HƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ỘNG UMTS
1.2. Cấu trúc mạng UMTS
1.2.2. Giao diện vô tuyến
Để hiểu được chức năng của các phần tử trong mạng UMTS thì cần hiểu được giao diện giữa các phần tử logic. Cấu trúc giao diện được xây dựng trên nguyên tắc là các lớp và các phần tử độc lập về chức năng logic với nhau, tính độc lập này cho phép thay đổi một phần của cấu trúc giao thức trong khi vẫn giữ nguyên các phần còn lại. Điều này đặc biệt quan tr ng trong quá trình phát triển và nâng cấp.
22 Mai Viết Tùng 1.2.2.1. Giao diện IU giữa UTRAN và Core Network
Giao diện IU là một giao diện mở có chức năng kết nối UTRAN với CN. Iu có chia làm 2 loại, trên đó có những giao thức giống và khác nhau đó là:
- UTRAN – CS Domain: Iu CS - UTRAN – PS Domain: Iu PS
Các giao thức trên IU CS
IU CS sử dụng phương thức truyền tải ATM trên lớp vật lý là kết nối vô tuyến, cáp quang hay cáp đồng. Có thể lựa ch n các công nghệ truyền dẫn khác nhau như SONET, STM-1 hay E1 để thực hiện lớp vật lý.
Giao thức ứng dụng
Mạng
báo hiệu Mạng
số liệu Mạng
báo hiệu ALCAP
Luồng số liệu
Phía điều khiển mạng
truyền tải Phía người sử
dụng mạng truyền tải
Phía người sử dụng mạng
truyền tải
Lớp vật lý Lớp mạng
vô tuyến
Lớp mạng truyền tải
Hình 1.7. Mô hình tổng quát các giao diện vô tuyến của UTRAN
23 Mai Viết Tùng Hình 1.8. Giao diện Iu CS
- Control Plane(MSS) : RANAP thuộc lớp ứng dụng phía trên, lớp ứng dụng này điều khiển kết nối báo hiệu SCCP, phần truyền bản tin MTP3-b, và lớp thích ứng báo hiệu ATM cho các giao diện mạng NNI-SAAL.
- User Plane : Gồm một kết nối AAL2 được dành trước cho từng dịch vụ CS. Thông qua giao diện Iu UP( với MGW)
Các giao thức trên IU PS
Control Plane: Giống như đối với phần Control Plane của Iu CS, giao thức RANAP cũng được sử dụng trong Control Plane của Iu PS.
- User Plane : Luồng số liệu gói được ghép chung lên một hay nhiều AAL5 PVC (Permanent Virtual Connection). Mỗi thuê bao khi truy cập mạng dữ liệu sẽ được gán 1 IP nhất định, đó là vì sao mà lớp IP xuất hiện trong tầng giao thức thứ 3. Lớp UDP thực hiện chức năng của lớp truyền vận đó là phân biệt các dịch vụ qua Port Number. GTP-U là lớp ghép kênh để cung cấp ID cho từng luồng dữ liệu gói.
24 Mai Viết Tùng Hình 1.9. Giao diện Iu PS
ATM được áp dụng cho mạng truyền dẫn và đóng vai trò như giao thức liên kết lớp 2 kéo theo giao thức lớp 3 là SAAL nhưng hiện tại nó đang dần được thay thế bởi IP.
Điều này dẫn tới sự thay đổi giao thức ở các lớp.
Thông tin báo hiệu có thể được mang trên các gói tin IP thay vì qua các gói ATM, việc sử dụng báo hiệu qua IP ngày càng phổ biến hơn, nó phù hợp với xu hướng mạng toàn IP. Cấu trúc các tầng giao thức khi sử dụng báo hiệu qua IP.
Dưới đây là các giao thức được sử dụng giữa MSS và RNC khi thực hiện truyền báo hiệu qua IP. Ý nghĩa của các lớp:
L1: Lớp vật lý L2: Lớp kết nối IP: Internet Protol
25 Mai Viết Tùng SCTP: Stream Control Transmission Protocol
M3UA: MTP3 User Adaption
SCCP: Signalling Connection Control Part
RANAP: Radio Network Subsystem Application Part
L1 IP SCTP M3UA
L2 SCCP RANAP
Hình 1.10. Báo hiệu qua M3UA 1.2.2.2. Giao diện Iur giữa RNC và RNC
IUr là giao diện vô tuyến giữa các RNC. Lúc đầu giao diện này được thiết kế để hỗ trợ chuyển giao mềm giữa các RNC, trong quá trình phát triển tiêu chuẩn nhiều tính năng đã được bổ sung và đến nay giao diện IUr phải đảm bảo 4 điều kiện sau :
- Là giao diện logic, không phải giao diện vật lý.
- Hỗ trợ kênh lưu lượng riêng.
- Hỗ trợ kênh lưu lượng chung.
- Hỗ trợ quản lý tài nguyên vô tuyến toàn cầu.
26 Mai Viết Tùng 1.2.2.3. Giao diện Iub giữa RNC và Node B
Trên IUb các giao thức định nghĩa cấu trúc khung và các thủ tục điều khiển trong băng cho các từng kiểu kênh truyền tải. Các chức năng chính của IUb :
- Chức năng thiết lập, bổ sung, giải phóng và tái thiết lập một kết nối vô tuyến đầu tiên của một UE và ch n điểm kết cuối lưu lượng.
- Khởi tạo và báo cáo các đặc thù ô, node B, kết nối vô tuyến.
- Xử lý các kênh riêng và kênh chung.
- Xử lý kết hợp chuyển giao.
- Quản lý sự cố kết nối vô tuyến.