Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận môn thông tin di động Quá trình thiết lập cuộc gọi Thiết lập cuộc gọi được yêu cầu để thiết lập đường truyền giữa MS và NSS. NSS có nhiệm vụ thiết lập kết nối với thuê bao tương ứng. Các loại cuộc gọi khác nhau yêu cầu dịch vụ thoại khác nhau. Các cuộc gọi quản lý tính di động : dùng để tập hợp các thông tin MS, ví dụ: cập nhật vị trí. Chỉ trao đổi các bản tin giao thức (protocol), do đó chỉ sử dụng 1 kênh báo hiệu.
I/ Tổng quan: 1) Mục đích: Thiết lập cuộc gọi được yêu cầu để thiết lập đường truyền giữa MS và NSS. NSS có nhiệm vụ thiết lập kết nối với thuê bao tương ứng. Các loại cuộc gọi khác nhau yêu cầu dịch vụ thoại khác nhau. 2) Các loại cuộc gọi cơ bản: - Các cuộc gọi quản lý tính di động : dùng để tập hợp các thông tin MS, ví dụ: cập nhật vị trí. Chỉ trao đổi các bản tin giao thức (protocol), do đó chỉ sử dụng 1 kênh báo hiệu. - Các cuộc gọi dịch vụ : các cuộc gọi này chỉ chuyển một lượng thông tin nhỏ, như cuộc gọi SMS hay SS, nên cũng chỉ dùng 1 kênh báo hiệu. - Các cuộc gọi lưu lượng của khách hàng : các cuộc gọi này có thể chuyển một lượng thông tin lớn, như cuộc gọi thoại hay dữ liệu đến đích tương ứng, do đó cần băng thông lớn hơn 1 kênh báo hiệu. Những cuộc gọi này dùng kênh lưu lượng. */Kênh dùng cho báo hiệu là SDCCH, dùng cho lưu lượng là TCH. Vai trò của BSS trong quá trình thiết lập cuộc gọi là để ấn định đúng kênh , và để cung cấp , quản lý một đường liên lạc giữa MS và MSC. 3) Các giai đoạn của thiết lập cuộc gọi : Thiết lập kết nối vô tuyến : Tìm gọi (paging) (đối với máy được gọi) để chỉ ra MS được gọi. Nếu attach_detach_allowed được kích hoạt, bản tin IMSI_detach MS có thể loại trừ nhu cầu tìm gọi. Quá trình ấn định tức thời sẽ cấp 1 tài nguyên cho MS và thiết lập 1 kết nối báo hiệu vô tuyến giữa BSS và MS. 1 kết nối giao diện để ấn định 1 kênh báo hiệu SCCP giữa BSC và MSC. ấn định đường chuyển mạch xuyên qua BSC. Nhận thực và mật mã : Classmark handling (Xử lí mặt nạ). Nhận thực. Mật mã. Ấn định thông thường : Thoả thuận dịch vu Teleservice/bearer. Ấn định kênh. Quá trình context vật lí. 1 Ấn định kênh lưu lượng, nếu có yêu cầu. Kết nối cuộc gọi. II/ Quá trình thiết lập cuộc gọi từ thuê bao chủ gọi: Một cuộc gọi được bắt đầu bởi một MS có thể là một thuê bao , trong đó tiếng nói hay dữ liệu được truyền xuyên qua mạng , hay là một cuộc gọi cập nhật vị trí từ MS trong chế độ rảnh.Thông tin cập nhật vị trí được truyền trên kết nối báo hiệu.Vì vậy thủ tục cập nhật vị trí ban đầu tương tự như thuê bao gọi.Cập nhật vị trí không yêu cầu kênh lưu lượng. 1) Thiết lập kết nối vô tuyến : 2 Hình 1: Quá trình thiết lập kết nối vô tuyến cho thuê bao gọi Bước 1: Yêu cầu cấp kênh : 3 MS khởi đầu cuộc gọi bằng việc gởi bản tin channel-request trên kênh RACH với nội dung: +/ 1 REF (Random Access Information Value) nêu nguyên nhân thiết lập cuộc gọi. +/ 1 RAND (được dùng cho nhận thực). Các lý do thiết lập cuộc gọi có thể có trong REF (7 trường hợp): * Cuộc gọi khẩn. * Cuộc gọi yêu cầu tái thiết lập. * Trả lời bản tin tìm gọi. * Cuộc gọi thoại của thuê bao chủ gọi. * Cuộc gọi dữ liệu của thuê bao chủ gọi. * Cập nhật vị trí. * Cuộc gọi dịch vụ (vd SMS ) Trong mỗi bản tin channel-request, MS còn gởi kèm số ngẫu nhiên và số khung. Những số này giúp MS nhận ra bản tin được phúc đáp từ BSS trên kênh AGCH – kênh được giám sát bởi nhiều MS. MS sẽ giải mã tất cả những bản tin trên kênh này, và chỉ nhận một