M C L CỤ Ụ
Ch ng 1ươ 3
T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTSỔ Ạ 3
1.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 3
1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI NG LÊN 4GỘ Ể ĐỘ . 3
1.3. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DIẾ Ủ Ộ Ệ Ố
NG 3GĐỘ 5
1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS),Ể Ạ Ể Ạ
D CH V CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI.Ị Ụ Ể Ạ Ị Ụ Ể Ạ
6
1.5. CÁC LO I L U L NG VÀ D CH V C 3GWCDMAẠ Ư ƯỢ Ị Ụ ĐƯỢ
UMTS H TR Ỗ Ợ 9
1.6. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 Ế 10
1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4Ế 17
1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6Ế 19
1.9. CHI N L C D CH CHUY N T GSM SANG UMTSẾ ƯỢ Ị Ể Ừ 21
1.10. C U HÌNH A LÝ C A H TH NG THÔNG TIN DIẤ ĐỊ Ủ Ệ Ố
NG 3GĐỘ 24
1.11. T NG K TỔ Ế 27
Ch ng 2ươ 28
CÔNG NGH A TRUY NH P C A WCDMAỆ Đ Ậ Ủ 28
2.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ 28
2.2. TR I PH VÀ A TRUY NH P PHÂN CHIA THEO MÃẢ Ổ Đ Ậ . . 28
2.3. I U KHI N CÔNG SU TĐ Ề Ể Ấ 32
2.4. CHUY N GIAO TRONG H TH NG CDMAỂ Ệ Ố 32
2.5. MÁY THU PHÂN T P A NG HAY MÁY THU RAKEẬ Đ ĐƯỜ . 34
2.6. CÁC MÃ TR I PH S D NG TRONG WCDMAẢ Ổ Ử Ụ 35
2.7. TR I PH VÀ I U CH NG LÊNẢ Ổ Đ Ề Ế ĐƯỜ 37
2.8. TR I PH VÀ I U CH NG XU NGẢ Ổ Đ Ề Ế ĐƯỜ Ố 39
2.9. T NG K TỔ Ế 42
Ch ng 3ươ 43

Tài li u tham kh o………………………………………………………ệ ả ………… 100
2
Ch ng 1ươ
T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTSỔ Ạ
1.1. GI I THI U CHUNGỚ Ệ
1.1.1. M c đích ch ngụ ươ
• Hi u l trình phát tri n thông tin di đ ng lên 4Gể ộ ể ộ
• Hi u đ c ki n trúc t ng quát c a m t m ng thông tin di đ ng 3G.ể ượ ế ổ ủ ộ ạ ộ
• Hi u các ki n trúc m ng 3G WCDMA UMTS: R3, R4 và R5 và chi n l cể ế ạ ế ượ
chuy n d ch GSM lên 3G UMTSể ị
1.1.2. Các ch đ đ c trình b y trong ch ngủ ề ượ ầ ươ
• L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4Gộ ể ệ ộ
• Ki n trúc chung c a m t m ng thông tin di đ ng 3Gế ủ ộ ạ ộ
• Các khái ni m v các d ch v chuy n m ch kênh và các d ch v chuy n m chệ ề ị ụ ể ạ ị ụ ể ạ
gói
• Các lo i l u l ng và các lo i d ch vù mà 3G WCDMA UMTS có th h trạ ư ượ ạ ị ể ỗ ợ
• Ki n trúc 3G WCDMA UMTS qua các phát hành khác nhau: R3, R4, R5 và R6ế
• Chi n l c chuy n d ch GSM lên 3G UMTSế ượ ể ị
1.1.3. H ng d nướ ẫ
• H c k các t li u đ c trình b y trong ch ngọ ỹ ư ệ ượ ầ ươ
• Tham kh o thêm các tái li u tham kh o cu i tài li uả ệ ả ố ệ
1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI Đ NG LÊN 4GỘ Ể Ộ
L trình phát tri n các công ngh thông tin di đ ng lên 4G đ c cho trên hìnhộ ể ệ ộ ượ
1.1 và l trình nghiên c u phát tri n trong 3GPP đ c cho trên hình 1.2 ộ ứ ể ượ
3
AMPS: Advanced Mobile Phone System
TACS: Total Access Communication System
GSM: Global System for Mobile Telecommucations
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access
EVDO: Evolution Data Only

PLMN: Public Land Mobile Network: mang di đ ng công c ng m t đ tộ ộ ặ ấ
Hình 1.4. Ki n trúc t ng quát c a m t m ng di đ ng k t h p c CS và PSế ổ ủ ộ ạ ộ ế ợ ả
5
Các mi n chuy n m ch kênh (CS) và chuy n m ch gói (PS) đ c th hi nề ể ạ ể ạ ượ ể ệ
b ng m t nhóm các đ n v ch c năng lôgic: trong th c hi n th c t các mi n ch cằ ộ ơ ị ứ ự ệ ự ế ề ứ
năng này đ c đ t vào các thi t b và các nút v t lý. Ch ng h n có th th c hi nượ ặ ế ị ậ ẳ ạ ể ự ệ
ch c năng chuy n m ch kênh CS (MSC/GMSC) và ch c năng chuy n m ch góiứ ể ạ ứ ể ạ
(SGSN/GGSN) trong m t nút duy nh t đ đ c m t h th ng tích h p cho phépộ ấ ể ượ ộ ệ ố ợ
chuy n m ch và truy n d n các ki u ph ng ti n khác nhau: t l u l ng ti ngể ạ ề ẫ ể ươ ệ ừ ư ượ ế
đ n l u l ng s li u dung l ng l n. ế ư ượ ố ệ ượ ớ
3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: H th ng thông tinệ ố
di đ ng toàn c u) có th s d ng hai ki u RAN. Ki u th nh t s d ng công nghộ ầ ể ử ụ ể ể ứ ấ ử ụ ệ
