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

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

KHOA VIỄN THÔNG II



BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH BÁO HIỆU KẾT NỐI CHUYỂN MẠCH

KÊNH TRONG MẠNG UMTS

LỚP: D11CQVT01-N GVHD: ThS NGUYỄN XUÂN KHÁNH

Ngày….tháng….năm…

KHOA VIỄN THÔNG 2



BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN

THÔNG

HỆ CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2011-2016

ĐỀ TÀI:

PHÂN TÍCH BÁO HIỆU KẾT NỐI CHUYỂN MẠCH KÊNH TRONG MẠNG UMTS

LỚP: D11CQVT01-N GVHD: ThS NGUYỄN XUÂN KHÁNH

Ngày….tháng….năm…

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 5

LỜI MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TẬP 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 CÁC QUY TRÌNH THIẾT LẬP CUỘC GỌI VÀ CẬP NHẬT 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

3.3.Thiết lập cuộc gọi thoại từ mạng UMTS tới mạng GSM 31

3.4 Chu kỳ cập nhật vị trí bên trong MSC của mạng UMTS 38

Tài liệu tham khảo 41

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

AAL ATM Adaptation Layer

AAL2 ATM Adaptation Layer type 2

AAL5 ATM Adaptation Layer type 5

ATM Asynchronous Transfer Mode

ALCAP Access Link Control Application Protocol

AMR Adaptive Multi Rate

BSC Base Station Controller

BSS Base Station Subsystem

BSSMAP Base Station Subsystem Management Application Part

BTS Base Transceiver Station

CCCH Common Control Channel

CN Core Network

CS Circuit Switched

DCCH Dedicated Control Channel

DTAP Direct Transfer Application Part

FACCH Fast Associated Control CHannel

FACH Forward Access Channel

GMSC Gateway MSC

GSM Global System for Mobile communications

HLC High Layer Compatibility

HLR Home Location Register

IMEI International Mobile Equipment Identity

IMSI International Mobile Subscriber Identity

ISDN Integrated Services Digital Network

ISUP ISDN User Part

LAI Location Area Identity

MAC Medium Access Control (protocol layering context)

MAP Mobile Application Part

MGW Media GateWay

MS Mobile Station

MSC Mobile Switching Centre

MSISDN Mobile Subscriber ISDN Number

MTP Message Transfer Part

NBAP Node B Application Part

NDUB Network Determined User Busy

PCCH Paging Control Channel

PDU Protocol Data Unit

QoS Quality of Service

RACH Random Access Channel

RANAP Radio Access Network Application Part

RANDs RANDom number (used for authentication)

SCCH Synchronisation Control Channel

SGSN Serving GPRS Support Node

SIM GSM Subscriber Identity Module

SRNC Serving Radio Network Controller

SS7 Signalling System No 7

TCH Traffic Channel

TCP Transmission Control Protocol

TDD Time Division Duplex

TDM Time Division Multiple

TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity

U-RNTI UTRAN Radio Network Temporary Identity

UE User Equipment

UMTS Universal Mobile Telecommunications System

URAN UMTS Radio Access Network

USIM Universal Subscriber Identity Module

UTRA Universal Terrestrial Radio Access

UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network

RNSAP Radio Network Subsystem Aplication Part

RRC Radio Resource Control

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ TẬP ĐOÀN VIỄN THÔNG QUÂN ĐỘI VIETTEL

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

Tổng Công ty Viễn Thông Quân đội (tên viết tắt là: Viettel), tiền thân là tổngcông ty điện tử thiết bị thông tin được thành lập ngày 1 tháng 6 năm 1989 trực thuộc Bộ

Quốc phòng Tổng Công ty được ra đời với nhiệm vụ đảm bảo thông tin liên lạc nhằmcủng cố quốc phòng – an ninh và đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ phát triển kinh tế của đấtnước với nhiều ngành nghề, lĩnh vực kinh doanh được triển khai trên toàn quốc và vươn

ra cả thị trường quốc tế

Về kinh doanh các dịch vụ viễn thông, Tổng Công ty không phải đơn vị đầu tiêntriển khai dịch vụ này, tuy nhiên với chủ trương “ Đi tắt đón đầu, tiến thẳng vào côngnghệ hiện đại ” Viettel luôn chú trọng vào đổi mới công nghệ, đầu tư chất xám, toàn bộmáy tổ chức, mở rộng đầu tư… do đó hiện nay chúng ta đã có được hệ thống mạnglưới, cơ sở hạ tầng và thực hiện triển khai kinh doanh trên toàn quốc đảm bảo hoànthành tốt nhiệm vụ quốc phòng – an ninh và sản xuất kinh doanh

