Tiểu luận môn thông tin di động Quá trình thiết lập cuộc gọi - Pdf 23

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 :

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

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 :

 Ấn định thông thường
 In-call modification
 Chuyển giao giữa các cell.
 Chuyển giao bên trong cell.
 Directed retry (Xử lý định hướng lại)
 Các cell đồng tâm
 Microcells
Trong các điều kiện thông thường (đối với MS gọi đi, trường hợp ấn định thông
thường), thuật toán ấn định thông thường được sử dông. BSC giữ 1 bảng danh sách
các kênh rỗi được sắp xếp theo mức nhiễu (1= thấp, 5= cao).
Mức nhiễu của tất cả các kênh được giám sát bởi BTS. Thông tin này được gởi định kỳ
đến BSC trên bản tin RF-resource-indication. BSC không ấn định kênh có mức nhiễu
thấp nhất một cách tự động, vì một số kênh được dự trữ cho chuyển giao. Sau khi đã tính
các kênh dự trữ, kênh được ấn định sẽ là kênh có mức nhiễu nhá nhất. Nếu số kênh dự trữ
vượt quá số kênh rỗi, BSC sẽ ấn định một kênh có mức nhiễu cao nhất (từ các kênh dự
trữ ). Nếu không có sẵn kênh, BSC gởi bản tin assignment-failure cho MSC chỉ nguyên
nhân lỗi.
Bước 4 : Kích hoạt kênh lưu lượng
BSC gởi BTS bản tin physical-context-request để chỉ ra công suất và timing
advance hiện thời của MS trên kênh SDCCH.
BTS đáp ứng bằng bản tin physical-context-confirm chứa các thông tin liên
quan. Nếu không có sẵn kênh nào, hàng đợi được cho phép, cuộc gọi được xếp vào
hàng đợi.
11
Hình 6: Quá trình kích hoạt kênh lưu lượng
BSC gởi BTS bản tin channel-activation với nội dung :
Mô tả kênh lưu lượng được sử dụng.
Timing advance MS được áp dụng.
Thuật toán mật mã và khoá mật mã (giống như ấn định SDCCH)
Chỉ số truyền gián đoạn cho hướng lên (không SD) và hướng xuống.

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 chỉ 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 và bao gồm : :
• Số nhận dạng MS (TMSI hay IMSI của MS bị gọi).
• Danh sách nhận dạng cell, chỉ ra các cell mà yêu cầu tìm kiếm gởi đi. Có
thể là tất cả các cell hay 1 nhóm cell.
MSC lập 1 timer để đợi MS đáp ứng bằng bản tin paging-response.
BSC kiểm tra bản tin paging, nếu hợp lệ BSC sẽ tính toán nhóm paging cho MS và
Time Slots CCCH cho nhóm này.
BSC sẽ gởi bản tin paging-command đến từng BTS, chỉ rõ TMSI hay IMSI,
nhóm paging và số kênh.
Mỗi BTS 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 mật mã :

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, CCCH mang
AGCH và PCH.
PCH được chia thành những kênh phô, mỗi kênh này tương ứng với 1 nhóm tìm gọi.
Để hạn chế việc MS phải giám sát mỗi sự xuất hiện của PCH, mỗi MS được ấn định
một nhóm tìm gọi được tính toán từ IMSI. Mỗi MS tính toán nhóm tìm gọi của mình
và chỉ giám sát kênh PCH phô đó. Điều này giúp MS tiết kiệm pin.
Số nhóm tìm gọi và cách tổ chức kênh CCCH thay đổi với từng cấu hình. MS biết
được cách tổ chức CCCH từ thông tin được truyền trên BCCH.
AGCH gởi bản tin immediate-assignment đến MS. Một số block được dự trữ cho
AGCH dùng thông số BS-AG-BLKS-RES. Nếu thông số này được lập mức 0 thì bản
tin immediate-assignment được gởi trên PCH.
Hình sau minh hoạ 1 khung TDMA với 9 block CCCH, 3 trong số đó được dùng cho
AGCH, phần còn lại cho PCH. Thông số để dự trữ các block này (BS-AG-BLKS-RES)
được lập bằng 3 :
18
Hình 11: Kênh CCCH với 3 khối được dành riêng cho kênh AGCH
Trong ví dụ dưới đây, BS-AG-BLKS-RES được lập bằng 3. Mỗi chu kỳ xuất hiện của
khung TDMA mang CCCH có 3 AGCH và 6 PCH. Tuy nhiên, có hơn 6 nhóm tìm gọi
được định nghĩa bằng việc ấn định 1 nhóm khác của 6 PCH cho 1 số chu kỳ đa khung.
Điều này được thực hiện bằng cách sử dông 1 tham số BS-PA-MFRMS, được minh
hoạ hình sau :
19
Hình 12 : 4 chu kỳ khung TDMA cung cấp cho 24 kênh con tìm gọi
1) Điều khiển paging :
MSC phải bắt đầu quá trình tìm gọi , vì nó nắm được thông tin từ lần cập
nhật vị trí MS mới đây nhất.
20
MSC gởi cho các BSC bản tin paging và lập timer để chờ MS đáp ứng