đa truy nh p WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nh p phânậ ậ
chia theo mã băng r ng) đ c g i là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network:ộ ượ ọ
m ng truy nh p vô tuy n m t đ t c a UMTS). Ki u th hai s d ng công ngh đaạ ậ ế ặ ấ ủ ể ứ ử ụ ệ
truy nh p TDMA đ c g i là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: m ngậ ượ ọ ạ
truy nh p vô tuy n d a trên công ngh EDGE c a GSM). Tài li u ch xét đ c pậ ế ư ệ ủ ệ ỉ ề ậ
đ n công ngh duy nh t trong đó UMTS đ c g i là 3G WCDMA UMTSế ệ ấ ượ ọ
1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS), D CHỂ Ạ Ể Ạ Ị
V CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI.Ụ Ể Ạ Ị Ụ Ể Ạ
3G cung c p các d ch v chuy n m ch kênh nh ti ng, video và các d ch vấ ị ụ ể ạ ư ế ị ụ
chuy n m ch gói ch y u đ truy nh p internet. ể ạ ủ ế ể ậ
Chuy n m ch kênh (CS: Circuit Switch)ể ạ là s đ chuy n m ch trong đó thi tơ ồ ể ạ ế
b chuy n m ch th c hi n các cu c truy n tin b ng cách thi t l p k t n i chi m m tị ể ạ ự ệ ộ ề ằ ế ậ ế ố ế ộ
tài nguyên m ng nh t đ nh trong toàn b cu c truy n tin. K t n i này là t m th i,ạ ấ ị ộ ộ ề ế ố ạ ờ
liên t c và dành riêng. T m th i vì nó ch đ c duy trì trong th i gian cu c g i. Liênụ ạ ờ ỉ ượ ờ ộ ọ
t c vì nó đ c cung c p liên t c m t tài nguyên nh t đ nh (băng thông hay dungụ ượ ấ ụ ộ ấ ị
l ng và công su t) trong su t th i gian cu c g i. Dành riêng vì k t n i này và tàiượ ấ ố ờ ộ ọ ế ố
nguyên ch dành riêng cho cu c g i này. Thi t b chuy n m ch s d ng cho CS trongỉ ộ ọ ế ị ể ạ ử ụ
các t ng đài c a TTDĐ 2G th c hi n chuy n m ch kênh trên trên c s ghép kênhổ ủ ự ệ ể ạ ơ ở

hi n phân chia thông tin c n phát thành các t bào 53 byte đ truy n d n và chuy nệ ầ ế ể ề ẫ ể
m ch. M t t bào ATM g m 5 byte tiêu đ (có ch a thông tin đ nh tuy n) và 48 byteạ ộ ế ồ ề ứ ị ế
t i tin (ch a s li u c a ng i s d ng). Thi t b chuy n m ch ATM cho phépả ứ ố ệ ủ ườ ử ụ ế ị ể ạ
chuy n m ch nhanh trên c s chuy n m ch ph n c ng tham chu n theo thông tinể ạ ơ ở ể ạ ầ ứ ẩ
đ nh tuy n tiêu đ mà không th c hi n phát hi n l i trong t ng t bào. Thông tin đ nhị ế ề ự ệ ệ ỗ ừ ế ị
tuy n trong tiêu đ g m: đ ng d n o (VP) và kênh o (VC). Đi u khi n k t n iế ề ồ ườ ẫ ả ả ề ể ế ố
b ng VC (t ng ng v i kênh c a ng i s d ng) và VP (là m t bó các VC) choằ ươ ứ ớ ủ ườ ử ụ ộ
phép khai thác và qu n lý có kh năng m r ng và có đ linh ho t cao. Thông th ngả ả ở ộ ộ ạ ườ
VP đ c thi t l p trên c s s li u c a h th ng t i th i đi m xây d ng m ng.ượ ế ậ ơ ở ố ệ ủ ệ ố ạ ờ ể ự ạ
Vi c s d ng ATM trong m ng lõi cho ta nhi u cái l i: có th qu n lý l u l ng k tệ ử ụ ạ ề ợ ể ả ư ượ ế
h p v i RAN, cho phép th c hi n các ch c năng CS và PS trong cùng m t ki n trúcợ ớ ự ệ ứ ộ ế
và th c hi n khai thác cũng nh đi u khi n ch t l ng liên k t. ự ệ ư ề ể ấ ượ ế
7
Chuy n m ch hay Router IP (Internet Protocol)ể ạ cũng là m t công ngh th cộ ệ ự
hi n phân chia thông tin phát thành các gói đ c g i là t i tin (Payload). Sau đó m iệ ượ ọ ả ỗ
gói đ c gán m t tiêu đ ch a các thông tin đ a ch c n thi t cho chuy n m ch.ượ ộ ề ứ ị ỉ ầ ế ể ạ
Trong thông tin di đ ng do v trí c a đ u cu i di đ ng thay đ i nên c n ph i có thêmộ ị ủ ầ ố ộ ổ ầ ả
tiêu đ b sung đ đ nh tuy n theo v trí hi n th i c a máy di đ ng. Quá trình đ nhề ổ ể ị ế ị ệ ờ ủ ộ ị
tuy n này đ c g i là truy n đ ng h m (Tunnel). Có hai c ch đ th c hi n đi uế ượ ọ ề ườ ầ ơ ế ể ự ệ ề
này: MIP (Mobile IP: IP di đ ng) và GTP (GPRS Tunnel Protocol: giao th c đ ngộ ứ ườ
h m GPRS). Tunnel là m t đ ng truy n mà t i đ u vào c a nó gói IP đ c đóngầ ộ ườ ề ạ ầ ủ ượ
bao vào m t tiêu đ mang đ a ch n i nh n (trong tr ng h p này là đ a ch hi n th iộ ề ị ỉ ơ ậ ườ ợ ị ỉ ệ ờ
c a máy di đ ng) và t i đ u ra gói IP đ c tháo bao b ng cách lo i b tiêu đ b củ ộ ạ ầ ượ ằ ạ ỏ ề ọ
ngoài (hình 1.6).