Xác định rằng cạnh tranh là một vấn đề tất yếu trong nền kinh tế thị trườngnhưng phải đảm bảo sự cạnh tranh lành mạnh và quyền lợi cho khách hang, do đóViettel luôn có nhiều sánh tạo trong hoạt động kinh doanh vừa đảm bảo tính cạnh tranh

và quyền lợi khách hang mà bằng chứng thể hiện rõ nhất là doanh thu của Tổng công tynăm sau tăng trưởng gấp đôi năm trước trong giai đoạn từ năm 2007 – 2009 Cùng với

sự phát triển lớn mạnh của tổng công ty thì các hoạt động xã hội, nhân đạo, từ thiệngiúp đỡ ủng hộ những người nghèo, những trường hợp khó khan luôn được Viettel quantâm thực hiện

Toàn thể cán bộ công nhân viên của tổng công ty luôn phấn đấu để đưa Vietteltrở thành nhà khai thác, cung cấp dịch vụ Bưu chính – Viễn thông hang đầu ở Việt Namsong song với việc mở rộng ra các nước trong khu vực và thế giới xứng đáng với danhhiệu Đơn vị Anh hùng lao động trong thời ký đổi mới do Đảng và Nhà nước đã traotặng

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 định thành lập Tổng công

ty điện tử thiết bị thông tin, trực thuộc BTL Thông tin liên lạc – BQP (Tiền thân củaTổng Công ty Viễn thông Quân đội Viettel) Ngành nghề kinh doanh: xuất nhập khẩusản 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 1993

Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra quyết định số 336/QĐ-QP về thành lập lại doanh nghiệpnhà nước Công ty điện tử và thiết 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 1995

Bộ trưởng Bộ Quốc phòng ra Quyết định số 615/QĐ-QP quyết định đổi tên Công tyĐiện tử thiết bị thông tin(SIGELCO) thành Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội vớitên giao dịch quốc tế là VIETTEL, trực thuộc BTL thông tin liên lạc – BQP Được bổsung ngành nghề kinh doanh, được phéo cung cấp các dịch vụ bưu chính viễnthông(BCVT), trở thành nhà khai 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 Điện tử và Thiết bị thông tin 2 thành Công ty Điện tử Viễnthông 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 thiết bị điện tử viễn thông

1.2.5.Ngày 28 tháng 10 năm 2003

Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội được đổi tên thành Công ty Viễn thôngQuân đội, tên giao dịch quốc tế là VIETTEL CORPORATION, tên viết tắt làVIETTEL, trực thuộc BTL 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 thông Quân đội được đổitên thành Tổng Công ty Viễn thông Quân đội trực thuộc BQP, tên giao dịch quốc tế làVIETTEL CORPORATION, tên viết tắt là VIETTEL Ngành nghề kinh doanh là: cungcấp các dịch vụ BCVt trong nước, quốc tế; phát triển các sản phẩm phần mềm tronglĩnh vực điện tử viễn thông, CNTT, internet; sản xuất lắp ráp, sữa chữa và kinh doanhcác thiết bị điện, điện tử viễn thông, CNTT và thiết bị thu phát vô tuyến điện; khảo sát

và lập dự án công trình BCVT,CNTT, xây lắp các công trình thiết bị thông tin và đườngdây tải điện, trạm biến thế; đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng địa ốc, khách sạn, du lịch;xuất nhập khẩu công trình thiết bị toàn bộ về điện tử thông tin và các sản phẩm điện tử,CNTT

1.3 Những sự kiện nổi bật về phát triển dịch vụ

Năm 1989 đến năm 1994

Xây dựng tuyến truyền dẫn viba băng rộng lớn nhất (140 Mbps); xây dựng tháp ăng tencao nhất Việt Nam lúc bấy giờ (cao 85m)

