Baigiang

C VI N CÔNG NGH B U CHÍNH VI N THÔNG TRUNG TÂM ÀO T O B U CHÍNH VI N THÔNG 1

TÀI LI U BÀI GI NG (Dùng cho bài gi ng n t e-learning “D ch v vô tuy n gói chung c n b n”)

Biên so n: Nguy n Th Thanh H TRUNG TÂM

HÀ TÂY 7/2005

ng

ÀO T O BCVT 1

CL C CH

NG 1

T NG QUAN V GPRS..............................6

C ÍCH................................................................................................................... 6 I DUNG................................................................................................................... 6 1.1. Gi i thi u chung ..................................................................................................... 6 1.2. Truy n d li u t c

cao ....................................................................................... 7

1.3 Truy n d li u theo gói............................................................................................ 8 1.4. S d ng giao di n vô tuy n..................................................................................... 8 1.5 Các lo i MS............................................................................................................. 9 BÀI T P ....................................................................................................................... 9

CH

NG 2

CÁC D CH V

TRONG GPRS ..................11

C ÍCH................................................................................................................. 11 I DUNG................................................................................................................. 11 2.1. Gi i thi u ............................................................................................................. 11 2.2 D ch v

m-

m ................................................................................................ 11

2.3. D ch v

m- a

m .......................................................................................... 12

2.3.1. D ch v

m- a

m ah

2.3.2. D ch v

m- a

m g i nhóm ................................................................... 13

2.3.3. a h

ng ................................................................... 12

ng IP................................................................................................... 13

2.4. D ch v b sung và giá tr gia t ng........................................................................ 13 2.5. Ch t l

ng d ch v ............................................................................................... 14

2.5.1.

tin c y truy n d li u ................................................................................ 14

2.5.2. M c tr ........................................................................................................... 15 BÀI T P ..................................................................................................................... 16

CH

NG 3

C U TRÚC M NG ....................................18

C ÍCH................................................................................................................. 18

2

I DUNG................................................................................................................. 18 3.1

ng quan v GSM ............................................................................................... 18

3.1.1 Gi i thi u chung v GSM và d ch v GSM ....................................................... 18 3.1.2 C u trúc m ng GSM....................................................................................... 18 3.1.3 Cách th c hi n cu c g i trong GSM ................................................................ 24 3.1.4 M r ng m ng GSM........................................................................................ 26 3.2 T ng quan m ng GPRS ......................................................................................... 29 3.2.1 Gi i thi u chung v GPRS ............................................................................... 29 3.2.2 C u trúc m ng GPRS ...................................................................................... 29 3.2.3 Các m ng

ng tr c ...................................................................................... 34

BÀI T P ..................................................................................................................... 35

CH

NG 4

CÁC CH C N NG TRONG GPRS ...........37

C ÍCH................................................................................................................. 37 I DUNG................................................................................................................. 37 4.1 Truy nh p m ng..................................................................................................... 37 4.1.1 Th t c truy nh p m ng chu n ........................................................................ 37 4.1.2 Th t c truy nh p m ng ngoài ........................................................................ 38 4.2 Truy n gói............................................................................................................. 38 4.3 Qu n lý di

ng ..................................................................................................... 39

4.4 Qu n lý k t n i ...................................................................................................... 40 4.5 Qu n lý giao di n vô tuy n .................................................................................... 41 BÀI T P ..................................................................................................................... 41

CH

NG 5

BÁO HI U.................................................43

C ÍCH................................................................................................................. 43 I DUNG................................................................................................................. 43 5.1 V trí c a MS ......................................................................................................... 43 5.1.1 Nh n d ng vùng

nh v ................................................................................... 43

5.1.2 Nh n d ng vùng

nh tuy n ............................................................................. 44

3

5.1.3. Nh n d ng cell toàn c u (CGI)...................................................................... 46 5.2

a ch GPRS ........................................................................................................ 47

5.2.1

a ch IP........................................................................................................ 47

5.2.2 S GSN............................................................................................................ 47 5.2.3 Tên 5.2.4

m truy nh p (APN) ............................................................................... 47

a ch giao th c d li u gói (PDPA) .............................................................. 47

5.3 Các t ng giao th c và giao di n trong GPRS.......................................................... 48 5.3.1 Giao th c trong MS ......................................................................................... 48 5.3.2 Giao th c trong BSS........................................................................................ 49 5.3.3 Giao th c trong SGSN..................................................................................... 49 5.3.4 Giao th c trong GGSN.................................................................................... 49 5.3.5 Giao di n Gb................................................................................................... 50 5.3.6 Giao di n Gr ................................................................................................... 50 5.3.7 Giao di n Gs ................................................................................................... 51 5.3.8 Giao di n Gf.................................................................................................... 51 5.3.9 Giao di n Gd................................................................................................... 52 5.3.10 Giao di n Gn................................................................................................. 52 5.3.11 Giao di n Gi.................................................................................................. 52 5.3.12 Giao di n Gc ................................................................................................. 53 5.3.13 Giao di n vô tuy n Um .................................................................................. 53 5.4 Các th t c trong GPRS......................................................................................... 55 5.4.1 Th t c nh p m ng IMSI/GPRS k t h p........................................................... 55 5.4.2 Th t c kích ho t ng c nh PDP (PDP context) .............................................. 57 5.4.3 Th t c tìm g i GPRS ...................................................................................... 60 5.4.4 Th t c tách GPRS .......................................................................................... 61 5.5 Truy n gói ............................................................................................................ 63 5.5.1 Truy n gói di

ng kh i t o t MS.................................................................. 63

5.5.2 Truy n gói di

ng k t cu i t i MS .................................................................. 64

4

BÀI T P ..................................................................................................................... 65

CH

NG 6

GIAO DI N VÔ TUY N.............................68

C ÍCH................................................................................................................. 68 I DUNG................................................................................................................. 68 6.1 Các kênh v t lý trong GPRS .................................................................................. 68 6.2 Các s

mã hoá .................................................................................................. 69

6.2.1 S

mã hoá 1 (CS1)...................................................................................... 69

6.2.2 S

mã hoá 2 (CS2)...................................................................................... 70

6.2.3 S

mã hoá 3 (CS3)...................................................................................... 70

6.2.4 S

mã hoá 4 (CS4)...................................................................................... 71

6.3 Các kênh logic trong m ng GPRS.......................................................................... 72 6.3.1 Các kênh l u l 6.3.2 Các kênh

ng ......................................................................................... 72

u khi n......................................................................................... 73

6.3.3 S p x p các kênh logic trên các kênh v t lý...................................................... 74 BÀI T P ..................................................................................................................... 75

5

CH

NG 1 – T NG QUAN V GPRS

C ÍCH t thúc ch

ng này, h c viên có th :

-

Mô t 3 ph

-

Mô t các ch c n ng c a chuy n m ch gói.

-

Mô t vi c s d ng giao di n vô tuy n trong GPRS.

-

m

ng th c làm t ng t c

c các lo i

u cu i di

truy n d li u trong GPRS.

ng (MS).

I DUNG 1.1. Gi i thi u chung phát tri n n t ng c a công ngh thông tin di ng c ng nh s l ng ng i d ng Internet h a h n m t ti m n ng i v i th tr ng vi n thông. Khi v n Internet toàn c u và các m ng riêng khác phát tri n c v quy mô và m c ti n ích, ã xu t hi n nhu c u v d ch v truy n s li u m i lúc, m i n i. Do nhu c u t ng lên, òi h i các d ch v này ph i c s d ng t c cao h n, ch t l ng t t h n. ch v d li u vô tuy n hi n nay ch a áp ng y yêu c u c a ng i dùng và nhà cung c p. Theo quan m c a ng i s d ng, t c d li u r t ch m và vi c thi t l p u n i th c hi n quá lâu và ph c t p. H n n a, chi phí d ch v quá t i ng i s d ng. Theo quan m các nhà cung c p, s h n ch c a các d ch v d li u vô tuy n hi n nay d a trên c s truy n d n vô tuy n chuy n m ch kênh. T i giao di n vô tuy n, m t kênh l u l ng c cung c p cho m t ng i s d ng trong toàn b th i gian cu c g i nên d n n vi c s d ng tài nguyên không hi u qu . Vì th ph i s ng công ngh chuy n m ch gói nâng cao hi u qu kênh l u l ng. V i công ngh này m t kênh l u l ng s c cung c p khi có yêu c u và s gi i phóng ngay p t c sau khi truy n các gói. Do ó, nhi u ng i s d ng có th chia s m t kênh v t lý. thúc y quá trình ti n n các d ch v công ngh 3G, các nhà khai thác ang nghiên c u k ho ch chuy n i lên công ngh 3G. Các nhà khai thác GSM trên th gi i ang ng tr c m t s gi i pháp có c d ch v s li u truy n t c cao qua m ng hi n có c a h . Có hai h ng l a ch n: m t là có th nâng c p m ng c a lên th ng 3G (W-CDMA) hay nâng c p lên có d ch v 2.5G và sau ó thì s u nâng c p lo i d n công ngh GSM ti n lên công ngh W- CDMA. 6

i v i các nhà khai thác, không th có c vi c nâng c p th ng lên công ngh W-CDMA v i các gi i pháp n gi n và chi phí ch p nh n c. Quá trình nâng c p là m t quá trình ph c t p, yêu c u các ph n t m ng m i và các máy u cu i m i. Cho nên, v n c n cân nh c n ây chính là các khía c nh v kinh t và k thu t cho vi c nâng c p, bu c các nhà khai thác ph i suy tính. Chính vì v y, GPRS là s l a ch n c a các nhà khai thác GSM nh m t b c chu n b v c s h t ng k thu t, ti n lên công ngh thông tin di ng th h th 3. ch v vô tuy n gói chung (GPRS) là m t chu n do Vi n Tiêu chu n Vi n thông Châu Âu (ETSI) a ra, s d ng cho vi c truy n s li u chuy n m ch gói thông qua m ng GSM hi n t i. M c tiêu chính c a GPRS là cung c p m t ch truy n d n gói u cu i n u cu i hi u qu , chi phí th p truy c p n d ch v m ng Internet. GPRS c ng cho phép thuê bao chia s các kênh vô tuy n và cung c p m t m ng gói bao g m các m nút d ch v k t n i t i Internet. ch v GPRS cho phép áp d ng nguyên t c vô tuy n gói truy n gói d li u a ng i s d ng m t cách hi u qu gi a các máy MS GSM và m ng d li u gói. Các gói d li u có th c nh tuy n tr c ti p t máy u cu i GPRS t i các m ng chuy n m ch gói. Phiên b n hi n nay c a GPRS là h tr các m ng d a trên chu n IP nh m ng Internet/Intranet, X25. GPRS là b c phát tri n k p th i áp ng nhu c u trao i d li u ngày càng cao và là s chuy n ti p h p lý gi a thông tin di ng GSM và thông tin di ng 3G. Hay GPRS là th h thông tin di ng 2.5G. c tiêu chính

ch

ng t i khi tri n khai GPRS là:

ü

tr khi l u l

ü

d ng hi u qu tài nguyên vô tuy n và m ng

ng bùng n

ü Cung c p d ch v m m d o v i giá th p v a ph i ü Kh n ng k t n i liên t c t i m ng Internet ü Cung c p th i gian truy nh p nhanh ü

tr giao di n m m d o v i tho i GSM

1.2. Truy n d li u t c

cao

truy n m t b c nh, không nén v i phân gi i 800x600 m nh (b ng kích màn hình m t máy sách tay) s m t 150giây. Do th i l ng và giá thành phát sinh nên u này là không th ch p nh n c i v i ng i s d ng n tho i di ng. kh c ph c u này, m t h th ng m i, trên c s m ng GSM hi n nay s m ra kh n ng m i cho khách hàng ó là h th ng vô tuy n gói chung hay GPRS. Công 7

ngh có t c truy n cao này cho phép khách hàng g i m t l ng l n d li u t i MS th h m i v i giá h p lý. V m t lý thuy t GPRS có th cung c p t c truy n t i a i 171,2 kbit/s b ng vi c s d ng t t c 8 khe th i gian t i cùng m t th i m. T c này g p 3 l n t c truy n d li u nhanh nh t có th trên m ng vi n thông c nh và p 10 l n t c d ch v d li u chuy n m ch kênh trong m ng GSM hi n nay. i v i d ch v GPRS, vi c phân b các khe th i gian r t m m d o, m t khung TDMA g m t 1 n 8 khe th i gian và chúng có th c chia s b i nhi u ng i s ng ho t ng. u này cho phép GPRS u khi n t c bit t 9 t i 150kbit/s/ng i s d ng. V i các t c bit này, t t c các ki u truy n có th c u khi n: t b n tin g n t c th p t i các t c cao h n (ví d khi ang c các trang Web). GPRS c ng s cho phép ng i s d ng nh n các cu c g i ng th i khi ang truy n ho c nh n d li u. n n a, b ng vi c cho phép thông tin c truy n nhanh h n, tr c ti p và hi u qu qua m ng di ng, GPRS có th a ra giá d ch v d li u di ng v a ph i so v i SMS và d li u chuy n m ch kênh

1.3 Truy n d li u theo gói Chuy n m ch gói có ngh a là tài nguyên vô tuy n GPRS ch c s d ng khi ng i s d ng g i ho c nh n d li u. Tài nguyên vô tuy n có th c chia s ng th i gi a m t vài ng i s d ng h n là vi c cung c p m t kênh vô tuy n t i ng i s ng v i m t chu k th i gian c nh. Vi c s d ng hi u qu tài nguyên vô tuy n có ngh a là m t s l ng l n ng i s d ng GPRS có th chia s cùng m t b ng thông và c ph c v b i m t cell n. S l ng ng i s d ng c h tr tu thu c vào ng ng c s d ng và d li u c truy n nh th nào. Do hi u qu tr i r ng c a GPRS mà vi c t o ra dung l ng r i ch c s d ng trong gi cao m là th p. Vì y, GPRS cho phép ng i u hành m ng t i u hoá vi c s d ng tài nguyên c a h t cách linh ng, m m d o. GPRS s d ng nguyên t c vô tuy n gói truy n d li u m t cách hi u qu d li u c a ng i s d ng t i m ng d li u. D li u c chia thành các gói nh tr c khi c truy n i. Các gói này có th t i ích c a chúng thông qua các ng d n khác nhau trong m ng GPRS. u ó có th th c hi n c b i vì m i gói bao g m a ch n i nh n và thông tin v th t s p x p c a nó. Khi n ích, các gói ct p p l i thành d li u ban u. 1.4. S d ng giao di n vô tuy n Khi quan sát m c s d ng c a giao di n vô tuy n GSM, chúng ta th y rõ r ng dung l ng s n có thay i r t l n trong m t ngày làm vi c bình th ng, do s t ng 8

gi m c a l u l ng ng i dùng. L i d ng c m này, GPRS s d ng các dung ng tr ng truy n gói t i nh ng th i m m ng ít b chi m dùng. Các kênh s n có c “bó l i” làm cho t c truy n nhanh h n. Ngoài ra, nhà khai thác m ng có th cung c p nhi u tài nguyên m ng h n, ho c u ch nh các kênh tho i và kênh d li u theo m t c u hình nh t nh áp ng nhu u c a khách hàng. Do khách hàng s luôn k t n i tr c tuy n, nên c n s thay i n trong cách tính c c. Trong khi chúng ta v n ph i tr c c theo th i gian cu c g i tho i và truy n d li u, thì GPRS ch tính c c theo l ng d li u truy n. Tuy nhiên, nhà khai thác m ng v n có th l a ch n vi c tính c c khách hàng theo th i gian k t i.

1.5 Các lo i MS Các

u cu i di

ng (MS)

c chia thành ba lo i là lo i A, lo i B và lo i C.

Các MS lo i C có th s d ng d ch v GSM c ng nh d ch v i m t th i m, chúng ch có th s d ng m t d ch v . D ch không c kích ho t. Vi c l a ch n d ch v có th c th c hi c thi t l p s n trong c u hình l a ch n m c nh c a thi t b di

GPRS. Tuy nhiên, v không s d ng n b ng tay ho c ã ng.

Các MS lo i B cung c p ng th i c hai ch c n ng giám sát và kích ho t, nh ng không th ng th i g i và nh n c 2 d ch v . Nh c ch giám sát song song, thông báo truy n d li u GPRS có th c g i n máy nh n c khi ang s d ng d ch v GSM. Lo i A là lo i MS c p cao, nó h tr và cho phép s d ng GSM và GPRS .

ng th i c 2 d ch v

BÀI T P Câu 1: Nh ng câu nói nào úng v i chuy n m ch gói? a) Các gói ph i b)

li u

n ích úng th t

c truy n thành các gói nh thay vì lu ng d li u

c) Các gói d li u có th t i ích theo các tuy n Câu 2: T i sao GPRS có t c a)

d ng nhóm kênh

b)

d ng ph

truy n d li u cao?

ng th c mã hóa m i

c) Chuy n m ch kênh

c t i u hóa 9

ng khác nhau

Câu 3: T i sao nó b n luôn tr c tuy n khi s d ng GPRS? a) Vì GPRS tính c

c theo l

ng d li u truy n

b) Vì m ng GPRS có th truy n d li u c) Vì GPRS s d ng ph

ng th c mã hóa m i

d) Vì theo lý thuy t, d li u có th Câu 4: Nh ng câu nói nào d

n MS b t c lúc nào

c truy n b t c lúc nào

i ây là úng?

a) MS lo i A cho phép s d ng

ng th i tho i và d li u

b) MS lo i C cho phép s d ng sóng mang GPRS c) MS lo i B ph i chuy n nhân công gi a hai lo i sóng mang d) MS lo i B và lo i C không th g i và nh n GPRS

10

ng th i c hai d ch v GSM và

CH

NG 2 – CÁC D CH V TRONG GPRS

C ÍCH Sau khi h c xong ch

ng này, b n có th :

-

Mô t 3 lo i d ch v GPRS

-

So sánh s khác nhau gi a các d ch v m ng

-

Mô t 3 d ch v k t n i

-

Gi i thích các tham s xác

m- a nh

m-

m phi k t n i.

m trong GPRS tr t i a cho phép trong m ng GPRS.

