ket noi ran-cn 3g

18
 MC LC Li nói đầu ............................................................................................................... 2  1 Chc năng giao din Iu .................................................................................... 3  1.1 Giao din Iu-CS (RNC-SS/MGW) ............................................................. 4  1.2 Giao din IuPS (RNC-SGSN) .................................................... ................ 4  2 Cu trúc giao thc giao din Iu ........................................................................ 4  2.1 Mô hình tng quát ...................................................................................... 4  2.2 Cu trúc giao thc giao din Iu -CS .................................... ........................ 6  2.2.1  Ngăn giao thc Control Plane ca Iu-CS: ........................................... 7  2.2.2  Ngăn giao thc Transport Network Control Plane ca Iu-CS:............ 8 2.2.3  Ngăn giao thc User Plane ca Iu-CS: ................ ................................ 8  2.3 Cu trúc giao thc giao din Iu -PS ............................................................ 8  2.3.1  Ngăn giao thc Control Plane ca Iu-PS: ............................................ 8  2.3.2  Ngăn giao thc Transport Network Control Plane ca Iu-PS ............. 9 2.3.3  Ngăn giao thc User Plane ca Iu-PS ................................................. 9  2.4 RANAP Protocol ........................................................................................ 9  3 Phương án kết ni trên giao din Iu ............................................................... 11  3.1 Kết ni báo hiu........................................................................................ 11  3.1.1 Tr ên giao din IuCS ........................................................................... 11  3.1.1.1 Truyn ti ATM .......................................................................... 12  3.1.1.2 Truyn ti IP ............................................................................... 12  3.1.2 Trên giao din IuPS ........................................................................... 12  3.1.2.1 Truyn ti ATM: ......................................................................... 13  3.1.2.2 Truyn ti IP ............................................................................... 13  3.2 Kết ni lưu lượng ..................................................................................... 14  3.2.1 Trên giao din IuCS ........................................................................... 14  3.2.2 Trên giao din IuPS ........................................................................... 15  

Upload: johnny-dam

Post on 12-Apr-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 1/18

 

MỤC LỤC 

Lời nói đầu ............................................................................................................... 2 1  Chức năng giao diện Iu .................................................................................... 3 

1.1  Giao diện Iu-CS (RNC-SS/MGW) ............................................................. 4 1.2  Giao diện IuPS (RNC-SGSN) .................................................................... 4 

2  Cấu trúc giao thức giao diện Iu ........................................................................ 4 2.1  Mô hình tổng quát ...................................................................................... 4 2.2  Cấu trúc giao thức giao diện Iu-CS ............................................................ 6 

2.2.1   Ngăn giao thức Control Plane của Iu-CS: ........................................... 7 2.2.2   Ngăn giao thức Transport Network Control Plane của Iu-CS: ............ 8 2.2.3   Ngăn giao thức User Plane của Iu-CS: ................................................ 8 

2.3  Cấu trúc giao thức giao diện Iu-PS ............................................................ 8 2.3.1   Ngăn giao thức Control Plane của Iu-PS: ............................................ 8 2.3.2   Ngăn giao thức Transport Network Control Plane của Iu-PS ............. 9 2.3.3   Ngăn giao thức User Plane của Iu-PS ................................................. 9 

2.4  RANAP Protocol ........................................................................................ 9 3  Phương án kết nối trên giao diện Iu ............................................................... 11 

3.1  Kết nối báo hiệu........................................................................................ 11 3.1.1  Tr ên giao diện IuCS........................................................................... 11 

3.1.1.1  Truyền tải ATM .......................................................................... 12 3.1.1.2  Truyền tải IP ............................................................................... 12 

3.1.2  Trên giao diện IuPS ........................................................................... 12 3.1.2.1  Truyền tải ATM: ......................................................................... 13 3.1.2.2  Truyền tải IP ............................................................................... 13 

3.2  Kết nối lưu lượng ..................................................................................... 14 3.2.1  Trên giao diện IuCS........................................................................... 14 3.2.2  Trên giao diện IuPS ........................................................................... 15 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 2/18