Năm 1995

Là doanh nghiệp mới duy nhất được cấp giấy phép kinh doanh dịch vụ đầy đủ các dịch

vụ viễn thông ở Việt Nam

Năm 1999

Hoàn thành đường trục truyền dẫn cáp quang Bắc – Nam với dung lượng 2,5 Mbps cócông nghệ tiên tiến nhất Việt Nam nhờ áp dụng thành công sang kiến thu – phát trênmột sợi quang

Lũy kế có 12 triệu thuê bao di động đang hoạt động, thị phần lớn nhất Việt Nam Hội tụ

3 dịch vụ viễn thông Cố định - Di động - Internet

Có thể nói , từ năm 2003 trở lại đây là khoảng thời gian khẳng định sự thànhcông của Viettel bằng việc xây dựng 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:

- Thiết bị di động (ME : Mobile Equipment) : Là đầu cuối vô tuyến được sử dụng cho

thông tin vô tuyến trên giao diện Uu.

- Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) : Là một thẻ thông minh chứa thông tinnhận dạng của thuê bao, nó thực hiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các khóa nhận

thực và một số thông tin của thuê bao cần thiết.

UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network): Mạng truy nhập vô tuyến có nhiệm

vụ thực hiện các chức năng liên quan đến truy nhập vô tuyến UTRAN gồm hai phầntử:

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

cũng tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến

- Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC: Có chức năng sở hữu và điều khiển các tàinguyên vô tuyến ở trong vùng (các nút B đƣợc kết nối với nó) RNC còn là điểm truycập tất cả các 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 vị thường trú lưu giữ thông tinchính về lý lịch dịch vụ của người sử dụng Các thông tin này bao gồm: Thông tin

về các dịch vụ được phép, các vùng không được chuyển mạng và các thông tin về dịch

vụ bổ sung như: trạng thái chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi

- MSC/VLR (Mobile Services Switching Center/Visitor Location Register): Là tổng đài(MSC) và cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tại

vị trí của nó MSC có chức năng sử dụng các giao dịch chuyển mạch kênh VLR cóchức năng lưu giữ bản sao về lý lịch người sử dụng cũng như vị trí chính xác của UEtrong hệ thống đang phục vụ

- GMSC (Gateway MSC): Chuyển mạch kết nối với mạng ngoài

- SGSN (Serving GPRS): Có chức năng như MSC/VLR nhưng được sử dụng cho cácdịch vụ chuyển mạch gói (PS)

- GGSN (Gateway GPRS Support Node): Có chức năng như GMSC nhưng chỉphục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch gói

Các mạng ngoài: Bao gồm mạng chuyển mạch kênh và mạng chuyển 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 diện này tuân theo một khuôndạng 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 định của hệ thống và vì thế mà nó

là giao diện mở quan trọng nhất 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 điều khiển đặc thù của UMTS, baogồm: Giao thức ứng dụng và lớp mang báo hiệu để truyền tải các bản tin giao thức ứng

dụng Giao thức ứng dụng được sử dụng để thiết lập các kênh mang tới UE( kênh mangtruy 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 bởi người sử dụng như thư thoạihoặc các gói dữ liệu trong một kết nối internet được truyền tải thông qua User Plane.User Plane bao gồm các luồng dữ liệu và kênh mang dữ liệu cho các luồng dứ liệu Mỗiluồng dữ liệu được mô tả bởi một 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 nhà khai thác khả năng trang

bị UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau

+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 hướng kết nối, có thời gian thực

và tốc độ bit thay đổi

AAL5 được thiết kế cho truyền tải cá luồng dữ liệu hướng không kết nối và tốc độ bitthay đổi.

