu WAP

2.3 Các lớp của giao thức WAP

2.3.1.1 Nhiệm vụ của WDP

Tầng WDP hoạt động trên dữ liệu có khả năng dịch vụ bearer hỗ trợ bởi nhiều loại mạng khác nhau Như một datagram dịch vụ nói chung, WDP cung cấp một dịch vụ phù hợp tới giao thức tầng cao hơn của WAP và giao tiếp trong suốt trên một trong số những dịch vụ bearer

WDP hỗ trợ một vài giao tiếp đồng thời ví dụ trong trường hợp từ một tầng cao hơn với một tầng dịch vụ nằm dưới Cổng số xác định sự tồn tại của các tầng cao hơn trên WDP Nó có thể là một giao thức tầng khác như WTP (Wireless Transaction Protocol) hoặc WSP (Wireless Session Protocol) hoặc một ứng dụng như thư điện tử Bằng cách sử dụng lại các phần tử của các tầng phía dưới, WDP có

thể được bổ xung để hỗ trợ nhiều tầng và đã tối thiểu cho những thao tác hiệu quả trong vòng tài nguyên hạn hẹp của một thiết bị di động.

Hình dưới đưa ra một mô hình của kiến trúc giao thức của WAP và cách mà WDP phù hợp với kiến trúc đó:

Hình 2.5: Kiến trúc chung của WDPTrong hình 2.5 ở trên, vùng tối là những tầng của giao thức mà đặc tả WDP có thể áp dụng một cách rõ rang cụ thể Ở các thiết bị di động, WDP cung cấp những phần tử WDP phổ biến được đưa ra bởi tầng có nhãn WDP Tầng thích nghi khác là tầng của giao thức WDP mà sắp đặt chức năng của giao thức WDP trực tiếp với mỗi bên riêng biệt Tầng thích nghi là khác nhau đối với mỗi bên phù hợp với khả năng riêng biệt cũng như tính năng của mỗi bên dịch vụ Tầng Bearer là bên dịch vụ như GSM SMS, hoặc USSD hoặc ANSI-136 R-Data hoặc gói dữ liệu CDMA Ở cổng nối tầng thích nghi kết thúc và chuyển gói WDP sang một WAP Proxy/server qua giao thức Tunnelling mà giao diện giữa cổng hỗ trợ dịch vụ khách hàng và WAP Proxy-server Ví dụ, nếu như bên dịch vụ là GSM SMS, cổng sẽ phải là GSM SMSC và có thể hỗ trợ một giao thức đặc trưng (giao thức Tunnelling) với giao diện của SMSC hay giao diện của các nhà cung cấp khác Mạng con có thể là một

kỹ thuật mạng bất kì nào đó mà có thể sử dụng để nối hai thiết bị giao tiếp nào đó,

ví dụ mạng vùng rộng dựa trên TCP/IP hay X25 hoặc LAN vận hành TCP/IP ở mạng Ethernet WAP proxy/server có thể cung cấp nội dung ứng dụng hoặc có thể thực hiện vai trò giống như một cổng nối giữa tập giao thức WTP không dây và mạng Internet dây dẫn.

2.3.1.2 WDP quản lý thực thể

WDP quản lý thực thể được sử dụng như một giao diện giữa tầng WDP và môi trường của các thiết bị WDP quản lý thực thể cung cấp thông tin cho tầng WDP về môi trường thiết bị, cái mà có thể tác động đến sự chính xác của hoạt động của WDP

Giao thức WDP được thiết kế xung quanh một giả định hoạt động của môi trường có khả năng truyền tải và nhận dữ liệu

Ví dụ, giả định bao gồm những khả năng cơ bản sau và phải được cung cấp bởi thiết bị di động:

- Thiết bị di động phải ở trong vùng phủ sóng mà thuê bao có thể gọi được

- Thiết bị di động phải đủ nguồn và nguồn phải bật

- Đủ tài nguyên (xử lý và bộ nhớ) với phạm vi sẵn sàng với WDP

- Giao thức WDP phải được định cấu hình chính xác

- Người dùng sẵn lòng gửi và nhận dữ liệu

WDP quản lý thực thể có thể giám sát trạng thái của các dịch vụ và khả năng kể trên của môi trường di động và có thể thông báo cho tầng WDP nếu như một hoặc nhiều điều kiện đảm bảo đó không sẵn sàng

