TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ NỐI MẠNG VÔ TUYẾN 1.1. CÁC CÔNG NGHỆ NỐI MẠNG SỐ LIỆU CHUYỂN MẠCH KÊNH VÀ CHUYỂN MẠCH GÓI Với nối mạng số liệu vô tuyến CS, các kênh dành riêng được ấn định cho các thuê bao dù họ có sử dụng hay không. Về mặt lý thuyết, điều này cung cấp băng thông hiệu dụng lớn hơn cho các người sử dụng bằng cách dành riêng toàn bộ kênh cho từng người sử dụng. Dịch vụ số liệu được cung cấp thông qua mô hình quay số vô tuyến giống như truy nhập từ xa bằng quay số ở hữu tuyến. Người sử dụng quay một số điện thoại liên kết với một NAS (Network Access Server) dùng cho một dịch vụ số liệu vô tuyến đặc thù. Khi kết nối vật lý (kênh) đã được thiết lập giữa MS và NAS, PPP được sử dụng để cung cấp dịch vụ liên kết đầu cuối-đầu cuối. Có thể kết cuối dễ dàng phiên PPP của người sử dụng bằng cách sử dụng các kỹ thuật quay số đơn giản dựa trên các ngân hàng modem hay RAS (Remote Access Server) bao gồm chức năng IWF (InterWorking Function) với cập nhật phần mềm để nó phù hợp với môi trường vô tuyến. Thông thường IWF cần kết cuối các giao thức truy nhập vô tuyến (RLP) và tương tác với PSTN khi cần thiết. Trong một số trường hợp, IWF cũng có thể chuyển PPP đến một mạng riêng sử dụng L2TP. Khác với CS, các công nghệ nối mạng số liệu PS vô tuyến dựa trên hỗ trợ mạng truy nhập vô tuyến để ghép kênh thống kê các phiên người sử dụng trên giao diện vô tuyến. Các tài nguyên mạng số liệu gói chỉ được dùng trong thời gian truyền số liệu và không được dùng trong các thời gian rỗi, vì thế hệ thống hiệu quả hơn vì mọi nguồn lưu lượng có thể sử dụng các tài nguyên khi các tài nguyên này không bị nguồn khác sử dụng. Ghép kênh thống kê là một tính chất quan trọng của tất cả các hệ thống nối mạng số liệu gói. Ghép kênh thống kê làm cho các hệ thống nối mạng số liệu gói trở nên hiệu quả hơn các hệ thống dựa trên CS, vì các hệ thống CS cung cấp kênh riêng cho từng người sử dụng nên chúng không thể sử dụng hoàn toàn khi các mẫu truyền dẫn số liệu có dạng cụm. Tuy nhiên điều này cũng có nghĩa là các người sử dụng dùng chung các mạng phương tiện phải tranh chấp cho băng thông khả dụng, nên đôi khi dẫn đến nghẽn, trễ và hiệu suất thông lượng trên một người sử dụng thấp hơn. Tranh chấp truy nhập cho các tài nguyên dùng chung là vấn đề điển hình không chỉ đối với các môi trường gói thông tin di động (TTDĐ) mà cả với WLAN. Trong các hệ thống TTDĐ hỗ trợ truy nhập chế độ gói, để sử dụng hiệu quả các tài nguyên, các kênh mang truy nhập vô tuyến chỉ được cấp phát tạm thời cho một người sử dụng. Sau một khoảng thời gian không tích cực, MS chuyển vào chế độ rỗi (chẳng hạn trong GPRS) hay chế độ ngủ (trong cdma2000). Chế độ này cho phép MS luôn có thể được kết nối bằng cách gửi báo hiệu và số liệu đến địa chỉ lớp mạng của nó bằng cách sử dụng các thủ tục cập nhật vị trí và tìm gọi, trong khi không tài nguyên dành riêng nào tích cực để cho phép MS gửi và nhận số liệu. Khi cần nhận số liệu, MS được tìm gọi, nó "tỉnh giấc" và phát đi yêu cầu thiết lập kênh mang vô tuyến để được phép thu số liệu. MS cũng phát đi yêu cầu như vậy khi nó cần phát số liệu và khi không có kênh mang vô tuyến được thiết lập. Hỗ trợ nối mạng di động số liệu gói về mặt khái niệm giống nhau đối với các hệ thống nối mạng số liệu vô tuyến khác. Nó dựa trên các cơ chế truyền tunnel khác nhau như MIP (sử dụng trong cdma2000) và GTP (sử dụng trong GSM và UMTS), cả hai cơ chế này sẽ được phân tích sau trong chương này. Mô hình truyền tunnel