I DUNG 2.1. Gi i thi u Các d ch v GPRS

c chia thành 3 nhóm chính:

-

ch v

m-

m

-

ch v

m- a

-

ch v b sung và giá tr gia t ng

m và

ch v mm cho phép trao i d li u gi a hai ng i dùng, ch ng h n ng i này g i th n t cho ng i kia. V i d ch v m- a m, m t ng i có th ng th i g i d li u t i nhi u ng i. u này có th h u ích i v i m t câu l c b n t i trong tr ng h p c n g i thông tin l u l ng t i m i thành viên. Gi ng GSM, GPRS c ng có m t s d ch v b sung và d ch v giá tr gia t ng. Chúng ta hãy xem xét chi ti t h n v ba d ch v khác nhau này. 2.2 D ch v

m-

m

u xem xét d ch v

m-

m, chúng ta có th chia chúng thành hai nhóm

-

ch v

m-

m phi k t n i

-

ch v

m-

mh

nh :

ng k t n i

ch v mm phi k t n i mô t vi c g i các gói nh riêng bi t, nh ng gói c l p v i gói tr c và gói sau. D ch v này do giao th c IP cung c p. Trong khi ó, d ch v mm h ng k t n i g i m t dãy các gói liên t c gi a ng i g i và ng i nh n. Trong tr ng h p này, gi a hai bên t n t i m t k t n i logic. D ch v này do giao th c X.25 cung c p. 11

Trong c hai ki u k t n i, phía g i và nh n u trao i xác nh n v i nhau d a trên d li u nh n c. Th t c này làm t ng an toàn khi truy n d li u, vì các gói m t có th c g i l i khi có yêu c u t phía kia. u này không th c hi n c i v i các k t n i m - a m n tin xác nh n ch v m ng phi k t n i

ch v m ng h

m-

ng k t n i

m

m-

m

n tin xác nh n

Hình 2.1 D ch v 2.3. D ch v

m- a

m

tn i

m- a

m

-

m- a

m ah

-

m- a

m g i nhóm

-

ah

m

c chia thành các nhóm nh : ng

ng IP

Chúng ta hãy b t 2.3.1. D ch v

m-

m- a

ut k tn i m ah

m- a

m ah

ng.

ng

Trong k t n i m- a m a h ng, ng i g i g i thông tin t i nhi u ng i nh n trong m t vùng xác nh. H n n a, ng i g i có th ch rõ m t nhóm ng i nh n th trong vùng ó. Nh ng ng i nh n không c n nh p m ng GPRS, vì không yêu u tìm g i. Các xác nh n không c trao i trong tr ng h p này. Ng i g i không bi t ai ã nh n c d li u. Do ó, chúng ta coi k t n i là n c danh, vì vi c nh n d li u không c m b o. Tuy nhiên, vi c g i l i d li u làm t ng xác su t nh n ul

t ng d ng tiêu bi u c a k t n i m- a ng trong m t vùng xác nh, ví d d c theo

c d li u.

m a h ng là truy n thông tin ng qu c l .

li u có th c g i cho m t nhóm ng i nh n c th h n, ch ng h n t i các thành viên trong m t công ty v n t i. Trong m ng, d li u truy n không c m t mã. Chúng ta xem xét d ch v g i nhóm m - a m có s so sánh.

12

2.3.2. D ch v

m- a

m g i nhóm

Trong k t n i m- a m g i nhóm, m i ng i nh n c ch n và c nh trong m t vùng xác nh. H ph i truy nh p m ng GPRS nh n d li u. H n n a, lúc này m ng nh n bi t t t c thuê bao di ng ã truy nh p m ng GPRS. Vi c m t mã c ng có th c kích ho t t ng an toàn ch ng l i gian l n. So i k t n i a h ng v a c c p, ng i nh n có th g i d li u tr l i cho ng i i. Ngh a là bây gi chúng ta có m t k t n i hai chi u thay vì k t n i m t chi u. Ngoài ra, ta có th th c hi n m t k t n i n-h ng. Trong tr ng h p này, t t c thuê bao di ng c kích ho t và duy trì k t n i v i nhau, t ng t nh khái ni m cu c g i h i ngh .

Hai h

ng

Hình 2.2 D ch v g i nhóm 2.3.3. a h

m- a

m

ng IP

a h ng IP là d ch v d a trên giao th c IP. Do trong tr ng h p này, d li u c trao i gi a các thành viên c a a h ng IP thông qua giao th c IP, nên nhóm ng i nh n có th n m trong m t m ng di ng ho c t i âu ó trên Internet. 2.4. D ch v b sung và giá tr gia t ng Ngoài d ch v mm và m- a m, nh ng d ch v mô t vi c trao i li u gi a các ng i dùng riêng bi t, GPRS còn cung c p nhi u d ch v b sung và giá tr gia t ng. Khoá h c này ch li t kê m t s d ch v c a m ng GSM, v n có th dùng c trong m ng GPRS ó là: -

Chuy n ti p cu c g i vô

-

Chuy n ti p cu c g i khi không liên l c

-

Nhóm ng

-

Thông tin c

Các d ch v d -

u ki n c

i dùng thân thi t và c

i ây

c coi là d ch v giá tr gia t ng

Truy nh p m ng d li u, ch ng h n Internet và Intranet 13

-

c fax và th

-

nt

Nh n các tin t c nóng và n i dung các t báo

-

p nh t thông tin v l u l

-

n tin lãi su t th

ng tr

c m t chuy n i

ng m i

Ngoài các d ch v trên, GPRS còn cung c p nhi u d ch v giá tr gia t ng khác. 2.5. Ch t l

ng d ch v

Các yêu c u ch t l ng d ch v c a các ng d ng d li u gói c tr ng g m nhi u lo i khác nhau ( a ph ng ti n th i gian th c, c trang Web và truy n th n ). Vì v y, vi c h tr các l p QoS là m t c m quan tr ng mà có th ch rõ các phiên c l p. GPRS s d ng m t h s QoS l u tr các tham s ch t l ng d ch nh : m c u tiên d ch v , tin cây, tr và thông l ng. -

c u tiên: là m c u tiên c a m t d ch v liên quan 3 m c u tiên: cao, trung bình và th p

-

tin c y: ch rõ các c m truy n c yêu c u b i m t ng d ng. 3 c tin c y c ch rõ mà m b o các giá tr c c i cho kh n ng m t gói, truy n kép, sai tr t t gói và l i truy n d n không phát hi n c.

-

Các tham s tr : xác nh các giá tr c c i c a th i gian tr trung bình và tr 95%. Tr c nh ngh a nh là th i gian truy n gi a hai tr m di ng ho c gi a m t tr m di ng và giao di n Gi t i m ng d li u gói ngoài. u này bao g m t t c các tr trong m ng GPRS, ví d nh tr do yêu c u và gán các tài nguyên vô tuy n và tr truy n trong m ng ng tr c GPRS, nh ng lo i tr các tr gây ra b i m ng ngoài nh m ng Internet ho c Intranet hay tr gây ra b i nhà cung c p d ch v .

-

Thông l

ng ch rõ t c

bit c c

i/t i a và t c

n d ch v khác. Có

bit trung bình.

ng vi c s d ng các l p ch t l ng d ch v QoS, h s QoS có th c àm phán gi a ng i s d ng di ng và m ng t i m i phiên, tu thu c vào yêu c u QoS và tài nguyên s n có t i th i m ó. Sau ó, vi c tính c c d ch v d a trên s l a d li u c truy n, ki u d ch v và h s QoS c ch n 2.5.1.

tin c y truy n d li u

Các tham s liên quan t i -

t gói

-

Truy n kép

-

Sai th t gói

-

tin c y ch ra t n su t:

i truy n d n không phát hi n 14

c

Tu theo b n tham s trên mà GPRS l ng t i a các l i có th x y ra.

a ra ba m c

ng 2.1 M c

tin c y, m i m c xác

nh

tin c y

Kh n ng có th x y ra c

t gói 10-9 10-4 10-2

1 2 3

Truy n kép 10-9 10-5 10-5

Sai tr t t gói 10-9 10-5 10-5

i truy n n 10-9 10-6 10-2

iv im c tin c y cao nh t, ch có t l l i 10-9 c phép ch p nh n m t trong b n lo i trên có ngh a là ch có m t l i ví d m t gói ho c sai th t gói trong t t gói có th x y ra. c trung bình, t l l i t t i 10-4 t i 106 là ch p nh n ph i có kh n ng t s a l i v i s tr giúp c a các ng d ng khác.

c.

ây, d li u

c th p, t l l i c phép là 10 -2 ho c 1% gói d li u có th b m t trên ng truy n. M c này có th cung c p d li u v i c ch hi u ch nh l i ngoài r t t ho c d li u v n có th i t i máy thu t i th i m ó, do g i yêu c u l p l i và truy n l i. 2.5.2. M c tr l tr t i a cho phép c a ba m c c ch ra trong b ng 2.2. Th i gian c ghi liên quan t i tr mà gây ra b i th t c phân b kênh, truy n d n trên giao di n vô tuy n, nh qua toàn b m ng GPRS. Lo i tr tr b gây ra b i m ng ngoài, nh m ng Internet ho c Intranet, ho c tr do nhà cung c p d ch v gây ra ng 2.2 M c tr Gói 128byte c 1 2 3

Tr trung bình < 0,5s < 5s < 50s

Gói 1024 byte

Tr 95% 10-9 10-5 10-5

Tr trung bình 10-9 10-5 10-5

Tr 95% 10-9 10-6 10-2

c tr 95% có ngh a là trong tr ng h p này th i gian tr khi truy n d li u là bao lâu tr c khi 95% t ng d li u c truy n.

15

c tr 1 có th i gian tr g n nh t. Tu thu c vào kích th c c a gói d li u, th i gian truy n trung bình không th v t quá 0,5 ho c 2giây, cho t i khi t t c các gói t i ích. Sau nhi u nh t 7giây, 95% các gói ph i t i ích. c tr 2, th i gian tr dài h n r t nhi u. c tr 3, tr có th kéo dài vài phút. M c này có th c s d ng cho truy n n thông tin th i ti t, vì lo i d li u này không ph i lúc nào c ng kh n c p.

BÀI T P Câu 1: GPRS cung c p nh ng lo i d ch v nào? a)

m-

m

b)

m- a

m

c) Giá tr gia t ng d)

a

m- a

m

Câu 2: Câu nói nào úng v i d ch v m ng a)

i gói

c truy n

m-

c l p v i gói tr

m phi k t n i?

c và gói sau

b) Giao th c X.25 h tr d ch v này c) Xác nh n

c trao

i

báo gói ã t i ích

Câu 3: Câu nói nào úng v i d ch v m ng a) Các gói thu c m t ngu n

m-

mh

ng k t n i?

c g i cùng nhau

b) Giao th c IP h tr d ch v này c) Xác nh n

c trao

i

báo gói ã t i ích

Câu 4: Câu nói nào úng v i d ch v

m- a

a)

ik tn i m- a m g i nhóm, ng ng i nh n trong m t vùng xác nh

b)

ik tn i m- a m ah nào ã nh p m ng GPRS m- a

m g i nhóm, ng

d) Trong k t n i o an toàn

m- a

m ah

a)

ng

n

i g i có th g i thông tin t i nhi u

ng, d li u ch

c) Trong k t n i i

Câu 5: Tham s nào nh h

m?

n

tin c y c a truy n d li u? 16

i dùng

i nh n có th g i d li u cho ng

ng, d li u truy n i

t gói

c nh ng ng

c m t mã

i m

b)

i truy n d n

c) Thay

i th i gian tr

Câu 6: Tham s nào quy t

nh

tr t i a?

a) Phân b kênh b) Truy n qua giao di n vô tuy n c) Tr gói qua tòan m ng GPRS d) Tr gói do m ng ngoài

17

CH

NG 3 – C U TRÚC M NG

C ÍCH Sau khi k t thúc ch

ng này, b n có th :

-

Li t kê các thành ph n m ng GSM và gi i thích nhi m v c a chúng

-

Li t kê và gi i thích nhi m v c a ba thành ph n m ng m i trong GPRS

-

Gi i thích s t

-

Miêu t b n liên k t t i các m ng khác c a GPRS

ng ho t c a MSC, VLR, HLR, SMSC trong m ng GPRS

I DUNG 3.1

ng quan v GSM

3.1.1 Gi i thi u chung v GSM và d ch v GSM hi u th ng GPRS

c h th ng GPRS, c n ph i có s hi u bi t sâu s c v GSM b i vì h c tri n khai và ho t ng d a trên h th ng GSM hi n t i.

GSM là h th ng thông tin di ng s ra i Châu Âu và c ETSI tiêu chu n hoá. B ng t n s d ng trong h th ng GSM g m m t b ng t n h ng i (890915MHz) và m t b ng t n cho h ng v (935-960MHz). Ngoài ra nh ng b ng 1800MHz và 1900MHz c ng c s d ng cho phép nhi u nhà khai thác GSM n. GSM s d ng k thu t chuy n m ch kênh công ngh a truy nh p phân chia theo th i gian (TDMA) v i c u trúc khe th i gian h p lý cho vi c truy n tho i, s li u và thông tin u khi n. Ngoài các d ch v tho i thông th ng, GSM còn cung c p m t d ch v truy n s li u t c th p nh : • •

ch v tin ng n (SMS): là d ch v s li u cho phép truy n nh ng b n tin ng n ho c thông báo ng n có dài t i a 160 ký t t n MS. ch v s li u chuy n m ch kênh GSM: cho phép truy n s li u và t c i là 9.6kb/s (ví d truy n FAX).

c c

3.1.2 C u trúc m ng GSM th ng GSM c chia thành c chia thành phân h chuy n m ch (SSS), phân h tr m g c (BSS) và phân h khai thác b o d ng (OMC). M i phân h nói trên ch a m t s kh i ch c n ng, ó th c hi n các ch c n ng c a h th ng.

18

(1) Phân h chuy n m ch (SSS) cùng

th ng c th c hi n nh là m t m ng g m nhi u cell vô tuy n c nh nhau m b o toàn b vùng ph sóng c a vùng ph c v . OMC

AuC

B T S

B T S

EIR

Abis

B T S

G M S C

MSC

BSC

A

ISDN PSTN PLMN PDN

VLR

Um HLR

BSS

SS

Hình 3.1 C u hình h th ng GSM Trung tâm chuy n m ch di ng (MSC) h tr m t s BSC, nó u khi n các cu c g i n và g i i t m ng n tho i công c ng (PSTN), m ng s liên k t a d ch (ISDN), m ng di ng m t t công c ng (PLMN), các m ng s li u công c ng (PDN), và có th là các m ng riêng. Khi mu n th c hi n cu c g i n u cu i MS, ng i kh i t o cu c g i không bi t MS ang âu. Vì th c n có m t s c s d li u m ng theo dõi MS. C s li u quan tr ng nh t là b ng ký v trí th ng trú (HLR). HLR ch a thông tin v thuê bao MS nh các d ch v b sung và các thông s nh n th c. Ngoài ra, còn có thông tin v v trí c a MS, nh hi n th i MS ang MSC nào. Thông tin này thay i khi MS di chuy n và MS s g i thông tin v trí c a mình t i MSC/VLR, nh v y m o các thông tin c n thi t th c hi n cu c g i. ng ký v trí t m trú (VLR) là m t c s d li u ch a thông tin v t t c các MS hi n ang vùng ph c v c a MSC. M i MSC có m t VLR. Ngay khi MS di chuy n vào MSC m i, VLR liên k t v i MSC s yêu c u s li u v MS này t HLR. ng th i HLR s c thông báo r ng MS ang vùng MSC nào. Vì th có th coi VLR nh m t HLR phân b . 19

Trung tâm nh n th c (AuC) cung c p cho HLR các thông tin nh n th c và khoá t mã s d ng cho b o m t. u m t ng i nào ó m ng PSTN mu n th c hi n cu c g i n thuê bao GSM, t ng ài PSTN s n i cu c g i này n MSC c ng (GMSC), GMSC s ph i tìm ra v trí c a MS c n tìm. u này th c hi n c b ng cách h i HLR n i MS ng ký. HLR s tr l i a ch c a MSC hi n th i. MSC này có th nh tuy n l i cu c g i c a n MSC c n thi t. GMSC giao di n v i các m ng khác, nh m ng ISDN, PSTN, và PLMN khác. MSC có các nhi m v sau: -

Qu n lý di

-

Qu n lý k t n i

-

ng

u khi n cu c g i

-

Kích ho t và không kích ho t các d ch v b sung

-

Chuy n ti p các tin ng n

-

Thu th p thông tin liên quan t i vi c tính c

c.

(2) Phân h tr m g c (BSS) BSS c chia thành 2 kh i ch c n ng chính là tr m thu phát g c (BTS) và b u khi n tr m g c (BSC). Ngoài ra còn có b chuy n i mã có t c thích ng (Transcoder). i cell có m t tr m thu phát g c (BTS) làm vi c v i t p h p các kênh vô tuy n, các kênh gi a các cell lân c n ph i khác nhau tránh nhi u giao thoa. M i BSC u khi n m t nhóm BTS. Ngoài ra, nó còn qu n lý h ng i c a các cu c g i và truy n li u khi ng i s d ng di chuy n t tr m g c này n tr m g c khác. Chúng ta g i ây là th t c chuy n giao (Handover). BTS giao ti p v i các MS. Nó thi t l p giao di n vô tuy n v i các c tính v t lý a nó. BTS s p x p thông tin phát i, vì v y, thông tin có th c truy n qua giao di n vô tuy n m t cách an toàn và theo khuôn d ng nh t nh. M t trong nh ng ch c ng chính c a BTS là biên d ch các kênh logic trên các kênh v t lý. H n n a, nó còn p x p d li u có kh n ng khi t l l i cao trong giao di n vô tuy n thì nh h ng không áng k n ch t l ng d ch v . chuy n i mã (Transcoder) c s d ng mô t thông tin tho i và làm gi m t c truy n thông tin tho i n m c ch p nh n c. Trong GSM có m t kh i nh c g i là mo un nh n d ng thuê bao (SIM) là m t kh i v t lý tách riêng, ch ng h n m t card IC (hay g i là card thông minh). SIM cùng i thi t b tr m h p thành MS. Không có SIM thi t b không th truy nh p vào m ng 20

di ng tr tr ng h p g i kh n. Khi ng ký thuê bao là card SIM ch không ph i là thi t b di ng. u này làm n y sinh v n MS b m t c p, vì không có bi n pháp ch n ng ký thuê bao n u thi t b b m t c p. Chúng ta c n m t c s d li u ch a s li u ph n c ng c a thi t b di ng ó là b ghi nh n d ng thi t b (EIR). EIR cn i i MSC qua ng báo hi u. Nhà cung c p m ng có th l a ch n, ki m tra thi t b di ng nh EIR và ch n các thi t b không c ho c không th s d ng trong m ng. Trung tâm d ch v tin ng n (SMSC) là m d ng chính c a t t c các b n tin ng n trong m ng GSM. Nó l u gi các b n tin ng n thu c, n u thuê bao GSM ang tr ng thái r i, các b n tin này s c g i n ngay l p t c. N u không, SMSC s u gi chúng cho n khi các thuê bao có th nh n c. Tuy nhiên SMSC không h n là m t ph n c a m ng lõi c a SSS. (3) Phân h giám sát và b o d

ng (OMC)

giám sát các thành ph n m ng, và n u c n, u khi n và u ch nh c tính thu t c a chúng, m ng GSM c n có trung tâm khai thác và b o d ng (OMC). OMC có các nhi m v sau: -

Qu n lý l i

-

Qu n lý c u hình

-

Qu n lý

-

Qu n lý chung

-

Cho phép truy nh p t xa

c tính k thu t

n các thành ph n c a m ng khác.

n n a, OMC có th t i u hóa ch c n ng các thành ph n c a m ng và k t c u ng. (4) Giao di n v tuy n (Um) Trong h th ng GSM giao di n vô tuy n là giao di n ph c t p và quan tr ng nh t. Giao di n vô tuy n GSM 900 bao g m hai b ng t n song công 25MHz cho c h ng i và h ng v . Trong h th ng GSM công ngh a truy nh p FDMA c ng d ng cho m i sóng mang có r ng b ng t n 200KHz. V m t th i gian m i sóng mang c ghép vào 8 khe th i gian v i th i gian 577µs cho m i khe th i gian tuân theo công ngh a truy nh p phân chia theo th i gian TDMA. M t chu k nh c l i c a m i TS c g i là m t khung TDMA. Thông tin v báo hi u và s li u c a ng i s d ng c b o v và ch ng l i trên giao di n vô tuy n c th c hi n b ng cách s d ng mã xo n và mó kh i. S li u mã hóa kh i c a vào thành các c m bit (burst), mã hóa và u ch s d ng khóa d ch t i thi u Gauss ( u ch t n s GMSK) trên giao di n vô tuy n.