Hình 1.6. Đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truy n tunnelề
Hình 1.7 cho th y quá trình đ nh tuy n tunnel (chuy n m ch tunnel) trong hấ ị ế ể ạ ệ
th ng 3G UMTS t t ng đài gói c ng (GGSN) cho m t máy di đ ng (UE) khi nóố ừ ổ ổ ộ ộ
chuy n t vùng ph c v c a m t t ng đài gói n i h t (SGSN1) này sang m t vùngể ừ ụ ụ ủ ộ ổ ộ ạ ộ
ph c v c a m t t ng đài gói n i h t khác (SGSN2) thông qua giao th c GTP. ụ ụ ủ ộ ổ ộ ạ ứ
Hình 1.7. Thi t l p k t n i tunnel trong chuy n m ch tunnelế ậ ế ố ể ạ

• Vùng 2: ngo i ô, ô macro, Rạ
b
≤ 144 kbps
• Vùng 4: Toàn c u, Rầ
b
= 12,2 kbps
Có th t ng k t các d ch v do 3GWCDMA UMTS cung c p b ng 1.1.ể ổ ế ị ụ ấ ở ả
B ng 1.1. Phân lo i các d ch v 3GWDCMA UMTSả ạ ị ụ ở
Ki uể Phân lo iạ D ch v chi ti tị ụ ế
D ch v diị ụ
đ ngộ
D ch v di đ ng ị ụ ộ Di đ ng đ u cu i/di đ ng cá nhân/di đ ng d chộ ầ ố ộ ộ ị
vụ
D ch v thông tinị ụ
đ nh vị ị
- Theo dõi di đ ng/ theo dõi di đ ng thông minhộ ộ
D ch v âm thanhị ụ - D ch v âm thanh ch t l ng cao (16-64ị ụ ấ ượ
kbps)
- D ch v truy n thanh AM (32-64 kbps)ị ụ ề
- D ch v truy n thanh FM (64-384 kbps)ị ụ ề
D ch vị ụ
vi n thôngễ
D ch v s li uị ụ ố ệ - D ch v s li u t c đ trung bình (64-144ị ụ ố ệ ố ộ
kbps)
- D ch v s li u t c đ t ng đ i cao (144ị ụ ố ệ ố ộ ươ ố
kbps- 2Mbps)
- D ch v s li u t c đ cao (ị ụ ố ệ ố ộ ≥ 2Mbps)
9
Ki uể Phân lo iạ D ch v chi ti tị ụ ế
D ch v đaị ụ

có hình (H i ngh video), âm thanh ch t l ng cao (CD) và t c đ truy n cao t i đ uộ ị ấ ượ ố ộ ề ạ ầ
cu i. M t tính năng khác cũng đ c đ a ra cùng v i GPRS là "luôn luôn k t n i" đ nố ộ ượ ư ớ ế ố ế
Internet. UMTS cũng cung c p thông tin v trí t t h n và vì th h tr t t h n các d chấ ị ố ơ ế ỗ ợ ố ơ ị
v d a trên v trí.ụ ự ị
M t m ng UMTS bao g m ba ph n: thi t b di đ ng (UE: User Equipment),ộ ạ ồ ầ ế ị ộ
m ng truy nh p vô tuy n m t đ t UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radioạ ậ ế ặ ấ
Network), m ng lõi (CN: Core Network) (xem hình 1.8). UE bao g m ba thi t b : thi tạ ồ ế ị ế
b đ u cu i (TE), thi t b di đ ng (ME) và module nh n d ng thuê bao UMTS (USIM:ị ầ ố ế ị ộ ậ ạ
UMTS Subscriber Identity Module). UTRAN g m các h th ng m ng vô tuy n (RNS:ồ ệ ố ạ ế
Radio Network System) và m i RNS bao g m RNC (Radio Network Controller: bỗ ồ ộ
đi u khi n m ng vô tuy n) và các nút B n i v i nó. M ng lõi CN bao g m mi nề ể ạ ế ố ớ ạ ồ ề
chuy n m ch kênh, chuy n m ch gói và HE (Home Environment: Môi tr ng nhà).ể ạ ể ạ ườ
HE bao g m các c s d li u: AuC (Authentication Center: Trung tâm nh n th c),ồ ơ ở ữ ệ ậ ự
HLR (Home Location Register: B ghi đ nh v th ng trú) và EIR (Equipment Identityộ ị ị ườ
Register: B ghi nh n d ng thi t b ). ộ ậ ạ ế ị
10
Hình 1.8. Ki n trúc 3G WCDMA UMTS R3ế
1.6.1. Thi t b ng i s d ng (UE)ế ị ườ ử ụ
UE (User Equipment: thi t b ng i s d ng) là đ u cu i m ng UMTS c aế ị ườ ử ụ ầ ố ạ ủ
ng i s d ng. Có th nói đây là ph n h th ng có nhi u thi t b nh t và s phátườ ử ụ ể ầ ệ ố ề ế ị ấ ự
tri n c a nó s nh h ng l n lên các ng d ng và các d ch v kh d ng. Giá thànhể ủ ẽ ả ưở ớ ứ ụ ị ụ ả ụ
gi m nhanh chóng s t o đi u ki n cho ng i s d ng mua thi t b c a UMTS.ả ẽ ạ ề ệ ườ ử ụ ế ị ủ
Đi u này đ t đ c nh tiêu chu n hóa giao di n vô tuy n và cài đ t m i trí tu t iề ạ ượ ờ ẩ ệ ế ặ ọ ệ ạ
các card thông minh.
