Nhóm 6 các THỦ tục báo HIỆU của MẠNG lõi 3g

DTAP Direct Transfer Application Part Phần ứng dụng chuyển trực tiếp ESTIN Establish Indication Thiết lập chỉ dẫn GERAN GPRS/EDGE Radio Access Network GPRS/EDGE truy cập mạng GSM Global

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG I

TIỂU LUẬN MÔN HỌC BÁO

HIỆU ĐIỀU KHIỂN VÀ KẾT NỐI

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Nhu cầu trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện đại Các hệ thống thông tin di động với khả năng giúp con người trao đổi thông tin mọi lúc, mọi nơi và phát triển rất nhanh và đang trở thành không thể thiếu trong xã hội ngày nay Bắt đầu

từ các hệ thống thông tin di động đầu tiên ra đời vào năm 1946, các hệ thống 2G ra đời mục tiêu hỗ trợ dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ thấp Hệ thống thông tin di động thế hệ 3G ra đời nhằm thỏa mãn nhu cầu của con người về dịch vụ số tốc độ cao như: điện thoại thấy hình, video, hội nghị truyền hình, Dưới đây chúng ta sẽ tìm hiểu về các thủ tục báo hiệu của mạng lõi 3G

Nội dung đề tài gồm 2 chương:

Chương 1: Giới thiệu mạng lõi 3G

Chương 2: Các thủ tục báo hiệu của mạng lõi 3G

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU………2

MỤC LỤC……… 3

DANH MỤC HÌNH VẼ……… … 5

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT……… 7

Chương I: Tổng quan về báo hiệu của mạng lõi 3G………10

Giới thiệu về mạng lõi 3G……… 10

Chương II: Các thủ tục báo hiệu của mạng lõi 3G……… 12

2.1 Thiết lập cuộc gọi ISUP/BICC……… 12

2.1.1 Tham số địa chỉ cho các bản tin ISUP/BICC……… 12

2.1.2 Cuộc gọi ISUP ( thành công)……… 12

2.1.3 Cuộc gọi ISUP( không thành công)……… 13

2.1.4 Thiết lập cuộc gọi BICC trên giao diện E bao gồm báo hiệu IuCS… 15 2.2 Báo hiệu trên các giao diện trong mạng lõi 3G……… 18

2.2.1 Tạo ngữ cảnh PDP trên Gn (GTP-C và GTP-U)……… 20

2.2.2 Quản lý vị trí GTP-C……… 21

2.2.3 Quản lý di động GTP-C……… 21

2.2.4 SGSN Relocation……… 22

2.2.5 Example GTP………23

2.3 Quy trình trên giao diện Gs……… 24

2.3.1 Cập nhật vị trí qua Gs……… 24

2.3.2 Chỉ báo tách qua Gs……….25

2.3.3 Phân trang qua Gs………25

2.4 Báo hiệu trên giao diện hướng tới HLR………25

2.4.1 Địa chỉ trên Giao diện MAP……… 27

2.4.2 Kiến trúc MAP……….28

2.4.3 Ví dụ về tín hiệu MAP……….29

Trang 4

2.5 Quy trình chuyển giao MSC Inter-3G……… 30

2.5.1 Tổng quan về chuyển giao MSC Inter-3G……… 33

2.5.2 Luồng cuộc gọi chuyển giao MSC Inter-3G………35

2.6 Quy trình chuyển giao MSC Inter-3G-2G-3G……….38

2.6.1 Tổng quan về chuyển giao/di dời MSC Inter-3G-2G……… 41

2.6.2 Luồng cuộc gọi chuyển giao MSC Inter-3G-2G……… 42

2.6.3 Thông báo chuyển giao MSC Inter-3G-2G trên giao diện E……… 45

2.6.4 Tổng quan về chuyển giao/ di dời MSC Inter-2G-3G……… 46

2.6.5 Thông báo chuyển giao tiếp theo MSC Inter-2G-3G trên giao diện E48 2.6.6 Chuyển giao 2G-3G CS Inter-RAT trên giao diện IuCS và Iub…… 49

2.6.7 Tính di động PS Inter-RAT……… 54

2.7 Ứng dụng tùy chỉnh cho logic nâng cao mạng di động (CAMEL)… 56

2.7.1 Kiến trúc mạng IN / CAMEL……… 56

2.7.2 Mô hình trạng thái cuộc gọi cơ bản CAMEL……… 57

2.7.3 Hoạt động sạc bằng CAMEL……… 58

2.7.4 Ví dụ về tín hiệu CAMEL để sạc GPRS……… 59

2.8 Hệ thống con đa phương tiện IP (IMS)……… 62

2.8.1 IMS PDP Context Activation Basics(khái niệm cơ bản về kích hoạt ngữ cảnh PDP của IMS)……… 62

2.8.2 Khái niệm cơ bản về cuộc gọi IMS UE-UEC……… 63

Lời cảm ơn………65

Trang 5

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Nhãn định tuyến SS#7 MTP

Hình 2.2: Minh họa luồng cuộc gọi

Hình 2.3: Minh họa cuộc gọi không thành công

Hình 2.4 biểu diễn các giá trị nguyên nhân phát cho các cuộc gọi khác nhau

Hình 2.5: Ngăn xếp giao thức cho mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng trên giao diện IuCS và E trong ví dụ BICC

Hình 2.6: Luồng cuộc gọi khởi tạo từ di động BICC (MOC) 1/5

Hình 2.11: Các nút và giao diện hỗ trợ GPRS trong miền PS

Hình 2.12: :Giao diện Gn của đường hầm I

Hình 2.13: Ba chức năng của GTP liên quan đến kiến trúc mạng

Hình 2.14: : Kích hoạt / hủy kích hoạt ngữ cảnh PDP trên giao diện Gn

Hình 2.15: Tổng quan về vị trí SGSN

Hình 2.16: Luồng thông báo GTP và các sự kiện kích hoạt tạo CDR

Hình 2.20: Giao diện Gs: IMSI / GPRS Quy trình tách rời

Hình 2.21: Giao diện Gs: Luồng cuộc gọi Yêu cầu phân trang CS

Hình 2.22: Giao diện MAP trong môi trường mạng lõi

Hình 2.23 Xếp chồng Giao thức trên giao diện Gr.Hình 2.24: Kiến trúc MAP

Hình 2.25: Ví dụ về luồng cuộc gọi ngữ cảnh ứng dụng TCAP

Hình 2.26: Cập nhật MAP Vị trí GPRS / Chèn luồng dữ liệu người đăng ký

Hình 2.27: Giao diện UMTS giữa hai UTRAN

Hình 2.28: Thiết lập kết nối RRC ban đầu giữa UE và SRNC (RNC 1)

Hình 2.29: UE trong tình huống chuyển giao mềm, RNC1 điều khiển kết nối RRC

Hình 2.30: RNC 2 thực hiện chuyển giao cứng cho các ô của Node B3

Hình 2.31: Ngăn xếp giao thức RANAP-over-MAP trên giao diện E để chuyển giao

Inter-3G_MSC

Hình 2.32: Tổng quan về chuyển giao/di dời Inter-3G_MSC

Hình 2.33: Luồng cuộc gọi chuyển giao/ chuyển vị trí Inter 3G_MSC 1/6

Hình 2.39: Các giao diện liên quan đến việc chuyển giao giữa các hệ thống UMTS và

GSM

Hình 2.40: Ngăn xếp giao thức BSSAP-over-MAP cho chuyển giao 3G-2G trên giao

Trang 6

diện E

Hình 2.41: Thủ tục bàn giao Intra-2G MSC

Hình 2.42: Tổng quan về chuyển giao/di dời MSC Inter-3G-2G

Hình 2.43: Luồng cuộc gọi chuyển giao/ chuyển vị trí Inter-3G-2G MSC 1/4

Hình 2.47: Bàn giao/ chuyển vị trí Inter 3G-2G_MSC trên giao diện E luồng cuộc gọi 1/3