số liệu gói chung này được cho ở hình 1.1. Các tunnel trên hình vẽ (được biểu thị bằng các đường ngắt quãng đậm nét (cho các tunnel quá khứ) và các đường liên tục (cho các tunnel hiện thời, tích cực) được thiết lập động giữa điểm nhập mạng vô tuyến hiện thời của MS và một "điểm neo" tunnel hay mạng nhà, đóng vai trò như một cổng cho mạng số liệu di động mà từ đó người sử dụng nhận được dịch vụ truy nhập. Vì MS thay đổi động vị trí trong mạng (chẳng hạn di chuyển qua vùng địa lý nào đó từ một MSC này đến một MSC khác hay đang ở biên MSC) các tunnel được thiết lập động giữa mạng nhà của MS và mạng truy nhập vô tuyến khách. Hình 1.1. Cơ chế truyền tunnel số liệu gói vô tuyến Phần lớn các người sử dụng số liệu trước đây quen thuộc với truy nhập từ xa quay số hữu tuyến đều không gặp khó khăn gì khi làm quen với các dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh vô tuyến. Điều này cho phép tốc độ tiếp nhận số liệu CS khá cao, mặc dù băng thông nhỏ và các giới hạn khác của nó làm hạn chế mong muốn thường xuyên sử dụng dịch vụ này và sử dụng nó trong thời gian dài. Tất cả các tính năng truy nhập quay số hữu tuyến quen thuộc đều có trong nối mạng số liệu CS vô tuyến: Chuỗi mật khẩu đăng nhập quen thuộc, khả năng truy nhập mạng hãng đơn giản bằng cách quay các số điện thoại đặc thù, các thủ tục lập cấu hình tương tự trên các thiết bị client của người sử dụng như máy tính xách tay. 1.2. SỐ LIỆU GÓI CDMA2000 Trong phần này chúng ta sẽ trình bầy kiến trúc số liệu gói liên kết với giao diện vô tuyến cdma2000. Kiến trúc này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ vô tuyến di động cung cấp các dịch vụ gói hai chiều sử dụng IP. Để cung cấp chức năng này, cdma2000 sử dụng hai phương pháp: Simple IP (IP đơn giản) và MIP (Mobile IP: IP di động). Trong IP đơn giản, nhà cung cấp phải ấn định cho người sử dụng một địa chỉ IP động. Địa chỉ này giữ nguyên không đổi khi người sử dụng duy trì kết nối với cùng một mạng IP trong miền của nhà khai thác di động, nghĩa là cho đến khi người sử dụng này không ra ngoài vùng phủ của một PDSN (Packet Data Serving Node: Nút phục vụ số liệu gói). Tuy nhiên một địa chỉ IP mới phải nhận được khi người sử dụng nhập vào một mạng IP khác, nghĩa là vào một vùng phủ của một PDSN khác. Dịch vụ IP đơn giản không cho phép chứa bất kỳ sơ đồ truyền tunnel nào để cung cấp di động trên lớp mạng như đã trình bầy trong phần đầu của chương này và chỉ hỗ trợ di động trong các biên giới địa lý nhất định. Lưu ý một trong các ưu điểm đáng kể của IP đơn giản và không giống như MIP, nó không đòi hỏi phần mềm đặc biệt cài đặt trong trạm di động. Toàn bộ nhu cầu của MS là các khả năng đầu cuối và ngăn xếp PPP giống như ngăn xếp được sử dụng để thiết lập phiên quay số hữu tuyến, thường được kết hợp với các hệ điều hành hiện đại nhất như PocketPC2002 và Windows XP. Phương pháp truy nhập MIP phần lớn dựa trên [RFC2002], nay thay bằng [RFC3220]. Trước hết trạm di động được nhập vào một PDSN phục vụ có hỗ trợ chức năng FA và được ấn định địa chỉ IP bởi HA của nó. MIP cho phép MS duy trì địa chỉ IP của mình trong thời gian phiên trong khi di chuyển trong mạng cdma2000 hay sang mạng khác hỗ trợ MIP. Đối với các MS tương thích với tiêu chuẩn TIA/EIA [IS-2000] được nối vào một mạng cdma2000-1x, có thể thay đổi số liệu khả dụng giữa tốc độ số liệu cơ bản 9,6kbps và các tốc độ cụm sau: 19,2kbps; 38,4kbps; 76,8kbps và 153,6kbps. Các cụm tốc độ cao hơn này được ấn định bởi cơ sở hạ tầng dựa trên nhu cầu của người sử dụng và tính khả dụng của tài nguyên (cả băng thông vô tuyến lẫn các phần tử hạ tầng). Các cụm dành cho một MS thường là đoạn thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây. Khi này tài nguyên và tình trạng di động được đánh giá lại. Cấp phát cụm được thực hiện độc lập với nhau trên đường lên và đường xuống. 