1.6.1.1. Các đ u cu i (TE)ầ ố
Vì máy đ u cu i bây gi không ch đ n thu n dành cho đi n tho i mà cònầ ố ờ ỉ ơ ầ ệ ạ
cung c p các d ch v s li u m i, nên tên c a nó đ c chuy n thành đ u cu i. Cácấ ị ụ ố ệ ớ ủ ượ ể ầ ố
nhà s n xu t chính đã đ a ra r t nhi u đ u cu i d a trên các khái ni m m i, nh ngả ấ ư ấ ề ầ ố ự ệ ớ ư
trong th c t ch m t s ít là đ c đ a vào s n xu t. M c dù các đ u cu i d ki nự ế ỉ ộ ố ượ ư ả ấ ặ ầ ố ự ế
khác nhau v kích th c và thi t k , t t c chúng đ u có màn hình l n và ít phím h nề ướ ế ế ấ ả ề ớ ơ

d ng h n và nhi u ch ký (khóa) đi n t h n cùng v i USIM cho các m c đích khácụ ơ ề ữ ệ ử ơ ớ ụ
(các mã truy nh p giao d ch ngân hàng an ninh). Ngoài ra có th có nhi u USIM trênậ ị ể ề
cùng m t UICC đ h tr truy nh p đ n nhi u m ng.ộ ể ỗ ợ ậ ế ề ạ
USIM ch a các hàm và s li u c n đ nh n d ng và nh n th c thuê bao trongứ ố ệ ầ ể ậ ạ ậ ự
m ng UMTS. Nó có th l u c b n sao h s c a thuê bao.ạ ể ư ả ả ồ ơ ủ
Ng i s d ng ph i t mình nh n th c đ i v i USIM b ng cách nh p mãườ ử ụ ả ự ậ ự ố ớ ằ ậ
PIN. Đi u này đ m b o r ng ch ng i s d ng đích th c m i đ c truy nh p m ngể ả ả ằ ỉ ườ ử ụ ự ớ ượ ậ ạ
UMTS. M ng s ch cung c p các d ch v cho ng i nào s d ng đ u cu i d a trênạ ẽ ỉ ấ ị ụ ườ ử ụ ầ ố ự
nh n d ng USIM đ c đăng ký.ậ ạ ượ
1.6.2. M ng truy nh p vô tuy n UMTSạ ậ ế
UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network: M ng truy nh p vô tuy nạ ậ ế
m t đ t UMTS) là liên k t gi a ng i s d ng và CN. Nó g m các ph n t đ m b oặ ấ ế ữ ườ ử ụ ồ ầ ử ả ả
các cu c truy n thông UMTS trên vô tuy n và đi u khi n chúng. ộ ề ế ề ể
UTRAN đ c đ nh nghĩa gi a hai giao di n. Giao di n Iu gi a UTRAN và CN,ượ ị ữ ệ ệ ữ
g m hai ph n: IuPS cho mi n chuy n m ch gói và IuCS cho mi n chuy n m chồ ầ ề ể ạ ề ể ạ
kênh; giao di n Uu gi a UTRAN và thi t b ng i s d ng. Gi a hai giao di n này làệ ữ ế ị ườ ử ụ ữ ệ
hai nút, RNC và nút B.