21

(5) Mã hoá kênh và

u ch

Do nhi u n t tr ng trong môi tr ng t nhiên và do con ng i gây ra, vi c mã hóa ti ng nói, s li u trên giao di n vô tuy n c n ph i cb ov ch ng l i. th ng GSM s d ng mã hóa xo n và chèn chéo cho m c ích b o v này. Thu t toán c s d ng là không gi ng nhau cho tho i và các t c truy n s li u khác nhau. Ph ng pháp s d ng cho mã hóa kh i là nh sau: th ng GSM s d ng mã hóa ti ng nói Vocoder v i m t kh i 260 bit cho chu 20 ms m u tho i. Thông qua vi c ki m tra th c t các i t ng, ng i ta ch ra ng trong kh i 260 bit ó có m t s bit quan tr ng h n m t s bit khác trong vi c ánh giá ch t l ng ti ng nói. Các bit ó c chia thành 3 l p: p Ia g m 50 bit - nh y c m v i các bit l i. p Ib g m 132 bit - nh y c m

m c

th p h n

i v i các bit l i.

p II g m có 78 bit còn l i - ít nh y c m nh t v i các bit l i Các bit l p Ia có 3 bit c chèn vào theo chu k phát hi n l i. N u có m t i nào c phát hi n, khung này c coi là l i và b b qua và nó c thay th ng m t phiên b n suy gi m c a khung thu c chính xác tr c ó. 53 bit này cùng i 132 bit c a l p Ib và 4 bit u ti p theo (t ng c ng là 189 bit) c a vào b mã xo n t c 1/2 và dài b t bu c là 4. M i m t bit c mã hóa thành 2 bit ra d a trên s k t h p c a 4 bit vào tr c ó. B mã hóa xo n có l i ra là 378 bit và thêm vào 78 bit l p II ã c b o v . Nh v y m i m u 20 ms ti ng nói c mã hóa thành 456 bit có t c là 22.8 kbit/s. b o v ch ng l i nhi u vô tuy n c a các c m bit, m i m u trên c chèn chéo. L i ra 456 bit sau b mã hóa xo n c chia thành 8 kh i, m i kh i là 57 bit, các kh i này c truy n trên 8 c m TS liên ti p. Do v y m i c m TS liên ti p có th truy n 2 kh i 57 bit, m i c m truy n t i l u l ng t 2 m u ti ng nói khác nhau.

Tín hi u vào

l y u

l

ng hóa

mã hóa ngu n

mã hóa ngu n GSM

Mã hóa kh i và mã hóa xo n

u ch

chèn

Kênh

Tín hi u ra

Gi i mã ngu n

Gi i mã kh i và gi i mã xo n

Gi i mã ngu n GSM

Gi i chèn

Gi i u ch s

22

Hình 3.2 S

kh i mã hóa ti ng nói,

u ch trong GSM

(6) Các kênh logic trong GSM u trúc các kênh logic giao di n vô tuy n c cho hình 4.3. Có th chia các kênh logic thành 2 lo i t ng quát ó là: kênh l u l ng (TCH) và kênh u khi n (CCH).

Các kênh logic

Các kênh l u ng (TCH)

Kênh Bm (13kb/s)

Kênh Lm t c th p h n Bm

Các kênh u khi n (CCH)

Kênh u khi n chung (CCCH)

Kênh u khi n riêng (DCCH)

Kênh qu ng bá (BCCH)

Kênh tìm goi (PCH)

Kênh cho phép truy nh p (AGCH)

Kênh truy nh p ng u nhiên (RACH)

Kênh u khi n riêng cl p (SDCCH)

Kênh u khi n liên t nhanh (FACCH)

Kênh u khi n liên t ch m (SACCH)

Hình 4.3 Các kênh logic giao di n vô tuy n trong GSM (a) Kênh l u l

ng (TCH)

Các kênh l u l

ng g m có 2 lo i nh sau:

• Kênh tho i: Bm hay kênh tho i toàn t c (FTCH) kênh này mang thông tin tho i ho c s li u t c 13kb/s. Lm hay kênh tho i bán t c (HTCH) kênh này mang thông tin tho i ho c s li u t c 6.5kb/s. • Kênh s li u: 12kb/s (cho t c lu ng c s 9600kb/s), 6kb/s (cho t c lu ng c s 4800kb/s), 3.6kb/s (cho t c lu ng c s ≤ 2400kb/s). 23

(b) Kênh

u khi n (CCH)

Các kênh u khi n c chia thành 3 lo i: các kênh u khi n chung và kênh u khi n riêng. Các kênh

u khi n qu ng bá, kênh

u khi n qu ng bá g m có:

• Kênh hi u ch nh t n s (FCCH): Kênh này mang thông tin hi u ch nh t n s cho MS, ch s d ng cho h ng v . • Kênh ng b (SCH): Kênh này mang thông tin nh n d ng BTS, ch s d ng cho h ng v .

d ng b khung cho MS và

• Kênh u khi n qu ng bá (BCCH): Kênh này phát qu ng bá các thông tin chung v cell, ch s d ng cho h ng v . Các kênh

u khi n chung g m có:

•

Kênh tìm g i (PCH): Kênh này s d ng cho h

•

Kênh truy nh p ng u nhiên (RACH): Kênh này c MS s d ng c dành m t kênh u khi n dùng riêng c l p (SDCCH).

yêu c u

•

Kênh cho phép truy nh p (AGCH): Kênh này dùng t kênh SDCCH cho MS.

ch

Kênh

ng v

tìm g i MS.

h

ng v

nh

u khi n riêng g m có:

• Kênh u khi n riêng c l p (SDCCH): Kênh này ch s d ng dành riêng cho báo hi u v i m t MS. SDCCH c s d ng cho c h ng i và h ng . • Kênh u khi n liên k t ch m (SACCH): Kênh này liên k t v i m t TCH hay SDCCH. ây là kênh s li u liên t c mang thông tin liên t c nh : các b n báo cáo o l ng hay nh th i tr c và u khi n công su t. SACCH c d ng cho c h ng i và h ng v , • Kênh

u khi n liên k t nhanh (FACCH):Kênh này liên k t v i m t TCH.

• Kênh qu ng bá cell (CBCH): c s d ng cho h ng v phát qu ng bá cell cho các b n tin ng n (SMSCB). CBCH s d ng cùng kênh v t lý nh SDCCH. 3.1.3 Cách th c hi n cu c g i trong GSM MS yêu c u n nh kênh: Sau khi th c hi n vi c quay s , MS yêu c u c n nh kênh trên kênh RACH. Nh n c yêu c u này BTS s gi i mã b n tin. Ph n m c a BSS n nh kênh SDCCH v i b n tin n nh kênh t c th i g i trên kênh AGCH.

24

MS tr l i: MS tr l i b n tin n nh kênh t c th i và chuy n t i n nh kênh SDCCH. Trên kênh SDCCH, MS s truy n i các b n tin SABM. Bên trong b n tin SABM bao g m các ch th yêu c u các d ch v khác nhau nh b n tin yêu c u th c hi n cu c g i hay c p nh t v trí. Các b n tin này s c x lý t i BSS và c chuy n t i MSC thông qua giao di n A. Yêu c u nh n th c: Sau khi nh n c các yêu c u v d ch v , MSC s g i i t yêu c u nh n th c i v i MS. Các yêu c u d ch v s c g i t i BSS thông qua ng báo hi u. BTS s làm nhi m v truy n các yêu c u này t i MS trên kênh SDCCH. MS tr l i nh n th c: MS tr l i yêu c u nh n th c b ng m t ph n h i nh n th c. Ph n h i tr l i nh n th c c a MS s c BTS chuy n t i BSC trên ng báo hi u vô tuy n. Yêu c u mã hóa: Sau quá trình nh n th c c hoàn thành (quá trình nh n th c c th c hi n v i các thu t toán A3, A4, A8 và Ki), MSC s g i n BSC m t nh yêu c u mã hóa quá trình trao i thông tin gi a MS và MSC. Quá trình này c thi t l p hay không là ph thu c vào BSC và MSC thi t l p ch mã hoá là ON hay OFF. N u là ON thì thu t toán A5.2 và Kc c s d ng. Hoàn thành quá trình mã hóa: MS tr l i hoàn thành quá trình mã hóa b ng cách g i b n tin th c hi n xong quá trình mã hóa MS thi t l p cu c g i: MS g i b n tin thi t l p cu c g i trên kênh SDCCH, nó i t i MSC d ch v yêu c u thi t l p cu c g i. Yêu c u n nh kênh l u l ng: Sau khi MSC nh n c b n tin yêu c u thi t p cu c g i, MSC s g i l i h th ng BSS b n tin n nh kênh TCH. B n tin này ch th lo i kênh TCH s c yêu c u là kênh bán t c hay toàn t c ho c truy n s li u. BTS s ch nh và n nh cho MS m t kênh TCH b ng cách g i m t l nh n nh trên kênh SDCCH. MS hoàn thành vi c n nh kênh TCH: áp ng l nh n nh kênh, MS chi m l y kênh TCH và ng th i g i b n tin hoàn thành vi c n nh kênh trên kênh FACCH. n tin chuông: MSC g i b n tin chuông t i MS. B n tin này thông báo MS hoàn thành vi c g i và có tín hi u h i âm chuông c nghe th y t MS. B n tin này là trong su t i v i h th ng BSS. n tin k t n i: Khi bên b g i nh c u cu i tr l i thì m t b n tin k t n i c i n MS. Tín hi u này là trong su t i v i BSS. B n tin k t n i c truy n thông qua kênh FACCH. tr l i tín hi u k t n i, MS m m t ng ti ng và 25

truy n i thông qua kênh FACCH, b n tin ã k t n i t i MSC và cu c g i th c hi n.

c

3.1.4 M r ng m ng GSM Do nhu c u truy n d li u ngày càng t ng và nhu c u khai thác d ch v m i ngày càng nhi u. ITU ã a ra án tiêu chu n hoá h th ng thông tin di ng th h 3 (3G) v i tên g i là ITM-2000 v i các yêu c u sau: -

c truy c p cao m b o các d ch v b ng r ng nh truy nh p Internet t c cao hay truy nh p a ph ng ti n.

-

Linh ho t m b o các d ch v m i nh : ánh s cá nhân toàn c u, n tho i v tinh nh m m r ng áng k vùng ph sóng c a thông tin di ng,

-

ng thích v i các h th ng hi n có th ng thông tin di ng.

phát tri n liên t c và toàn di n h

Các òi h i trên là v t ra ngoài kh n ng c a m ng GSM. Nó òi h i các h th ng thông tin di ng th h hai (2G) bao g m GSM, DCS1800, CDMA IS95 ... ng b c h i t t i th h 3G. S quá trình phát tri n các h th ng thông tin di ng trong hình v . Con ng ti n t i 3G duy nh t c a GSM là CDMA b ng thông r ng. Trên th tr ng Châu Âu, WCDMA c g i là H th ng vi n thông di ng toàn c u (UMTS). Trong c u trúc d ch v 3G, c n có b ng thông r t l n và nh th c n nhi u ph t n h n. Các nhà cung c p d ch v châu Âu dùng h n 100 t USD mua ph t n cho các d ch v 3G; các nhà cung c p d ch v khác trên th gi i c ng ã phân b ph 3G. Hoa K , FCC ch a t nhanh chóng phân b b t c ph nào cho các d ch v 3G. Hoa K có kho ng 190MHz ph t n phân b cho các d ch v vô tuy n di ng trong khi ph n còn l i c a th gi i ch c phân b 400 MHz. Vì th có th tin r ng s phát tri n lên 3G Hoa K s r t khác v i ph n còn l i c a th gi i. n 3G có l c n ph i i qua giai n 2,5G. Nói chung, 2.5 G bao g m m t ho c t t c các công ngh sau: D li u chuy n m ch gói t c cao (HSCSD), D ch v vô tuy n gói chung (GPRS), T c d li u nâng cao cho s phát tri n GSM hay toàn u (EDGE). Vi c chu n hóa và gi i thi u các d ch v c a công ngh GSM ã di n ra trong t th i gian dài. M t s l ng l n các tính n ng hay h th ng GSM ã c tri n khai nên vi c c i ti n h th ng GSM theo t ng giai n là c n thi t. m t công ngh GSM phát tri n theo ba pha. Vào n m 1992, công ngh c tiêu chu n hoá pha 1. pha này tri n khai d ch v GSM th ng m i g m có: tho i, SMS và FAX. Vào n m 1996, pha 2 ra i hoàn thi n h n cho GSM. Vi c tiêu chu n hoá hi n nay là pha 2+, c i ti n mã hoá tho i và t ng c ng các d ch v truy n d n s li u. 26

G SM (900)

TACS

GPRS

W C DM A

G SM (180 0)

NM T (900)

G SM (190 0)

GPRS

IS-136 (190 0) IS-95 (J-STD-008) (1900)

ED G E

IS-136 TD M A (800) AMPS IS-136 CD M A (800)

C DM A 2000 1x

CDM A 2000 M C

IDEN (800)

SM R

1G

2G

2.5G

3G

Q uá trình phát tri?n c? a h? th? ng thông tin di ? ng

Hình 3.4 Các th h thông tin di

ng

(1) HSCSD HSCSD cho phép nâng cao kh n ng truy n s li u trên m ng GSM. th c hi n c nhi m v này, tiêu chu n GSM ã c s a i ch ng h n nh mã hóa kênh 14,4kbit/s thay th cho mã hóa kênh 9,6kbit/s dùng h tr n tho i di ng. B n kênh 14,4 kbit/s c k t h p thành m t kênh 57,6 kbit/s. V i vi c s d ng công ngh HSCSD u cu i n tho i GSM và các thi t b di ng có th s d ng các ng d ng multimedia. Các thuê bao di cao trong vài giây.

ng có th truy nh p Web và t i các trang có n i dung

h a

c d li u c c i t c t i ng i s d ng là hoàn toàn ph thu c vào ch v s d ng. V i d ch v “không trong su t”, m t k t n i có th ng th i có c 4 khe th i gian. N u khe th i gian 14,4 kb/s c s d ng thì t c t i a t c là 57,6 kb/s. i v i d ch v “trong su t”, thì t c t i a là 64 kb/s t c i 4 khe th i gian, gi i h n này c thi t l p m c 64 kb/s cho phù h p v i hi n tr ng c a m ng GSM, ó BSC k t n i v i MSC b i các ng 64 kb/s. song

li u truy n trong d ch v HSCSD c hình thành d a vào các khe th i gian khác nhau, và chúng s 27

i d ng các lu ng song ck th pl it i u

cu i. T t c các khe th i gian s d ng trong m t k t n i HSCSD ph i thu c v cùng t sóng mang. Vi c c p phát các khe th i gian (k ti p nhau hay cách nhau) cho m t t n i HSCSD là hoàn toàn ph thu c vào th t c c p phát khe th i gian. (2) GPRS GPRS ã tr thành hi n th c vào n m 1999. Gi ng nh HSCSD, GPRS cung c p các d ch v s li u t c cao h n cho ng i s d ng di ng. Nh ng nh công ngh chuy n m ch gói, GPRS phù h p v i b n ch t bùng n cao c a h u h t các ng d ng li u h n HSCSD, nó lý t ng h n cho các d ch v truy nh p c s d li u và th n t , thí d nh ng ng i s d ng không mu n tr c c phí cu c g i cao cho nh ng n tin ng n. GPRS c ng cho phép ng i s d ng nh n các cu c g i tho i cùng m t lúc khi ang g i ho c nh n các cu c g i s li u. Các tin nh n c ng c phân phát tr c ti p n n tho i c a ng i s d ng, th m chí không c n k t n i t u cu i n u cu i m t cách liên t c. Khi b t u cu i n tho i, ng i s d ng nh n cm t thông báo là h ang có m t tin nh n. Ng i s d ng có th ch n các thông báo t i v ngay l p t c hay c t i xem sau. ng nh HSCSD, GPRS ho t ng bên trong c s h t ng GSM hi n có. GPRS cung c p hai l i ích chính cho nhà khai thác và nh ng ng i s d ng d ch v s li u. Th nh t là nó làm gi m chi phí k t n i c cung c p, vì GPRS s d ng tài nguyên vô tuy n và tài nguyên m ng hi u qu h n. V i GPRS các ng d ng ch chi m gi ng khi s li u th c s ang c truy n. So v i ph ng th c chuy n m ch kênh hi n t i thì chi phí k t n i c cung c p gi m i. Th hai, nó cung c p h tr IP m t cách trong su t. B ng vi c t o ng h m c a giao th c IP thông su t t MS n Internet ho c Intranet và cung c p cho u cu i tr ng thái gi ng nh các u cu i ch IP trên m t m ng LAN, GPRS cho phép truy nh p di ng vào các m ng Intranet c a công ty không c n modem t xa truy n th ng. (3) EDGE EDGE t ng c ng kh n ng cho qua s li u c a m ng GSM. Nói cách khác là nén nhi u bit h n trong m t giây sóng mang có cùng r ng b ng t n 200kHz và 8 khe th i gian. th c hi n GSM sang s thuy t EDGE có th yêu c u dung l ng 2.5G.

u này, tr c h t ng i ta chuy n t s u ch pha c c ti u u ch pha 8 tr ng thái (8PSK). Nh chuy n i này mà v lý h tr t c s li u t i 384kb/s. Tuy nhiên nó v n ch a t n c a th h 3 th c s (t c 2Mb/s), nên ta coi EDGE là th h

Li u EDGE có c s d ng r ng rãi hay không ph thu c vào nhi u y u t : th i gian, nhu c u d ch v s li u t c cao, kh n ng EDGE c a các thi t b và u cu i hi n có, giá thành... ây là câu h i t ra i v i các nhà khai thác m ng. 28

3.2 T ng quan m ng GPRS 3.2.1 Gi i thi u chung v GPRS GPRS là m t công ngh m i y tri n v ng c Vi n Tiêu chu n Vi n thông châu Âu tiêu chu n hoá vào n m 1993, cho phép s d ng các máy n tho i di ng thông th ng truy nh p Internet. Nh GPRS ng i s d ng có th làm vi c v i th n t c a mình, v i các server Web thông th ng (ch không ph i v i các versions WAP chuyên d ng) v.v... u th c b n c a các m ng GPRS là ch ng i s d ng ch ph i chi tr cho ng thông tin phát /thu ch không ph i cho th i gian vào m ng. Nói cách khác, tài nguyên c a m ng ch phát huy hi u l c trong th i gian truy n s li u tr c ti p t máy n tho i. Trong th i gian ng ng ho t ng, ch ng h n nh ng c giao cho các thuê bao khác s d ng.

duy t th

n t , tài nguyên

Ngoài ra, công ngh GPRS là m t giai n trung gian 2.5G chuy n t th h th 2G) sang th h 3G. Trong GPRS, t c truy n s li u cao nh t có th có là 171,2kbit/s nhanh h n g n g p 12 l n so v i truy n s li u trong các m ng GMS thông th ng (9,6 kbit/s)… 3.2.2 C u trúc m ng GPRS ng GSM hi n t i c n ph i c thay i xây d ng h th ng GPRS. C u trúc ng ph i h tr c 2 lo i chuy n m ch gói và chuy n m ch kênh truy n thông tin. Vì v y ngoài các thành ph n hi n có, các thành ph n m i sau ây c n ph i c tích p: -

Thành ph n th nh t c g i là nút h tr c ng GPRS (GGSN), nó t n i tr c ti p n m ng d li u gói (PDN) qua giao di n Gi.

-

Thành ph n th hai ph i c b sung là nút h tr ph c v GPRS (SGSN), nó c k t n i n nhi u thành ph n quan tr ng c a m ng GSM, ví d nh trung tâm chuy n m ch d ch v di ng (MSC) và b ng ký trí th ng trú (HLR).