Ví dụ: khi thuê bao ngoài vùng phủ song Quản lý thực thể thuê bao có thể thông bao cho quản lý thực thể WDP là sự truyền nhận với thuê bao vùng đó không thể tiếp tục Tiếp đó, quản lý thực thể WDP có thể chỉ ra cho tầng WDP để đóng bất

cứ kết nối nào đang hoạt động với vùng thuê bao đó Một ví dụ khác khi yếu pin, mọi chuyện cũng tương tự như vậy

Trong việc bổ xung sự giám sát trạng thái của môi trường di động, WDP quản

lý thực thể có thể được sử dụng như một giao diện với người dùng để cài đặt nhiều tham số cấu hình được sử dụng bởi WDP, như một thiết bị địa chỉ Nó cũng có thể

được sử dụng để bổ xung chức năng sẵn có cho người sử dụng như tính năng “drop all data connections” Nói chung, WDP quản lý thực thể sẽ xử lý với tất cả các kết quả quan hệ với sự khởi đầu, cấu hình, sự tự cấu hình lại, và tài nguyên khi nó gắn liền với tầng WDP.

Từ khi mà WDP quản lý thực thể phải tương tác với nhiều thành phần của một thiết bị mà tạo bởi nhiều nhà sản xuất khác nhau, nhà thiết kế và sự bổ sung của WDP quản lý thực thể được coi là bê ngoài so với tầm giới hạn của đặc tả WDP và

đó là một sự bổ xung cần thiết

2.3.1.3 Sự tiện dụng của WDP

Có một tập hợp tối thiểu của các tính năng của WDP cần thiết được thực hiện đầy đủ để bảo đảm rằng sự thi hành từ nhiều nhà cung cấp khác nhau phải thực hiện được ở mức độ quốc tế

Giao thức WDP thực thi trên nhiều bên cung cấp dịch vụ khác nhau Với mỗi bên, WDP đặc trưng được hỗ trợ một dịch vụ datagram Chính dịch vụ datagram này được WDP sử dụng để hỗ trợ hàm dịch vụ nguyên thuỷ trừu tượng được định nghĩa trong đặc tả này Với những bên dịch vụ hỗ trợ IP, giao thức WDP phải là UDP Với những bên dịch vụ không hỗ trợ IP, giao thức WDP định nghĩa trong đặc

tả này phải được sử dụng

2.3.1.4 WDP mô tả sơ lược bên phụ thuộc

Những hình vẽ sau mô tả giao thức sơ lược cho thao tác của WDP giữa một thiết bị di động và nhà cung cấp trên một kỹ thuật RF đặc trưng và bên đặc trưng với kỹ thuật đó: WDP trên GSM

Hiện trạng GSM SMS

Hình 2.6: WDP trên GSM SMSHình trên minh hoạ hiện trạng giao thức của tầng WDP khi thao tác ở bên dịch vụ SMS.

Hiện trạng GSM USSD

Hình 2.7: WDP trên GSM USSD

Hình trên minh hoạ hiện trạng giao thức cho tầng WTP khi thao tác trên bên dịch vụ USSD

UDCP (USSD Dialogue Control Protocol) là đáng tin cậy cho việc quản lý bán song công USSD và cung cấp tầng cao hơn với địa chỉ cho WAP Proxy / server

Hiện trạng GSM GPRS

Hình 2.8: WDP trên GSM GPRSHình trên minh hoạ hiện trạng giao thức cho tầng WDP khi thao tác trên bên dịchvụ GPRS GPRS hỗ trợ IP với một thiết bị di động do đó UDP/IP sẽ cung cấp dịch vụ Datagram

2.3.2.1 Nhiệm vụ của WTLS

Lớp WTLS hoạt động trên lớp giao thức giao vận Lớp WTLS được chia thành các module và chỉ phụ thuộc vào mức bảo mật yêu cầu của các ứng dụng là có sử dụng hoặc không WTLS cung cấp cho các lớp trên một giao diện dịch vụ giao vận

an toàn để nhằm bảo vệ giao diện dịch vụ giao vận bên dưới nó WTLS cung cấp một giao thức quản lý các kết nối an toàn (nghĩa là: tạo và chấm dứt kết nối)

Mục tiêu chính của WTLS là cung cấp tính riêng tư, tính toàn vẹn, tính nhận thực giữa hai ứng dụng đang truyền thông WTLS cung cấp các chức năng như hỗ

trợ dữ liệu đồ, tối ưu các thao tác bắt tay… Giao thức WTLS được tối ưu cho các mạng mang băng thông thấp.