 

Lời nói đầu 

Sơ đồ kết nối giữa mạng truy nhập và mạng lõi được trình bày trong hình

sau:

Hình 0.1: Cấu hình cơ bản hệ thống UMTS theo R5 

Mạng truy nhập vô tuyến trong hệ thống UMTS khác hoàn toàn so với

mạng 2G: Hệ thống 3G hoạt  động tại băng tần cao hơn 2G (2100 Mhz so với

900/1800Mhz) và sử dụng công nghệ truy nhập WCDMA so với TDMA của 2G.

Vì thế không tận dụng được mạng truy nhập 2G mà phải xây dựng một mạng truy

nhập mới hoàn toàn. Các phần tử chính trong mạng truy nhập bao gồm NodeB và

RNC.

Mạng RAN kết nối với mạng CN thông qua giao diện Iu. Điểm kết nối của

mạng truy nhập là RNC. Có 3 loại giao diện kết nối từ RNC đến CN: 

-  Giao diện Iu-CS: kết nối RNC với CS CN -  Giao diện Iu-PS: kết nối RNC với PS CN 

-  Giao diện Iu-BS: kết nối RNC với BC CN

Cấu trúc của báo cáo “Nghiên cứu và đề xuất phương án kết nối giữa

RNC vàCS, PS”  được chia thành 3 phần: 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 3/18

 

-  Phần 1: Chức năng giao diện Iu 

-  Phần 2: Cấu trúc giao thức giao diện Iu  

-  Phần 3: Phương án kết nối sử dụng trên giao diện Iu 

Phần 4: Đề xuất phương án kết nối giữa RNC và CS/PS sử dụng cho 2công ty di động trong giai đoạn đầu triển khai. 

1  Chức năng giao diện Iu 

Từ phiên bản R5, trong miền CS, 2 chức năng truyền tải và điều khiển đã

được phân tách. Nói một cách khác: SS sẽ thực hiện chức năng điều khiển cho

RNC, còn MGW thực hiện chức năng xử lý lưu lượng cho miền chuyển mạch

kênh.

Hình 1.1 : Các giao diện kết nối mạng RAN -CN theo R5 

Vì thế: 

-  Kết nối giữa RNC-SS là  giao diện báo hiệu Iu-CS, dùng để thực hiện

chức năng điều khiển.

-  Kết nối giữa RNC-MGW là  giao diện dữ liệu Iu-CS, dùng để truyền tải

lượng người sử dụng. 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 4/18

 

-  Kết nối giữa RNC-SGSN là  giao diện dữ liệu/báo hiệu Iu-PS, thực hiện 

cả chức năng điều khiển và chức năng xử lý lưu lượng cho miền chuyển

mạch gói.

Giao diện Iu là một giao diện mở, đã được 3GPP chuẩn hóa theo tiêu chuẩnkỹ thuật 3GPP TS 25.4xx.

1.1   G iao diện I u-CS (RNC-SS/MGW) 

Dùng để truyền tải các thông tin liên quan đến: 

-  quản lý RNS; 

-  xử lý cuộc gọi; 

-  quản lý di động.

1.2   G iao diện IuPS (RNC -SGSN) Dùng để truyền tải các thông tin liên quan đến: 

- truyền tải dữ liệu gói; 

- quản lý di động. 

2  Cấu trúc giao thức giao diện Iu 

2.1    Mô hình tổng quát  

Giao thức của các giao diện trong UTRAN được cấu trúc theo cùng một mô

hình giao thức chung (được chỉ ra trong hình sau). Cấu trúc này dựa trên nguyên lýcác lớp và các mặt phẳng, về mặt logic chúng độc lập với nhau, và nếu cần, có thể

thay đổi một phần cấu trúc giao thức, còn các phần còn lại vẫn giữ nguyên.