-

Ngoài ra,

-

nv

u khi n gói (PCU) c ng c n ph i b sung trong BSS.

t c giao di n gi a các thành ph n trong GPRS "G".

u trúc m ng GPRS

c

c trình bày trong hình 3.5

29

c

c tr ng b ng ti n

SMSGMSC

SMS-C

Firewall

Gd

MSC/VLR

A BSC

Gr

Gs PCU

Gb

DHCP

HLR

Gc

SGSN

Gi

GGSN

DNS

Gp Gf BTS

M¹ng kh¸c

BG

EIR

CG GGSN

TÝnh c-íc

Giao diÖn sè liÖu vµ b¸o hiÖu Giao diÖn b¸o hiÖu

Hình 3.5 C u trúc h th ng GPRS

(1) Ch c n ng các thành ph n m ng m i trong GPRS Nút h tr c ng GPRS (GGSN) Nút h tr c ng GPRS (GGSN) là giao di n v i các m ng d li u khác. GGSN t n i v i m ng d li u gói (PDN) qua giao di n Gi, và liên k t v i GGSN c a các ng GPRS khác qua giao di n Gp. GGSN c n d li u thuê bao h tr vi c nh tuy n t i d li u. thu cd li u thuê bao này, GGSN c n ít nh t m t k t n i t i HLR. Có hai cách k t n i v i HLR. Th nh t là GGSN c k t n i tr c ti p v i HLR, nó có th thu d li u th ng HLR qua giao di n Gc. Tuy nhiên vi c l a ch n giao di n này là không b t bu c. Cách th hai là k t n i qua SGSN. T t c nút h tr ph c v (SGSN) u ck tn i n HLR, vì v y có th yêu c u HLR cung c p các thông tin c n thi t. Giao di n c d ng trong cách k t n i này là Gr. Các yêu c u t i HLR th ng c g i qua SGSN m b o chi phí u t giao di n Gc cho m ng m c th p nh t. k t n i gi a các nút h tr GPRS - c th là gi a GGSN và SGSN hi n qua giao di n Gn. 30

c th c

HLR cung c p d li u quan tr ng, nh a ch c a GPRS liên quan, Khi MS ã hoà m ng GPRS, và vì th MS s n sàng thu tín hi u. Nút h tr c ng (GGSN) có ch c n ng sau: -

Cung c p giao di n gi a m ng GPRS v i các m ng d li u bên ngoài.

-

tr các giao th c nh tuy n t ng chuy n t i, nh tuy n và truy n t i li u gi a SGSN và các m ng d li u GPRS. Cung c p kh n ng chuy n i khuôn d ng các gói d li u c trao i gi a m ng GPRS và các m ng d li u khác. u này cho phép các gói d li u X25 và IP c truy n t i v i cùng khuôn d ng thông qua m ng GPRS.

-

tr giao th c kh i d li u t o ng h m và hi n th . Ch c n ng ng h m c dùng b o m t vi c truy n d li u gi a các nút h tr GPRS m b o r ng ch các nút h tr GPRS hi u c các thông tin này.

-

Ngoài ra GGSN còn có thêm ch c n ng thu th p thông tin liên quan t i vi c tính c c, ánh x a ch và t o các b ng nh tuy n c n thi t d li u c truy n úng h ng.

Nút h tr ph c v GPRS (SGSN) SGSN r t quan tr ng i v i MS, và nó m nhi m các ch c n ng c b n nh qu n lý di chuy n và b o m t. Trong SGSN, m t h s d ch v có tên ng c nh giao th c d li u gói (PDP context) c thi t l p. H s này là c n thi t cho phép MS và GGSN trao i d li u. Ngoài các thông tin khác, nó còn có ch c n ng m t mó và ch a a ch c a BSS, n i ng i dùng GPRS c nh v và nh n bi t. Trong m ng GSM, m t mó c th c hi n b i thi t b thu/phát tr m g c, còn trong GPRS, m t mã c th c hi n s m nên t ng b o m t truy n và không c n thi t ph i c u hình i t t c các tr m thu phát g c hi n có. Do ó, gi m giá thành tích h p d ch v GPRS. SGSN có các ch c n ng chính nh sau: -

Qu n lý di chuy n: bao g m qu n lý vi c nh p m ng, r i m ng c a thuê bao GPRS, qu n lý v trí hi n di n c a thuê bao trong vùng ph c v , th c hi n các ch c n ng b o m t, an ninh m ng...

-

nh tuy n và truy n t i các gói d li u i ph c v c a SGSN ó.

-

Qu n lý các trung k lô gíc bao g m các kênh l u l ng các tin ng n (SMS).

-

Thi t l p hay hu b các PDP ph c v cho vi c truy n t i các gói d li u PDU gi a thuê bao GPRS và GGSN thông qua hai giao di n Gn và Gb.

-

Th c hi n k thu t nén d li u c truy n t i gi a SGSN và MS nh m nâng cao hi u qu cu các k t n i trong m ng. 31

n hay

c xu t phát t vùng ng gói d li u l u

-

Cung c p các kh n ng k t n i v i các ph n t khác trong m ng nh : SGSN, MSC/VLR, HLR, BSC...

-

Cung c p kh n ng t ng tác v i m ng GSM khi c hai công ngh này cùng s d ng chung m t ngu n tài nguyên.

-

u hành vi c x p hàng c a các gói d li u trao

i gi a BSS và SGSN.

Cung c p d li u ph c v cho vi c tính c c, các thông tin ph c v tính c c thu th p t i SGSN ch liên quan n ph n s d ng m ng vô tuy n c a các thuê bao.

SGSN c k t n i tr c ti p t i trung tâm chuy n m ch - MSC/VLR qua giao di n Gd, t i trung tâm d ch v tin ng n (SMSC) qua giao di n Gs và t i EIR (n u c d ng) qua giao di n Gf. SGSN có ch c n ng giám sát l ng d li u i và n. Thông tin này tr nên quan tr ng khi nó là th i gian tính c c d ch v GPRS cho khách hàng. Các chi phí cho thi t l p k t n i và th i gian tr c tuy n có th c tính thêm, tu thu c vào nhà cung c p d ch v . Sau khi t t c các nhi m v qu n tr c a SGSN ã c th c hi n, các gói tin s c g i t i phân h tr m g c. k t h p gi a SGSN và GGSN Các ch c n ng c a SGSN và GGSN có th k t h p v i nhau trong cùng m t kh i t lý ho c có th tách bi t thành các kh i riêng bi t. SGSN và GGSN có các ch c ng nh tuy n IP, chúng có th k t h p c v i các b nh tuy n IP (router). Khi SGSN và GGSN thu c v hai PLMN khác nhau, chúng c k t n i thông qua giao di n Gp. Trong ó giao di n Gp bao g m t t c các ch c n ng c a giao di n Gn (giao di n gi a SGSN và GGSN n m trong cùng m t PLMN) c ng thêm ch c n ng v an ninh c yêu c u khi trao i thông tin gi a các PLMN khác nhau, các ch c n ng v an ninh này c xây d ng tu thu c vào tho thu n c a các nhà khai thác. Khi a ng GPRS vào khai thác, d a trên m ng GSM hi n có thì các thàn ph n m ng GSM cùng tr thành các thành ph n c a m ng GPRS. nv

u khi n gói (PCU)

nv u khi n gói (PCU) là thành ph n c b n cu i cùng c n b sung trong ng GSM. PCU có th c l p t trong BTS, BSC ho c m t trong hai nút h tr GPRS. V trí cu i cùng c a PCU s do nhà cung c p d ch v ho c nhà s n xu t quy t nh. PCU th c hi n các ch c n ng u khi n truy nh p kênh khác nhau, nh yêu c u kênh và ch nh kênh. Ngoài ra, PCU còn có kh n ng qu n lý kênh vô tuy n. Các ch c n ng này ch y u u khi n s ho t ng và l u l ng d li u, ng th i qu n lý các thông tin u khi n qu ng bá. Bên c nh ó, PCU còn m nhi m vi c truy n t i chính xác các gói tin. 32

li u c a ng i s d ng s c chuy n t BTS t i BSC thông qua h ng v , sau ó truy n qua ng E1 t i PCU. T i PCU các kh i d li u RLC s cs px p i trong khung LLC ( u khi n liên k t lô gíc), sau ó c chuy n t i SGSN. Báo hi u tr m g c GPRS và NS s d ng giao th c chuy n ti p khung, làm nhi m v báo hi u gi a PCU và SGSN. PCU c k t n i v i GSN thông qua m ng chuy n ti p khung ho c c ng có th c k t n i tr c ti p v i GSN. (2) S t

ng tác các thành ph n m ng GSM/GPRS

a ch c a gói trong GPRS là a ch IP, ch xác nh máy nh n. Bây gi , vi c quan tr ng i v i m ng là ph i t o ra l c a ch c a chính mình truy n d n hi u qu h n và linh ho t h n. K t qu là, các a ch c s d ng trong m ng GPRS hoàn toàn khác so v i a ch s d ng trong các m ng khác. M ng c ng c n có thông tin nh tuy n thích h p xác nh thành ph n m ng k ti p có th s d ng truy n li u. GGSN yêu c u thông tin nh tuy n cùng v i các thông tin ng i dùng khác i HLR. HLR c ng c n thi t trong m ng GPRS, nó c k t n i t i GGSN qua giao di n Gc và k t n i t i SGSN qua giao di n Gr. Do GPRS s truy n và l u gi t m th i các tin ng n, nên gi ng nh GSM, nó c n có SMSC. Nh v y, các MS GPRS v n có th g i và nh n b n tin SMS qua các kênh vô tuy n GPRS. u khi n tr m g c (BSC) Trong m ng GPRS, BSC óng vai trò trung tâm phân ph i, nh tuy n d li u và thông tin báo hi u GPRS. BSC c ng cung c p t t c các ch c n ng liên quan n ph n BSS c a m ng. BSC có th thi t l p, giám sát và hu b k t n i c a các cu c g i chuy n m ch kênh c ng nh chuy n m ch gói. BSC còn cung c p các ch c n ng v chuy n vùng, thi t l p các tham s c a các cell trong m ng. Tr m g c BTS BTS cung c p kh n ng n nh các kênh v t lý t i các khe th i gian cho cu c g i chuy n m ch trong m ng GSM và d li u chuy n m ch gói GPRS. BTS k t h p v i PCU th c hi n các ch c n ng v vô tuy n trong m ng GPRS. Ph n chuy n m ch MSC/VLR MSC/VLR c s d ng cho vi c ng ký và liên l c v i thuê bao nh ng không óng vai trò gì trong vi c nh tuy n d li u GPRS. M t MSC có th ck tn iv i t ho c nhi u SGSN tu thu c vào l u l ng thông tin. Trong h th ng GPRS, MSC/VLR không c dùng cho th t c nh n th c thuê bao nh trong h th ng GSM mà thay vào ó là HLR, do ó, SGSN s nh n b ba thông s dành cho vi c nh n th c HLR/AUC. n n a, MSC/VLR c n thi t h tr s t ng tác gi a PCU và MSC n u c hai d ch v GSM và GPRS cùng c khai thác song song. Tài nguyên vô tuy n c n 33

h tr c a hai giao di n A và Gs ng chung c a nó.

u khi n s

ng b v th i gian và vi c s

Ph n chuy n m ch HLR/AuC HLR l u tr t t c các thông tin v thuê bao GSM c ng nh GPRS. Thông tin v thuê bao GPRS c trao i gi a HLR v i SGSN. Thêm vào ó, nh trên ã trình bày, HLR c s d ng tr c ti p cho vi c nh n th c thuê bao thay cho MSC/VLR trong h th ng GSM. AuC cung c p b ba thông s dành cho vi c nh n th c và th c hi n mã hoá ng truy n (B ba nh n th c bao g m: áp ng ã ch ng nh n, khóa m t mã và s ng u nhiên ). Th t c nh n th c trong GPRS và GSM là nh nhau, ch có quá trình mã hoá ng truy n là thay i so v i h th ng GSM, s thay i này không tác ng gì n AuC, do ó không c n c p nh t AuC. Kh i nh n d ng thi t b (EIR) EIR là thành ph n cu i cùng c a m ng GSM mà ta xét n. GPRS c ng có ch c ng nh n d ng các thi t b không c d ng trong m ng v i s tr giúp c a EIR. 3.2.3 Các m ng

ng tr c

Ph n này c p n là s k t n i t i các m ng di ng m t t công c ng PLMN khác hòa m ng qu c gia và qu c t . Vì v y, chúng ta c n xem xét giao di n Gp và k t n i t i các m ng PLMN khác. (1) M ng

ng tr c PLMN n i b (INTRA PLMN Backbone)

INTRA PLMN Backbone cho phép các SGSN và GGSN c a m t nhà khai thác thông tin v i nhau. Chúng s d ng m t m ng IP cá nhân b o m t thông tin c ng nh m b o ch tiêu h th ng GPRS. Chúng ta xem xét tr ng h p c n truy n gói tin t m t SGSN t i SGSN khác. Tr ng h p này, ta g i gói tin t i SGSN k ti p thu c cùng PLMN qua m ng ng tr c PLMN n i b . u m c a cách truy n này là không c n các bi n pháp b o m t cao, vì c hai SGSN cùng c t trong m t PLMN. Vì v y, nhà cung c p d ch v có th tác ng tr c ti p t i các c ch b o m t c n thi t. (2) C ng biên (Border Gateway) u trúc chu n c a BG không c xác nh trong các c tr ng k thu t c a GPRS. Thay vào ó, các nhà khai thác PLMN khác nhau s th ng nh t v BG trong tho thu n roaming. Thông th ng BG bao g m m t firewall có ch ca n ng b o v ng phù h p v i các tho thu n roaming veg m t b nh tuy n h tr vi c l a ch n ng. Ngoài ra, BG còn có các ch c n ng riêng khác c a nhà khai thác. Nhi m v chính c a BG là m b o s an toàn cho các k t n i m ng ng tr c PLMN liên ng. 34

(3) M ng

ng tr c PLMN liên m ng (INTER PLMN Backbone)

Tr ng h p các gói tin c truy n t i các a ch n m ngoài m ng PLMN c a nó. u tiên, các gói tin c g i t i c ng biên qua m ng ng tr c PLMN n i b . ng biên này h at ng nh m t t ng l a. T i ây, nó ki m tra xác nh li u gói có th g i và nh n không, và n u có th , nó quy t nh cách x lý. C ng biên còn th c hi n biên d ch giao th c trong tr ng h p các m ng ho t ng v i các công ngh khác nhau. Các m ng Intranet c ng làm vi c v i các c ng biên cho phép truy nh p t các ng khác. Vi c này có th gây ra tr trong m t s tr ng h p và do v y nh h ng i ch t l ng d ch v . Các ng PLMN n i b c n i v i nhau qua ng tr c PLMN liên m ng và ng tr c liên m ng này không nh t thi t ph i thu c s h u c a nhà khai thác vi n thông. u các gói tin ng biên thông qua ng tr c PLMN n i b PLMN, các gói tin c qu c t mà vi c truy n d qu .

c chuy n n m t MS trong PLMN, chúng s cg it i ng tr c PLMN n i b . T ây, chúng s c truy n t i c a PLMN thông qua ng tr c PLMN liên m ng. Khi n g i t i SGSN. Nh các th a thu n chuy n vùng qu c gia và li u ch ng l n m ng có th c th c hi n và phát huy hi u

(4) K t n i qua PDN Trong giai n u c a GPRS, các m ng PLMN s không c k t n i v i nhau th ng xuyên. Vì v y, c n có m t m ng ngoài, nh m ng d li u gói, th c hi n các ng tác này. Chúng ta có th t n d ng m ng Internet ho c các m ng X.25. Sau khi biên d ch giao th c, các gói tin s r i PLMN này và c chuy n t i PLMN khác thông qua m ng d li u gói, m ng này c ng th c hi n các nhi m v b o m t và u khi n.

BÀI T P Câu 1: Các ph n t m ng nào d i ây c n thi t th i nâng c p lên m ng GPRS? a) SMS-C b) PCU c) SGSN d) GGSN Câu 2: GPRS cung c p k t n i v i a)

ng GPRS khác 35

c tích h p trong m ng GSM hi n

b)

ng d li u chuy n m ch gói

c) PSTN d) SGSN Câu 3:

u gì x y ra trong khi thi t l p “

a) Các gói b) c)

ng h m” cho gói d li u?

c g i t GGSN t i MS m t cách trong su t

m b o quá trình truy n d li u li u

cg i

Câu 4: SGSN

n

c an toàn

u thu qua

ng gián ti p

ck tn iv i

a) MSC/VLR b) SMS-C c) BSS d) EIR Câu 5:

nv

u khi n gói (PCU) có nhi m v gì?

a) Yêu c u kênh và ch

nh kênh

b) Truy n úng các gói c)

o

ng h m truy n úng d li u

d) Các ch c n ng qu n lý kênh vô tuy n Câu 6: Thành ph n m ng GSM nào có ch c n ng t

ng t PCU?

a) MSC b) OMC c) BSC d) BTS Câu 7: M ng GPRS có th a)

c k t n i t i m ng khác nh th nào?

d ng m t gateway biên

b) Qua m t

ng tr c gi a các m ng PLMN

c) Qua m t PDN d)

d ng Internet

36

CH

NG 4 – CÁC CH C N NG TRONG GPRS

C ÍCH Sau khi k t thúc ch

ng này, b n có th :

-

Gi i thích 5 ch c n ng truy nh p m ng trong GPRS.

-

Nêu và gi i thích 7 ch c n ng chuy n m ch gói trong GPRS.

-

Mô t các tr ng thái qu n lý di

-

Nêu và gi i thích 3 ch c n ng qu n lý k t n i.

-

Mô t 4 ch c n ng qu n lý giao di n vô tuy n.

ng khác nhau c a MS và SGSN.