Hình 2.50: Tổng quan về chuyển giao/ di dời Inter-2G-3G_MSC

Hình 2.51: Ngăn xếp giao thức bàn giao Intra-3G-2G_MSC trên giao diện E

Hình 2.52: Chuyển giao/ di dời MSC Inter-2G-3G trên luồng cuộc gọi giao diện E 1/2 Hình 2.53: Chuyển giao/ di dời MSC Inter-2G-3G trên luồng cuộc gọi giao diện E 2/2 Hình 2.54: 2G-3G CS Inter-RAT Lưu lượng cuộc gọi chuyển giao 1/3

Hình 2.55: 2G-3G CS Inter-RAT Lưu lượng cuộc gọi chuyển giao 2/3

Hình 2.56: 2G-3G CS Inter-RAT Lưu lượng cuộc gọi chuyển giao 3/3

Hình 2.57: Luồng thông báo của 3G-2G PS Cell Change

Hình 2.58: Luồng thông báo của 2G-3G Inter-RAT Cell Reseletion cho dịch vụ PS Hình 2.59: Các yếu tố của mạng CAMEL thông minh

Hình 2.60: CAMEL Giai đoạn 3 bắt nguồn từ BCSM

Hình 2.61: Tổng quan về hoạt động nạp CAMEL

Hình 2.62: CAMEL PS điều khiển cuộc gọi và tính phí lưu lượng cuộc gọi 1/3

Hình 2.63: CAMEL PS điều khiển cuộc gọi và sạc lưu lượng cuộc gọi 2/3

Hình 2.64: CAMEL PS điều khiển cuộc gọi và tính phí lưu lượng cuộc gọi 3/3

Hình 2.65: Kích hoạt ngữ cảnh IMS PDP cơ bản

Hình 2.66: Luồng cuộc gọi cơ bản IMS UE-UE

Trang 7

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ACM Address Complete Message Thông báo hoàn chỉnh địa chỉ ANAP Access Network Application Protocol

Truy cập giao thức ứng dụng

mạng

ATM Asynchronous Transfer Mode

Chế độ truyền không đồng bộ ARFCN Absolute Radio Frequency Channel

Number

Số tuyệt đối vô tuyến tần số kênh

BICC Bearer Independent Call Control:

Kiểm soát cuộc gọi độc lập mang

BS Billing System

Hệ thống thanh toán

BSSAP Base Station Subsystem Application

Part

Hệ thống quản lí ứng dụng phần trạm gốc

BSSMAP Base Subsystem Moblie Application

Part

Trạm phát của hệ thống quản lí ứng dụng phần

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển chạm gốc

CGI Cell Global Identity Nhận dạng toàn cầu di động

CIC Circuit Identification Code Mã nhận dạng mạch

CAMEL Customized Application for Mobile

Network Enhanced Logic

Ứng dụng tùy chỉnh cho logic nâng cao mạng di động (CAMEL)

Trang 8

DTAP Direct Transfer Application Part Phần ứng dụng chuyển trực tiếp ESTIN Establish Indication Thiết lập chỉ dẫn

GERAN GPRS/EDGE Radio Access Network GPRS/EDGE truy cập mạng

GSM Global System for Mobile

Communication

Hệ thống truyền thông di động toàn cầu

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ dữu vô tuyến gói tổng

hợp PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất

IMSI International Mobile Subscriber

Identity

Dạng thuê bao di động quốc tế

IAM Initial Address Message Thông báo địa chỉ ban đầu

ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ

MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động

MOC Mobile Originated Call Nguồn gốc cuộc gọi di động

MSC Mobile services Switching Center Trung tâm chuyển mạch các dịch

vụ di động

MSRN Mobile Station Roaming Number Số chuyển vùng của trạm di động

MO Mobile Originated Nguồn gốc thiết bị di động

MTC Mobile Terminated Call Điện thoại di động kết thúc cuộc

gọi

NBAP Node B Application Part Phần ứng dụng của Node B

Trang 9

RAB Radio Access Bearer Bộ truyền tín hiệu truy cập vô

tuyến RANAP Radio Access Network Application

Protocol

Đài phát thanh giao thức ứng dụng truy cập mạng

RAT Radio Access Technology Công nghệ truy cập vô tuyến

REL Release Message (ISUP): Thông báo phát hành

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển chạm gốc

RSL Radio Signaling Link Liên kết tín hiệu vô tuyến

SCCP Signaling Connection Control Part Phần điều khiển kết nối tín hiệu SGSN Serving GPRS Support Node

Cung cấp nút hỗ trợ GPRS SCF Service Control Function Chức năng kiểm soát dịch vụ

SS#7/SS7 Signaling System 7 Hệ thống báo hiệu 7

SSP Signaling Transfer Point Điểm chuyển tín hiệu

tuyến

SLS Signaling Link Selection Lựa chọn liên kết báo hiệu

SVC Switched Virtual Connection Mạch ảo chuyển mạch

TEID Tunnel Endpoint Identifier

Mã nhận dạng điểm cuối đường

Trang 10

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MẠNG LÕI 3G

Với sự phát triển nhanh chóng về nhu cầu đối với các dịch vụ dữ liệu, nhất là đối với Internet, đã thúc đẩy mạnh mẽ công nghiệp vô tuyến và là động lực chính đối với sự phát triển các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3G (3rd Generation) đa dịch vụ Các

nỗ lực phát triển thông tin di động 3G được phát động trước tiên tại Châu Âu Vào năm

1988, dự án RACE 1043 đã được hình thành với mục đích ấn định công nghệ và dịch vụ cho hệ thống 3G gọi là hệ thống viễn thông di động vạn năng (UMTS: Universal Mobile Telecommunications System) Song song với dự án RACE 1043, liên minh viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union) cũng thành lập ban TG8/1, ban đầu đặt dưới sự bảo trợ của CCIR (Uỷ ban tư vấn quốc tế về vô tuyến), nhằm phối hợp hoạt động nghiên cứu phát triển hệ thống 3G với tên gọi Hệ thống viễn thông di động mặt đất công cộng tương lai (FPLMTS: Future Public Land Mobile Telecommunications System), mục đích ban đầu là xây dựng một tiêu chuẩn 3G chung cho toàn thế giới Sau này TG8/1 đã bỏ tên gọi FPLMTS, thay bằng Viễn thông di động quốc tế cho năm 2000 (IMT-2000: International Mobile Telecommunications-2000) và chấp nhận một họ các tiêu chuẩn cho 3G Dự án IMT-2000 đã xây dựng các yêu cầu chung nhất cho các hệ thống thông tin di động 3G nhằm phục vụ nhiều loại hình dịch vụ, với tốc độ tối đa lên tới 2 Mb/s Các yêu cầu cơ bản đối với các hệ thống thông tin di động 3G, một cách vắn tắt, bao gồm:

1 Có khả năng truyền thông đa phương tiện với các tốc độ: 384 kb/s (đi bộ) và 144 kb/s (trên xe) đối với môi trường ngoài trời (out-door) có vùng phủ sóng tương đối rộng tới 2 Mb/s đối với môi trường trong nhà (in-door) có vùng phủ sóng hẹp

2 Có khả năng cung cấp đa dịch vụ thoại, hội nghị truyền hình (video conferencing),

dữ liệu gói Hỗ trợ cả các dịch vụ chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói và truyền

dữ liệu không đối xứng (tốc độ bít cao trên đường xuống và tốc độ bít thấp trên đường lên)