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 5/18

 

Hình 2.1 : Mô hình giao thức chung cho các giao diện vô tuyến UTRAN  

Theo mặt phẳng  nằm ngang : cấu trúc giao thức được chia thành 2 lớp chính: 

-  Radio Network Layer: Tất cả các vấn đề liên quan đến UTRAN chỉ

quan sát được trong lớp Radio Network; 

-  Transport Network Layer:đặc trưng cho công nghệ truyền tải. 

Theo mặt   phẳng  thẳng đứng : cấu trúc giao thức được chia thành 4 mặt phẳng: 

-  Control Plane: Control Plane dùng cho tất cả báo hiệu điều khiển 

UMTS. Bao gồm: Application Protocol (RANAP trong Iu, RNSAP trong

Iur và NBAP trong Iub) và Signalling Bearer để truyền các bản tin

Application Protocol.

-  User Plane: tất cả các thông tin được gửi và nhận bởi user, ví dụ như mã

hóa trong cuộc gọi thoại hoặc các gói trong kết nối internet, đều được

truyền qua User Plane. User Plane bao gồm: Data Stream(s) và Data

Bearer(s). Mỗi Data Stream được đặc trưng bởi một hoặc nhiều giao thức

khung xác định cho giao diện đó. 

-  Transport Network Control Plane: dùng cho tất cả báo hiệu điều khiển

 bên trong Transport Layer. Nó không chứa bất kỳ thông tin nào của lớp

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 6/18

 

Radio Network. Nó chứa giao thức ALCAP để thiết lập các bearer truyền

tải (Data Bearer) cho User Plane và Signalling Bearer cần cho ALCAP. 

-  Transport Network User Plane: Data Bearer(s) trong User Plane và

Signalling Bearer(s) cho Application Protocol đều thuộc Transport Network User Plane. Như đã miêu tả trong mục trước, Data Bearer trong

Transport Network User Plane được điều khiển trực tiếp bởi Transport

 Network Control Plane trong các ứng dụng thời gian thực, còn các hoạt

động điều khiển được yêu cầu để thiết lập Signalling Bearer(s) cho

Application Protocol lại do O&M xem xét. 

2.2   Cấu trúc giao thức giao diện Iu-CS 

Cấu trúc chung giao thức Iu-CS được trình bày trong hình sau. 3 mặt phẳngtrong giao diện Iu đều dùng chung truyền tải ATM. Lớp vật lý là  phươ ng tiện giao

tiếp trong môi trường vật lý: sử dụng cáp quang, viba hoặc cáp đồng. Cách thức

triển khai lớp vật lý có thể được lựa chọn từ nhiều chuẩn công nghệ khác nhau:

SONET, STM1 hoặc E1. 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 7/18

 

AAL2

UDP/IP

RTP/

RTCP*)

Data Link ATMATMData Link 

M3UA

Q.2630.2 

RANAP Iu UP Protocol

Layer 

Transport

 Network 

Layer 

Physical Layer  

Transport

User   Network 

Plane 

Control Plane User Plane

Transport

User   Network 

Plane Transport Network 

Control Plane 

Radio

 Network 

Layer 

SSCOP

AAL5

SSCOP

SSCF-

 NNI

AAL5

MTP3bMTP3b

SCCP

SSCF-

 NNI

IP

SCTP

ATM

Q.2150.1 

*) RTCP is optional.

Hình 2.2: C ấu trúc giao thức Iu-CS 

2.2.1  Ngăn giao thức Control Plane của Iu-CS:

 Ngăn này chứa RANAP, trên đỉnh của giao thức SS7 băng rộng. Các lớp

ứng dụng là SCCP (Signalling Connection Control Part), MTP3b (Message

Transfer Part ) và SAAL-NNI (Signalling ATM Adaptation Layer for Network to

 Network Interfaces). Sau đó SAAL- NNI lại được chia thành các lớp: SSCF

(Service Specific Coordination Function), SSCOP (Service Specific Connection

Oriented Protocol) và AAL5 (ATM Adaptation Layer 5). SSCF và SSCOP dùng

để truyền tải báo hiệu trong mạng ATM, còn AAL5 dùng để phân đoạn dữ liệu

thành các cell ATM. 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 8/18

 

2.2.2  Ngăn giao thức Transport Network Control Plane của Iu-CS:

 Ngăn này chứa Signalling Protocol để thiết lập các kết nối AAL2 (tuân thủ

Q.2630.1 và Q.2150.1cho lớp thích ứng), trên đỉnh của giao thức SS7 băng rộng.