I DUNG 4.1 Truy nh p m ng Thu t ng truy nh p m ng mô t kh n ng tham gia m ng di ng và s d ng các ch v c a ng i dùng GPRS. Bên c nh ó, chính b n thân m ng c ng có th kh i o s kích ho t các d ch v này. Sau ây, chúng ta s th o lu n v các ch c n ng khác nhau: Ch c n ng u tiên là ch c n ng ng ký, nó c s d ng gán a ch cho thuê bao. a ch s này có th c ch n t nh ho c ng, tu theo cách s d ng. Ch c n ng nh n th c ki m tra xác nh xem ng i s d ng có c phép yêu c u m t d ch v GPRS c th không. M t ch c n ng quan tr ng khác n a là ch c ng u khi n truy nh p. Ch c n ng này liên k t s phân b tài nguyên, ví d nh khe th i gian t i a có th gán cho m t ng i s d ng. Ch c n ng giám sát b n tin m nhi m vi c l c các gói d li u không h p l t toàn b m ng ho c các thành ph n c a nó. Ch c n ng này hoàn toàn t ng t nh ng l a trong công ngh máy tính. Do các thành ph n m ng khác nhau có c u trúc gói d li u khác nhau, nên c n th c hi n biên d ch giao th c các thành ph n m ng khác nhau u có th hi u c các gói d li u. Cu i cùng là ch c n ng thu th p thông tin tính c c. V i s tr giúp c a ch c ng này, nhà cung c p d ch v có th ki m soát c l ng d li u g i và nh n. 4.1.1 Th t c truy nh p m ng chu n Th t c truy nh p m ng chu n x y ra khi thuê bao mu n truy nh p t i m ng GPRS t cùng trong vùng ph sóng mà thuê bao ó s s d ng d ch v GPRS l n cu i 37

cùng g n nh t. Khi b t u cu i, MS s g i t i SGSN yêu c u truy nh p t i m ng GPRS. N u MS n m trong cùng vùng ph c v GPRS mà u cu i ã truy nh p tr c ó, SGSN s g i cho u cu i tr l i ch p thu n, sau ó u cu i s n m trong tr ng thái s n sàng. Lúc này, MS có th kh i ho t PDP context truy n. N u thuê bao g i yêu c u truy nh p m ng GPRS l n u tiên, tr c khi ch p thu n, SGSN s xây d ng t MM context cho MS. MM context là các thông tin v MS c l u tr trong SGSN, trong ó bao g m c v trí hi n th i c a MS. D a vào các thông tin này, h th ng GPRS và MS trao i c d li u v i nhau. MM context c SGSN l u tr và c s d ng cho các yêu c u truy nh p ti p sau c a thuê bao, do ó làm gi m c th i gian truy nh p. Các thông tin này c SGSN l u tr t i khi có yêu c u truy nh p ng m r ng c g i t i. 4.1.2 Th t c truy nh p m ng ngoài Th t c này x y ra khi vùng ph c v GPRS - n i thuê bao g i yêu c u truy nh p khác v i vùng ph c v mà thuê bao s d ng d ch v GPRS l n cu i cùng g n nh t. Trong tr ng h p này, khi SGSN trong vùng ph c v m i nh n c yêu c truy nh p t MS, SGSN s g i yêu c u c p nh t v trí m i c a MS t i HLR (HLR l tr các thông tin v thuê bao GPRS, bao g m v trí hi n th i c a MS và nh n d ng c SGSN mà MS truy nh p tr c ó). Khi HLR nh n c thông tin v v trí m i c thuê bao, HLR s xoá MM context trong SGSN c và g i các d li u v thuê bao t SGSN m i.

u u a a i

4.2 Truy n gói Ch c n ng m nhi m vi c g i các gói tin t nút này t i nút khác qua m ng c i là ch c n ng chuy n ti p. ây, có vai trò c a ch c n ng thông tin nh tuy n vì thông tin này bi t c ích c a k t n i và có th chuy n thông tin quan tr ng này i m ng. Tuy nhiên, các gói tin v n ch a s n sàng g i i, mà òi h i ph i có m t ch c ng n a c g i là biên d ch a ch , vì không ph i m i thành ph n m ng u s ng cùng m t s mã hoá. Các gói tin m i c ng c n có các th a ch và thông tin u khi n truy n i.Vi c thêm và lo i b thông tin này c g i là ch c n ng óng gói. GPRS có m t ch c n ng riêng khác, ó là ch c n ng ng h m. Ch c n ng này mô t vi c truy n các gói d li u t m óng t i m m c a chúng. Bây gi , chúng ta ã c bi t v các ch c n ng truy n và a ch . Còn hai ch c ng n a trong truy n gói là Ch c n ng nén và ch c n ng m t mã. Ch c n ng nén n cho truy n d n vì nó lo i b các thông tin không c n thi t và b o v thông tin v i các mã b o m t c bi t. C c n ng m t mã th c hi n mã hoá d li u và do ó thi t pm tk tn i c b o v gi a hai ng i s d ng. 38

4.3 Qu n lý di

ng

Ch c n ng qu n lý di ng theo dõi v trí hi n t i c a MS và l u gi các thông tin thích h p. ây, chúng ta ph i xem xét các tr ng thái khác nhau c a MS và SGSN. MS và SGSN có th ch (Standby).

m t trong ba trang thái: R i (Idle), s n sàng (Ready) và

• Tr ng thái r i Tr ng thái này, MS không c truy nh p t i các ch c n ng qu n lý di ng GPRS nh ng MS có th nh n d li u g i t i ch PTM-M còn d li u truy n theo ki u PTP và PTM-G cùng v i vi c nh n tìm thuê bao là không th c hi n c. • Tr ng thái ch Tr ng thái này, MS có th truy nh p ng GPRS. MS có th : c d li u g i t i

c truy nh p t i ch c n ng qu n lý di

-

Nh n

các ch

-

Thu nh n tin nh n khi c n truy n d li u

-

Thu

-

Th c hi n vi c l a chon/l a ch n l i cell, MS c ng có th thông báo cho SGSN khi nó chuy n sang vùng nh tuy n m i.

-

Kích ho t và hu b các PDP context.

c tin nh n thông báo v s

: PTM-M và PTM-G. ch

PTP.

mã hoá kênh (CS) thông qua SGSN.

Và MS không th : -

Truy n t i d li u

ch

PTP và PTM-G.

-

Thông báo cho SGSN khi nó chuy n sang ô m i trong cùng vùng tuy n.

-

SGSN có th g i d li u và thông tin báo hi u t i MS.

nh

• Tr ng thái s n sàng: Tr ng thái này, MS và m ng thi t l p m t m i quan h ch t ch thông qua SGSN. MS có th th c hi n y các ch c n ng qu n lý di ng c ng nh truy n t i d li u (l a ch n/l a ch n l i cell, g i và nh n d li u, kích ho t/hu b các PDP context...).. Tr ng thái này c giám sát ch t ch và chuy n ngay sang tr ng thái ch n u không có thông tin c trao i gi a MS và m ng ti t ki m tài nguyên vô tuy n. Hình 4.1 trình bày các tr ng thái qu n lý di

39

ng c a MS và SGSN.

i

i Ra kh i GPRS

Ra kh i GPRS

t th i ns n ch

t th i n nh ch hu b

n sàng Truy n n PDU

t th i ns n sàng

Ra kh i GPRS/ nh hu b

Ra kh i GPRS

n sàng H t th i h n s n sàng/bu c ph i ch

Ch

Ch

MS

SGSN

Hình 4.1 Các tr ng thái qu n lý di chuy n i gi a các tr ng thái th i và s ki n x y ra i v i MS/SGSN.

c xác

Truy n n PDU

ng

nh b i hai y u t là tr ng thái hi n

Ban u, MS tr ng thái r i, ngh a là nó không c nh p m ng GPRS. chuy n sang tr ng thái s n sàng, MS ph i kh i t o nh p m ng GPRS. tr ng thái này, MS c m ng nh n bi t và có th g i và nh n d li u. Các c p nh t vùng nh tuy n và cell c ng c th c hi n. N u không có d li u truy n trong m t kho ng th i gian nh t nh, thì tu thu c vào c u hình c a b nh th i, MS s chuy n sang tr ng thái ch . Th m chí, m ng có th bu c MS chuy n sang tr ng thái ch . tr ng thái ch , ch có các c p nh t vùng nh tuy n c th c hi n. Ngay khi MS b t u g i và nh n d li u tr l i, nó s t ng chuy n v tr ng thái s n sàng. N u MS t khoá, ta g i là th c r i m ng GPRS. Bây gi , MS tr l i tr ng thái r i vì nó không còn c nh p ng. Trong tr ng h p b nh th i h t h n, MS c ng c chuy n v tr ng thái r i tr ng thái ch . Ngoài ra, l nh xóa c ng chuy n MS v tr ng thái r i t tr ng thái ch ho c t tr ng thái s n sàng. 4.4 Qu n lý k t n i

th

Bây gi chúng ta s xem xét vi c qu n lý k t n i gi a MS và m ng GPRS. Nó có c phân chia thành ba ch c n ng sau: -

Thi t l p

-

Giám sát,

-

Tách m ng.

Thi t l p k t n i di n ra khi MS th c hi n nh p m ng GPRS. Thu t ng thích h p nh t i v i th t c này là: Ch c n ng thi t l p liên k t logic. 40

Trong quá trình trao i d li u, k t n i c giám sát và m i thay u c ki m soát. Ta g i ó là ch c n ng duy trì liên k t lôgic.

i tr ng thái

Cu i cùng, trong quá trình tách m ng GPRS, các tài nguyên chi m dùng c a giao di n vô tuy n và m ng l i s n có tr l i. thu t ng chính xác dành cho th t c này là Ch c n ng gi i phóng liên k t lôgic. 4.5 Qu n lý giao di n vô tuy n Các ch c n ng qu n lý

c chia thành b n nhóm nh sau:

Th nh t là ch c n ng qu n lý giao di n vô tuy n chung, ch c n ng này c p phát các kênh v t lý khác nhau, hay th ng g i là các khe th i gian, cho các cell khác nhau c ng nh gán l ng tài nguyên nh t nh cho MS. Ngoài ra, nó quy nh s t n i ng th i c a các kênh GSM và GPRS. Ch c n ng th hai là ch c n ng ch n cell, ch c n ng này c n thi t cho m t MS mu n tìm cell ph c v s n có t t nh t. Ví d , có th c tìm th y cell ó b ng cách ánh giá c tính báo hi u c a cell hi n t i và m i cell lân c n. Ch c n ng th ba là ch c n ng u khi n giao di n vô tuy n. Nó khi n vi c truy n d li u an toàn có th th c hi n c. làm c u này, nó ph i g m các th t c nh s a l i và x p x p l i th t gói t i MS, có tính n dung l ng m ng và u l ng d li u. Cu i cùng là ch c n ng qu n lý ng i. Ch c n ng này quy t gi a BSS và SGSN trong m ng GPRS là t nh hay ng.

BÀI T P Câu 1: Nh ng ch c n ng nào a)

c dùng trong quá trình truy nh p m ng?

ng ký

b) Nh n th c c)

u khi n truy nh p

d) Thu th p thông tin tính c Câu 2:

c

u gì x y ra khi th t c phân b tài nguyên di n ra?

a) PCU và MSC th ng nh t các kênh d li u r i b) MS kích ho t ph n HF c a nó c) MS chuy n sang tr ng thái ch d)

ng và MS cân b ng tham s

Câu 3: Câu nói nào d

truy n gói

i ây úng? 41

nh k t n i

a) b)

ng h m là truy n d n trong su t gi a các ph n t m ng ch

r i BTS c n ít n ng l

ng

c) Ch c n ng chuy n ti p th c hi n vi c d) Ch c n ng u khi n truy nh p quy t nh p d ch v không?

nh tuy n d li u nh vi c có cho phép ng

Câu 4: MS chuy n t tr ng thái s n sàng sang d phòng nh th nào? a) Khi MS r i m ng GPRS b) Khi t m th i không có d li u truy n c)

ép b i m ng

d) Khi MS b t

u truy n d li u

Câu 5: Các ch c n ng nào MS có th th c hi n trong tr ng thái ch ? a) Nó v n nh n d li u b) Thông tin c) MS có th

nh tuy n

c c p nh t

ng nh p vào m ng

d) MS g i thông tin c

c

Câu 6: Các nhi m v c a ch c n ng thi t l p tuy n lôgic là gì? a)

t n i vào m ng GPRS

b) Giám sát k t n i c) Giúp cho tài nguyên t i giao di n vô tuy n s n sàng

42

i dùng truy

CH

NG 5 – BÁO HI U

C ÍCH Sau khi k t thúc ch

ng này, b n có th :

-

Nêu và gi i thích

c s nh n d ng v trí c a MS.

-

Mô t các nhi m v c a

-

Gi i thích các nhi m v c a các giao th c khác nhau trong MS nh BSS, SGSN và GGSN.

-

Mô t các th t c nh p m ng, r i m ng và s kích ho t context GPRS..

-

Gi i thích

a ch IP, s GSN và giao th c d li u gói.

c hai ki u truy n gói d li u.

I DUNG 5.1 V trí c a MS tìm hi u ph n này, Câu h i u tiên t ra là: báo hi u là gì? báo hi u là s trao i thông tin gi a các thành ph n m ng t ng ng th c hi n các quá trình và th t c tr giúp ng d ng. Ví d n gi n nh t v báo hi u là thi t l p cu c g i t i m t MS v i a ch thích h p. Chúng ta có th hình dung vi c nh p m ng GPRS, c p nh t v trí, yêu c u d ch v chính là các th t c báo hi u? Khi mu n th c hi n b t k ki u báo hi u nào, ta luôn c n nh n d ng c a thành ph n m ng c n thi t. Do v y, chúng ta s xem xét các nh n d ng m ng. Trong GPRS chúng ta phân bi t gi a: -

Nh n d ng vùng

nh v (LAI)

-

Nh n d ng vùng

nh tuy n (RAI)

-

Nh n d ng cell toàn c u (CGI)

5.1.1 Nh n d ng vùng

nh v

MS phát hi n ra nó ã di chuy n vào cell m i b ng cách so sánh nh n d ng cell ó và nh n d ng cell l u tr trong MM context c a nó. MS phát hi n ra vùng nh tuy n m i b ng cách so sánh nh k nh n d ng vùng nh tuy n (RAI) l u tr trong MM context và RAI nh n c t cell mà MS ang c ph c v .

43

Khi MS b t k v trí nào trong vùng nh v , nó s c xác nh liên t c b i t t các BTS. Do v y, t i thi u c các c p nh t v trí, tuy nhiên, s l ng báo hi u s ng. Th t c c p nh t cell x y ra khi MS trong tr ng thái s n sàng di chuy n vào cell i thu c vùng nh tuy n hi n th i. N u vùng nh tuy n thay i, th t c c p nh t vùng nh tuy n s c th c hi n thay cho c p nh t cell. MS th c hi n th t c c p nh t vùng b ng vi c g i m t khung LLC t i SGSN. Sau ó, BSS s thêm vào nh n ng CGI, trong ó có ch a mã vùng nh tuy n và mã vùng nh v vào t t c các khung tr m g c GPRS. SGSN s ghi nh n s thay i cell này c a MS và chuy n t t thông tin trao i v i MS qua cell m i. 5.1.2 Nh n d ng vùng

nh tuy n

Thuê bao GPRS có th c tìm g i trong vùng nh tuy n n u c n g i d li u i. Trong h u h t các tr ng h p, vùng nh tuy n là m t ph n c a vùng nh v và do y gi m c l u l ng báo hi u trong quá trình tìm g i. RAI có th bao g m m t ho c nhi u ph n cell. Sau khi MS ã nh n và gi i mã c RAI, nó t quy t nh có p nh t RAI hay không. Th t c này x y ra khi thuê bao GPRS di chuy n vào vùng nh tuy n m i hay ph i c p nh t RA nh k . Ho c MS tr ng thái d ng ho t ng không c BSS ti p c ph c v l i. Th t c này c b t u khi MS g i yêu c u c p nh t RA t i SGSN. Các RA này có th thu c vùng ph c v c a cùng m t SGSN (Intra SGSN RA Update) ho c các SGSN khác nhau (Inter SGSN RA Update). N u các RA có cùng m t SGSN, SGSN ã có thông tin v MS và không c n ph i thông báo cho GGSN hay HLR v trí m i c a MS. (1) C p nh t RA trong cùng SGSN MS

BSS 1. Yªu cÇu cËp nhËt RA 2. C¸c chøc n¨ng b¶o vÖ 3. CËp nhËt RA

4. Hoµn thµnh cËp nhËt RA

Hình 5.1 C p nh t RA trong cùng SGSN 44

SGSN

Hình 5.1 trình bày các th t c c p nh t RA trong cùng SGSN 1/ MS g i b n tin yêu c u c p nh t RA t i SGSN (b n tin này có ch a nh n d ng c a RA c , ki u c p nh t...). BSS s ghi CGI trong ó có ch a mã vùng nh v và vùng nh tuy n c a cell m i tr c khi chuy n b n tin. 2/ Th c hi n các ch c n ng an ninh: nh n th c, ki m tra tính h p l c a máy di ng... 3/ SGSN g i b n tin ch p thu n yêu c u c p nh t RA t i MS. 4/ N u P-TMSI c n nh l i, MS s xác nh n P-TMSI m i này trong b n tin thông báo trong quá trình c p nh t RA ã hoàn t t. N u th t c c p nh t RA không thành công sau m t s l n nh t nh ho c SGSN g i v MS b n tin t ch i yêu c u c p nh t RA, khi ó MS s tr v tr ng thái r i. (2) C p nh t RA trong các SGSN khác nhau Hình 5.2 trình bày các th t c c p nh t RA trong các SGSN khác nhau 1/ MS g i yêu c u c p nh t RA t i SGSN m i t

ng t nh tr

ng h p tr

c.

2/ SGSN m i g i yêu c u SGSN context cho SGSN c nh n MM và PDP con text cho MS. SGSN c s ng ng vi c truy n t i các gói d li u t i MS và tr l i SGSN. 3/ Th c hi n ch c n ng an ninh. 4/ SGSN m i g i b n tin xác nh n SGSN context cho SGSN c , trong ó thông báo cho SGSN c r ng nó ã s n sàng nh n các gói d li u trong PDP context ang kích ho t. 5/ SGSN c s g i b n sao c a các gói d li u ang n m trong b m t i SGSN i. Các gói d li u n sau t CGSN s c chuy n t i SGSN m i. 6/ SGSN m i g i yêu c u c p nh t PDP Context (ch a a ch SGSN, TID, QoS) i GGSN. GGSN s c p nh t PDP centext và g i xác nh n tr l i SGSN. 7/ SGSN m i thông báo cho HLR v s thay i SGSN b ng cách g i yêu c u p nh t v trí (s SGSN, a ch SGSN, IMSI) cho HLR. 8/ HLR g i yêu c u hu b v trí (IMSI, ki u hu b ) cho SGSN c . SGSN c g i xác nh n tr l i HLR. 9/ HLR g i yêu c u c p nh t d li u thuê bao t i SGSN m i. N u MS này không c phép c p nh t vùng a ch ó, SGSN s t ch i yêu c u c p nh t RA c a MS và g i b n tin tr l i v HLR. N u các cu c ki m tra tính h p l thành công, SGSN s thi t l p m t MM Context cho MS và g i b n tin xác nh n v HLR. 45

MS

BSS

SGSN c

SGSN m i

1. Yªu cÇu cËp nhËt ®Þnh tuyÕn

GPRS

HLR

2. Yªu cÇu SGSN context 2. Yªu cÇu SGSN context

3. Chøc n¨ng b¶o vÖ

4. SGSN context ACK 5. Gãi tiÕp theo 6. Yªu cÇu cËp nhËt PDP context 6. CËp nhËt PDP conntext 7. CËp nhËt vÞ trÝ 8. Huû bá ®Þnh vÞ 8. Huû bá ®Þnh vÞ ACK 9. Huû bá ®Þnh vÞ ACK 9. Huû bá ®Þnh vÞ ACK

11. ChÊp nhËn ®Þnh vÞ theo vïng ®Þnh tuyÕn

10. CËp nhËt vÞ trÝ ACK

12. Hoµn thµnh ®Þnh vÞ theo vïng ®Þnh tuyÕn

Hình 5.2 C p nh t RA thu c các SGSN khác nhau

10/ HLR g i xác nh n vi c c p nh t v trí cho SGSN m i. 11/ SGSN m i g i l i cho MS b n tin ch p nh n vi c c p nh t RA. 12/ MS g i xác nh n vi c c p nh t RA b t ch i, SGSN ã hoàn thành cho SGSN m i. Trong tr ng h p vi c c p nh t RA b t ch i. SGSN s không thi t p MM Context cho MS. Sau ó, MS s không th th làm vi c c p nh t RA t i vùng nh tuy n ó. 5.1.3. Nh n d ng cell toàn c u (CGI) CGI h tr vi c nh tuy n báo hi u và d li u thông tin. M i m t cell có m t CGI duy nh t. Trong tr ng thái s n sàng, m ng nh n bi t c CGI hi n t i c a MS.

46

5.2

a ch GPRS

5.2.1

a ch IP

Trong m ng lõi c a GPRS, m i m t nút h tr GPRS có m t a ch IP. a ch IP này có th là phiên b n 4 ho c trong t ng lai là phiên b n 6. Hai phiên b n a ch này ch khác nhau v dài. a ch IPv4 có dài là 32 bit, còn IPv6 có dài g p 4 n, t c 128 bit. Nhi m v c a

a ch IP là gì?