3 Có khả năng lưu động và chuyển vùng quốc gia lẫn quốc tế

4 Có khả năng tương thích, cùng tồn tại và liên kết với vệ tinh viễn thông

5 Cơ cấu tính cước theo dung lượng truyền chứ không theo thời gian kết nối

Đã có tới mười sáu đề xuất tiêu chuẩn cho các hệ thống 3G, trong đó mười cho các mạng 3G mặt đất và sáu cho các hệ thống di động vệ tinh MSS (Mobile Satellite Systems) Đa

số các đề xuất đều ủng hộ chọn CDMA (Code Division Multiple Access-Đa truy nhập theo mã) làm phương thức đa truy nhập và ITU chấp thuận các tiêu chuẩn trong IMT-

2000 sẽ bao gồm năm công nghệ sau:

Trang 11

 IMT DS (Direct Sequence): Công nghệ này được gọi rộng rãi là UTRA FDD và W-CDMA, trong đó UTRA là Truy nhập vô tuyến mặt đất cho UMTS (UMTS Terrestrial Radio Access), FDD là song công phân chia theo tần số (Frequency Division Duplex), còn W trong W-CDMA là băng rộng (Wideband)

 IMT MC (MultiCarrier): Hệ thống này (còn đƣợc gọi là cdma2000) là phiên bản 3G của IS-95 (nay đƣợc gọi là cdmaOne), sử dụng đa sóng mang

 IMT TC (Time Code): Đây là UTRA TDD, tức là kiểu UTRA sử dụng song công phân chia theo thời gian (Time Division Duplex)

 IMT SC (Single Carrier): IMT đơn sóng mang, nguyên thuỷ là một dạng của GSM pha 2+ gọi là EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution)

 IMT FT (Frequency Time): IMT tần số-thời gian, là hệ thống viễn thông không dây tăng cường DECT (Digitally Enhanced Cordless Telecommunications) Hiện nay, ITU thực hiện việc phân loại các mạng di động quốc tế thành 3 loại hệ thống gồm: các hệ thống IMT-2000 là các hệ thống 3G (UMTS, CDMA2000), hệ thống enhanced IMT-2000 (thế hệ sau 3G) và IMT-Advance là hệ thống 4G

Trang 12

CHƯƠNG 2: CÁC THỦ TỤC BÁO HIỆU TRONG MẠNG LÕI 3G

2.1 Thiết lập cuộc gọi ISUP/BICC

Trên giao diện giữa các MSC khác nhau, ISUP SS#7 được sử dụng để thiết lập và phát hành cuộc gọi thông qua miền mạng lõi CS Chức năng tương tự có kiếm soát cuộc gọi độc lập mang BICC trên giao diện NC giữa các máy chủ MSC khác nhau trong miền mạng lõi

CS sau thông số kỹ thuật 3GPP Rel.4 BICC là sự thích nghi của ISUP Sự khác biệt chính

là ISUP chỉ có thể chỉ định các khe thời gian của hệ thống PCM-30 hoặc PCM-24 với tốc

độ truyền dẫn dữ liệu cố định cho các kênh lưu lượng, trong khi đó BICC có thể cũng cấp

và kiểm soát bất kỳ QoS cần thiết nào để kết thúc kết nối đầu cuối

Hình 2.1:Nhãn định tuyến SS#7 MTP

2.1.1.Tham số địa chỉ cho các bản tin ISUP/BICC

Có ít nhất 2 loại giao thức cung cấp dịch vụ truyền tải cho các bản tin ISUP và BICC

là phần truyền tải bản tin SS#7 (MTP) và lớp thích ứng người dùng lớp 3 của MTP (M3UA) M3UA sử dụng các dịch vụ của giao thức truyền điều khiển luồng (SCTP) và IP Người gửi bản tin của MSU hoặc MTP-3 được gọi là OPC và người nhận là DPC Tham số lựa chọn liên kết báo hiệu (SLS) cung cấp thông tin về liên kết báo hiệu SS#7, thuộc 1 nhóm liên kết (Bộ liên kết tín hiệu), bản tin đã được gửi đi Độ dài của SPC phụ thuộc vào khu vực địa lí: ở Châu Âu sử dụng mã điểm 14 bit, Nhật Bản sử dụng mã 16 bit,

và Bắc Mỹ và Trung Quốc sử dung mã 24 bit Đối với MTP3-B, áp dụng tiêu chuẩn Châu

Âu

2.1.2.Cuộc gọi ISUP ( thành công)

Trang 13

Hình 2.2: Minh họa luồng cuộc gọi

Hình 2.2 biểu diễn các bản tin ISUP được trao đổi giữa 2 MSC, chúng được kết nối va nhau bằng cách sử dụng STP Nhiệm vụ của STP là định tuyến các bản tin báo hiệu SS#7 Mỗi lần gọi ISUP bắt đầu bằng 1 bản tin IAM chứa số bên được gọi do người dùng ban đầu quay số và số bên gọi MSISDN của thuê bao di động cho cuộc gọi di động gốc Đối với cuộc gọi bị chấm dứt ( gián đoạn) ,bên được gọi chứa số chuyển vùng của trạm di động (MSRN) Thông báo hoàn thành địa chỉ (ACM) cho biết SPC-B đã nhận được tất cả thông tin quay sô khi cần thiết để liên lạc với bộ phận trao đổi về cuộc gọi này Bên A không thể gửi thêm thông tin nào sau khi nhận được tin nhắn này

Thông báo trả lời (ANM) cho biết rằng bên B ( bên được gọi) hiện đã được kết nối và cuộc gọi đang hoạt động cho đến khi nhận được gói tin giải phóng (REL) từ bên A hoặc bên B của cuộc gọi Thông báo này gồm 1 giá trị nguyên nhân cho biết , ví dụ: “xóa cuộc gọi bình thường” Bên nhận được bản tin REL xác nhận việc hủy cuộc gọi bằng 1 thông báo hoàn tất giải phóng RLC

2.1.3.Cuộc gọi ISUP( không thành công)

Đối với thủ tục thiết lập cuộc gọi không thành công , cuộc gọi bị SPC-B từ chối sẽ ngay lập tức gửi 1 thông báo REL bao gồm 1 giá trị nguyên cho biết lí do tại sao cuộc gọi không thể hoàn thành, ví dụ bên B “người dùng bận” (hình 2.3)

Trang 14

Hình 2.3: Minh họa cuộc gọi không thành công

Khi các cuộc gọi không thể hoàn thành, các nhà sản xuất cung cấp 1 vài gợi ý về nguyên nhân của sự cố hoặc kích hoạt giá trị nguyên nhân nhưng từ các lý do khác nhau

Hình 2.4 biểu diễn các giá trị nguyên nhân phát cho các cuộc gọi khác nhau

Khó phân biệt được giá trị nguyên nhân nào là “tốt” hay “xấu” Giá trị nguyên nhân

có thể cho biết cuộc gọi bị định tuyến sai do lỗi logic tại một trong các bảng định tuyến của mạng hoặc bản dịch tiêu đề cơ sở dữ liệu Mặt khác, giá trị nguyên nhân tương tự cũng được trả về nếu bên gọi bị đưa vào danh sách đen, có nghĩa là thuê bao bên A bị cấm Đích đến không theo thứ tự cho biết vấn đề về phần cứng hoặc phần mềm cùng với 1 trong các chuyển đổi của SS#7 trên đường từ A đến B

Cuối cùng, sự thất bại là kết quả của việc gửi IAM đến mạng mà không có bản tin ACM hoặc REL nào trả lời Bộ định thời Tiam hướng dẫn thực hiện cuộc gọi yêu cầu trả

Trang 15

lời cho IAM đã gửi trong 1 thời gian nhất định Có nhiều lí do khiến cho ANM bị bỏ sót

như sau :