2.2.3  Ngăn giao thức User Plane của Iu-CS:Kết nối AAL2 dành riêng được dùng cho từng dịch vụ CS riêng.

2.3   Cấu trúc giao thức giao diện Iu-PS 

Cấu trúc này được trình bày trong hình sau. Cả 2 mặt phẳng User Plane và

Control Plane đều sử dụng truyền tải ATM. Lớp vật lý được xác định giống trong

Iu-CS.

IP SSCOP 

AAL5 

SCTP 

MTP3-B  M3UA 

SCCP 

M3UA

RANAPIu UP Protocol Layer 

   T  r  a  n  s  p  o  r   t   N  e   t  w  o  r   k   L  a  y  e  r

Physical Layer  

Transport

User   Network 

Plane 

Control Plane User Plane

Transport

User   Network 

Plane Transport Network 

Control Plane 

   R  a   d   i  o   N  e   t  w

  o  r   k

   L  a  y  e  r

AAL5 

IP 

UDP 

GTP-U 

Physical Layer  

ATM Data Link 

IP

SCTP

Data Link ATM

IP

UDP

GTP-USSCF-NNI

Hình 2.3 : Cấu trúc giao thức giao diện Iu-PS 

2.3.1  Ngăn giao thức Control Plane của Iu-PS:

 Ngăn này chứa RANAP, báo hiệu dựa trên SS7 băng rộng giống Iu-CS. Vì

vậy, khi thay thế phương thức truyền báo hiệu thì signalling bearer dựa trên IP sẽ

được lựa chọn. Lớp SCCP vẫn được sử dụng cho cả 2 phương thức truyền báo

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 9/18

 

hiệu. Signalling bearer dựa trên IP bao gồm M3UA (SS7 MTP3 – User Adaptation

Layer), SCTP (Simple Control Transmission Protocol), IP (Internet Protocol) và

AAL5 được dùng chung cho cả 2. Lớp SCTP được dùng cho truyền tải báo hiệu

trong Internet.2.3.2  Ngăn giao thức Transport Network Control Plane của Iu-PS 

Transport Network Control Plane không dùng cho Iu-PS. Việc thiết lập

đường hầm (tunel) GTP chỉ yêu cầu một bộ nhận dạng đường hầm, và địa chỉ IP

cho cả 2 hướng, và đã có chứa trong bản tin ấn định RANAP RAB

2.3.3  Ngăn  giao thức User Plane của Iu-PS 

Trong ngăn này, các luồng dữ liệu gói được ghép vào 1 hoặc một vài PVC

AAL5. Giao thức GTP-U (User Plane part of the GPRS Tunnelling Protocol) là

lớp ghép kênh tạo nhận dạng cho luồng dữ liệu gói riêng. Từng luồng sử dụng

truyền tải không kết nối UDP và địa chỉ IP.  

2.4   RANAP Protocol  

Giao thức báo hiệu sử dụng trong Radio Network Layer là RANAP (tuân theo

tiêu chuẩn 3GPP 25.413). 

Các chức năng của RANAP :  

▪  Chuyển đổi RNC phục vụ. Chức năng này cho phép thay đổi thức năng

RNC phục vụ cũng như tài nguyên Iu liên quan (RAB và k ết nối báo

hiệu) từ một RNC tới RNC khác.

▪  Quản lý RAB. Chức năng này đảm nhiệm việc thiết lập, sửa đổi và giải

 phóng các RAB.