Khi các nút h tr GPRS mu n liên l c v i nhau, ngh a là chúng mu n trao i li u, chúng yêu c u thi t l p m t a ch IP. Vì v y a ch IP là c n thi t cho vi c truy n thông, k c trong m ng ng tr c. Nhi m v c b n khác c a a ch IP, ph thu c vào d ch v , là liên l c v i m t GGSN c th . SGSN liên l c v i b ng ký nh th nào nh n thông tin ng i s d ng? ho c nh ng GGSN h tr các giao th c báo hi u s 7 nh n thông tin HLR v i các giao th c ó nh th nào? gi i quy t các v n ho c GGSN c th .

này, s GSN

c t o ra

nh n di n rõ ràng SGSN

5.2.2 S GSN i SGSN ph i có s SGSN duy nh t liên l c v i HLR và EIR. N u GGSN mu n trao i thông tin v i HLR thông qua các giao th c báo hi u s 7 và giao di n Gc, thì nó ph i có s GGSN. 5.2.3 Tên

m truy nh p (APN)

APN là m t m tham chi u, ngh a là m t lôgic. Do v y, nó ch là m t tên t ng tr ng.

a ch mà có th là

a ch IP ho c tên

t GGSN có th có nhi u APN, m t APN có th ánh x môt ho c nhi u a ch IP và m t a ch IP có th c ánh x n nhi u APN, m i APN mô t m t k t n i lôgic t i m t m ng khác. M t APN ch rõ m t giao di n c th trong GGSN n i t i ng khác. Ngh a là, APN cung c p truy nh p Internet không bao gi trùng v i APN c s d ng k t n i t i Intranet. B ng cách g i APN, MS có th thông báo cho GGSN bi t nó mu n k t n i t i m ng ngoài nào. a ch IP c s d ng thi t l p t n i, và do c c p phát ng nên chúng không quan tr ng i v i MS. 5.2.4

a ch giao th c d li u gói (PDPA)

PDPA là a ch trong m ng GPRS, n i m i n v d li u giao th c (PDU) c i i. Ng i dùng GPRS có th có m t ho c nhi u a ch PDP, n u h hòa m ng và d ng nhi u d ch v . Ví d , trong tr ng h p ng i dùng mu n g i các PDU t i m t

47

ng riêng o mà v n mu n gi k t n i t i m t m ng d li u t c cao thì h s kích ho t d ch v ó và lúc này có hai a ch PDP khác nhau c thi t l p. u ng i dùng mu n k t n i t i Internet, ng i ó c n m t a ch PDP khác i c GGSN thích h p. Sau khi yêu c u m t d ch v m i, SGSN kích ho t m t a ch PDP m i trong MS và trên GSN, và nó xác nh n các ho t ng c a mình v i GGSN. Lúc này, PDU c a t t c các d ch v ã kích ho t c g i t i cell ph c v v i tr giúp c a nh n d ng thuê bao di ng qu c t (IMSI) ho c nh n d ng thuê bao di ng t m th i gói (P-TMSI). 5.3 Các t ng giao th c và giao di n trong GPRS Trong GPRS, d li u ph i chuy n qua các giao diÖn vµ ch ng giao th c khác nhau tr c khi t i ích. Các giao th c này m b o truy n d li u tin c y và an toàn, chúng c tích h p trong các thành ph n m ng GPRS. Các giao th c này có ch c ng sau: -

u khi n vi c truy nh p m ng GPRS nh nh p m ng và r i m ng. u khi n thi t l p các k t n i trong m ng nh quá trình kh i ho t m t a ch PDP.

-

u khi n vi c

-

u khi n vi c n

-

nh tuy n trong m ng, h tr kh n ng di

ng c a MS.

nh, c p phát tài nguyên.

Cung c p các d ch v b sung.

5.3.1 Giao th c trong MS Trong MS có các giao th c nh sau: -

Giao th c ng d ng ng d ng an toàn.

d ng các giao th c c p d

-

Giao th c IP và X.25 c n thi t cho nh tuy n thông tin ng u khi n chúng trong m ng ng tr c GPRS.

-

Giao th c h i t ph thu c m ng con (SNDCP) u ch nh d li u theo các c tính c a m ng. Ngoài ra, nó m nhi m vi c phân n d li u thành các n v nh và nén các thông tin d th a.

-

Giao th c u khi n liên k t logic (LLC) thi t l p m t k t n i tin c y và c m t mã t i SGSN, nó có th ho t ng c l p v i các ch ng giao th c c p d i. H n n a, giao th c LLC có th c u ch nh cho các ng t ng lai, nh UMTS.

-

Giao th c u khi n liên k t vô tuy n (RLC) cung c p cho giao di n vô tuy n kh n ng truy n d li u qua m t k t n i tin c y. Ngoài ra, l i 48

i

truy n d li u i dùng và

truy n d n có th c kh c ph c b ng cách ki m tra gói sau khi nó thi t b nh n. Sau ó, các l i c s a thông qua các th t c s a l i.

n

-

Giao th c u khi n truy nh p ph ng ti n (MAC) u khi n vi c gán và báo hi u xác nh n c a giao di n vô tuy n. Nó m b o k t n i lôgic gi a MS và SGSN không b l i v t lý trong khi làm vi c.

-

Cu i cùng, giao th c t n s vô tuy n GSM (GSM RF) có nhi m v rõ ràng t ng v t lý và giao di n vô tuy n.

c

5.3.2 Giao th c trong BSS Giao th c m i u tiên t i BSS là giao th c GPRS phân h tr m g c (BSSGP). Sau khi truy n qua Frame Relay, nó là giao th c có t c cao nh t trong BSS, và chuy n thông tin nh tuy n c ng nh thông tin ch t l ng d ch v t i SGSN. Do ó, SGSN có kh n ng l a ch n tuy n luân phiên truy n d li u. Ngoài ra, nó có th ng ch t l ng d ch v trong khi ch t l ng nh n c a ng i dùng GPRS t ng t ng t. Tuy nhiên, nó không h tr các c ch s a l i. Giao th c m i th hai trong BSS là giao th c d ch v m ng (NS), nh giao th c này, các n v d li u gói BSSGP c truy n t i các m truy nh p d ch v t ng ng c a t ng m ng. Giao th c m i cu i cùng trong BSS là giao th c L1bis , nó mô t t n i v t lý t i SGSN. 5.3.3 Giao th c trong SGSN Tr

c h t chúng ta s tr l i v i giao th c ng h m GPRS (GTP), giao th c này u ch nh các yêu c u c a m ng ng tr c GPRS theo các yêu c u c a m ng IP. Nó óng gói t t c các b n tin GPRS, b n tin báo hi u và d li u ng i dùng truy n theo ng h m gi a các nút h tr GPRS. Quá trình truy n này không th b gián n b i các quá trình truy n khác. H n n a, u khi n lu ng gi a các nút h tr GPRS d theo dõi h n. Giao th c gói d li u ng i dùng (UDP) trong ng h m khi ng d ng phía nh n không Còn giao th c n tin c y.

c s d ng c ch y.

truy n các PDU

u khi n truy n d n (TCP) là c n thi t cho quá trình truy n

Các giao th c khác trong SGSN ã

c trình bày trong các ph n liên quan

n

MS. 5.3.4 Giao th c trong GGSN Chúng ta ã n m c các giao th c GGSN và nhi m v c a chúng. Tuy nhiên, t l n n a, chúng ta l i t p trung vào giao th c cao nh t trong GGSN ó là giao th c IP, giao th c ã trình bày trong ph n MS. Giao th c IP cung c p a ch cho các 49

ng ngoài và c ng ph i có kh n ng biên d ch có th c truy n i và n m ng ngoài.

a ch IP t các m ng khác

d li u

5.3.5 Giao di n Gb SGSN v i m t hay nhi u PCU c k t n i v i nhau qua giao di n Gb. Nó cho phép nhi u ng i s d ng có th cùng chia s ngu n tài nguyên chung. Các b n tin báo hi u và d li u ng i dùng có th c g i trên cùng ngu n tài nguyên v t lý. GSM/SM giao th c này h tr cho ch c n ng qu n lý di chuy n trong m ng GPRS nh nh p m ng, r i m ng, c p nh t vùng nh tuy n, c p nh t vùng nh v , kh i t o/hu b PDP context. Giao di n này h tr : -

Chia s h t ng m ng: cho phép l u l ng trên giao di n A (trong GSM) và Gb có th cùng i trên m t ng E1.

-

t h p các liên k t: cho phép k t h p nhi u giao di n Gb trên nhi u ng E1 v m t ng E1.

-

u khi n lu ng.

GSM/SM

GSM/SM

LLC

LLC

RLC

RLC

BSSGP

RLC

MAC

MAC

DÞch vô m¹ng

DÞch vô m¹ng

GSM/RF

GSM/RF

L1bis

L1bis

MS

Um

BSS

Gb

SGSN

Hình 5.3 Ch ng giao th c Gb 5.3.6 Giao di n Gr Giao di n Gr k t n i SGSN v i HLR b i báo hi u s 7, nó cung c p kh n ng truy nh p t i t t c các nút trong m ng báo hi u s 7, bao g m HLR c a n i m ng PLMN và HLR c a m ng PLMN khác. i giao di n này, giao th c MAP h tr cho kh n ng trao i tín hi u gi a SGSN và HLR. Còn các giao th c TCAP, SCCP, MTP3, MTP2 gi ng nh giao th c c s d ng h tr MAP trong m ng GSM.

50

MAP

MAP

TCAP

TCAP

SCCP

SCCP

MTP3

MTP3

MTP2

MTP2

L1

L1

SGSN

Gr

HLR

Hình 5.4 Ch ng giao th c Gr 5.3.7 Giao di n Gs i giao di n này, giao th c BSSAP+ là m t ph n trong các th t c BSSAP nh m tr cho vi c báo hi u gi a SGSN và MSC/VLR. BSSAP+

BSSAP

SCCP

SCCP

MTP3

MTP3

MTP2

MTP2

L1

L1

SGSN

Gs

MSC/VLR

Hình 5.5 Ch ng giao th c Gs 5.3.8 Giao di n Gf Gf là giao di n gi a SGSN và EIR. T i giao di n này, giao th c MAP h tr cho báo hi u gi a hai ph n t SGSN và EIR ph c v cho vi c nh n d ng thi t b u cu i. MAP

MAP

TCAP

TCAP

SCCP

SCCP

MTP3

MTP3

MTP2

MTP2

L1

L1

SGSN

Gf

EIR

Hình 5.6 Ch ng giao th c Gf 51

5.3.9 Giao di n Gd Gd là giao di n gi a SGSN v i SMS-GMSC và SGSN v i SMS-IWMSC. T i giao di n này, giao th c MAP h tr cho vi c báo hi u gi a SGSN và SMS-MSC ph c cho vi c truy n t i các b n tin ng n. MAP

MAP

TCAP

TCAP

SCCP

SCCP

MTP3

MTP3

MTP2

MTP2

L1

L1

SGSN

Gd

SMS-MSC

Hình 5.7 Ch ng giao th c Gd 5.3.10 Giao di n Gn Gn là giao di n gi a các SGSN hay gi a SGSN và GGSN, ch c n ng c a các p, các giao th c ã c mô t các ph n tr c. Gn th ng c c u hình nh các giao di n IP, các giao di n này s d ng các giao di n v t lý riêng bi t v i các a ch IP riêng bi t. Vi c ghép kênh các giao di n IP này c th c hi n m c nh tuy n IP. GTP

GTP

UDP

UDP

IP

IP L2

L2

L1

L1

GSN

Gn

GSN

Hình 6.8 Ch ng giao th c Gn 5.3.11 Giao di n Gi Gi là giao di n gi a GGSN và các m ng s li u bên ngoài nh PSPDN, CSPDN, Internet, Intranet... nh m ph c v cho vi c trao i d li u gi a thuê bao di ng và các m ng ngoài.

52

øng dông

MAC

IP SNDCP

L2

LLC

UDP/TCP

RLC

IP

MAC

L2

L2’

MAC

GSMRF

L1

L1’

GSMRF

MS

Um

IP

GGSN

Gi

Tr¹m cuèi

Hình 5.9 Ch ng giao th c Gi 5.3.12 Giao di n Gc Qua giao di n này, các ph n t GGSN và HLR có th trao cho nhau. Có hai cách thi t l p tuy n báo hi u này, c th : -

i thông tin báo hi u

u giao di n SS7 c cài t trong GGSN giao th c MAP trao i thông tin gi a GGSN và HLR.

c s d ng

u giao di n SS7 không c cài t trong GGSN, khi ó b t k ph n t GSN nào trong cùng PLMN c cài t giao di n SS7 v i vai trò GGSN có th s d ng vi c trao i GTP và MAP trao i thông tin gi a GGSN và HLR. MAP

MAP

TCAP

TCAP

SCCP

SCCP

MTP3

MTP3

MTP2

MTP2

L1

L1

SGSN

Gc

HLR

Hình 5.10 Ch ng giao th c Gc 5.3.13 Giao di n vô tuy n Um Giao di n vô tuy n Um là giao di n gi a MS và phân h BSS, mà trên ó MS và ng có th trao i báo hi u và d li u cho nhau. Giao di n vô tuy n GPRS có th c phân c p thành các l p logic, có ch c n ng c th nh sau: 53

-

p RF v t lý: Th c hi n u ch d ng sóng tín hi u t chu i bit nh n c t l p liên k t v t lý. L p này c ng gi i u ch d ng sóng thu c thành các chu i bit chuy n lên l p liên k t v t lý.

-

p k t n i v t lý: Cung c p các kênh v t lý gi a MS và m ng. Ch c n ng này bao g m ghép kh i d li u, mã hoá s li u, phát hi u và hi u ch nh l i truy n d n trên ng truy n v t lý. L p liên k t v t lý s d ng các d ch c a l p RF v t lý. Ch c n ng u khi n l p liên k t v t lý cho phép duy trì thông tin trên các kênh v t lý gi a MS và m ng. Các th t c chuy n giao s không c s d ng trong GPRS, thay vào ó là các th t c c p nh t nh tuy n và c p nh t cell.

-

Ch c n ng c a MAC: Cung c p kh n ng ghép kênh d li u và báo hi u h ng i và h ng v . u khi n truy nh p các kênh vô tuy n, th c hi n các th t c phát hi n, khôi ph c và tránh xung t ( i v i vi c truy nh p c kh i t o t MS). Qu n lý hàng i c a các gói d li u i v i truy nh p kênh k t cu i MS. Qu n lý các m c u tiên.

-

Ch c n ng c a RLC: Truy n t i các LLC-PDU gi a l p LLC và ch c ng MAC. Phân m nh và s p x p các LLC-PDU vào các kh i d li u RLC. hi u ch nh l i lùi (BEC), nó cho phép truy n l i các t mã có th không úng. Truy n t i các t mã tu thu c vào u ki n c a các kênh truy n d n.

-

Các ch c n ng c a l p LLC bao g m: truy n t i các SN-PDU (kh i d li u giao th c SNDCP) gi a l p SNDCP và truy n t i các LL-PDU gi a MS và SGSN. Phân phát LL-PDU t m n m c hai ch : xác nh n và không xác nh n gi a MS và SGSN. Phân phát LL-PDU t m n a m gi a MS và SGSN. Phát hi n và khôi ph c các LL-PDU b th t l c. u khi n lu ng các LL-PDU gi a MS và SGSN. Mã hoá các LL-PDU. SNDCP

SNDCP

LLC

LLC

RLC

RLC

MAC

MAC

Phy. link

Phy. link

Phy.RF

Phy.RF

MS

Um

M¹ng

Hình 5.11 Giao di n vô tuy n Um

54

5.4 Các th t c trong GPRS 5.4.1 Th t c nh p m ng IMSI/GPRS k t h p s d ng các d ch v GSM, MS ph i th c hi n th t c truy nh p m ng IMSI (IMSI Attach). Khi ó s hình thành m t k t n i gi a MS và m ng GSM. s d ng d ch v trong GPRS, MS ph i th c hi n th t c truy nh p m ng GPRS. Khi ó, m t k t n i lô gíc s c thi t l p gi a MS. Quá trình trao i thông tin gi a các thành ph n m ng trong quá trình nh p m ng IMSI/GPRS nh sau: 1/ Khi b t MS, m:

u tiên nó s g i yêu c u k t n i t i SGSN m i. B n tin này bao

-

IMSI hay P-TMSI.

-

Nh n d ng vùng

-

Classmark, có ch a gi i thu t mã hoá tuy n.

-

nh tuy n c . ng truy n trên giao di n vô

th t khoá b m t mã (CKSN).

-

Ki u truy nh p (GPRS/IMSI/c hai).

-

Các tham s v k thu t thu gián

-

P-TMSI c (n u có).

n DRX.

2/ Khi SGSN m i ch a nh n bi t c MS, nó s g i yêu c u nh n d ng t i SGSN c . Ti p theo SGSN c tr l i b ng b ba nh n th c, bao g m s ng u nhiên, ph n h i ã ch ng nh n và khoá m t mã. Bây gi , SGSN m i yêu c u MS g i ph n h i ã ch ng nh n. Nh n th c c th c hi n b ng cách so sánh hai ph n h i - m t t SGSN c và m t t MS. Sau ó, vi c ki m tra thi t b là tùy ch n. Ti p theo, SGSN thông báo cho HLR bi t thuê bao m i ang ch truy nh p. HLR xoá m c nh p trong SGSN c và cung c p cho SGSN m i m i d li u yêu c u v thuê bao. 3/ Th t c nh n th c và mã hoá 5/ Ki m tra tính h p l c a thi t b

c th c hi n. u cu i.

6/ N u SGSN mà MS truy nh p t i khác v i SGSN ph c v MS tr c ó ho c ây là SGSN u tiên mà MS truy nh p thì: SGSN s g i yêu c u c p nh t v trí i HLR, b n tin này bao g m: s c a SGSN, a ch SGSN và IMEI c a MS.

55

HLR g i b n tin hu b v trí có ch a: IMEI, ki u hu b t i SGSN c . SGSN i cho HLR b n tin xác nh n s hu b v trí. N u có m t vài th t c nào ó ang di n ra v i MS (ví d ang g i hay nh n s li u...) SGSN s i cho các th c này k t thúc r i m i xóa MM và PDP. HLR g i b n yêu c u ghi nh n d li u v thuê bao (trong ó có ch a IMSI, các li u v d ch v GPRS mà thuê bao ó ang s d ng) t i SGSN m i. SGSN i xác nh n d li u thuê bao ã c l u và thi t l p MM context. HLR xác nh n ã c p nh t v trí m i c a thuê bao. 7/ N u t n t i giao di n Gs, VLR ph i c c p nh t. SGSN m i b t u th t c p nh t b ng vi c g i yêu c u c p nh t v trí n VLR. Khi ó VLR s nh n bi t MS này truy nh p t i m ng GPRS. -

SGSN g i b n tin yêu c u c p nh t v trí t i HLR, b n tin này bao g m: nh n d ng vùng nh v m i, IMSI, s c a SGSN, ki u c p nh t v trí. u MS thu c vùng ph c v c a MSC khác v i MSC tr g i b n tin yêu c u c p nh t v trí t i HLR.

c ó, VLR m i

-

HLR g i yêu c u xoá b v trí thuê bao t i VLR c .

-

VLR c g i xác nh n ã xoá v trí thuê bao t i HLR.

-

HLR g i d li u thuê bao t i VLR m i.

-

VLR m i g i xác nh n t i HLR.

-

HLR g i xác nh n ã hoàn thành th t c c p nh t v trí t i VLR m i.

-

VLR m i g i b n tin ch p nh n yêu c u c p nh t v trí t i SGSN m i.

-

SGSN g i b n tin ch p nh n yêu c u truy nh p cho MS. B n tin này bao m: P-TMSI, VLR TMSI.