1.2.1. Kiến trúc hệ thống số liệu gói cdma2000 Kiến trúc hệ thống số liệu gói cdma2000 được cho như hình 1.2. Kiến trúc trên hình 1.2 bao gồm các phần tử sau: + MS có dạng máy cầm tay, PDA hay PCMCIA card trong máy tính sách tay/cầm tay hỗ trợ Simple IP hay MIP client hay cả hai. + Cdma2000-1x RAN (Mạng truy nhập gói cdma2000-1x). Hình 1.2. Thí dụ kiến trúc số liệu gói cdma2000 + PCF (Packet Control Function: Chức năng điều khiển gói). + PDSN hỗ trợ chức năng FA trong trường hợp MIP. + HA (cho phương pháp truy nhập MIP). Khi MS kết nối đến cdma2000 BTS, trước hết nó thiết lập kết nối đến một PDSN. Trong trường hợp MIP, sau đó MS được kết nối đến HA phục vụ của mình bằng một tunnel giữa PDSN/FA và HA được thiết lập bằng cách sử dụng MIP. Địa chỉ IP của MS được ấn định từ không gian địa chỉ của HA của nó hoặc được cung cấp tĩnh hoặc được ấn định động tại đầu mỗi phiên. Tại MIP mức cao, nhận thực và trao quyền thường được thực hiện tại cả PDSN và HA bằng cách yêu cầu hạ tầng AAA. Trong trường hợp Simple IP, địa chỉ phải được ấn định cho MS bởi PDSN và không được cung cấp cố định trong MS. Nhận thực cho phương pháp truy nhập này chỉ dựa trên PDSN. Kết nối giữa MS và PDSN phục vụ của nó đòi hỏi thiết lập một lớp kết nối thứ hai cho thông tin IP. Kết nối này được đảm bảo bởi giao thức PPP được định nghĩa bởi [RFC1661] và hỗ trợ IPCP, LCP, PAP và CHAP. PPP được khởi đầu bởi MS trong quá trình đàm phán kết nối và kết cuối bởi PDSN. Giữa mạng vô tuyến cdma2000 và PDSN, lưu lượng PPP được đóng bao vào giao diện R-P (Radio-Packet). Thí dụ ngăn xếp giao thức cdma2000 cho cả trường hợp Simple IP và MIP được cho ở hình 1.3. PCF được cho trên hình vẽ là phần tử của mạng cdma2000 RAN chịu trách nhiệm thiết lập giao diện R-P và xử lý. Nó thường được thực hiện như một phần tử của cdma2000 MSC. (Ngoại trừ kiến trúc cdma2000-1xEVDO không dựa trên MSC). PCF có thể được thực hiện ở đây như là một bộ phận của 1xEVDO RNC (RNC: Radio Network Controller: Bộ điều khiển mạng hay BSC, tùy thuộc vào nhà cung cấp). Cũng có thể có thực hiện PCF riêng. Sau khi kết nối lớp liên kết được thiết lập, PCF chỉ đơn giản chuyển tiếp các khung PPP giữa thiết bị di động và PDSN. Một chức năng quan trọng khác của PCF là hỗ trợ di động vi mô được thực hiện bằng cách cho phép MS thay đổi PCF trong khi vẫn giữ MS gắn với cùng một PDSN và nhớ đệm số liệu của người sử dụng khi đoạn nối vô tuyến ngủ được kết nối lại. ý nghĩa của tính năng này sẽ được giải thích sau trong chương này. Hình 1.3. Thí dụ các ngăn xếp giao thức của dịch vụ gói cdma2000 Vai trò chính của PDSN trong kiến trúc cdma2000 là kết cuối các phiên PPP khởi xướng từ MS và cung cấp chức năng FA (trong trường hợp dịch vụ MIP được yêu cầu) hay truyền các gói IP đến chặng tiếp theo khi IP đơn giản được sử dụng. PDSN cũng có nhiệm vụ nhận thực các người sử dụng và trao quyền cho họ đối với các dịch vụ được yêu cầu. Cuối cùng PDSN chịu trách nhiệm thiết lập, duy trì và kết cuối kết nối liên kết dựa trên PPP đến MS. Một cách tùy chọn, PDSN phải hỗ trợ tunnel ngược an ninh đến HA. Đối với dịch vụ Internet cơ sở sử dụng phương pháp truy nhập IP đơn