1.6.2.1. RNC
RNC (Radio Network Controller) ch u trách nhi m cho m t hay nhi u tr m g cị ệ ộ ề ạ ố
và đi u khi n các tài nguyên c a chúng. Đây cũng chính là đi m truy nh p d ch về ể ủ ể ậ ị ụ
12
mà UTRAN cung c p cho CN. Nó đ c n i đ n CN b ng hai k t n i, m t cho mi nấ ượ ố ế ằ ế ố ộ ề
chuy n m ch gói (đ n GPRS) và m t đ n mi n chuy n m ch kênh (MSC). ể ạ ế ộ ế ề ể ạ
M t nhi m v quan tr ng n a c a RNC là b o v s bí m t và toàn v n. Sauộ ệ ụ ọ ữ ủ ả ệ ự ậ ẹ
th t c nh n th c và th a thu n khóa, các khoá b o m t và toàn v n đ c đ t vàoủ ụ ậ ự ỏ ậ ả ậ ẹ ượ ặ
RNC. Sau đó các khóa này đ c s d ng b i các hàm an ninh f8 và f9.ượ ử ụ ở
RNC có nhi u ch c năng logic tùy thu c vào vi c nó ph c v nút nào. Ng iề ứ ộ ệ ụ ụ ườ
s d ng đ c k t n i vào m t RNC ph c v (SRNC: Serving RNC). Khi ng i sử ụ ượ ế ố ộ ụ ụ ườ ử
d ng chuy n vùng đ n m t RNC khác nh ng v n k t n i v i RNC cũ, m t RNC trôiụ ể ế ộ ư ẫ ế ố ớ ộ
(DRNC: Drift RNC) s cung c p tài nguyên vô tuy n cho ng i s d ng, nh ng RNCẽ ấ ế ườ ử ụ ư

c a t t c các thuê bao. Nó l u hai ki u d li u thuê bao: thông tin đăng ký thuê baoủ ấ ả ư ể ữ ệ
và thông tin v trí thuê bao.ị
S li u thuê bao l u trong SGSN g m:ố ệ ư ồ
• IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: s nh n d ng thuê bao di đ ngố ậ ạ ộ
qu c t )ố ế
• Các nh n d ng t m th i gói (P-TMSI: Packet- Temporary Mobile Subscriberậ ạ ạ ờ
Identity: s nh n d ng thuê bao di đ ng t m th i gói)ố ậ ạ ộ ạ ờ
• Các đ a ch PDP (Packet Data Protocol: Giao th c s li u gói)ị ỉ ứ ố ệ
S li u v trí l u trên SGSN:ố ệ ị ư
• Vùng đ nh tuy n thuê bao (RA: Routing Area)ị ế
• S VLRố
• Các đ a ch GGSN c a t ng GGSN có k t n i tích c cị ỉ ủ ừ ế ố ự
1.6.3.2. GGSN
GGSN (Gateway GPRS Support Node: Nút h tr GPRS c ng) là m t SGSNỗ ợ ổ ộ
k t n i v i các m ng s li u khác. T t c các cu c truy n thông s li u t thuê baoế ố ớ ạ ố ệ ấ ả ộ ề ố ệ ừ
đ n các m ng ngoài đ u qua GGSN. Cũng nh SGSN, nó l u c hai ki u s li u:ế ạ ề ư ư ả ể ố ệ
thông tin thuê bao và thông tin v trí.ị
S li u thuê bao l u trong GGSN:ố ệ ư
• IMSI
• Các đ a ch PDPị ỉ
S li u v trí l u trong GGSN:ố ệ ị ư
• Đ a ch SGSN hi n thuê bao đang n i đ nị ỉ ệ ố ế
GGSN n i đ n Internet thông qua giao di n Gi và đ n BG thông qua Gp.ố ế ệ ế
1.6.3.3. BG
14
BG (Border Gatway: C ng biên gi i) là m t c ng gi a mi n PS c a PLMN v iổ ớ ộ ổ ữ ề ủ ớ
các m ng khác. Ch c năng c a nút này gi ng nh t ng l a c a Internet: đ đ mạ ứ ủ ố ư ườ ử ủ ể ả
b o m ng an ninh ch ng l i các t n công bên ngoài.ả ạ ố ạ ấ
1.6.3.4. VLR
VLR (Visitor Location Register: b ghi đ nh v t m trú) là b n sao c a HLRộ ị ị ạ ả ủ

B ghi đ nh v th ng trú (HLR)ộ ị ị ườ
HLR là m t c s d li u có nhi m v qu n lý các thuê bao di đ ng. M tộ ơ ở ữ ệ ệ ụ ả ộ ộ
m ng di đ ng có th ch a nhi u HLR tùy thu c vào s l ng thuê bao, dung l ngạ ộ ể ứ ề ộ ố ượ ượ
c a t ng HLR và t ch c bên trong m ng.ủ ừ ổ ứ ạ
C s d li u này ch a IMSI (International Mobile Subsscriber Identity: sơ ở ữ ệ ứ ố
nh n d ng thuê bao di đ ng qu c t ), ít nh t m t MSISDN (Mobile Station ISDN: sậ ạ ộ ố ế ấ ộ ố
thuê bao có trong danh b đi n tho i) và ít nh t m t đ a ch PDP (Packet Dataạ ệ ạ ấ ộ ị ỉ
Protocol: Giao th c s li u gói). C IMSI và MSISDN có th s d ng làm khoá đứ ố ệ ả ể ử ụ ể
truy nh p đ n các thông tin đ c l u khác. Đ đ nh tuy n và tính c c các cu c g i,ậ ế ượ ư ể ị ế ướ ộ ọ
HLR còn l u gi thông tin v SGSN và VLR nào hi n đang ch u trách nhi m thuêư ữ ề ệ ị ệ
bao. Các d ch v khác nh chuy n h ng cu c g i, t c đ s li u và th tho i cũngị ụ ư ể ướ ộ ọ ố ộ ố ệ ư ạ
có trong danh sách cùng v i các h n ch d ch v nh các h n ch chuy n m ng.ớ ạ ế ị ụ ư ạ ế ể ạ
HLR và AuC là hai nút m ng logic, nh ng th ng đ c th c hi n trong cùngạ ư ườ ượ ự ệ
m t nút v t lý. HLR l u gi m i thông tin v ng i s d ng và đăng ký thuê bao.ộ ậ ư ữ ọ ề ườ ử ụ
Nh : thông tin tính c c, các d ch v nào đ c cung c p và các d ch v nào b tư ướ ị ụ ượ ấ ị ụ ị ừ
ch i và thông tin chuy n h ng cu c g i. Nh ng thông tin quan tr ng nh t là hi nố ể ướ ộ ọ ư ọ ấ ệ
VLR và SGSN nào đang ph trách ng i s d ng.ụ ườ ử ụ
Trung tâm nh n th c (AuC)ậ ự
AUC (Authentication Center) l u gi toàn b s li u c n thi t đ nh n th c,ư ữ ộ ố ệ ầ ế ể ậ ự
m t mã hóa và b o v s toàn v n thông tin cho ng i s d ng. Nó liên k t v i HLRậ ả ệ ự ẹ ườ ử ụ ế ớ
và đ c th c hi n cùng v i HLR trong cùng m t nút v t lý. Tuy nhiên c n đ m b oượ ự ệ ớ ộ ậ ầ ả ả
r ng AuC ch cung c p thông tin v các vect nh n th c (AV: Authetication Vector)ằ ỉ ấ ề ơ ậ ự
cho HLR.