-

u P-TMSI ho c VLR TMSI ã thay i SGSN. u VLR TMSI ã thay cho VLR.

i b i SGSN, MS s g i xác nh n

i và xác nh n b i MS, SGSN s thông báo l i

u sau khi c p nh t v trí thành công, MS trong tr ng thái r i GSM và ch c n nh th i s n sàng c a GPRS ch a k t thúc, MS c ng trong tr ng thái s n sàng GPRS. Còn khi yêu c u truy nh p không c ch p thu n, SGSN s g i cho MS b n tin “Attach Reject” ch a IMSI và nguyên nhân không c ch p thu n.

56

SGSN MS

BSS

SGSN i

GGSN

EIR

MSC/VLR i

MSC/VLR

HLR

1. Yªu cÇu truy nhËp 2. Yªu cÇu 2. Tr¶ lêi 3. Y/cÇu nhËn d¹ng 3. T/lêi nhËn d¹ng 4. Y/cÇu nhËn d¹ng 5. KiÓm tra IMEI 6a CËp nhËt vÞ trÝ 6b Huû bá cËp nhËt 6c Huû bá ACK vÞ trÝ 6d ChÌn d÷ liÖu thuª bao 6e ChÌn d÷ liÖu thuª bao ACK 6f CËp nhËt ®Þnh vÞ ACK

7a Yªu cÇu cËp nhËt vÞ trÝ

7b CËp nhËt vÞ trÝ

7e ChÌn sè liÖu thuª bao

7c Huû bá ®Þnh vÞ 7d Huû bá ®Þnh vÞ

7f ChÌn sè liÖu thuª bao ACK

8. ChÊp nhËn rêi

7l ChÊp nhËn c©p nhËt vÞ trÝ

m¹ng

7f CËp nhËt ®Þnh vÞ ACK

8. §· rêi m¹ng

Hình 5.12 Th t c truy nh p GPRS/IMSI k t h p 5.4.2 Th t c kích ho t ng c nh PDP (PDP context) t c các PDP context trong MS, SGSN, GGSN u có ch a t trong hai tr ng thái: tr ng thái d ng và tr ng thái ho t ng.

a ch PDP và

• Tr ng thái d ng (Inactive State): Trong tr ng thái này, d ch v s li u dành cho a ch PDP nh t nh s không c kích ho t. Khi ó PDP context không có thông tin v nh tuy n hay s p x p các gói d li u ph c v cho vi c x lý các PDP liên quan n a ch ó. Do ó, 57

không th c hi n c truy n t i d li u qua m ng. Các gói d li u truy n t ng d li u ngoài n MS b báo l i (ví d gói d li u IP b hu và b n tin báo i ICMP) s c g i v n i mà gói d li u ó xu t phát. • Tr ng thái ho t

ng (Active State)

Trong tr ng thái này, PDP context có y thông tin cho vi c truy n d li u. Tr ng thái này có c khi thuê bao tr ng thái ch ho c s n sàng. chuy n

i gi a hai tr ng thái

c th hi n nh sau:

Kích ho t PDP context

Ho t ng

Thôi kích ho t PDP context

ng

Context hay MS chuy n sang tr ng thái i

Hình 5.13 Các tr ng thái PDP nh n và g i d li u GPRS, MS ph i th c hi n th t c kh i t o PDP context, sau khi nh n c th t c nh p m ng GPRS. PDP context s thi t l p m t ng thông tin gi a MS, GSN và m ng d li u bên ngoài. T quan m c a ng i s ng, ây chính là th t c truy nh p m ng d li u bên ngoài t MS. Trong h th ng GPRS, thuê bao di ng có th có nhi u PDP context cùng c kích ho t ng th i. (1) Kích ho t PDP context t MS 1/ MS g i yêu c u kh i t o PDP context t i SGSN, yêu c u này g m: -

Nh n d ng

-

Ki u PDP.

-

m truy nh p d ch v l p m ng.

a ch PDP: thông báo s d ng

a ch PDP t nh hay

-

Tên m truy nh p: là tên lô gíc bao mu n truy nh p t i.

-

Yêu c u v ch t l

-

Các l a ch n c u hình PDP: c s d ng PDP, c truy n trong su t i v i SGSN.

ng.

i di n cho m ng d li u ngoài mà thuê

ng d ch v (QoS). yêu c u thêm các tham s

2/ Th c hi n các ch c n ng an ninh. 3/ SGSN xác nh n yêu c u b c 1 là h p l b ng các tham s : ki u PDP, a ch PDP và tên m truy nh p, c cung c p b i MS và các b n ghi PDP context.

58

u không xác nh ch i yêu c u ó.

c GGSN ho c yêu c u trên là không h p l , SGSN s t

u xác nh c GGSN, SGSN s thi t l p TID b ng cách k t h p IMSI ( c u tr trong MM context) và NSAPI nh n c t MS. SGSN s g i cho GGSN yêu c u thi t l p PDP context bao g m: Ki u PDP, a ch PDP và tên m truy nh p, ch t l ng d ch v , TID, ch l a ch n và các l a ch n c u hình PDP. GGSN s s d ng ch l a ch n quy t nh l a ch n hay t ch i yêu c u kh i t o PDP context. GGSN g i b n tin tr l i vi c thi t l p PDP context cho SGSN, bao g m: TID, a ch PDP, giao th c BB (ch th TCP hay UDP s c d ng truy n t i d li u gi a SGSN và GGSN), yêu c u SGSN s p x p l i các NPDU tr c khi g i t i MS, l a ch n c u hình PDP ch t l ng d ch v . 4/ SGSN s ghi nh n NSAPI cùng v i a ch GGSN và PDP context. Sau ó, SGSN s g i b n tin ch p thu n theo yêu c u kh i t o PDP context cho MS. Khi ó, SGSN ã có th nh tuy n các PDP PDU gi a GGSN và MS, vi c tính c c ng c b t u. MS

SGSN

GGSN

1. Yªu cÇu k.ho¹t PDP context 2. Chøc n¨ng b¶o vÖ

3. Yªu cÇu t¹o PDP context 3. T¹o PDP context

4. ChÊp nhËn kÝch ho¹t PDP context

Hình 5-14 Th t c kh i t o PDP context t MS (2) Kích ho t PDP context t m ng Trong tr ng h p này, khi nh n c PDP, PDU, GGSN s ki m tra xem ã có PDP context nào c thi t l p tr c ó cho a ch PDP ó ch a. N u ch a, GGSN s c g ng phân phát các PDP PDU b ng vi c kh i t o th t c kích ho t PDP context. Vi c này ch có th th c hi n c khi a ch PDP là a ch t nh. 1/ GGSN nh n c PDP PDU, g i cho MS và quy t ho t PDP context.

nh kh i t o th t c kích

2/ GGSN g i cho HLR b n tin thông tin nh tuy n. N u HLR xác nh c MS thu c vùng ph c v c a mình, HLR s g i b n tin tr l i v GGSN. B n tin này m: IMSI, a ch c a SGSN và tham s MNRR. N u HLR xác nh c MS 59

không thu c vùng ph c v c a mình, b n tin tr l i g i cho GGSN s có ch a nguyên nhân HLR t ch i ph c v . 3/ GGSN g i b n tin thông báo s hi n di n c a PDP PDU cho SGSN bao g m: IMSI, ki u PDP, a ch PDP. SGSN s g i b n tin tr l i v GGSN thông báo: SGSN s liên l c v i MS. 4/ SGSN g i cho MS yêu c u kích ho t PDP context. 5/ Th t c kích ho t PDP context i cho MS. MS

SGSN

c th c hi n tr

HLR

c khi các PDP

c truy n

GGSN 2. Göi t/tin ®Þnh tuyÕn §ÞNH TUYÕN

1. PDP

2. Göi th«ng tin ®Þnh tuyÕn cho GPRS ACK 3. Yªu cÇu th«ng b¸o PDP

3. §¸p øng th«ng b¸o PDP

4. Yªu cÇu 5. Thñ tôc kÝch ho¹t PDP th«ng b¸o PDP

Hình 5.15 Th t c kích ho t PDP t m ng u PDP context mà GGSN yêu c u không th thi t l p c, SGSN s g i b n tin thông báo nguyên nhân cho GGSN. Các nguyên nhân này ph thu c vào vi c kích ho t context không thành công tr c hay sau khi SGSN g i b n tin yêu c u kích ho t PDP context cho MS. Các nguyên nhân có th là: -

Không nh n bi t

c IMSI.

-

Thuê bao GPRS ã r i m ng.

-

Thuê bao không tr l i.

-

Thuê bao t ch i yêu c u c a SGSN.

Khi nh n c yêu c u t ch i t SGSN, GGSN s t ch i hay hu b PDP PDU, ph thu c vào ki u PDP. 5.4.3 Th t c tìm g i GPRS Bây gi chúng ta xem xét quá trình tìm g i t khía c nh các l nh báo hi u: 60

Khi m t b n tin c g i t i MS GPRS, SGSN ph c v MS g i tín hi u tìm g i qua các tr m g c.

ngh phân h tr m g c ang

SGSN òi h i ph i có m t yêu c u tìm g i t b u khi n tr m g c (BSC) ph c . Sau ó, BSC s chuy n i yêu c u này sang ngôn ng mà MS có th hi u c và i yêu c u ó t i MS. n l t mình, MS áp l i tín hi u tìm g i nh n c b ng cách g i i gói d li u. ây có th là m t gói d li u b t k . u quan tr ng ây là gói d li u có ch a nh n d ng c a MS. Sau khi nh n c ph n h i, b u khi n tr m g c chuy n i nó SGSN có th hi u c giao th c này. Sau ó, BSS cung c p xác nh n cho SGSN trong m t khung LLC. Lúc này, SGSN bi t r ng MS ã s n sàng nh n và nó kh i t o PDP context. 5.4.4 Th t c tách GPRS Trong GPRS có ba th t c tách m ng khác nhau. Ki u tách m ng nào di n ra và i th i m nào ph thu c vào i t ng kh i t o r i m ng. i t ng ó có th là MS, m ng ho c HLR (trong tr chuy n sang m t m ng m i).

ng h p thuê bao di

(1) MS kh i t o r i m ng u tiên, nó g i yêu c u tách m ng t i SGSN liên quan. SGSN này thông báo cho GGSN c ch nh cho d ch v v yêu c u xoá PDP. Ngay khi m c nh p c xoá và c xác nh n b i GGSN, SGSN thông báo cho MSC v quá trình xoá. Sau ó, SGSN xác nh n r i m ng v i MS, và lúc này, các ch v c thôi kích ho t. MS

BSS

SGSN

GGSN

MSC/VLR

1. Yªu cÇu rêi m¹ng 2. Yªu cÇu xo¸ PDP context 2. Xo¸ PDP context 3. ChØ thÞ rêi m¹ng IMSI 4. ChØ thÞ rêi m¹ng GPRS 5. ChÊp nhËn rêi m¹ng

Hình 5.16 Th t c r i m ng kh i t o t MS 61

(2) M ng kh i t o r i m ng. u m ng b t ng t i MS.

u r i m t ho c m t vài d ch v , SGSN s thông báo yêu c u r i

Gi ng quá trình r i m ng di ng kh i t o, d ch v c tách t i GGSN. Do SGSN ch m nhi m các d ch v GPRS, nên các d ch v GSM s không b tách.

MS

BSS

SGSN

GGSN

MSC/VLR

1. Yªu cÇu rêi m¹ng 2. Yªu cÇu xo¸ PDP context 2. Xo¸ PDP context 3. ChØ thÞ rêi m¹ng GPRS 4. ChÊp nhËn rêi m¹ng

Hình 5.17 Th t c r i m ng kh i t o t SGSN

MS xác nh n r i m ng và tr thành không kích ho t GPRS. (3) HLR kh i t o r i m ng Trong tr ng h p m ng ph i tách m t MS, cho dù d ch v có th v n ti p t c c cung c p. Trong tr ng h p này, MS không còn có th truy nh p m ng g c n a, vì nó ang trong m t m ng khác. Do v y, d ch v ph i c kích ho t trong m ng m i và thôi kích ho t trong m ng c . Sau khi m ng m i ã kích ho t các d ch v thuê bao, HLR thông báo cho SGSN thôi kích ho t d ch v . có th nh tuy n rõ ràng thông tin thuê bao, thì i m t th i m, ch m t m ng GPRS kích ho t. Sau khi nh n c l nh này, SGSN tách MS t i GGSN, nh trong tr ng h p r i m ng kh i t o. Trái v i r i m ng kh i t o, trong tr ng h p này, HLR là ngu n kh i t o r i ng và cu i th t c, nó c thông báo vi c tách m ng thành công.

62

5.5 Truy n gói i ích chính c a GPRS là kh n ng truy n gói nhanh h n và t t h n. Chúng ta s phân bi t hai tr ng h p: Truy n d li u t MS n m ng c g i là truy n gói di ng kh i t o, và truy n d li u t m ng n MS c g i là truy n gói di ng k t cu i. Bây gi , chúng ta xét tr 5.5.1 Truy n gói di

ng h p th nh t là truy n gói di

ng kh i t o.

ng kh i t o t MS

Trong tr ng h p truy n gói di ng kh i t o, m ng nh n b n tin yêu c u kênh gói, yêu c u này thông báo v i m ng r ng MS mu n g i d li u t i m ng. Sau ó, thông tin này c truy n thông qua các kênh lôgic, kênh truy nh p ng u nhiên gói (PRACH), ho c kênh truy nh p ng u nhiên (RACH). ng s d ng kênh cho phép truy nh p gói (PAGCH), ho c kênh cho phép truy nh p (AGCH) tr l i b ng b n tin ch nh t c th i gói (PIA). Trong khi m ng tr l i, kênh d li u gói (PDCH) chuy n sang tr ng thái s n sàng MS truy n d li u n tr m thu phát g c (BTS). Tuy nhiên, c ng có th n nh nhi u ng i dùng vào m t kênh d li u gói. Khi ó, m ng ph i thông báo cho MS bi t khi nào kênh d li u gói s n sàng. Thông báo này c th c hi n b i c tr ng thái h ng i (USF). C này có th là cho phép ho c t ch i s d ng và m i MS ang ch và nghe kênh u hi u c nó. tr ng thái h ng i có ng cùng m t PDCH h ng i. Hoàn thành giai

n

dài 3 bit, vì th theo lý thuy t có 8 MS có th s

u tiên này

c g i là th t c truy nh p.

Trong giai n th hai, MS g i nh n d ng liên k t logic t m th i (TLLI) n ng. TLLI có th so sánh v i nh n d ng thuê bao di ng t m th i (TMSI) trong GSM. Ti p theo, m ng xác nh n vi c nh n TLLI và thích ng v i các kh n ng k thu t a MS. Ngoài ra, MS c thông báo v nh ng u ch nh c n thi t c a các giá tr khi n công su t, các tùy ch n truy n l i, c ng nh giá tr nh th i tr c. Lúc này, MS

c phép truy n d li u

n m ng t i úng th i

u

m.

Sau ó, d li u c truy n qua các kênh l u l ng d li u gói (PDTCH) và ng xác nh n ã nh n d li u qua kênh u khi n liên k t gói (PACCH) theo nh . Th t c gi i phóng k t n i là kh i d li u cu i cùng 63

c truy n i.

ng xác nh n ã nh n kh i d li u cu i cùng và sau ó MS k t thúc quá trình truy n b ng b n tin xác nh n gói. 5.5.2 Truy n gói di

ng k t cu i t i MS

Chúng ta cùng xem xét quá trình truy n d li u t m ng gói di ng k t cu i.

n MS hay g i là truy n

SGSN ang tr ng thái r i, kh i t o truy n t i MS b ng cách g i yêu c u tìm g i gói qua kênh tìm g i gói (PPCH) ho c qua kênh tìm g i. MS tr l i b n tin tìm g i b ng cách b t u th t c truy nh p và tìm g i, t ng t nh trong quá trình truy n gói di ng kh i t o. Ngh a là nó yêu c u m t kênh chuyên ng b ng cách g i yêu c u kênh gói. Kênh truy nh p ng u nhiên gói ho c kênh truy nh p ng u nhiên c s d ng cho m c ích này, gi ng nh trong ví d tr c. Bây gi , m ng ch nh kênh chuyên d ng này cho MS trong kênh cho phép truy nh p gói (PAGCH), ho c kênh cho phép truy nh p (AGCH). n tin này c g i là ch nh t c th i gói (PIA). B c truy n d li u h ng v c g i là th t c truy nh p và tìm g i. trao

c b n, lúc này, các m u tin i gi a m ng và MS.

c yêu c u

u tiên

g i các gói d li u

kh i t o n MS

c

Tuy nhiên, gi nh r ng m t vài MS có th dùng chung m t PDCH và gián n truy n có th x y ra. Vì th , tr c h t, m i MS yêu c u cung c p các thông tin xác nh các gói d li u nào c g i n MS c th và nó s ph i i gói tin ti p theo bao lâu. Vì v y, c n t c m t tho thu n y . MS yêu c u nh n d ng khung t m th i (TFI) cá nhân b ng cách g i các kh i d li u ng u nhiên trên kênh PDTCH. Thông tin này cho phép MS nh n d ng các kh i d li u c a nó và b quá các kh i d li u sai. ng tr l i b ng b n tin ch nh tài nguyên gói qua kênh cho phép truy nh p gói ho c kênh cho phép truy nh p. Bây gi , MS bi t c ch báo khung t m th i. Giai n này c th c hi n trong h ng v và c g i là th t c phân b tài nguyên. Không còn tr ng i nào trên trên kênh l u l ng d li u gói.

ng truy n kh i d li u và m ng truy n d li u

truy n v i t c cao h n, t i m t th i m, m t s kênh l u l ng d li u gói có th c dùng cho m t thuê bao. Các kh i d li u có cùng TFI c ng có th c truy n trên các kênh PDTCH khác nhau. T t nhiên, MS ph i có kh n ng ki m soát nhi u khe th i gian ng th i. Trong khi các gói d li u c truy n, chúng c xác nh n b ng b n tin PIA. Giai n này c g i là truy n gói h ng v . Kh i d li u cu i cùng c ánh d u 64

và sau khi nh n, nó c xác nh n b ng b n tin xác nh n cu i cùng. Giai n cu i này c g i là th t c gi i phóng và di n ra n khi tr m tr l i tr ng thái ch .