2.3.2.2 Chứng thực WTLS

Khi hướng đến bảo mật của một mạng tin cậy, chứng thực là một yêu cầu cần phải đáp ứng WTLS cũng không ngoại lệ Phương pháp chứng thực được sử dụng trong WTLS là cấp chứng thư Nó có thể thực thi WTLS mà không yêu cầu chứng thư nhưng để nâng cao tính bảo mật, các chứng thư được đưa ra Các định dạng khác nhau của các chứng thư được cho phép trong WTLS, bao gồm định dạng X.509v3

2.3.2.3 Các thành phần của WTLS

WTLS chia thành nhiều thành phần Tầng bên dưới gọi là giao thức bản ghi (Record Protocol – RP) RP lấy dữ liệu gốc từ các tầng bên trên, thực hiện nén, mã hóa và chuyển dữ liệu Trong cách tương tự, khi nhận được RP lấy dữ liệu, thực hiện giải nén, giải mã và đưa dữ liệu lên các tầng bên trên RP còn thực hiện kiểm tra thông điệp để xác nhận thông điệp đã không bị thay đổi Mỗi lần RP làm xong việc của mình, nó sẽ gửi dữ liệu đến bốn đối tượng cấp cao hơn của WTLS

Hình 2.9: Các thành phần của WTLSBốn đối tượng của cấp cao hơn trong thiết kế của WTLS: giao thức bắt tay (handshake protocol), giao thức cảnh báo (alert protocol), giao thức ứng dụng (application protocol), giao thức đổi mật mã (change cipher specific protocol) Mặc

dù các chi tiết mở rộng của từng phần vượt quá phạm vi của quyển sách này nhưng bạn cũng nên làm quen với chức năng của từng đối tượng

2.3.3 Lớp giao vận: giao thức giao vận vô tuyến (WTP)

2.3.3.1 Nhiệm vụ của WTP

Giao thức giao vận vô tuyến WTP (Wireless Transaction Protocol) có nhiệm vụ đáp ứng các yêu cầu và trả lời về phương tiện truyền thông từ người sử dụng tới máy chủ ứng dụng và ngược lại WTP tương thích với các điều kiện ràng buộc về băng thông hẹp của môi trường vô tuyến, trong đó nó tối thiểu tiêu đề giao thức qua việc tối thiểu số lượng lần phát lại Các đặc tính chủ chốt của WTP là cung cấp các dịch vụ giao vận cho các hoạt động trực tuyến như duyệt Web.

WTP được thiết kế để tăng số lượng các pha giao vận, giảm các thủ tục phát lại, xác nhận và thủ tục giải phóng Ngoài ra, WTP còn có thể mở rộng chức năng phân đoạn và tạo lại bản tin Tổ hợp giao thức giao vận vô tuyến WTP và giao thức phiên

vô tuyến WSP (Wireless Session Protocol) cung cấp dịch vụ truyền tải siêu văn bản (hypermedia) giữa các phần tử mạng qua truyền tải phi kết nối, trong khi giao thức truyền tải siêu văn bản HTTP cung cấp dịch vụ truyền tải siêu văn bản qua truyền tải có hướng kết nối

2.3.3.2 WTP quản lý thực thể

Thực thể quản lý WTP được sử dụng như một giao diện giữa giao thức WTP và môi trường thiết bị Nó cung cấp cho lớp WTP thông tin về sự thay đổi của môi trường thiết bị để đảm bảo sựu hoạt động đúng của WTP

WTP được thiết kế trên một môi trường giả định với các hoạt động truyền và nhận dự liệu Ví dụ các giả định này bao gồm các khả năng cơ sở phải đã được cung cấp bởi thiết bị di động như:

- Thiết bị đang trong vùng có hiệu lực của dịch vụ mang

- Thiết bị có đủ nguồn điện và đang bật nguồn

- Có đủ tài nguyên cho WTP (khả năng xử lý và bộ nhớ)

- Giao thức WTP đã được cấu hình đúng

- Người dùng sẵn sàng truyền và nhận dữ liệu

Thực thể quản lý WTP giám sát các dịch vụ ở trên cùng các năng lực của môi trường thiết bị, và sẽ báo cho lớp WTP nếu một trong các giả định trên là không có sẵn Ví dụ nếu thiết bị di chuyển ra ngoài vùng hiệu lực của dịch vụ mang, Thực thể quản lý dịch vụ mang sẽ báo cho thực thể quản lý WTP rằng hiện tại việc truyền và