▪  Xếp hàng thiết lập RAB. Mục đích của chức năng này là cho phép đặt một số RAB yêu cầu vào hàng đợi, và chỉ báo cho thực thể ngang hàng về 

hàng đợi.

▪  Yêu cầu giải phóng RAB. Trong khi quản lý RAB là một chức năng của 

CN, RNC có khả năng yêu cầu giải phóng RAB.

▪  Giải phóng tất cả tài nguyên k ết nối Iu. Chức năng này được sử dụng để 

giải phóng toàn bộ nguồn tài nguyên liên quan đến một k ết nối Iu.

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 10/18

 

▪  Yêu cầu giải phóng toàn bộ tài nguyên k ết nối Iu. Trong khi giải phóng Iu

được quản lý từ CN, RNC có khả năng yêu cầu giải phóng toàn bộ nguồn 

k ết nối Iu từ k ết nối Iu tươ ng ứng.

▪  Chức năng chuyển tiếp ngữ cảnh SRNS. Chức năng này đảm nhiệm việc 

truyển đổi ngữ cảnh SRNS từ RNC tới CN để thay đổi liên hệ thống trongtr ường hợp chuyển tiế p gói.

▪  Điều khiển quá tải trong giao diện Iu. Chức năng này cho phép điều chỉnh

tải trong giao diện Iu.

▪  Thiết lập lại Iu. Chức năng này được sử dụng để thiết lập lại giao diện Iu.

▪  Gửi ID chung UE (nhận dạng UE NAS cố định) tới RNC.

▪  Tìm gọi ngườ i sử dụng. Chức năng này cung cấ p CN khả năng tìm gọi UE.

▪  Điều khiển vết hoạt động UE. Chức năng này cho phép thiết lập chế độ 

vết cho một UE xác định. Chức năng này cũng cho phép khử hoạt một vết 

được thiết lập tr ước đó.

▪  Truyền tải thông tin NAS giữa UE và CN (xem [8]). Chức năng này có

hai phần:

1. Truyền tải bản tin báo hiệu NS đầu tiên từ UE đến CN. Chức năng này

truyền tải trong suốt thông tin NAS. K ết quả là k ết nối báo hiệu Iu cũng 

được thiết lập.

2. Truyền tải các bản tin báo hiệu NAS giữa UE và CN. Chức năng này

truyền tải trong suốt các bản tin báo hiệu NAS trên k ết nối báo hiệu Iu

đang tồn tại. Nó cũng bao gồm dịch vụ đều khiển các bản tin báo hiệu 

khác nhau.

▪  Điều khiển chế độ bảo mật trong UTRAN. Chức năng này được sử dụng 

để gửi các khoá bảo mật (bảo vệ mật mã và toàn vẹn) tới UTRAN, và

thiết lập chế độ hoạt động cho các chức năng bảo mật.

▪  Điều khiển báo cáo vị trí. Chức năng này cho phép CN điều khiển chế độ 

mà UTRAN báo cáo vị trí của UE.

▪  Báo cáo vị trí. Chức năng này được sử dụng để truyền tải thông tin vị trí

thực tế từ RNC đến CN.

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 11/18

 

▪  Chức năng báo cáo lượng số liệu. Chức năng này đảm nhiệm việc báo

cáo lượng số liệu DL phát không thành công trên các kênh RAB của 

UTRAN.

▪  Báo cáo các tr ường hợp lỗi thông dụng. Chức năng này cho phép báo cáo

các tr ường hợ  p lỗi thông thường, mà các bản tin lỗi không được  định ngh ĩa.

▪  Số liệu liên quan đến vị trí. Chức năng này cho phép CN lấy từ RNC các

khoá giải mã (được chuyển tiế p đến UE) cho số liệu hỗ tr ợ  quảng bá,

hoặc yêu cầu RNC phân phối số liệu hỗ tr ợ tới UE.

▪  Truyền tải thông tin. Chức năng này cho phép CN truyền tải thông tin tớiRNC.