BÀI T P Câu 1: Tr

ng h p nào có báo hi u trong m ng GPRS?

a) Kích ho t MS b) Thay c)

i v trí MS

us

n tho i vào MS

Câu 2: B n bi t nh n d ng vùng

nh v nào trong GPRS/GSM?

a) LAI b) CGI c) CRC Câu 3: T i sao

a ch IP

c s d ng trong m ng GPRS?

a) Cho phép s d ng các chu n và s n ph m hi n có b) Cung c p cho ng c)

có th

Câu 4: T i sao

i dùng m t công ngh quen thu c

u khi n m ng thông qua Internet a ch Ipv6 dài h n Ipv4?

a) Do t c

d li u t ng

b) Do s l

ng ng

i dùng t ng

c) Do nhu c u v ch t l Câu 5: MS có th thay

i

ng d ch v t ng c

a ch IP không?

a)

a ch IP thay

b)

a ch IP t nh không bao gi thay

c)

a ch IP có th thay

d) Máy di

i liên t c

ng không có

i

i trong các tr a ch IP

Câu 6: B ba nh n th c g m nh ng gì? a) IMSI b) Khóa m t mã c)

ng u nhiên

d) Ph n h i m t hi u 65

ng h p nh t

nh

Câu 7: B ba nh n th c

c t o ra

âu?

a) Trong VLR b) Trong HLR c) Trong AuC d) Trong BSS Câu 8: Ph n t m ng nào liên quan

n th t c gán IMSI/GPRS k t h p?

a) MS b) HLR c) GGSN d) SGSN Câu 9: âu là các ph n tùy ch n trong th t c gán IMSI/GPRS k t h p? a)

p nh t v trí

b) Nh n th c c) Ki m tra v trí thi t b d)

p phát t i TMSI

Câu 10: Nh ng th t c nào có trách nhi m a)

nh v MS?

p nh t v trí

b) Dò tìm c)

nh tuy n

Câu 11:

it

ng nào có th kh i t o th t c r i m ng?

a) MS b)

ng

c) HLR Câu 12: âu là tên b n tin MS s d ng

xác nh n tách?

a) Yêu c u tách b) Yêu c u xóa ng c nh PDP c) Ch báo tách d) Ch p nh n tách Câu 13: S MS t i a trên PDCH

c xác

a) Ch m t MS có th s d ng PDCH 66

nh nh th nào?

b)

l

ng MS trên PDCH là không h n ch

c) Thông qua USF Câu 14: Cái nào so sánh t t nh t v i TLLI? a) IMSI b) TMSI c) PDTCH d) SGSN Câu 15: Kênh nào xác nh n gói m t cách

nh k ?

a) PDTCH b) PRACH c) PGACH d) PACCH Câu 16: âu là th t kích ho t kênh úng cho truy n gói di a) PDTCH – PACCH – PRACH b) PAGCH – PRACH – PACCH – PDTCH – PACCH c) PRACH – PAGCH – PACCH – PDTCH – PACCH d) Không có th t nh t

nh

Câu 17: B n bi t ki u truy n gói nào? a) Truy n gói di

ng kh i t o

b) Truy n gói m ng k t cu i c) Truy n gói di

ng k t cu i

d) Truy n gói m ng kh i t o Câu 18: Nhi m v c a PPCH là gì? a)

t MS t tr ng thái r i sang tr ng thái d phòng

b) Kh i t o truy n d li u t m ng t i MS c) Truy n d li u t i h

ng v

d) Xác nh n k t thúc truy n d li u

67

ng kh i t o?

CH

NG 6 – GIAO DI N VÔ TUY N

C ÍCH K t thúc ch

ng này, b n có th :

-

Mô t các t n s s d ng trong GPRS, cách phân chia t n s trong các kênh và khe th i gian.

-

Gi i thích s khác nhau gi a 4 s

-

Nêu

-

Mô t 4 lo i kênh

-

Gi i thích hai kênh

mã hoá trong GPRS.

c 4 kênh d li u m i trong GPRS. u khi n chung trong GPRS. u khi n m i

c ch

nh trong GPRS.

I DUNG Trong các ph n tr c, chúng ta ã tìm hi u các thành ph n m ng m i, các ch c ng, d ch v c ng nh các th t c báo hi u trong m ng GPRS. Còn m t v n c n c làm sáng t , ó là: Làm th nào có th cung c p d ch v li u t c cao c a m ng GPRS qua giao di n vô tuy n? Bây gi , chúng ta hãy cùng xem xét giao di n vô tuy n t 3 khía c nh khác nhau: -

Các kênh v t lý, các b ng t n làm vi c GPRS và khái ni m c m bit là gì.

-

Các s

-

Các kênh logic và th t thông tin

mã hoá m i c n cho truy n d li u t c

cao.

c truy n qua giao di n vô tuy n.

6.1 Các kênh v t lý trong GPRS Các b ng t n s d ng trong GPRS t ng ng v i các b ng t n s d ng trong GSM vì GPRS c tích h p t m ng GSM hi n t i. Do v y, nó c ng làm vi c v i các ng t n 900 MHz và 1800 MHz. -

b ng t n 900MHz, h ng i n m trong d i t n t 890 MHz MHz và h ng v n m trong d i t n t 935 MHz n 960 MHz.

n 915

-

b ng t n 1800 MHz, h ng i n m trong d i t n t 1710 MHz 1785MHz và h ng v n m trong d i t n t 1805 MHz n 1880MHz.

n

Trong các b ng t n này, không k các t n s cao nh t và th p nh t, các kênh c trí cách nhau 200KHz. M i kênh c chia thành 8 khe th i gian, m i khe ch a thông tin báo hi u ho c d li u tho i, tu theo c u hình m ng. D li u c truy n thành c m bit có c u trúc bi n i theo m c ích s d ng. 68

Tuy nhiên, dài c a các khe th i gian này luôn nh nhau, lên n 577µs, và theo lý thuy t có th b trí c 156,25 bit. Trong 156,25 bit này, ch có 114 bit là d li u có th s d ng, s còn l i dùng cho hi u ch nh l i và các nhi m v c bi t khác. 6.2 Các s

mã hoá

Trong GSM, thông tin ó là: mã kh i và mã xo n.

c b o v khi truy n trong không gian nh hai lo i mã

i th t c này, 456 bit c t o ra t 260 bit trong 20 ms. Vì th , có th dò l i các d li u b m t trong quá trình truy n trong không gian. Nhìn chung, 12,5% d li u có th b m t trên ng truy n mà không nh h ng n ch t l ng dich v . Trong GPRS, có 4 lo i s mã hoá khác nhau giúp cho vi c b o v thông tin. Tùy thu c vào các mã hoá ó. 6.2.1 S is li u và mào

u ki n chung mà có th ch n l a linh ho t m t trong b n s

mã hoá 1 (CS1) mã hóa 1, m t chu i ki m tra kh i dài 40 bit u.

Chu i ki m tra kh i này t i trong quá trình truy n.

c thêm vào 181 bit d

ng t nh m t mã t ng ki m tra, giúp nh n d ng các

Ngoài ra, c tr ng thái h ng i có dài 3 bit c t phía tr c d li u. Nó c s d ng ch th MS nào c c p phát tài nguyên c a m ng GPRS. Bây gi , ng c ng chúng ta có 224 bit. B n bit “0” c thêm vào ph n cu i. Chúng dùng bu c b mã hoá tr l i tr ng thái ban u có th ti p t c x lý d li u.

228bit

USF

li u + mào

3bit

181bit

u

BCS

+

mã hoá xo n 228 bit

i tr ng

USF

6bit

Hình 6.1 S

181bit

mã hoá 1 (CS1)

69

+

181bit/20ms =9.05kb/s

(1bit thành 2bit)

456bit

40bit

0000

Sau ó, 228 bit này c a qua b mã hoá xo n. Tu vào các bit lân c n, b mã hoá s tính toán 1 bit thành 2. K t qu là t c d li u t 9.05 kb/s 6.2.2 S

mã hoá 2 (CS2)

is mã hoá 2, ta thay 181 bit d li u b ng 268 bit, ngh a là t c d li u có th s d ng t ng lên. Lúc này, chúng ta s d ng 6 bit c tr ng thái h ng i - USF thay vì 3 bit. t qu là kh n ng b o v d li u t ng lên và xác su t d li u n úng MS cao n. Tuy nhiên, chu i ki m tra kh i c rút ng n l i còn 16 bit, do v y kh n ng b o d li u b gi m i ôi chút. Sau khi g i d li u qua b mã hoá xo n, ta có 588 bit. Tuy nhiên, giao di n vô tuy n ch cho phép 456 bit trong m t khung th i gian, nên c n lo i b b t 132 bit d . T t nhiên, vi c này không nh hu ng n các bit USF. c truy n d n bây gi lên t i 13.4 kbit/s.

294bit

USF

li u + mào

6bit

268bit

BCS

u +

mã hoá xo n

+

0000

268bit/20ms =13.4 kb/s

(1bit thành 2bit) i tr ng

USF

588bit

16bit

12bit

576bit Lo i b 132bit

i tr ng

USF

456bit

12bit Hình v S

Hình 6.2 S 6.2.3 S

mã hoá 2444bit (CS2)

mã hoá 2 (CS2)

mã hoá 3 (CS3)

mã hoá th 3 t ng t nh các s ã c p li u thay vì 268 bit. Sau ó, ta l i ph i lo i b 220 bit.

trên, nh ng ta có 312 bit

mã hoá này ch c dùng khi quá trình truy n có t l l i th p. T c truy n d n có th t n 15,6 kbit/s.

70

338bit

USF

li u + mào

6bit

312bit

BCS

u +

mã hoá xo n

0000

312bit/20ms =15.6 kb/s

(1bit thành 2bit) i tr ng

USF

676bit

+

16bit

12bit

664bit Lo i b 222bit

i tr ng

USF

12bit Hình v S

456bit

mã hoá 2444bit (CS2)

Hình 6.3 S

6.2.4 S

mã hoá 3 (CS3)

mã hoá 4 (CS4)

mã hoá cu i cùng th c ch t không ph i là m t s mã hoá, vì mã xo n không c th c hi n. Do vây, vi c s a l i d li u là không th . Kh n ng ch ng l i ng là nh s nhân ôi chu i USF lên 12 bit. T c truy n d n t t i 21.4 kbit/s.

USF

456bit

12bit

li u + mào

BCS

u +

428bit

16bit

+

428bit/20ms =21.4 kb/s i tr ng

USF

456bit

12bit

4441bit

Hình 6.4 S

Chúng ta s tóm t t 4 s

mã hoá 4 (CS4)

mã hoá trong b ng 6.1 71

ng 6.1 T ng k t các

c tính c a 4 s bit ph i lo i

mã hoá

c li u truy n trong 8TS n (kb/s) (kb/s)

c mã

bit trên 20ms

CS-1

1/2

181

456

0

9.05

72.4

CS-2

2/3

268

588

132

13.4

107..2

CS-3

3/4

312

676

220

15.6

124.8

CS-4

1/1

428

456

0

21.4

171..2

bit mã

mã hoá 1, có t c truy n th p nh t, 9,05 kbit/s.Tuy nhiên, kh n ng ch ng l i l i cao nh t. Do không có bit d nên có th s d ng t t c các bit cho quá trình s a l i. T c c c i có th là 72,4 kbit/s, khi s d ng ng th i c 8 khe th i gian. is mã hoá 2, kh n ng s a l i kém h n ôi chút, vì c n lo i b m t s bit .T c truy n d n lên t i 13,4 kbit/s và 107,2 kbit/s khi t t c 8 khe th i gian c s d ng. is mã hoá 3, t c nhanh h n m t chút, nh ng quá trình s a l i kém. T c truy n là 15,6 kbit/s và 124,8 kbits/s khi c 8 khe th i gian c s d ng. Cu i cùng, s mã hoá 4 không hoàn toàn phù h p v i tên g i, vì không có quá trình mã hoá nào c th c hi n. Tuy nhiên, nó l i t t c truy n cao nh t, nh ng không cho phép l i x y ra. 6.3 Các kênh logic trong m ng GPRS ng t nh m ng GSM, trong GPRS các kênh logic c ng c phân chia thành 2 nhóm kênh ó là: Các kênh l u l ng (TCH) g m có thông tin tho i và s li u. Các kênh u khi n (CCH) c dùng truy n d n thông tin chung c a m ng ho c giám sát vi c truy n d n. 6.3.1 Các kênh l u l

ng

Tu theo n i dung và t c truy n d n, ch có hai nhóm kênh l u l nhau: Các kênh tho i và các kênh s li u. -

ng khác

Các kênh tho i g m có: kênh tho i toàn t c t ng c ng (EFS), kênh tho i toàn t c (FS), kênh tho i bán t c (HS), và kênh tho i toàn t c cho các cu c i tho i nhóm và các d ch v tho i qu ng bá. Kênh cu i cùng ch dùng cho h ng xu ng, do các cu c tho i nhóm ch có th theo h ng này.

72

-

Các kênh s li u c phân chia thành 2 nhóm theo công ngh chuy n ch kênh trong GSM và chuy n m ch gói trong GPRS. Các kênh thông th ng trong GSM có t c truy n khác nhau, t 2.4 kbit/s n14.4 kbit/s.

-

Công ngh chuy n m ch gói s d ng 4 lo i kênh khác nhau vì nó vi c v i 4s mã hoá v a c p. B ng cách s d ng EDGE, 9 kênh n a cb sung, t MCS-1 n MCS-9. T c d li u t t 8.8 n 59.2 kbit/s.

6.3.2 Các kênh Các kênh

u khi n u khi n

c chia thành 3 nhóm kênh

-

Các kênh qu ng bá chung

-

Các kênh

u khi n chung

-

Các kênh

u khi n riêng

u khi n khác nhau:

Nhóm các kênh u khi n th nh t là các kênh qu ng bá chung gói (PBCCH), kênh này có nhi m v qu ng bá các thông tin v h th ng d li u gói. PBCCH c p x p lên kênh v t lý t ng t nh BCCH trong m ng GSM. S t n t i c a PBCCH trong h th ng s c BCCH thông báo. ây là các kênh h ng v , ngh a là truy n tín hi u t m ng n MS. Các kênh qu ng bá chung

c chia thành 4 phân nhóm khác nhau:

-

Kênh hi u ch nh t n s (FCCH) ch a t n s tham chi u mà MS (MS) ph i u ch nh.

-

Kênh

ng b (SCH) g m các thông tin v th i gian GSM.

-

Kênh ng.

u khi n qu ng bá (BCCH) dùng

-

Kênh u khi n qu ng bá gói (PBCCH) dùng c bi t GPRS.

g i i các thông tin chung c a truy n d n các tham s

Nhóm các kênh u khi n th hai, các kênh u khi n chung gói (PCCCH), các kênh này có ch c n ng t ng t nh CCH trong m ng GSM. N u trong m t cell không t n t i PCCCH thì vi c truy n t i d li u có th c kh i t o t CCH. Nó c chia thành 4 lo i sau: -

Kênh tìm g i gói (PPCH) s d ng tìm g i MS khi có yêu c u g i d li u n MS ó. PPCH có th s d ng tìm MS ang ho t ng c hai ch chuy n m ch kênh và chuy n m ch gói, nh ng nó ch có hi u l c i v i MS lo i A và lo i B. Khi ang trong ch nh n/g i d li u, có th tìm g i MS cho các d ch v chuy n m ch kênh thông qua kênh u khi n k t h p PACCH.

73

-

Kênh truy nh p ng u nhiên gói (PRACH), c s d ng khi MS mu n truy nh p m ng truy n s li u ho c thông tin báo hi u (ví d nh l i tr i b n tin tìm g i). C m truy nh p c s d ng trên PRACH còn ch a ng thông tin v b nh th i c a MS.

-

Kênh cho phép truy nh p gói (PAGCH), c s d ng g i b n tin phân tài nguyên n MS, sau khi MS g i b n tin truy nh p trên PAGCH. B n tin phân b tài nguyên này c ng có th c g i trên PACCH trong tr ng p MS ang th c hi n vi c truy n t i d li u.

-

Kênh thông báo gói (PNCH), ch a các thông tin c n thi t thông báo v i (MS) k t n i m - a m multicast. Kênh này ch có trong h ng v .

Nhóm th 3 và cu i cùng là các kênh

u khi n dùng riêng. Nó chia thành 6 lo i

sau: -

Kênh u khi n dùng riêng c l p (SDCCH) ch a các thông tin báo hi u n thi t cho vi c nh n th c, thi t l p cu c g i và g i các b n tin ng n SMS.

-

Kênh u khi n liên k t gói (PACCH) c dùng nh kênh báo hi u trong quá trình truy n d n d li u gói nh là: thông tin v u khi n công su t, các b n tin n nh l i tài nguyên cho MS .v.v... M t PACCH ck th p i m t hay vài kênh l u l ng gói dành cho m t MS. Ngoài ra, PACCH còn truy n t i b n tin tìm g i MS cho các d ch v chuy n m ch kênh khi MS ó ang nh n/g i s li u.

-

Kênh u khi n báo hi u.

-

Kênh

-

Kênh u khi n liên k t nhanh (FACCH) thi t l p truy n d n v i th i gian tr có th nh nh t.

-

Kênh u khi n ô qu ng bá (CBCH) qu ng bá b n tin ng n SMS (SMS-CB).

nh th i tr

c gói (PTCCH) tìm ki m và g i i th i gian

u khi n liên k t ch m (SACCH) phát các tham s

c tính .

m nhi m vi c truy n d n cell

6.3.3 S p x p các kênh logic trên các kênh v t lý Kênh d li u gói (PDCH) là các kênh v t lý (các khe th i gian trong khung TDMA) c n nh s d ng cho GPRS. S n nh này có th là c nh hay t m th i (trong tr ng h p thi t l p c u hình ng cho vi c s d ng các kênh v t lý gi a GSM và GPRS). C u trúc a khung PDCH bao g m 52 khung TDMA, c chia thành 12 kh i c a 4 khung (là kh i vô tuy n) và 4 khung r i. a khung này có th coi ng t nh a khung 25 khung trong GSM. M i a khung PDCH có dài 240 ms; 25.5 a khung PDCH s t o thành m t siêu khung. 74

Trong m t cell, các kênh PCCCH không nh t thi t ph i n nh m t cách c nh. Trong tr ng h p có PCCCH, vi c s p x p các kênh này lên kênh v t lý luôn ph i tuân theo quy t c: -

-

u PCCCH c s p x p lên m t hay m t vài kênh v t lý trong a khung 51 khung, chúng s chi m t t c các kênh v t lý trên sóng mang có ch a PBCCH. S hi n di n và v trí c a các kênh PCCCH lúc này s c phát qu ng bá trong cell. Vi c s p x p cá kênh PRACH, PPCH, PAGCH t ng nh vi c s p x p các kênh RACH, PCH và AGCH trong GSM. u PCCCH c s p x p lên m t hay m t vài kênh v t lý trong a khung 52 khung, trong tr ng h p này PCCCH, PBCCH và PDTCH s chia s cùng kênh v t lý, t c các kênh u khi n và l u l ng, có th ck t p trên cùng m t kênh v t lý, ph thu c vào vi c n nh tài nguyên trong cell là t nh hay ng. 0

1

7

…

B 0

B 1

0

B 2

|

1

B 0

7

0

1

N

N

N

N

B

B

B

B

…

B 1

B 2

|

B 0

B 1

B 2

7

…

0

1

…

7

Khèi v« tuyÕn

|

B 0

B 1

B 2

|

240ms

Hình 6.5 a khung 52 khung GPRS BÀI T P Câu 1: T i sao GPRS và GSM s d ng cùng t n s ? a)

thuê bao có th s d ng

n tho i hi n có cho d ch v m i

b) Vì không còn t n s nào khác c)

có th cung c p máy di

ng h tr c hai d ch v v i giá c h p lý

d)

có th s d ng h t ng vô tuy n hi n có

Câu 2: Câu nói nào v t n s là úng? a)

ng i GSM 900 n m trong d i t n t 935 75

n 960 MHz

b)

ng v GSM 1800 n m trong d i t n t 1805

c)

ng v GSM 900 n m trong d i t n t 960

d) Trong tr ng h p GSM 1800, h ng t n Câu 3: S

mã hóa CS-2 cung c p t c

ng i và h

n 1880 MHz n 980 MHz

ng v n m trong cùng d i

là bao nhiêu trên 4 kênh?

a) 124.8 Kb/s b) 171.2 Kb/s c) 107.2 Kb/s d)

i câu tr l i

u sai

Câu 4: B mã hóa xo n th c hi n ch c n ng gì? a) Gi m t c b) T ng

d li u t i an toàn truy n b ng cách thêm các bit d

c)

m b o phát hi n l i và s a l i

d)

o m t c USF

Câu 5: S nh t?

mã hóa nào

c khuy n ngh dùng trong tr

a) CS-1 b) CS-2 c) CS-3 d) CS-4

76

ng h p nhi u cao