1 IAM bị định tuyến sai và gửi đến điểm báo hiệu SS#7 sai : điểm báo hiệu đó sẽ loại

bỏ IAM mà không trả lại bất kì dấu hiệu báo lỗi nào

2 Tương tự như IAM định tuyến sai, ANM (ACM hoặc REL) cũng có thể bị định

tuyến sai

3 Ánh sáng chói cũng có thể gây ra hỏng hóc tạm thời Điều này xảy ra khi 2 điểm

báo hiệu cố gắng lấy cùng kênh lưu lượng tại cùng thời gian

2.1.4.Thiết lập cuộc gọi BICC trên giao diện E bao gồm báo hiệu IuCS

Ví dụ trong hình 2.6 dựa trên 1 phiên bản của BICC sử dụng dịch vụ truyền tải MTP

để trao đổi các bản tin báo hiệu qua liên kết ATM Dịch vụ mang do BICC kiểm soát là

thoại qua ATM sử dụng AAL2 SVC trên giao diện E

Hình 2.5: Ngăn xếp giao thức cho mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng

trên giao diện IuCS và E trong ví dụ BICC

Cấu hình ngăn xếp giao thức trên giao diện E chỉ đại diện cho 1 trong 3 khả năng Đối với

giọng thoại tùy thuộc vào chất lượng yêu cầu hoặc được sử dụng BICC cũng có thể chạy

qua IP hoặc trên liên kết báo hiệu PCM-24/30 (DS-I/E-1) SS#7 nếu ISUP được thay thế

đơn giản bởi BICC mà không cần thay đổi mạng truyền tải

Trang 16

Hình 2.6: Luồng cuộc gọi khởi tạo từ di động BICC (MOC) 1/5

Trong ví dụ về luồng cuộc gọi ( hình 2.7) mỗi nút mạng được xác định bởi SS#7 SPC của nó, là một phần của nhãn định tuyến MTP Các bản tin của giao diện IuCS có thể được lọc bằng cách sử dụng tham số SCCP SLR Trên giao diện E, tất cả các bản tin BICC có cùng OPC=”b” hoặc “c” và DPC=”c” hoặc “b” trong nhãn định tuyến MTP thích hợp cộng với cùng 1 giá trị BICC CIC nếu chúng thuộc cùng 1 cuộc gọi

Đầu tiên, việc trao đổi đã được thảo luân trước đó của bản tin NAS và phân công RAB chạy trong IuCS bao gồm chức năng xác thực và bảo mật.( hình 2.8)

Sau đó (hình 2.8) sau khi thiết lập RAB thành công, BICC IAM được gửi trên giao diện

E tới GMSC Tuy nhiên, nó cũng có khả năng là BICC gửi cái gọi là “IAM sớm” bằng cách sử dụng quy trình kiểm tra tính liên tục để giữ lại việc hoàn thành cuộc gọi cho đến khi việc thành lập RAB hoàn thành

Trang 17

BICC IAM chứa mã phiên bản cuộc gọi (CIC =1) giống nhau để loại bỏ các tin nhắn BICC khác thuộc cùng 1 cuộc gọi Thêm vào đó, số bên được gọi bao gồm, các chữ số thoát hang đầu(“0” hoặc “00”) có thể bị xóa khi thông số Nature of Address được thay đổi thành “số quốc gia” hoặc “số quốc tế” Nếu Nature of Address là “không xác định”, tất cả các chữ số của tín hiệu địa chỉ bên gọi được hiển thị như chúng đã được bên A quay số

Số vị trí bao gồm 1 địa chỉ E.164 cung cấp thông tin để xác định khu vực địa lí ( khu vực,quốc gia, thành phố) của nơi bắt đầu cuộc gọi Các địa chỉ ID ngữ cảnh ứng dụng về ASE của BAT của thực thể BICC ngang hang tại GMSC BAT ASE sẽ chỉ định các tài nguyên cần thiết để thiết lập đường truyền xương sống, nó được gọi là “ kênh lưu lượng” trên giao diện E

Địa chỉ gốc là địa chỉ IP ( chủ yếu là IPv6) của MSC gửi IAM trong đó MSC chỉ rõ đường (vật lí) nào dẫn đến GMSC liền kề trong mạng truyền tải dựa trên ATM hoặc IP, tất

cả MSC/GMSC có thể được kết nối với cùng bộ định tuyến ATM hoặc IP và tất cả liên kết báo hiệu logic có thể chạy trên cùng 1 đường vật lí Phân từ thông tin địa chỉ đích có thể được bao gồm

Sau khi nhận được IAM, GMSC sẽ trả lời bằng cách gửi 1 thông báo về cơ chế APM trở lại MSC Thông báo này chứa tham số của bộ mang đường trục sẽ được thiết lập, đặc biệt là 1 ID ràng buộc nếu bộ mang được đại diện bởi AAL2 SVC

Tiếp nhận của BICC APM kích hoạt ALCAP thiết lập các quy trình Một lần nữa, ID liên kết từ BICC APM được tìm thấy trong bản tin ERQ dưới dạng giá trị tham chiếu do người dùng được cung cấp(SUGR) Path-ID và Channel-ID sẽ dẫn đến sự kết hợp địa chỉ VPI/VCI/CID xác định kết nối logic cho bộ mang đường trục.(hình 2.9) Các bản tin khác phản ánh hành vi của người đăng kí bên A và bên B, và có cùng tên, cùng chức năng

Trang 18

BICC REL kích hoạt việc giải phóng cả RAB và bộ mang đường trục được thực thi bởi các thủ tục RANAP và ALCAP( hình 2.9 và 2.10)

2.2.Báo hiệu giao diện Gn

Giao diện Gn xác định kết nối giữa GSNs khác nhau Chúng có thể đang cung cấp SGSNs nếu chúng có kết nối với UTRAN bằng giao diện IuPS và/ hoặc kết nối với GERAn bằng giao diện Gb, hoặc GGSNs nếu chúng có kết nối với mạng dữ liệu gói PDN, bằng giao diện Gi hoặc PLMN bằng giao diện Gp Giao diện Gn cũng có thể được sử dụng để kết nối với tất cả các SGSNs với nhau ( hình 2.12)

Trang 19

Hình 2.11: Các nút và giao diện hỗ trợ GPRS trong miền PS

Trên cả giao diện Gp và Gn, giao thức GTP được sử dụng Mạng truyền tải cơ bản cho mặt phẳng điều khiển GTP( đối với bản tin báo hiệu GTP-C) và mặt phẳng người dung GTP (đối với tải trọng IP) dựa trên IP chạy trên đường Ethernet và ATM Để cung cấp dịch vụ vận chuyển nhanh giữa các thực thể GTP ngang hang, UDP được sử dụng

Như trong hình 2.13, mục đích chính của giao diện Gn là đóng gói và tạo đường hầm cho các gói IP, có nghĩa là định tuyến nó 1 cách minh bạch thông quá mạng lõi Giữa các GNS, một tunnel GTP-U được tạo ra cho mỗi ngữ cảnh PDP của thuê bao GPRS Thông qua đường hầm này , tất cả các gói IP theo hướng đường lên và đường xuống đều được định tuyến Một bộ các bản tin báo hiệu GTP được sử dụng để tạo, sửa đổi, và xóa đường hầm Các bản tin GTP-C được trao dổi bằng cách sử dụng 1 đường hầm riêng biệt giữa các GSN Tham số đường hầm như tốc độ thông lượng,…được lấy trực tiếp từ QoS đã đàm phán của bối cảnh PDP

Vì 1 lớp vận chuyển IP mang các gói dữ liệu GTP bao gồm dữ liệu mặt phẳng người dung

IP, đóng gói 1 IP trong 1 gói IP khác có thể được giám sát trên giao diện Gn

Hình 2.12: :Giao diện Gn của đường hầm I

Trang 20

Các địa chỉ IP sau này cũng có thể được giám sát trên tất cả các giao diện khác mang dữ liệu PSS Đây là 3 phần của GTP: GTP-U : mặt phẳng điều khiển; GTP-U: mặt phẳng người dùng; GTP-GTP để sạc Hình 2.14 cho thấy giữa các nút của kiến trúc mạng mà các chức năng này có thể được tìm thấy