3  Phương án kết nối trên giao diện Iu 

Giao diện Iu thực hiện 2 chức năng: k ết nối báo hiệu (signalling) và k ết nối 

lưu lượng (traffic).

Báo hiệu trên giao diện Iu sử dụng giao thức RANAP.  

Truyền tải trên giao diện Iu sử dụng giao thức ALCAP 

3.1   K ết n ối báo hi ệu 

3.1.1  Trên giao diện IuCS 

Báo hiệu trên giao diện IuCS có thể sử dụng truyền tải ATM hoặc IP (xem

hình vẽ).

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 12/18

 

3.1.1.1  Truyền tải ATM

- SCCP: cung cấp dịch vụ không liên kết (loại 0), dịch vụ có liên kết (loại  

2), phân tách các kết nối di động - di động trên kết nối có liên kết và thiết lập kết

nối có liên kết di động - di động.- MTP3-B [4] cung cấp định tuyến, phân biệt và phân phối (chỉ với kết nối

điểm - điểm) bản tin, phân chia tải quản lý kết nối báo hiệu và chuyển kết nối báo

hiệu/trở lại kết nối báo hiệu giữa các kết nối trong một nhóm kết nối. Yêu cầu về đa

nhóm kết nối không được phép.

- SAAL-NNI [1] bao gồm các lớp con sau đây: - SSCF [3], - SSCOP [2] và –  

AAL5 [6]. SSCF ánh xạ các yêu cầu của lớp trên tới các yêu cầu của SSCOP. Việc

quản lý kết nối SAAL, các trạng thái kết nối và các cơ chế trạng thái xử lý xa cũngđược cung cấp. SSCOP cung cấp các cơ chế để thiết lập và giải phóng kết nối và trao

đổi thông tin báo hiệu tin cậy giữa các thực thể báo hiệu, thích ứng giao thức lớp cao

hơn với các yêu cầu của tế bào ATM thấp hơn. Có thể sử dụng các kết nối SAALNNI

được cấu hình trước như các PVC cho truyền tải báo hiệu trên giao diện Iu .

- ATM.

3.1.1.2  Truyền tải IP 

- SCCP: (như trên).

- M3UA: còn gọi là lớp thích ứng SCCP "SS7 MTP3 –  Lớp thích ứng người

sử dụng " [17] cũng được phát triển bởi nhóm Sigtran của IETF.

- SCTP: còn gọi là giao thức truyền dẫn điều khiển luồng [16] được phát triển

 bởi nhóm Sigtran của IETF với mục đích truyền tải các giao thức báo hiệu khác nhau

trên các mạng IP.

- IP: phải hỗ tr ợ IPv6. Có thể tuỳ chọn hỗ tr ợ IPv4.

3.1.2  T rên giao diện Iu PS 

Báo hiệu trên giao diện IuPS có thể sử dụng truyền tải ATM hoặc IP (xem

hình vẽ). 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 13/18

 

3.1.2.1  Truyền tải ATM:

Chia làm 2 loại: ATM1 và ATM2 

Truyền tải ATM1: giống với truyền tải ATM trong giao diện IuCS.

Truyền tải ATM2:

- SCCP: như trên. 

- M3UA: còn gọi là lớp thích ứng SCCP "SS7 MTP3 –  Lớp thích ứng người

sử dụng " [17] cũng được phát triển bởi nhóm Sigtran của IETF. Một RNC được trang

 bị lựa chọn ngăn xế p M3UA phải có chức năng khách hàng. Điều này cho phép RNC

 báo cáo với SGSN khi nó là một thực thể mới trong mạng.

- SCTP: như trên. 

- IP: IP over  ATM được định nghĩa trong  IETF RFC 2684 và IETF RFC

2225. 

- AAL5: Có thể sử dụng các kết nối AAL5 được cấu hình trước như các PVC

để truyền tải báo hiệu trên giao diện Iu. 

3.1.2.2  Truyền tải IP

Giống như truyền tải IP trên giao diện IuCS.