AuC l u gi khóa bí m t chia s K cho t ng thuê bao cùng v i t t c các hàmư ữ ậ ẻ ừ ớ ấ ả
t o khóa t f0 đ n f5. Nó t o ra các AV, c trong th i gian th c khi SGSN/VLR yêuạ ừ ế ạ ả ờ ự
c u hay khi t i x lý th p, l n các AV d tr .ầ ả ử ấ ẫ ự ữ
B ghi nh n d ng thi t b (EIR)ộ ậ ạ ế ị
EIR (Equipment Identity Register) ch u trách nhi m l u các s nh n d ng thi tị ệ ư ố ậ ạ ế
b di đ ng qu c t (IMEI: International Mobile Equipment Identity). Đây là s nh nị ộ ố ế ố ậ
d ng duy nh t cho thi t b đ u cu i. C s d li u này đ c chia thành ba danhạ ấ ế ị ầ ố ơ ở ữ ệ ượ

tính năng m i đ c b sung. Giao di n này đ m b o b n tính năng n i b tớ ượ ổ ệ ả ả ố ổ ậ
sau:
1. Di đ ng gi a các RNCộ ữ
2. L u thông kênh riêngư
3. L u thông kênh chungư
4. Qu n lý tài nguyên toàn c c ả ụ
√ Giao di n Iub. ệ Giao di n Iub n i nút B và RNC. Khác v i GSM đây là giaoệ ố ớ
di n m .ệ ở
1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4Ế
Hình 1.10 cho th y ki n trúc c s c a 3G UMTS R4. S khác nhau c b nấ ế ơ ở ủ ự ơ ả
gi a R3 và R4 là ch khi này m ng lõi là m ng phân b và chuy n m ch m m.ữ ở ỗ ạ ạ ố ể ạ ề
Thay cho vi c có các MSC chuy n m ch kênh truy n th ng nh ki n trúc tr c,ệ ể ạ ề ố ư ở ế ướ
ki n trúc chuy n m ch phân b và chuy n m ch m m đ c đ a vào. ế ể ạ ố ể ạ ề ượ ư
V căn b n, MSC đ c chia thành MSC server và c ng các ph ng ti nề ả ượ ổ ươ ệ
(MGW: Media Gateway). MSC ch a t t c các ph n m m đi u khi n cu c g i, qu nứ ấ ả ầ ề ề ể ộ ọ ả
lý di đ ng có m t MSC tiêu chu n. Tuy nhiên nó không ch a ma tr n chuy nộ ở ộ ẩ ứ ậ ể
17
m ch. Ma tr n chuy n m ch n m trong MGW đ c MSC Server đi u khi n và cóạ ậ ể ạ ằ ượ ề ể
th đ t xa MSC Server. ể ặ
Hình 1.10. Ki n trúc m ng phân b c a phát hành 3GPP R4ế ạ ố ủ
Báo hi u đi u khi n các cu c g i chuy n m ch kênh đ c th c hi n gi aệ ề ể ộ ọ ể ạ ượ ự ệ ữ
RNC và MSC Server. Đ ng truy n cho các cu c g i chuy n m ch kênh đ c th cườ ề ộ ọ ể ạ ượ ự
hi n gi a RNC và MGW. Thông th ng MGW nh n các cu c g i t RNC và đ nhệ ữ ườ ậ ộ ọ ừ ị
tuy n các cu c g i này đ n n i nh n trên các đ ng tr c gói. Trong nhi u tr ngế ộ ọ ế ơ ậ ườ ụ ề ườ
h p đ ng tr c gói s d ng ợ ườ ụ ử ụ Giao th c truy n t i th i gian th c (RTP: Real Timeứ ề ả ờ ự
Transport Protocol) trên Giao th c Internet (IP)ứ . T hình 1.10 ta th y l u l ng sừ ấ ư ượ ố
li u gói t RNC đi qua SGSN và t SGSN đ n GGSN trên m ng đ ng tr c IP. Cệ ừ ừ ế ạ ườ ụ ả
s li u và ti ng đ u có th s d ng truy n t i IP bên trong m ng lõi. Đây là m ngố ệ ế ề ể ử ụ ề ả ạ ạ
truy n t i hoàn toàn IP.ề ả