Hình 2.13: Ba chức năng của GTP liên quan đến kiến trúc mạng

Đầu tiên, GTP-C thiết lập việc quản lí và giải phóng các đường hầm dành riêng cho người dùng giữa các GSN để trao đổi thông tin báo hiệu của GTP Thứ hai, nó cũng được

sử dụng để tạo, sửa đổi và xóa đường hầm mặt phẳng người dùng Nhiêm vụ thứ 3 của GTP-C là hỗ trợ quản lí di động và quản lí vị trí tùy chọn

Nhiệm vụ duy nhất của GTP-U là vận chuyển tải trọng IP đến từ hoặc được gửi đến PDN Nó được sử dụng cả 2 giao diện Gn và IuPS Tuy nhiên, trên IuPS các tunnel được điều khiển bới báo hiệu RANAP GTP được sử dụng giữa các GSN và chức năng cổng sạc CGF để truyền bản ghi chi tiết cuộc gọi (CDR) liên quan đến ngữ cảnh PDP

2.2.1.Tạo ngữ cảnh PDP trên Gn (GTP-C và GTP-U)

Luồng cuộc gọi trong hình 2.15 cho thấy sựu kích hoạt (thuật ngữ GTP : tạo) của 1 ngữ cảnh PDP trên giao diện Gn bao gồm cả mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng

Trang 21

Hình 2.14: : Kích hoạt / hủy kích hoạt ngữ cảnh PDP trên giao diện Gn

Ngữ cảnh PDP có nguồn gốc từ điện thoại di động, nên SGSN sẽ gửi thông báo yêu cầu tạo ngữ cảnh PDP Nó chứa TEID-C xác định đường hầm báo hiệu được liên kết với đường hầm mặt phẳng người dùng, được xác định bằng DL-TEID-D và 1 UL-TEID-D MSISDN được sử dụng làm danh tính người dùng để tính phí, NSAPI cho biết số lượng ngữ cảnh cho người dùng cụ thể, và APN là máy chủ chỉ định địa chỉ PDP GTP T-PDU được sử dụng để vận chuyển tải trọng IP trong đường hầm mặt phẳng người dùng

Các bản tin REL cho ngữ cảnh PDP được tạo ra trước đó chứa đường hầm báo hiệu TEID-C Các TEID-C trong mặt phẳng người dùng thích hợp được lưu trữ bởi các thực thể GTP liên quan đến TEID-C Do đó, đường hầm mặt phẳng người dùng cũng có thể bị xóa Mục đích của Chỉ báo Teardown là cho biết nếu tất cả các ngữ cảnh của PDP chia sẻ cùng địa chỉ PDP với ngữ cảnh PDP đã xóa, sẽ bị xóa (Teardown Ind= “1”) hoặc nếu chỉ ngữ cảnh PDP với NSAPI được hiển thị trong Xóa yêu câu ngữ cảnh bị xóa (Teardown Ind= “0”)

2.2.2.Quản lý vị trí GTP-C

Thông báo quản lý vị trí GTP-C tùy chọn được xác định để hỗ trợ trường hợp khi các quy trình kích hoạt ngữ cảnh PDP được yêu cầu mạng được sử dụng và 1 GGSN không có giao diện SS7 MAP GTP-C sau đó được sử dụng để truyền tải bản tin báo hiệu giữa GGSN

và 1 giao thức GTP-MAP chuyển đổi GSN trong mạng trục GPRS Chức năng và phần mềm trong GTP-MAP chuyển đổi GSN là khác với các GSN khác trong mạng

Để có được địa chỉ IP của MS, GGSN có thể gửi một thông báo Thông tin định tuyến cho bản tin yêu cầu GPRS tới HLR Thông báo này chứa IMMS của MS Phản hồi Gửi thông tin định tuyến chứa nguyên nhân IE cho biết yêu cầu có được chấp nhận hay không Thông báo cũng có thể chứa nguyên nhân MAP IE, lí do không thể tiếp cận MS IE, địa chỉ GSN IE, và thông tin điều hành cụ thể trong IE

Nếu không thể liên lạc được với MS bởi GGSM, nó có thể gửi 1 thông báo yêu cầu báo cáo lỗi tới HLR Nếu HLR nhận được thông báo này, MS không thể tiếp cận cho cờ GPRS cho IMSI này được đặt trong HLR và 1 thông báo yêu cầu báo cáo lỗi được gửi đến thực thể ngang hàng Khi cờ MNRG được thiết lập, MS cần thực hiện một phần đính kèm mới vào miền PS

Nếu một MS có thể truy cập được vào GPRS, một lần nữa thông báo Note MS GPRS Present Request được gửi đến HLR và cờ MNRG đã bị xóa HLR trả lời bằng thông báo Note MS GPRS Present Response cho biết yêu cầu có được chấp nhận hay không

2.2.3.Quản lý di động GTP-C

Trang 22

Thông báo quản lý di động GTP-C là các bản tin báo hiệu được trao dổi giữa các SGSN trong quá trình xử lý Đính kèm GPRS và Cập nhật vùng định tuyến liên miền SGSN (RAU) Tóm lại, mục đích của loại báo hiệu này là chuyển dữ liệu liên kết với MS từ SGSN

cũ sang SGSN mới

Nếu MS tại GPRS Attach tự nhận dạng với P-TMSI và nó đã thay đổi SGSN từ khi tách ra, SGSN mới sẽ gửi thông báo Yêu cầu nhận dạng đến SGSN cũ để yêu cầu IMSI Thông báo yêu cầu nhận dạng này được trả lời bằng Phản hồi nhận dạng Nếu giá trị trong Phản hồi này là “ yêu cầu được chấp nhận” thì IMSI sẽ được đưa vào thông báo và ngược lại

Thông báo SGSN Context Request chứa các IE bắt buộc :

1 Nhận dạng khu vực định tuyến cũ (RAI)

2 TEID-C để xác định đường hầm báo hiệu liên quan đến dữ liệu người dùng

3 Địa chỉ SGSN cũ (IPv4) cho mặt phẳng điều khiển để thiết lập 1 kết nối báo hiệu giữa SGSN cũ và mới

4 P-TMSI như danh tính người dùng

Một IE được MS Validated tùy chọn chỉ ra rằng SGSN mới đã xác thực MS thành công IMSI sẽ được bao gồm nếu MS Validated cho biết “YES” Một IE tùy chọn khác là chữ lí của P-TMSI cũng được sử dụng vì lý do bảo mật

Cùng với thông báo SGSN Context Response thích hợp, SGSN mới nhận được ngữ cảnh RAB , ngữ cảnh MM và ngữ cảnh PDP nếu giá trị nguyên nhân là “ yêu cầu được chấp nhận” Để nhận dạng duy nhất, IMSI của MS cũng được bao gồm trong bản tin Nếu thủ tục RAU thành công, SGSN mới sẽ hoàn thành thủ tục với thông báo SGSN Context Acknowledge Thông báo này chứa Mã định danh điểm cuối đường hầm II của

dữ liệu (TEID-D II), nó được sử dụng để thiết lập đường hầm một chiều tạm thời giữa SHSN cũ và mới để chuyển tiếp các gói IP đa xếp hàng đợi trong khi quy trình RAU được thực thi Cùng với TEID-D II, dịa chỉ dữ liệu SGSN của SGSN mới được bao gồm trong thông báo này

Sau khi nhận được SGSN Context Acknowledge, SGSN cũ bắt đầu chuyển tiếp các gói

dữ liệu người dùng (T-PDU) sang SGSN mới Các T-PDU được xác định bởi TEID-D đã đàm phán trước đó