 Kết luận về việc lựa chọn phương thức truyền tải báo hiệu giữa RNC và PS,CS: 

Có 2 tùy chọn để triển khai mạng SS7: dựa trên ATM hoặc dựa trên IP.

 Nếu mạng báo hiệu dựa trên truyền tải IP thì cần phải bổ sung thêm 2

gateway mới: T-SGW và R-SGW (xem hình dưới). 

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 14/18

 

Hình : Mạng lõi sử dụng truyền tải báo hiệu dựa trên IP trong hệ thống UMTS

-  T-SGW (transporting signall ing gateway):  gateway này chuyển đổi báo

hiệu của cuộc gọi (ví dụ: call set-up and call release) giữa PSTN (SS7)

hoặc mạng PLMN (SS7) ở các phiên bản trước R4 và báo hiệu dựa trên

IP của mạng R4; 

-  R-SGW (roaming signall ing gateway):  gateway này thực hiện chuyển

đổi báo hiệu (ví dụ: roaming, mobility management) giữa SS7 dựa trên

 báo hiệu của mạng ở phiên bản trước R4 và báo hiệu dựa trên IP của

mạng R4. 

3.2   K ết n ối l ư u l ượng  

3.2.1  Trên giao diện IuCS 

Transport network user plane: Có thể sử dụng truyền tải ATM và IP

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 15/18

 

AAL-2 SAR SSCS (I.366.1)

AAL2 (I.363.2)

Physical Layer 

ATM (I.361)

Protocol Stack 

for the ATM transport option

UDP (RFC 768) 

Physical Layer 

Data Link Layer 

Protocol Stack 

for the IP transport option

IPv6 (RFC 2460)IPv4 optional (RFC 791)

RTP (RFC 1889 ) 

Hình : Transport network layer for data streams over Iu-CS

Transport network control plane: Có thể sử dụng truyền tải ATM và IP:

Khi sử dụng truyền tải ATM thì sử dụng giao thức ALCAP.

Khi sử dụng truyền tải IP thì không sử dụng giao thức này.

AAL2 connection signalling(Q.2630.2)

 AAL2 Signalling TransportConverter for MTP3b

(Q.2150.1)

MTP3b

SSCF-NNI

SSCOP

ATM

Physical Layer 

AAL2 connection signalling(Q.2630.2)

 AAL2 Signalling TransportConverter for MTP3b

(Q.2150.1)

MTP3b

SSCF-NNI

SSCOP

ATM

Physical Layer 

 

Signalling bearer for ALCAP on Iu-CS interface.

3.2.2  Trên giao diện IuPS 

Transport network user plane: Có thể sử dụng truyền tải ATM và IP.

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 16/18

 

IP

AAL5

Physical Layer 

ATM

Protocol Stack 

for the ATM transport option

UDP

Protocol Stack 

for the IP transport option

Data Link Layer 

UDP

GTP-U GTP-U

Physical Layer 

IPv6 (RFC 2460)IPv4 optional (RFC 791) 

Figure 3. Transport network layer for data streams over Iu-PS.

Truyền tải ATM: GTP-U over UDP over IP over AAL5 over ATM.

Truyền tải IP: GTP-U over UDP over IP.

Transport network control plane: không sử dụng giao thức ALCAP trong miền

chuyển mạch gói. 

 Kết luận về việc lựa chọn phương thức truyền tải lưu lượng giữa RNC và

PS,CS: 

Từ các Release R4 trở về trước, kết nối giữa RNC với mạng trục là sử dụng

đường truyền E1, truyền tải ATM.Từ Release 5, trên giao diện Iu-PS, Iu-CS có thể truyền trên mạng truyền

tải IP. Tuy nhiên: các nhà khai thác nào đã sử dụng ATM thì vẫn có thể tiếp tục sử

dụng ATM, nghĩa là có thể sử dụng ATM ở lớp liên kết dưới IP.