bản tin có số ngẫu nhiên và số khung phù hợp với một trong 3 bản tin yêu cầu được gởi đi ngay trước đó. MS sẽ tiếp tục gởi bản tin channel-request cho đến khi nào nhận được phúc đáp. Nếu không nhận được phúc đáp nào trước khi truyền một số Retries, MS sẽ : Hiển thị một bản tin báo lỗi mạng cho tất cả các loại cuộc gọi ngoại trừ cuộc gọi cập nhật vị trí. • Tiến hành chọn tự động lại các cuộc gọi cập nhật vị trí. Có nghĩa là MS nỗ lực truy nhập ngẫu nhiên ở một cell khác. Khi nhận bản tin channel-request từ MS, BTS sẽ gởi cho BSC 1 bản tin channel- required. Bản tin này chứa số ngẫu nhiên của MS và khoảng định thời do BTS đưa ra. Bước 2 : Kích hoạt kênh SDCCH : BSC sẽ kiểm tra bản tin channel-required để đảm bảo nó có thể chấp nhận yêu cầu hay không. BSC sẽ kiểm tra xem có kênh SDCCH nào rỗi hay không , nếu còn nó sẽ cấp cho MS một kênh SDCCH Phần mềm quản lý tài nguyên của BSC chỉ định kênh SD trên nền kênh lưu lượng có nhiều kênh SD rỗi nhất. Điều này nhằm đảm bảo tải được trãi đều trên tất cả các kênh lưu lượng. 4 Sau đó BSC sẽ gởi cho BTS bản tin channel-activation. Đồng thời thiết lập một timer để đợi báo nhận (acknowledgement) từ BTS, báo cho biết BTS sẵn sàng kích hoạt kênh. Bản tin channel-activation bao gồm : Mô tả kênh D được dùng. Khoảng định thời. • Lệnh điều khiển công suất cho MS và BTS. Công suất MS và BTS đạt đến mức tối đa có thể trong cell. • BTS khởi tạo nguồn tài nguyên lớp vật lí và lập giải pháp tranh chấp LAPDm (nhằm tránh trường hợp 2 MS kết nối đến cùng 1 kênh SD) sẵn sàng cho bản tin MS đầu tiên trên kênh D, sau đó gởi BSC bản tin channel_activation_ack . BSC sẽ dừng khoảng thời gian bảo vệ. Hình 2: Quá trình kích hoạt kênh SDCCH 5 Bước 3: Quá trình ấn định tức thì : BSC tạo và gởi BTS bản tin immediate_assign_command tóm tắt các thông tin trong bản tin channel_activation. Bản tin này cũng bao gồm số ngẫu nhiên và số khung của MS gọi yêu cầu đáp ứng của BSC. Nó cũng hướng dẫn BTS xác định (inform) MS đã yêu cầu ấn định kênh SD. BSC kích khởi khoảng thời gian chờ MS trả lời. Hình 3:Quá trình ấn định tức thời 6 Tiếp đó BTS gởi cho MS bản tin immediate_assignment trên kênh AGCH. MS kiểm tra số ngẫu nhiên và số khung trong bản tin này xem có hợp với một trong 3 bản tin channel_request mà nó gởi đi gần đây nhất không, nếu đúng MS sẽ chuyển sang kênh D dành riêng này và đặt TA của mình vào value indicate trong bản tin immediate-assignment Bước 4: Thiết lập mode cân bằng bất đồng bộ: a) Khung lớp 2 đầu tiên được gởi đi trên kênh D là khung loại LAPDm chuẩn (LAPDm là một phiên bản của LAPD dùng trong di động) được gọi là set asynchronous balanced mode - tương đương với với khung set asynchronous balanced mode Extended trong LAPD. Trên giao diện Air, nó thiết lập kết nối LAPDm với BTS. Khung này cũng chứa nội dung lớp 3. b) Giải pháp tranh chấp: MS khởi tạo kết nối LAPDm và gởi đi bản tin lớp 3 trong khung đầu tiên của mình. BTS dùng bản tin này cho giải pháp tranh chấp. BTS gởi đến MS 1 báo nhận ACK chứa nội dung giống bản tin lớp 3. Do đó, chỉ có MS nào đã gởi bản tin mới có thể nhận biết được ACK từ BTS và tự kết nối. Hình 4:Thiết lập kết nối cho thuê bao gọi Đối với MS gọi đi, bản tin lớp 3 từ nó gồm : Một phần thông tin chỉ rõ : CM dịch vô yêu cầu (thoại/dữ liệu, SMS, cuộc gọi khẩn) Yêu cầu cập nhật vị trí (thủ tôc cập nhật vị trí) 7 CM yêu cầu tái thiết lập (sau khi bị rớt). Chỉ số IMSI detach. Mã số nhận dạng MS. Classmark MS. Mạng dựa