2.2.4 SGSN Relocation

Chức năng quản lý tính di động của giao thức GTP được biết đến từ Rel.98 và được cải tiến với một số bổ sung : SGSN Relcation Việc chuyển vị trí SGSN trở nên cần thiết nếu có vị trí SRNS trong UTRAN và SRNC mới ( DRNC cũ) được kết nối với một SGSN khác

Trang 23

Hình 2.15: Tổng quan về vị trí SGSN

Các thông báo cho các thao tác trên giao diện Gn rất dễ hiểu :

1 Yêu cầu chuyển tiếp

2 Phản hồi về vị trí chuyển tiếp

3 Hoàn thành chuyển tiếp vị trí

2.2.5.Example GTP

Thông tin tính phí trong mạng GPRS được thu thập cho mỗi UE bới các SGSN và GGSN đang phục vụ cho MS đó Thông tin mà các nhà khai thác sử dụng để tạo hóa đơn cho thuê bao là thông tin riêng của nhà khai thác ( hình 2.18)

CGF cung cấp cơ chế để truyền thông tin tính phí từ các nút SGSN và GGSN đến BSs được lựa chọn của nhà khai thác mạng Chức năng chính của CGF là:

1 Tập hợp các CDR GPRS từ các nút GPRS tạo ra các CDR

2 Bộ đệm lưu trữ CDR trung gian

3 Chuyển dữ liệu của CDR đến các BS

Hình 2.16: Luồng thông báo GTP và các sự kiện kích hoạt tạo CDR

Trang 24

SGSN thu thập thông tin tính phí cho mỗi UE liên quan đến việc sử dụng mạng vô tuyến, GGSN thu thập thông tin tính phí cho mỗi UE liên quan đến việc sử dụng mạng dữ liệu bên ngoài Cả GSN cũng thu thập thông tin tính phí cho việc sử dụng tài nguyên mạng GPRS

M-CDR được sử dụng để thu thập thông tin tính phí liên quan đến thông tin dữ liệu ngữ cảnh PDP cho thiết bị di động GPRS trong SGSN M-CDR được sử dụng để thu thập thông tin tính phí liên quan đến quản lí tính di dộng của thiết bị di động GPRS trong SGSN G-CDR được sử dụng để thu thập thông tin tính phí liên quan đến thông tin gói dữ liệu cho

1 thiết bị di động GPRS trong GGSN

Truyền SMS (MO hoặc MT) có thể được cung cấp qua GPRS thông qua SGSN SGSN phải cung cấp 1 SGSN được gửi tin nhắn ngắn do S-SMO-CDR khi tin nhắn ngắn được bắt nguồn từ thiết bị di động và SGSN đã gửi tin nhắn ngắn do Mobile Terminated S-SMT-CDR khi nó được kết thức bằng thiết bị di động Ngoài ra SMS-IWMSC (MO-SMS) và SMS-GMSC (MT-SMS) có thể cung cấp các CDR liên quan đến SMS Không có ngữ cảnh PDP hoạt động là yêu cầu khi gửi hoặc nhận tin nhắn ngắn Nếu thuê bao có ngữ cảnh PDP hoạt động ,bộ đến âm lượng của S-CDR sẽ không được cập nhật do gửi tin nhắn ngắn Các CDR sẽ được truyền đến CGF bằng cách sử dụng giao thức GTP Thông báo Yêu cầu chuyển bản ghi dữ liệu sẽ truyền CDR và sẽ được CGF thừa nhận Khi một ngữ cảnh PDP được tạo ra, điều cần thiết là xác định C-ID Điều này là do 2 trường hợp sẽ cung cấp thông tin tính phí cho 1 UE và CGF bây giờ và sẽ cần kết hợp của các CDR từ các GSN khác nhau

2.3 Quy trình trên giao diện Gs

Giao diện Gs tùy chọn được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa sổ đăng ký VLR và

SGSN chức năng Ví dụ: sử dụng giao diện Gs báo hiệu rằng nó có thể trang cho một người đăng ký cuộc gọi thoại qua miền PS hoặc đến trang ngữ cảnh PDP kết thúc bằng điện thoại di động qua miền CS Cũng có thể kết hợp các thủ tục đính kèm và cập nhật vị trí/ khu vực định tuyến Ngăn xếp giao thức trên Gs cũng giống như trên giao diện GSM

A, nhưng một tập hợp các thủ tục BSSAP + được sử dụng Tất cả các thông điệp BSSAP + được vận chuyển thay mặt cho SCCP Thông báo Unitdata (UDT) sử dụng dịch vụ

truyền tải SCCP không kết nối

Trang 25

Hình 2.19: Giao diện Gs: IMSI Đính kèm / Quy trình cập nhật vị trí luồng cuộc gọi

Hình 2.20: Giao diện Gs: IMSI / GPRS Quy trình tách rời

2.3.2 Chỉ báo tách qua Gs

Cả IMSI và GPRS Detach đều có thể được chỉ ra bằng cách sử dụng tín hiệu Gs Trong dấu vết cuộc gọi ví dụ, một thủ tục GPRS Detach được hiển thị (Hình 6.20) Một số nhận dạng bổ sung chỉ ra rằng điều này detach chỉ dành cho các dịch vụ GPRS và nó được yêu cầu bởi mạng

2.3.3 Phân trang qua Gs

Ví dụ cuối cùng cho báo hiệu Gs cho thấy một thông báo yêu cầu phân trang được gửi

từ VLR đến SGSN Vì vậy, đây là một phân trang CS được gửi qua miền PS (Hình 6.21) Phản hồi phân trang thích hợp cho yêu cầu này dự kiến sẽ được nhúng trong RANAP tin nhắn qua IuCS

2.4 Báo hiệu trên giao diện hướng tới HLR

HLR là một cơ sở dữ liệu chính của PLMN lưu trữ dữ liệu người đăng ký Ở đây tìm thấy thông tin về danh tính người dùng, vị trí của người đăng ký, quyền của người dùng

và thông tin về các dịch vụ đã đăng ký và cũng biết liệu người dung được gắn vào mạng hoặc với các dịch vụ xác định của mạng hay không Các GMSC hoặc GGSN truy xuất

Trang 26

thông tin cần thiết để định tuyến các cuộc gọi kết thúc bằng di động từ HLR Nếu người dùng không thể truy cập được, HLR có thể có thêm thông tin để thay thế các mục tiêu định tuyến Ví dụ: một cuộc gọi thoại có thể được chuyển đến một hệ thống thư thoại hoặc một thông báo được phát để thông báo cho bên gọi rằng người đăng ký tạm thời không liên lạc được

Hình 2.21: Giao diện Gs: Luồng cuộc gọi Yêu cầu phân trang CS

Trong trường hợp này, tương tác với Mạng thông minh khác (IN) hoặc các thành phần Mạng thông minh nâng cao Bắc Mỹ (AIN) là cần thiết, như được mô tả trong Phần 2.7 Theo quy định, một HLR được đặt đồng vị trí với một GMSC, nhưng không phải mọi GMSC đều có một HLR đồng vị trí Nó phụ thuộc vào số lượng người đăng ký nếu có nhiều hơn một HLR trong mạng Trong trường hợp của một cái gọi là "người bảo vệ xanh", HLR có thể là cơ sở dữ liệu duy nhất trong mạng Greenfielders là các nhà cung cấp dịch vụ chỉ xây dựng một cấu trúc mạng riêng tối thiểu, ví dụ: một HLR cộng với một GMSC và / hoặc một GGSN trong khi họ thuê việc sử dụng tài nguyên mạng (chẳng hạn như toàn bộ RAN bao gồm MSC / VLR và SGSN) từ một mạng dịch vụ đầy đủ nhà điều hành Điều quan trọng cần biết là một khái niệm chung về tiêu chuẩn 3G là cung cấp tổng số tính linh hoạt liên quan đến quyền sở hữu các bộ phận mạng hoặc các thành phần mạng đơn lẻ Hình 2.22 cho thấy một số giao diện MAP trong mạng lõi bắt buộc phải cung cấp các dịch vụ chuyển mạch gói và kênh cơ bản