-   Nếu sử dụng Truyền tải ATM : Iu-PS sử dụng GTP-U over UDP over IP

over AAL5 over ATM với các giải pháp linh hoạt trên lớp 1 (thường là

STM-1). Iu-CS sử dụng AAL2/ATM (thường sử dụng STM-1). Nếu các

ứng dụng thời gian thực được truyền qua miền gói thì sẽ không sử dụngđến Iu-CS.

-   Nếu sử dụng Truyền tải IP : Iu-PS sử dụng GTP-U over UDP over IP

(với các giải pháp linh hoạt trên lớp 2: FR hoặc Ethernet). Iu-CS sử

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 17/18

 

dụng RTP/UDP/IP. Cũng như trường hợp trên, nếu các ứng dụng thời

gian thực được truyền qua miền gói thì sẽ không sử dụng đến Iu-CS.

Trong môi trường kết hợp, 2G và 3G, từng BSC/RNC sẽ tập trung dunglượng vào các phần tử NSS và GPRS. Do đó, mạng truyền tải dựa trên SDH sẽ tạo

dung lượng linh hoạt và hỗ trợ nhiều giao thức kết nối. 

Hình 3.1 : Mạng truyền tải tích hợp 2G và 3G  

Kết nối từ BSCs tới MSCs thường sử dụng các đường thuê (leased lines)

hoặc viba (microwave) tốc độ 16 x 2Mbps hoặc các đường truyền tải SDH riênghoặc thuê. 

Trong tương lai, các trạm sẽ là đa băng đa chuẩn (multi-band multi-

standard). Vì thế dung lượng truyền macro sẽ tăng từ 2 Mbps lên 10 Mbps. Rõ

ràng sẽ phải điều chỉnh mạng truyền tải theo phương án mới cho hiệu quả và linh

7/21/2019 Ket noi RAN-CN 3G

http://slidepdf.com/reader/full/ket-noi-ran-cn-3g 18/18

 

hoạt. Có thể đường truyền SDH dung lượng cao (STM4-STM16) sẽ được sử dụng

trong mạng truyền tải lõi, còn mạng truy nhập sẽ sử dụng STM1 để kết nối với

mạng backbone, sử dụng các kết nối truy nhập n x 2Mbps. Sau đó chủ yếu sẽ là

các đường vô tuyến microwave.Dung lượng tăng sẽ tập trung chủ yếu quanh các vị trí bộ điều khiển

(controller sites), nghĩa là 16 x 2Mbps sẽ không đáp ứng đủ cho dung lượng 3G.

Vì thế thách thức chủ yếu nằm ở các đường vô tuyến, do vậy sẽ cần phải xử lý lưu

lượng tại những khu vực gần BSs. Vì mạng truy nhập yêu cầu trễ chặt hơn, lưu lượng WCDMA cần truyền

ATM over TDM nên các tiêu chuẩn kỹ thuật của 3GPP khuyến nghị sử dụng ATM

thông qua kết nối điểm-điểm  bán cố định cho mạng RAN. Mặt khác, trong truyềntải CN, tính hiệu quả lại quan trọng hơn. Vì thế lưu lượng gói có thể truyền hoặc

trên đỉnh ATM hoặc các gói IP có thể truyền trực tiếp qua TDM (ví dụ bằng cáp).

Sử dụng hạ tầng mạng backhaul SDH để kết nối BSCs tới MSCs tại các

thành phố lớn. Mạng backhaul sẽ tạo dung lượng cao theo hình thức phân bố và hạ

tầng khả dụng cao, từ điểm truy nhập có thể kết nối với mạng qua microwave hoặc

leased lines. Tại BSC lưu lượng được đóng gói theo ATM/AAL2 với FR. Chuyển

mạch ATM và kết nối bên trong BSC hỗ trợ luồng ATM phân đoạn, nhờ đó cho phép truyền tải lưu lượng emulation AAL1 vào trong các miền ATM và TDM theo

các luồng riêng biệt. Lưu lượng thoại GSM sử dụng phương thức truyền tải TDM

còn lưu lượng UTRAN và dữ liệu GPRS sẽ dùng chung truyền tải ATM.