IMSI, IMSI hay TMSI, IMSI hay IMSI, TMSI (cho 2
MS)
21
Loại 2 : nhận dạng 3 MS TMSI, TMSI, TMSI hay TMSI, TMSI, IMSI.
Loại 3 : nhận dạng 4 MS TMSI, TMSI, TMSI, TMSI
Bảng 2 : Bản tin yêu cầu tìm gọi và số nhận dạng MS
Bằng cách kết hợp các loại bản tin paging, nhiều MS có thể được dò tìm đồng
thời. Cách này được thực hiện ngay cả khi vài MS được dò tìm với IMSI trong khi các
MS khác lại được dò tìm với TMSI.
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 .
22

Hình 13: Chuỗi bản tin tìm gọi
2) Thu gián đoạn :
Sự thu gián đoạn bổ sung vào chức năng tiết kiệm năng lượng hệ thống,
mở rộng tính tự quản của MS đối với hoạt động nguồn của mình.
Khi MS ở chế độ rỗi, DRX cho phép MS tắt nguồn bộ thu và tiến trình
nhận dữ liệu. Thay vì phải lắng nghe liên tôc kênh phô PCH của CCCH để
23
nhận bản tin paging, MS chỉ cần lắng nghe thành phần PCH tương ứng với
nhóm tìm gọi của nó.
MS tính toán nhóm paging và thành phần của PCH mà nó phải giám sát.
Nó nhận thông tin từ IMSI của mình và từ phần mô tả kênh điều khiển được
gởi trên BCCH. Thông tin paging được gởi tại những khoảng thêi gian đều
nhau được biết trước. MS chỉ cần bật nguồn bộ thu để lắng nghe nhóm tìm gọi

Nếu hàng đợi được cho phép, yêu cầu có thể không được xếp hàng nếu
vượt quá 1 trong 2 mức đợi sau :
24
• Số lượng yêu cầu tối đa có thể được xếp hàng trên BTS nếu được định
nghĩa bởi thông số BTS-Q-LENGTH của O&M. Xếp từ 1 đến 64, có thể được lập
riêng cho từng BTS.
• Toàn bộ các yêu cầu xếp hàng đều có mức 64 trong BSS. Tổng chiều dài
hàng đợi của tất cả các BTS không được vượt quá 64.
Khi một trong những mức xếp hàng quá tải, yêu cầu có thể được xếp hàng nếu trong
hàng có một yêu cầu khác có mức ưu tiên thấp hơn. Nếu mức ưu tiên của yêu cầu đến
sau cao hơn mức ưu tiên thấp nhất trong hàng, yêu cầu đến sau đó sẽ được xếp hàng
và yêu cầu có mức ưu tiên thấp nhất trước đó trong hàng sẽ bị loại bỏ.
Khi 1 yêu cầu được xếp hàng, BSC báo cho MSC biết bằng cách gởi bản tin
queueing-indication.
Một timer sẽ được kích hoạt khi yêu cầu xếp hàng. Nếu timer hết hạn hay yêu cầu đó
bị chiếm bởi yêu cầu khác có mức ưu tiên cao hơn, yêu cầu đó cũng bị loại bỏ.
Khi đang trong hàng đợi, yêu cầu sẽ đợi được chấp nhận hay loại bỏ dựa vào một
trong những sự kiện sau.
a) Kênh lưu lượng có sẵn :
Nếu kênh lưu lượng kia không kết nối bên trong cell, yêu cầu cao nhất
trong hàng đợi sẽ được ấn định 1 kênh lưu lượng sẵn có mới nhất. Sau đó, yêu
cầu được loại bỏ khỏi hàng đợi. Bản tin assignment-complete được gởi đến
MSC báo việc ấn định 1 kênh lưu lượng đã thành công.
b) Forced Directed Retry :
BSC phát hiện cuộc gọi có thể được hỗ trợ bởi 1 cell khác và tiến hành Forced
Directed Retry.
Nếu BSC phát hiện khả năng HO cho yêu cầu xếp hàng, nó sẽ tạo 1 cảnh
báo HO bên trong hoặc bên ngoài và bắt đầu thủ tục HO thích hợp. Một chuyển giao
từ 1 kênh SDCCH trong cell đang phục vụ sang 1 kênh TCH trong 1 cell đích được
gọi là Directed Retry.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status