T i n i mà m t cu c g i c n chuy n đ n m t m ng khác, PSTN ch ng h n,ạ ơ ộ ộ ọ ầ ể ế ộ ạ ẳ ạ

(không có trên hình v ) gi a SGSN v i HLR/HSS và gi a GGSN v i HLR/HSS. ẽ ữ ớ ữ ớ
R t nhi u giao th c đ c s d ng bên trong m ng lõi là các giao th c trên cấ ề ứ ượ ử ụ ạ ứ ơ
s gói s d ng ho c IP ho c ATM. Tuy nhiên m ng ph i giao di n v i các m ngở ử ụ ặ ặ ạ ả ệ ớ ạ
truy n th ng qua vi c s d ng các c ng các ph ng ti n. Ngoài ra m ng cũng ph iề ố ệ ử ụ ổ ươ ệ ạ ả
giao di n v i các m ng SS7 tiêu chu n. Giao di n này đ c th c hi n thông quaệ ớ ạ ẩ ệ ượ ự ệ
c ng SS7 (SS7 GW). Đây là c ng mà m t phía nó h tr truy n t i b n tin SS7 trênổ ổ ở ộ ỗ ợ ề ả ả
đ ng truy n t i SS7 tiêu chu n, phía kia nó truy n t i các b n tin ng d ng SS7ườ ề ả ẩ ở ề ả ả ứ ụ
trên m ng gói (IP ch ng h n). Các th c th nh MSC Server, GMSC Server và HSSạ ẳ ạ ự ể ư
liên l c v i c ng SS7 b ng cách s d ng các giao th c truy n t i đ c thi t k đ cạ ớ ổ ằ ử ụ ứ ề ả ượ ế ế ặ
bi t đ mang các b n tin SS7 m ng IP. B giao th c này đ c g i là Sigtran.ệ ể ả ở ạ ộ ứ ượ ọ
1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6Ế
B c phát tri n ti p theo c a UMTS là đ a ra ki n trúc m ng đa ph ng ti nướ ể ế ủ ư ế ạ ươ ệ
IP (hình 1.11). B c phát tri n này th hi n s thay đ i toàn b mô hình cu c g i. ướ ể ể ệ ự ổ ộ ộ ọ Ở
đây c ti ng và s li u đ c x lý gi ng nhau trên toàn b đ ng truy n t đ uả ế ố ệ ượ ử ố ộ ườ ề ừ ầ
cu i c a ng i s d ng đ n n i nh n cu i cùng. Có th coi ki n trúc này là s h iố ủ ườ ử ụ ế ơ ậ ố ể ế ự ộ
t toàn di n c a ti ng và s li u.ụ ệ ủ ế ố ệ
19
Hình 1.11. Ki n trúc m ng 3GPP R5 và R6ế ạ
Đi m m i c a R5 và R6 là nó đ a ra m t mi n m i đ c g i là phân h đaể ớ ủ ư ộ ề ớ ượ ọ ệ
ph ng ti n IP (IMS: IP Multimedia Subsystem). Đây là m t mi n m ng IP đ cươ ệ ộ ề ạ ượ
thi t k đ h tr các d ch v đa ph ng ti n th i gian th c IP. T hình 1.11 ta th yế ế ể ỗ ợ ị ụ ươ ệ ờ ự ừ ấ
ti ng và s li u không c n các giao di n cách bi t; ch có m t giao di n Iu duy nh tế ố ệ ầ ệ ệ ỉ ộ ệ ấ
mang t t c ph ng ti n. Trong m ng lõi giao di n này k t cu i t i SGSN và khôngấ ả ươ ệ ạ ệ ế ố ạ
có MGW riêng.
Phân h đa ph ng ti n IP (IMS) ch a các ph n t sau: ệ ươ ệ ứ ầ ử Ch c năng đi uứ ề
khi n tr ng thái k t n i (CSCF: Connection State Control Function), Ch c năng tàiể ạ ế ố ứ
nguyên đa ph ng ti n (MRF: Multimedia Resource Function), ch c năng đi u khi nươ ệ ứ ề ể
c ng các ph ng ti n (MGCF: Media Gateway Control Function), C ng báo hi uổ ươ ệ ổ ệ
truy n t i (T-SGW: Transport Signalling Gateway) và C ng báo hi u chuy n m ngề ả ổ ệ ể ạ
(R-SGW: Roaming Signalling Gateway).