vào bản tin này để quyết định các thủ tục thoả thuận cuộc gọi nào được yêu cầu và có ấn định kênh lưu lượng hay không. Bước 5: Dấu hiệu thiết lập BTS gởi bản tin establish-indication đến BSC để báo MS đã kết nối. BSC chấm dứt khoảng thời gian bảo vệ, trích thông tin trong CM và khởi tạo kết nối SCCP với MSC. Bước 6: Kết nối SCCP BSC gởi bản tin SCCP-connection-request đến MSC . MSC trả lời bằng bản tin SCCP- connection-confirm. Bản tin này có thể chứa 1 yêu cầu CM hoặc 1 lệnh mật mã . Đường báo hiệu được thiết lập giữa MS và MSC. 2) Nhận thực và mật mã: a) Thủ tục Classmark : Nội dung của classmark IE được gởi trong suốt quá trình thiết lập kết nối vô tuyến phụ thuộc vào loại MS. Thông tin classmark được dùng cho điều khiển công suất của MS và cài mật mã . MSC có thể yêu cầu cập nhật classmark để chắc chắn đúng thông tin. b) Quá trình nhận thực : Nhận thực đặc tính của MS , kiểm tra MS có thông tin cá nhân đúng về thuê bao. Khóa nhận thực chứa trong SIM dùng trong quá trình mật mã . c) Mật mã : Thông tin vượt qua giao diện Air phải đượ bảo vệ .MSC có thể yêu cầu BSS cài chế độ mật mã trước khi thông tin được truyền trền kênh SDCCH. 3) Quá trình ấn định thông thường : Bước 1: Khi quá trình thiết lập kết nối vô tuyến thành công, giữa MS và mạng có 1 đường báo hiệu. Nếu cuộc gọi yêu cầu 1 kênh lưu lượng để liên lạc (communicate) với thuê bao bị gọi, MS sẽ gởi 1 bản tin setup. Bản tin này sẽ chỉ ra loại dịch vụ yêu cầu (tele hay bearer) và số thuê bao bị gọi. Thông tin này được truyền xuyên qua BSS. Bản tin này có thể chứa nhiều hơn 1 thành phần dịch vụ bearer, và một thông số cho biết thuê bao có thể yêu cầu thay đổi yêu cầu dịch vụ (in-call modification) trong suốt cuộc gọi. MSC gởi MS 1 bản tin call_proceeding. Bản tin này cho biết MSC đã nhận các thông số cuộc gọi, và các nổ lực thiết lập kết nối với called party là under way. Bước 2: Yêu cầu kênh 8 MSC bắt đầu ấn định kênh lưu lượng bằng cách gởi BSC bản tin assignment- request và lập 1 timer để giám sát đáp ứng từ BSC. BSC kiểm tra bản tin phải chứa 1 loại kênh (kênh lưu lượng là thoại hay dữ liệu và tốc độ dữ liệu ). Bản tin này cũng chứa classmark MS mà BTS dùng đến trong trường hợp chưa nhận được classmark từ MS. Bản tin assignment-request có thể chứa 1 danh sách codec, giving, tính hợp lệ của các mức ưu tiên, loại codec hay dùng (vd, loại hỗ trợ kênh thoại toàn tốc tăng cường). Trong trường hợp này, BSC sẽ kiểm tra danh sách được cung cấp bởi cell và chọn ra loại codec ưu có thể dùng cho cả BTS và MS. Nếu BSC tìm thấy 1 lỗi trong bản tin assignment-request, nó sẽ gởi bản tin assignment-failure. Nếu không phát hiện ra lỗi nào, nó sẽ bắt đầu quá trình ấn định thông thường hướng đến MS. 9 Hình 5: Quá trình ấn định thông thường cho thuê bao gọi 10 [...]... ứng bằng bản tin connect-acknowledgement Cuộc gọi được thiết lập Hình 8: quá trình kết nối cuộc gọi cho thuê bao gọi III/ Quá trình thiết lập cuộc gọi từ thuê bao bị gọi : 14 Một cuộc gọi từ NSS đến MS có thể được định tuyến từ thuê bao gọi xuyên qua NSS, cũng có thể được khởi đầu bởi NSS quản lí MS đó Quá trình thiết lập cuộc gọi từ thuê bao bị gọi bao gồm các thủ tục giống như thuê bao gọi Phần này... gọi giống thuê bao gọi 3) Ấn định thông thường : Thủ tục ấn định thông thường cho MS bị gọi được khởi đầu bởi MSC 16 Hình 10: Quá trình ấn định thông thường cho thuê bao bị gọi MSC gởi MS bản tin set-up điều khiển cuộc gọi ở lớp 3, chỉ ra dịch vô bearer và