Hình 2.22: Giao diện MAP trong môi trường mạng lõi

Trang 27

MAP cũng được sử dụng để liên lạc giữa GMSC và trung tâm dịch vụ tin nhắn ngắn bên ngoài (SMSC), nhưng giao diện này là nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn quốc tế 3GPP

2.4.1.Địa chỉ trên giao diện MAP

Một ví dụ về cách thông tin tín hiệu sử dụng MAP được trao đổi thông qua giao diện

Gr Trong giao tiếp với HLR, các thủ tục Cập nhật vị trí CS và GPRS Attach là những thủ tục phức tạp nhất, bởi vì rất nhiều IEs được bao gồm và các loại địa chỉ khác nhau được sử dụng

Hình 2.23 cho thấy ngăn xếp giao thức được sử dụng trên giao diện MAP giữa SGSN

và HLR (giao diện Gr) Các lớp giao thức giống như đối với tất cả các giao diện mạng lõi

sử dụng MAP, nhưng số dịch vụ con SCCP (SSN) khác nhau

Hình 2.23 Xếp chồng Giao thức trên giao diện Gr

SCCP SSN cho biết người dùng kết nối SCCP Đối với tín hiệu MAP hiện tại, chỉ sử dụng các lớp SCCP để truyền dữ liệu không kết nối.SSN đại diện cho một giao thức lớp cao hơn (như được hiển thị cho SSN = 192 cho biết giao thức BSSAP trên giao diện Gs) hoặc nó cũng có thể là viết viết đầu của một yếu tố mạng như SGSN (SSN = 149), HLR (SSN = 6), VLR (SSN = 7)…

Ví dụ:

Mã quốc gia (CC) = 54 ⇒ Argentina

Mã điểm đến quốc gia (NDC) = 11 ⇒ Giới hạn Đã nuôi Buenos Aires

Số thuê bao = 43xxxxxx ⇒ Silvina A

Có thể phải quay nhiều số thoát khác nhau (ví dụ: 0054 ) Trước quốc gia mã để liên hệ với bên B ở nước ngoài Ký tự “+” thay thế các chữ số thoát và cho biết rằng số đã gọi là

số ISDN quốc tế (Ở cấp độ giao thức trong ISUP, điều này sẽ được phản ánh bởi Kế hoạch đánh số IE của số bên được gọi sẽ hiển thị "Số quốc tế" khi "+" được quay.) Tuy nhiên, nếu một phần tử mạng giải quyết phần địa chỉ được gọi là "số thuê bao" thì không xác định một điện thoại Vì vậy, số E.164 + 54- 11-43001000 có thể là công tắc văn phòng trung tâm mà điện thoại của Silvina được kết nối Ngoài số E.164 của họ, cần thiết cho các mục đích xử lý SCCP, chuyển mạch gói SGSN và GGSN cũng có địa chỉ

IP được sử dụng bởi thực thể GTP trên giao diện Gn Chúng cũng được xác định bởi SS

# 7 SPC ở cấp MTP (Gc, Gr và IuPS giao diện)

Trang 28

2.4.2 Kiến trúc MAP

MAP sử dụng các chức năng được cung cấp bởi phần ứng dụng khả năng giao dịch (TCAP) Khả năng giao dịch là cần thiết để trao đổi thông tin không liên quan trực tiếp đến các cuộc gọi giữa các nút mạng chẳng hạn như trao đổi và cơ sở dữ liệu

Để giải thích nó theo cách phổ biến: Cần phải xác định cách dữ liệu ghi lại, ví dụ:VLR

và HLR có thể được cập nhật liên tục Một giải pháp sẽ là cài đặt một mạng dữ liệu riêng biệt giữa các cơ sở dữ liệu này Cái kia sẽ là để kết nối cơ sở dữ liệu đến mạng báo hiệu SS#7 hiện có và cho phép mạng SS#7 thực hiện các giao dịch cần thiết Giải pháp thứ hai

và hiệu quả hơn này là lý do tại sao TCAP được định nghĩa bởi CCITT / ITU-T Hình 2.24 giải thích MAP và TCAP có liên quan với nhau như thế nào

Hình 2.24: Kiến trúc MAP

Tất cả các hoạt động MAP đều được nhúng trong thông báo TCAP TACP ASE bao gồm hai sublayers: lớp con thành phần và lớp con giao dịch Một thành phần là một yêu cầu thực hiện một hoạt động hoặc câu trả lời cho một yêu cầu như vậy Trong "ngôn ngữ" TCAP, các yêu cầu là được gọi là INVOKE trong khi các câu trả lời được gọi là RETURN Để HÓA ĐƠN thành công, hãy TRẢ LẠI KẾT QUẢ được gửi bởi thực thể ngang hàng Nếu không, pháp nhân đã gửi INVOKE sẽ nhận được QUAY LẠI LỖI Thực thể ngang hàng cũng có thể TỪ CHỐI một hoạt động được gọi

Lớp con giao dịch TCAP cung cấp tất cả các chức năng cần thiết để trao đổi các thành phần giữa hai người dùng TCAP khác nhau Đặc biệt là năm định dạng thông báo TCAP chung là được xây dựng bởi lớp con giao dịch bằng cách sử dụng Quy tắc mã hóa cơ bản ASN.l (BERs) Những tin nhắn này được đặt tên BEGIN, CONTINUE, END và ABORT cho hộp thoại có cấu trúc (hướng kết nối) Đối với hộp thoại không có cấu trúc (không có kết nối), thông báo TCAP KHÔNG ĐÚNG CÁCH là đã sử dụng

Tất cả các hoạt động và kết quả MAP chỉ được trao đổi bằng cách sử dụng hộp thoại TCAP có cấu trúc

Mục đích của AC là để ngăn chặn các vấn đề giao tiếp nếu, ví dụ, một HLR đã biết các yếu tố thông tin cụ thể gprs "nói chuyện" với một HLR khác vẫn chỉ biết dữ liệu liên quan đến GSM

Trang 29

Hình 2.25: Ví dụ về luồng cuộc gọi ngữ cảnh ứng dụng TCAP

Trong luồng cuộc gọi ví dụ trong hình 2.25, nó là một SMSC bên ngoài muốn truy xuất định tuyến thông tin cho một tin nhắn ngắn được kết thúc bằng di động từ một HLR trong PLMN đích

Các quy tắc đàm phán TCAP AC yêu cầu AC được đề xuất, nếu được chấp nhận, được phản ánh trong thông điệp ngược đầu tiên Nếu AC không được chấp nhận và người dùng TCAP không muốn tiếp tục hộp thoại, nó có thể cung cấp AC thay thế cho người khởi tạo có thể được sử dụng để bắt đầu hộp thoại mới

2.4.3 Ví dụ về tín hiệu MAP

Thủ tục Cập nhật vị trí GPRS được hiển thị như một ví dụ về báo hiệu MAP (Hình 2.26) Luồng cuộc gọi này có thể được theo dõi trên giao diện Gr Quy trình sử dụng dữ liệu SCCP không kết nối với tín hiệu đầu cuối

Thực tế thú vị đầu tiên trong luồng cuộc gọi ví dụ này là địa chỉ HLR trong thư đầu tiên có nguồn gốc từ IMSI Đây là cái gọi là Tiêu đề Toàn cầu Di động (Mobile GT) theo đặc điểm kỹ thuật của ITU-T E.214 Mobile GT bao gồm tất cả các chữ số IMSI hoặc ít nhất là các chữ số MSIN nếu MCC và MNC đã được dịch bởi bảng dịch tiêu đề toàn cầu SGSN (Bảng 2.1) vào Mã quốc gia cộng với Mã đích quốc gia