giản, PDSN ấn định một địa chỉ IP động cho MS, kết cuối liên kết PPP của người sử dụng và chuyển các gói trực tiếp đến Internet thông qua router cổng mặc định trên mạng IP đường trục của nhà cung cấp dịch vụ. Các bộ định thời PPP thông thường được sử dụng và các gói từ MS có thể được kiểm tra để đảm bảo rằng MS đang sử dụng địa chỉ IP mà PDSN ấn định cho nó (ngoài ra còn có các quy tắc lọc và các chính sách khác mà PDSN có thể áp dụng trong chế độ IP đơn giản). Đối với các phương pháp truy nhập MIP, PDSN thiết lập kết nối giao thức MIP đến mạng nhà của MS (được thể hiện bởi HA chịu trách nhiệm để ấn định địa chỉ IP). PDSN phải hỗ trợ một chức năng AAA client để hỗ trợ một phần nhận thực MS bởi AAA server địa phương. Theo [IS835], PDSN cũng được yêu cầu hỗ trợ nén tiêu đề TCP/TP Van Jacobson và ba giải thuật nén PPP: Stac LZS [RFC1974], MPPC [RFC2118] và Deflate[RFC2394], giải thuật sau cùng được sử dụng nhiều nhất bởi các MS dựa trên Linux và UNIX. Giao diện R-P kết nối PCF và PDSN (còn được định bởi TIA/EIA là A10/A11) là một giao diện mở dựa trên giao thức truyền tunnel GRE và được sử dụng để kết nối mạng vô tuyến và PDSN. Giao thức giao diện R-P thực chất giống như MIP trong đó PCF hoạt động như FA và PDSN hoạt động như HA (giao diện R-P sử dụng các GRE tunnel cho mặt phẳng lưu lượng và các bản tin RRQ/RRP: Registration Request/Registration Response cho báo hiệu). Có một số lý do để đưa ra giao diện R-P hay nói một cách khác "tách riêng" các chức năng PCF và PDSN. Bằng cách hỗ trợ giao diện R-P, các thiết bị di động dựa trên IP có thể đi qua các biên giới MSC mà không ảnh hưởng lên tính liên tục của các phiên người sử dụng. Nói một cách khác, nếu người sử dụng chuyển dịch vào một vùng phủ MSC, phiên người sử dụng không bị cắt và người này không buộc phải kết nối lại đến MSC mới và nhận một địa chỉ IP mới. Điều này được thực hiện bằng các chuyển giao PCF (PCF transfers) trong khi vẫn giữ MS nối vào (neo vào) cùng một PDSN. Tuy nhiên điều này đòi hỏi rằng tất cả các PCF phục vụ có kết nối mạng đến cùng một tập PDSN. Một mục đích khác để tách PDSN ra khỏi PCF là để cho phép nhà cung cấp dịch vụ chọn các PDSN từ các nhà cung cấp thứ ba khác với các nhà cung cấp các cơ sở hạ tầng cho họ như các MSC và PCF. Vì thế R-P cho phép các hãng vô tuyến đưa ra các giải pháp PDSN đa nhà cung cấp vào mạng của họ. Vì thế không ngạc nhiên là cộng đồng nhà khai thác hầu như tán thành quá trình tiêu chuẩn hóa R-P này. 1.2.2. Triển vọng MS Các cdma2000 MS có thể nhận thực cùng với HLR của nhà cung cấp dịch vụ cho truy nhập vô tuyến và nhận thực với PDSN và HA bằng cách sử dụng các phương pháp truy nhập IP đơn giản hay MIP cho truy nhập mạng số liệu. Các MS phải hỗ trợ giao thức nối mạng PPP tiêu chuẩn và có khả năng hỗ trợ nhận thực dựa trên CHAP trong giai đoạn nhận thực PPP cho dịch vụ IP đơn giản. Đối với dịch vụ MIP, MS cũng phải hỗ trợ MIP client như mô tả trong [IS-835]. Trong chế độ này MS trao đổi thông tin với HA qua PDSN phục vụ trong mạng khách. Nếu MS hỗ trợ một hay nhiều tùy chọn thuật toán giải nén như MPPC hay Stac LZS hay Deflate, thì việc nén PPP có thể đàm phán trong giai đoạn kết nối với PDSN, do vậy sẽ tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên vô tuyến và tăng cường hiệu quả sử dụng thông qua tốc độ số liệu cao hơn. 1.2.2.1. Trạng thái ngủ "Trạng thái ngủ" của MS trên đường truyền vô tuyến (theo định nghĩa của TIA [IS- 707A1]) cho phép hoặc MS hoặc MSC tạm ngưng kết nối đường truyền