tele cho cuộc gọi MSC có thể chỉ ra hơn 1 dịch vô bearer MS kiểm tra bản tin này Nếu chấp nhận cuộc gọi, nó sẽ gởi bản tin call-confirm chứa 1 thông. .. mô tả những phần khác nhau Hình 9 : quá trình thiết lập kết nối vô tuyến cho thuê bao bị gọi 1) Thiết lập kết nối vô tuyến : a) Tìm gọi (Paging) : 15 Trước khi BSS thiết lập đường báo hiệu, MS phải được dò tìm trước Quá trình này được khởi đầu bởi MSC Nó gởi bản tin paging đến BSC, nơi quản lí vùng định vị (LA) và là nơi MS gởi cập nhật vị trí gần đây nhất Bản tin này được gởi ở connectionless mode... giao di n Abis được ấn định và trên giao di n A Khi nhận bản tin assignmentcomplete, BSC sẽ gởi MSC bản tin assignment-complete và bắt đầu giải phóng kênh SD Bước 6: Kết nối cuộc gọi : Khi việc kết nối với thuê bao bị gọi được thiết lập (nhưng trước khi thuê bao bị gọi trả lời), MSC sẽ gởi MS 1 bản tin alerting MS sẽ phát ra 1 ring tone (hồi âm chuông) Khi thuê bao bị gọi trả lời, MSC gởi MS bản tin. .. định dạng thông tin và quảng bá bản tin paging-request trên kênh Paging b) MS “lắng nghe” các bản tin được gởi đến nhóm paging của mình Khi nhận được bản tin paging đúng với số nhận dạng MS của mình, MS sẽ gởi bản tin channel-request trên kênh RACH đến BTS, để đáp ứng bản tin paging-request Sau đó, BSS thực hiện quá trình quá trình thiết lập kết nối vô tuyến (như được mô tả ở thuê bao gọi) 2) Nhận thực... và tự log vào mạng, sau đó obliged để tiến hành quá trình IMSI Attach-Detach IV/ Tìm gọi (Paging) : Paging là quá trình mạng contact (tiếp xúc) với MS Ví dụ , nếu cần báo cho MS biết có cuộc gọi đến, nó sẽ tìm gọi MS để nhắc MS yêu cầu kênh Sau quá trình ấn định tức thì, bản tin service-request từ MS sẽ báo đây là kết nối đáp ứng bản tin paging Các bản tin paging được phát trên kênh CCCH Ở hướng downlink,... đã được ấn định, MS sẽ báo cho user và gởi MSC bản tin connection MSC gởi lại MS bản tin connectionacknowledgment và kết nối cuộc gọi Tất cả các bản tin này đều là bản tin điều khiển cuộc gọi ở lớp 3, và được truyền xuyên qua BSS 4) IMSI Attach-Detach : IMSI Attach-Detach là một đặc trưng trong di động liên quan chủ yếu đến MSC và MS Cùng với quá trình cập nhật vị trí định kỳ, IMSI Attach-Detach cho... Hình 7: Quá trình gán kênh lưu lượng Bước 5: Gán kênh lưu lượng Sau đó MS thiết lập kết nối LAPDm (qua SABM trên kênh FACCH) cho kênh lưu lượng 13 BTS gởi BSC bản tin establish-indication Đồng thời cũng lập chuyển mã (transcoder) và thuật toán phát hiện lỗi kết nối vô tuyến của nó BTS gởi MS 1 báo nhận ở lớp 2 MS gởi BSC bản tin assignment-complete Khi nhận bản tin establish-indication, BSC thiết lập đường... Các bản tin paging-request được lưu trong 1 bộ đệm, trong khi chờ đợi được gởi đi trên kênh phô PCH thích hợp Nếu bộ đệm này đầy, bản tin paging-request kế tiếp sẽ bị loại bỏ Khi nhận bản tin paging-request, MS sẽ gởi 1 bản tin channel-request để bắt đầu quá trình ấn định tức thời Bản tin yêu cầu dịch vụ theo sau quá trình ấn định tức thời báo cho biết bản tin channel-request đang đáp ứng bản tin paging-request... qua giao di n A, do MSC điều khiển Với pha 2+ GSM, thông tin về quyền ưu tiên và pre-emption dựa vào dữ liệu thuê bao được lưu trong HLR và được download về VLR qua giao thức MAP Thông tin này cũng có thể được sử dụng bởi MSC khi lập mức quyền ưu tiên và thuộc tính pre-emption cho cuộc gọi Thuộc tính pre-emption của 1 cuộc gọi được định nghĩa qua 3 bit : • Pci Chỉ số năng lực (capability indication)