- Control Plane: bao gồm RANAP nằm ngay trên các giao thức SS7 Các lớp ứngdụng bao gồm Signalling Connection Control Part (SCCP), Message Tranfer Part(MTP3-b) và Signalling ATM Adaptation Layer for Network to Network Interface(SAAL – NNI) SAAL – NNI được chia nhỏ thành các lớp Service SpecificCoordination Function (SSCF), Service Specific Connection Oriented (SSCOP) vàATM Adaptation Layer 5(AAL5) Các lớp SSCF và SSCOP được thiết kế đặc thùcho truyền tải báo hiệu trong mạng ATM, và thực hiện các chức năng như quản lýkết nối báo hiệu AAL5 được sử dụng để phan mảnh dữ liệu thành các tế bào ATM

- Transport Network Control Plane:bao gồm giao thức báo hiệu để thiết lập kết nốiAAL2 (Q.2630.1 và lớp thích ứng Q.2150.1), nằm trên đỉnh của các giao thức báohiệu SS7

- User Plane: Một kết nối AAL2 dành riêng được cấp phát cho mỗi dịch vụ CS

2.1.2.4.Giao diện Iur:

Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất 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 và gồm các tính năng đánh địachỉ, xác lập kiểu dịch vụ, phân mảnh và ghép gói tin và hỗ trợ bảo mật

SCTP: giao thức truyền dẫn điều khiển luồng SCTP (Sream ControlTransmission Protocol) cung cấp chức năng xác nhận lỗi cho luồng dữ liệu Các vấn đềngắt dữ liệu, tổn thất dữ liệu hay trùng lặp được xác định bởi số thứ tự và trường kiểmtra tổng SCTP cho phép truyền lại nếu phát hiện ra lỗi gây ngắt luồng dữ liệu

MTP3-B: Phần chuyển bản tin mức 3 dùng cho mạng băng rộng cung cấp nhậndạng và chuyển các bản tin mức cao, đồng thời cung cấp chức năng định tuyến và chiatải

M3UA: Lớp tương thích người dùng MTP mức 3 tương đương các chức năng củaMTP3 M3UA được mở rộng để truy nhập tới các dịch vụ MTP3 cho các ứng dụngđiều khiển từ xa dựa trên IPSCCP: Cung cấp dịch vụ truyền bản tin giữa hai điểm báohiệu bất kỳ trong cùng một mạng.

RNSAP: Phần ứng dụng phân hệ mạng vô tuyến RNSAP (Radio Network

Subsystem Application Part) gồm các giao thức truyền thông sử dụng trên giao diện Iur

và sử dụng luật mã hóa 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 NetworkController): Chuyển chức năng SRNC cũng như các nguồn tài nguyên liên quantới Iu từ một RNC này tới một RNC khác

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

- Yêu cầu giải phóng RAB: gửi yêu cầu giải pháp kênh mang truy nhập vô tuyến tớimạng lõi CN

- Giải phóng các tài nguyên kết nối Iu: giải phóng toàn bộ tài nguyên liên quan tới một kếtnối Iu Gửi yêu cầu giải phóng toàn bộ kết nối Iu tới mạng lõi CN

- Quản lý các tài nguyên truyền tải Iub: quản lý liên kết Iub, quản lý cấu hình ô, đo hiệu

năng mạng vô tuyến, quản lý sự kiện tài nguyên, quản lý kênh truyền tải chung, quản

lý 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 giám sát liên kết vô tuyến, chỉđịnh và giải tỏa kênh, báo cáo thông 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 tỏa kênh, quản lý công suất, quản lýkênh truyền tải, truyền dữ liệu

VỊ TRÍ TRONG UMTS

3.1.Quá trình thiết lập cuộc gọi.