m t s các d ch v khác ch ng h n video có th đ c th c hi n qua R5 IMS. C uộ ố ị ụ ẳ ạ ể ượ ự ệ ấ
hình lai ghép đ c th hi n trên hình 1.12.ượ ể ệ

Hình 1.12. Chuy n đ i d n t R4 sang R5ể ổ ầ ừ
1.9. CHI N L C D CH CHUY N T GSM SANG UMTSẾ ƯỢ Ị Ể Ừ
Trong ph n này ta s xét chi n l c d ch chuy n t GSM sang UMTS c aầ ẽ ế ượ ị ể ừ ủ
hãng Alcatel. Alcatel d ki n phát tri n RAN t GSM lên 3G UMTS theo ba phátự ế ể ừ
hành: 3GR1, 3GR2 và 3GR3. V i m i phát hành, các s n ph m m i và các tính năngớ ỗ ả ẩ ớ
m i đ c đ a ra. ớ ượ ư
1.9.1. 3GR1 : Ki n trúc m ng UMTS ch ng l nế ạ ồ ấ
21
Phát hành 3GP1 d a trên phát hành c a 3GPP vào tháng 3ự ủ và các đ c t kặ ả ỹ
thu t vào tháng 6 năm 2000. Phát hành đ u c a 3GR1 ch h tr UTRA-FDD và sậ ầ ủ ỉ ỗ ợ ẽ
đ c tri n khai ch ng l n lên GSM. Chi n l c d ch chuy n t GSM sang UMTSượ ể ồ ấ ế ượ ị ể ừ
phát hành 3GR1 đ c chia thành ba giai đo n đ c ký hi u là R1.1, R1.2 và R1.3 (R:ượ ạ ượ ệ
Release: phát hành). Trong các phát hành này các ph n c ng và các tính năng m iầ ứ ớ
đ c đ a ra. Các nút B đ c g i là MBS (Multistandard Base Station: tr m g c đaượ ư ượ ọ ạ ố
tiêu chu n). Tuy nhiên MBS V1 ch đ n thu n là nút B, ch MBS V2 m i th c s đaẩ ỉ ơ ầ ỉ ớ ự ự
tiêu chu n và ch a các ch c năng c a c nút B và BTS trong cùng m t h p máy.ẩ ứ ứ ủ ả ộ ộ
T ng t RNC V2 và OMC-R V2 đ c đ a ra đ ph c v cho c UMTS và GSM.ươ ự ượ ư ể ụ ụ ả
Hình 1.13 cho th y ki n trúc đ ng t n t i GSM và UMTS đ c phát tri nấ ế ồ ồ ạ ượ ể
trong giai đo n tri n khai UMTS ban đ u (3GR1.1).ạ ể ầ
Hình 1.13. Ki n trúc đ ng t n t i GSM và UMTS (phát hành 3GR1.1)ế ồ ồ ạ
1.9.2. 3GR2 : Tích h p các m ng UMTS và GSMợ ạ
Trong giai đo n tri n khai UMTS th hai s tích h p đ u tiên gi a hai m ngạ ề ứ ự ợ ầ ữ ạ
s đ c th c hi n b ng cách đ a ra các thi t b đa tiêu chu n nh : Nút B k t h pẽ ượ ự ệ ằ ư ế ị ẩ ư ế ợ
BTS (MBS V2) và RNC k t h p BSC (RNC V2). Các ch c năng khai thác và b oế ợ ứ ả
d ng m ng vô tuy n cũng có th đ c th c hi n chung b i cùng m t OMC-R (V2).ưỡ ạ ế ể ượ ự ệ ở ộ
Hình 1.14 mô t ki n trúc m ng RAN tích h p c a giai đo n hai.ả ế ạ ợ ủ ạ
22

bao g m hai lo i:ồ ạ
• Thông tin v đăng ký và các d ch v c a thuê bao.ề ị ụ ủ
• Thông tin v v trí c a thuê bao (thuê bao đang vùng đ nh v ho c vùngề ị ủ ở ị ị ặ
đ nh tuy n nào).ị ế
1.10.3. Phân chia theo vùng đ nh v và vùng đ nh tuy nị ị ị ế
24
M i vùng ph c v MSC/VLR đ c chia thành m t s vùng đ nh v : LAỗ ụ ụ ượ ộ ố ị ị
(Location Area) (hình 1.17a). M i vùng ph c v c a SGSN đ c chia thành các vùngỗ ụ ụ ủ ượ
đ nh tuy n (RA: Routing Area) (1.17b).ị ế
Hình 1.17. Phân chia vùng ph c v c a MSC/VLR và SGSN thành các vùng đ nhụ ụ ủ ị
v (LA: Location Area) và đ nh tuy n (RA: Routing Area)ị ị ế
Vùng đ nh v (hay vùng đ nh tuy n là m t ph n c a vùng ph c v MSC/VLRị ị ị ế ộ ầ ủ ụ ụ
(hay SGSN) mà đó m t tr m di đ ng có th chuy n đ ng t do và không c n c pở ộ ạ ộ ể ể ộ ự ầ ậ
nh t thông tin v v trí cho MSC/VLR (hay SGSN) qu n lý v trí này. Có th nói vùngậ ề ị ả ị ể
đ nh v (hay vùng đ nh tuy n) là v trí c th nh t c a tr m di đ ng mà m ng c nị ị ị ế ị ụ ể ấ ủ ạ ộ ạ ầ
bi t đ đ nh tuy n cho m t cu c g i đ n nó. vùng đ nh v này thông báo tìm sế ể ị ế ộ ộ ọ ế Ở ị ị ẽ
đ c phát qu ng bá đ tìm thuê bao di đ ng b g i. H th ng có th nh n d ng vùngượ ả ể ộ ị ọ ệ ố ể ậ ạ
đ nh v b ng cách s d ng nh n d ng vùng đ nh v (LAI: Location Area Identity) hayị ị ằ ử ụ ậ ạ ị ị
nh n d ng vùng đ nh tuy n (RAI Routing Area Identity). Vùng đ nh v (hay vùng đ nhậ ạ ị ế ị ị ị
tuy n) có th bao g m m t s ô và thu c m t hay nhi u RNC, nh ng ch thu c m tế ể ồ ộ ố ộ ộ ề ư ỉ ộ ộ
MSC (hay m t SGSN).ộ
1.10.4. Phân chia theo ô
Vùng đ nh v hay vùng đ nh tuy n đ c chia thành m t s ô (hình 1.18). ị ị ị ế ượ ộ ố
Hình 1.18. Phân chia LA và RA
25