Hình 2.26: Cập nhật MAP Vị trí GPRS / Chèn luồng dữ liệu người đăng ký

Trang 30

Theo quy định, PLMN nước ngoài sẽ không dịch nhiều hơn Mã quốc gia di động (MCC) sang Mã quốc gia (CC) và nếu cần mã mạng di động(MNC) thành quốc gia mã điểm đến (NDC) Sau đó, tin nhắn được định tuyến dựa trên GT di động này đến một cổng của mạng được chỉ ra bởi NDC Cổng này (rất có thể là GMSC) cuối cùng cũng có thể dịch hai chữ số đầu tiên của MSIN, vẫn là một phần không thay đổi của Mobile GT với định dạng địa chỉ kết hợp E.214, thành SS # 7 SPC hoặc số E 164 của HLR SSN chỉ

ra rằng SCCP UDT đầu tiên của luồng cuộc gọi ví dụ được gửi bởi SGSN (SSN = 149)

và sẽ được nhận bởi HLR (SSN = 6)

SCCP UDT đầu tiên truyền thông báo TCAP BEGIN với ID giao dịch gốc (OTID) =

a Có một thao tác Vị trí GRPS Cập nhật được gọi (sử dụng Invoke-ID = c) bởi SGSN được xác định bởi cả E.164 và địa chỉ IP của nó IMSI xác định người đăng ký muốn được gắn vào miền PS cũng được bao gồm Cập nhật như vậy Thủ tục Vị trí GPRS được thực hiện nếu SGSN nhận được Vùng định tuyến hoặc Đính kèm GPRS Cập nhật thông báo Yêu cầu trên IuPS

HLR trả lời bằng thông báo TCAP CONTINUE có chứa ID giao dịch gốc (OTID) =

b và ID giao dịch đích (DTID) = a Các giá trị ID giao dịch này giống nhau trong tất cả các thư thuộc thủ tục này Chúng có thể được sử dụng làm điều kiện lọc khi theo dõi giao diện MAP, bởi vì chúng liên kết tin nhắn MAP thuộc về một thuê bao duy nhất

Bảng 2.1 Ví dụ Bảng dịch tiêu đề toàn cầu

Trước khi HLR có thể tiến hành quy trình Cập nhật vị trí GPRS, nó sẽ chèn dữ liệu thuê bao tại chức năng đăng ký vị trí của SGSN Đối với dữ liệu thuê bao này thuộc về IMSI

và MSISDN của thuê bao cũng như trạng thái thuê bao và dữ liệu đăng ký GPRS bao gồm các tham số QoS như được mô tả trong hợp đồng giữa nhà mạng và thuê bao Có một Invoke-ID = d mới liên quan đến mã hoạt động mới này Sau khi dữ liệu người đăng

ký đã được chèn thành công, SGSN sẽ trả lời bằng một thông báo TCAP CONTINUE khác có chứa chuỗi Cuối cùng bao gồm Invoke-ID = d có liên quan đến thao tác Chèn

Dữ liệu người đăng ký

Bây giờ trong thông báo cuối cùng, đó là TCAP END, HLR phê duyệt rằng Cập nhật

Vị trí GPRS đã thành công Một lần nữa, chuỗi Cuối cùng bao gồm Mã Hoạt động và Invoke-ID thích hợp cộng với địa chỉ E.164 HLR sẽ được sử dụng để giải quyết SCCP trong các giao dịch MAP tiếp theo giữa SGSN và HLR

2.5 Quy trình chuyển giao MSC Inter-3G

Trang 31

MAP ngoài sử dụng để liên lạc giữa các cơ sở dữ liệu nó còn có để trao đổi thông tin giữa các MSC và MAP và cung cấp các chức năng truyền tải cho các giao thức RAN Lớp

3 khác nhau Ví dụ, MAP có thể mang các bản tin RANAP được trao đổi giữa các RNC được kết nối với các MSC khác nhau Vì RANAP về phần nó cung cấp các chức năng vận chuyển cho thông tin giao thức RRC, nên cũng có thể trên giao diện E giữa hai 3G MSC thông tin RRC được truyền bởi các bản tin RANAP, được nhúng trong các hoạt động MAP,

có thể được giám sát Do đó, các ngăn xếp giao thức được sử dụng bởi các trình giám sát giao thức cần phải trông rất khác so với những gì được mô tả trong các tiêu chuẩn quốc tế Trong phần này và trong hai phần tiếp theo, các ngăn xếp giao thức “thế giới thực” cần thiết để giải mã hoàn chỉnh các thông điệp báo hiệu thu được và các thông điệp hoàn chỉnh bao gồm các phần được cõng của chúng sẽ được mô tả Đầu tiên, nó sẽ được giải thích tại sao MAP mang thông tin RANAP và RRC Vì lý do này, cần phải mở rộng chế độ xem tại UTRAN Thông thường, hình ảnh tổng quan về mạng chỉ hiển thị một MSC / SGSN mà các RNC được kết nối Điều này phản ánh chính xác định nghĩa UTRAN: UTRAN là một RAN được kết nối với một MSC của miền CS và một SGSN của miền PS (nếu miền CS

và / hoặc PS có sẵn trong mạng) Do đó, một mạng 3G bao gồm nhiều hơn chỉ một UTRAN

và theo quy luật cũng có nhiều hơn một MSC, SGSN, v.v Các RNC của cùng một UTRAN

có thể được kết nối với nhau thông qua giao diện Iur, nhưng không có Iur giữa các RNC của các UTRAN khác nhau Hình 2.27 cho thấy hai UTRANS khác nhau được liên kết như thế nào qua giao diện E của miền CS và giao diện Gn của miền PS

Hình 2.27: Giao diện UMTS giữa hai UTRAN

Nếu UE di chuyển, nó sẽ tiếp xúc với một ô của Node B2 được điều khiển bởi RNC 2 RNC 1 và RNC 2 thuộc cùng một UTRAN và được kết nối với nhau qua Iur inmặt đất Nếu hai ô hoạt động trên cùng một tần số, có thể chuyển giao mềm với RNC 1 là SRNC

và RNC 2 là DRNC Kết nối RRC vẫn hoạt động giữa UE và RNC 1, và RNC 2 định tuyến tất cả các bản tin RRC một cách minh bạch theo hướng đường lên và đường xuống Nếu

UE mất liên lạc với tất cả các ô được điều khiển trực tiếp bởi RNC 1 và RNC 2 là ô duy

Trang 32

nhất cung cấp tài nguyên vô tuyến cho kết nối, RNC 1 sẽ đưa ra quyết định thực hiện thủ tục chuyển vị trí SRNS như được mô tả trong Khi kết thúc việc tái định vị SRNS này, RNC 2 sẽ là SRNC mới Tuy nhiên, UE có thể tiếp tục di chuyển trong khi cuộc gọi vẫn đang hoạt động Một tình huống hoàn toàn mới và khó khăn hơn nhiều được đưa ra khi một ô của Node B3 trở nên tốt hơn các ô của Node B2

Hình 2.28 Thiết lập kết nối RRC ban đầu giữa UE và SRNC (RNC 1)

Bây giờ để chuyển giao cứng, các tham số của kết nối RRC phải được chuyển tiếp đến SRNC mới (RNC 3) và kết nối duy nhất giữa RNC 2 và RNC 3 đi qua giao diện E của miền mạng lõi CS Do đó, người kiểm tra giao thức phải được trang bị ngăn xếp giao thức được hiển thị trong Hình 6.31 để có thể giải mã tất cả thông tin giao thức lớp cao hơn trên giao diện E

Hình 2.29 UE trong tình huống chuyển giao mềm, RNC1 điều khiển kết nối RRC

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	4,09 MB