1 RRC: RACH/CCCH: RRC yêu c?u kêt n?i

2 RRC: FACH/CCCH: RRC Connection Setup

3 RRC: DCH/DCCH: RRC Connection Setup Complete

4 RRC: DCCH: Initial Direct Transfer(CM Service Request)

5 SCCP: Connection Request(CR) / RANAP: Initial UE Message(CM Service Request)

6 SCCP: Connection Conf (CC)

14 RRC: DCCH/DCH: Security Mode Command

13 RANAP: Security Mode Command

15 RRC: DCCH/DCH: Security Mode Complete

16 RANAP: Security Mode Complete

40 ISUP: Address Complete Massage(CIC2)

39 ISUP: Initiate Address Massage(CIC2)

34 Q.AAL2: Establishment Request (AAL2)

35 QAAL2: Establishment Confirm (AAL2)

32 BICC: Initiate Address Massage(CIC1)

41 BICC: Address Complete Massage(CIC1)

18 RRC: DCCH: Direct Transfer(Setup)

20 RANAP: Direct Transfer(Call proceeding)

22 GCP: ADD Termination T1, AMR

23 GCP: Accept T1

19 RANAP: Direct Transfer (Setup)

24 RANAP: RAB Assignment Request

21 RRC: DCCH: Direct Transfer Call Proceeding

27 RRC: DCCH: Radio Bearer Setup

25 ALCAP: Establishment Request (AAL2)

26 ALCAP: Establishment Confirm (AAL2)

29 RANAP: RAB Assignment Response

28 RRC: Radio Bearer Setup Complete

42 RANAP: Direct Transfer (Alerting)

43 RRC: DCCH: Direct Transfer(Alerting)

46 RANAP: Direct Transfer(Connect)

47 RRC: DCCH: Direct Transfer(Connect)

45 BICC: Answer (CIC1)

10 RRC: DCCH/DCH(AM): Downlink 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(AM): Uplink Direct Transfer (Authentication and Ciphering Response)

7 MAP(Send Authentication Info)

8 MAP(Send Authentication Info Ack )

17 RANAP: Common Id (IMSI)

48 RRC: DCCH: Direct Transfer(Connect Ack )

49 RANAP: Direct Transfer(Connect Ack )

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 kênh RACH hướng lên) yêucầu một kênh điều khiển dành riêng dung để thiết lập cuộc gọi

Bản tin RRC chứa một số thông tin bao gồm: IMSI, LAI, RAI và lí do yêu cầu kết nốiRRC.

Bước 2: RRC: FACH/CCCH: RRC Connect setup

RNC phân tích lý do yêu cầu kết nối được đưa tới để quyết định nguồn thích hợp làchung hay riêng RNC bắt đầu thiết lập một kênh mang Iub gửi đi bản tin NBAP thiếtlập đường vô tuyến tới Node B Bản tin NBAP bao gồm các thông tin transaction ID,communication ID, mã mã hóa, bộ khuôn vận chuyển (cấu trúc khung vận chuyển) ; số

mã hóa kênh FDD-DL Node B yêu cầu một bản tin trả lời bản tin này bao gồm cácthông tin liên quan tới thông tin địa chỉ lớp vận chuyển, địa chỉ AAL2 Sau khi hoàn tấtcác thủ tục, RNC trả lời UE bằng bản tin RRC thông báo cho UE biết kết nối đã đượcthiết lập Bản tin này bao gồm các thông tin như kiểu 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 xác nhận đã thiết lập kết nốiRRC, các thông tin và khả năng của 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 tin bắt đầu chuyển hướng RRCtới RNC Bản tin này có đích đến là lớp mạng lõi (MSC/VLR) Cùng với đó bản tinNAS sẽ được UE gửi đi biểu thị rằng UE bắt buộc tạo một cuộc gọi thoại 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 yêu cầu thiết lập kết nối vàdịch vụ Bản tin bao gồm các thông tin UE Identify, vị trí và điều kiện kết nối sẽ đượcgửi tới MSC/VLR và RNC thiết lập mối quan hệ báo hiệu mới giữa UE và CN

Bước 6: SCCP: Connection Conf (CC)

Hồi đáp đã thiết lập kết nối và chuyển tới vùng chuyển mạch kênh thích hợp

Bước 7: MAP(Send Authentication Info)

MSC bắt đầu thực hiện biện pháp bảo mật bao gồm xác thực UE và thay đổi khóa bímật và gửi tới HLR

Bước 8: Map (Send Authentication InfoAck )

HLR nhận thực UE và gửi về MSC bản tin xác nhận đã nhận thực UE

Bước 9: RANAP: Direct transfer

MSC/VLR cần thực hiện nhận thực và mật mã để chắc chắn rằng UE là xác thực vàđược bảo mật Gửi bản tin yêu cầu UE gửi một khóa bảo mật và một số ngẫu nhiên đểnhận thực và mật mã MSC gửi bản tin này tới RNC

Bước 12: RANAP: Direct transfer

Mã xác thực và số ngẫu nhiên của UE được RNC chuyển tiếp tới MSC MSC sẽ so sánhvới kết quả nó tính trước đó Nếu giống nhau thì UE được xác thực là đúng và tiếp tụcquá trình

Bước 13: RANAP: Security mode command