vô tuyến tích cực sau một khoảng thời gian không tích cực để giải phóng giao diện vô tuyến và các tài nguyên BTS đang phục vụ. Nếu hoặc MS hoặc PCF liên kết có các gói cần phát trong khi ngủ, kết nối được tích cực trở lại và truyền dẫn lại tiếp tục. Các MS ngủ được định nghĩa là các MS không có kết nối lớp liên kết tích cực đến PCF. Tất cả các MS (tích cực hay ngủ) đều được đăng ký sử dụng phương pháp truy nhập MIP, có mặt trong danh sách máy khách của PDSN và một ràng buộc với HA tương ứng. Cần chú ý rằng trạng thái ngủ chỉ ảnh hưởng kết nối đường vô tuyến, trong khi đó thì các MS vẫn còn giữ kết nối PPP với PDSN, và PDSN sẽ không quan tâm tới trạng thái của MN. PDSN phục vụ các người sử dụng tại mạng khách hoạt động như một router mặc định cho tất cả các người sử dụng di động được đăng ký (tích cực và ngủ) và duy trì các tuyến máy trạm đến họ. Đối với chế độ MIP, PDSN/FA theo dõi thời gian còn lại của khoảng thời gian đăng ký có hiệu lực (Registration Lifetime) cho từng MS trong bảng định tuyến của nó và MS chịu trách nhiệm làm mới lại thời hạn của nó với HA. Nếu MS không đăng ký lại trước khi hết hạn đăng ký, PDSN sẽ chấm dứt liên kết với PCF phục vụ MS này và kết cuối phiên MS (và HA cũng làm tương tự nếu MS không đăng ký lại qua một PDSN khác). Sau khi thời hạn đang ký của MS đã hết, PDSN/FA sẽ dừng định tuyến các gói đến nó. Để nhận và gửi các gói, các MS ngủ phải chuyển sang trạng thái tích cực. Giả sử bất kỳ một MS nào cũng có thể ở kiểu trạng thái ngủ hoặc tích cực, PDSN nói chung không yêu cầu chỉ thị trạng thái của các liên kết PPP tới MS ngoại trừ giá trị định thời trạng thái ngủ hiện thời đối với mỗi kết nối cụ thể. Lưu lượng có thể hướng đến một liên kết ngủ tại bất kỳ thời điểm nào, buộc MS liên quan phải chuyển sang trạng thái tích cực. Đối với các liên kết PPP tích cực mang lưu lượng, PDSN kết cuối phiên PPP với MS và chuyển tiếp lưu lượng IP được đóng bao đến MS từ HA hay từ MS đến HA qua truyền tunnel ngược. Tồn tại một tunnel riêng cho mỗi HA dùng cho tất cả các người sử dụng đã đăng ký. 1.2.2.2. Các kiểu MS Tồn tại hai kiểu cấu hình MS cơ bản: Mô hình chuyển tiếp và mô hình mạng. Trong các MS mô hình chuyển tiếp (Relay Model), đầu cuối di động cdma2000 được kết nối đến một đầu cuối số liệu cầm tay khác như máy tính xách tay, thiết bị tính toán cầm tay hay đầu cuối số liệu đặt trong thiết bị nào đó khác. Máy thoại mô hình chuyển tiếp không kết cuối bất kỳ lớp giao thức nào trừ lớp vật lý của cdma2000 (giao diện vô tuyến) và các lớp RLP. Thiết bị đầu cuối số liệu đi kèm phải kết cuối tất cả các giao thức lớp cao hơn (PPP, IP, TCP/UDP…). MS mô hình mạng, ngoài giao diện vô tuyến, kết cuối tất cả các giao thức cần thiết và không cần bất cứ thiết bị đầu cuối bổ sung nào. Bản thân máy thoại di động cung cấp tất cả các khả năng hiển thị và đầu vào của người sử dụng cùng với các ứng dụng để sử dụng mạng số liệu gói. Thí dụ về loại điện thoại này gồm cả "điện thoại thông minh" và điện thoại "trình duyệt". Các thiết bị này thường có ứng dụng trình duyệt hay dịch vụ tin học bên trong cùng với một màn hiện thị thông tin thu được từ Internet server. Các loại đầu cuối này có thể cung cấp khả năng kết nối tới một máy tính xách tay kết cuối tới mạng số liệu thông qua một phiên PPP. Trong cấu hình này, chiếc điện thoại có thể hỗ trợ các trình ứng dụng như trình duyệt nhỏ, đồng thời cũng cho sử dụng với mục đích thông thường qua một điểm đầu cuối số liệu bên ngoài. 1.2.3. Các mức di động của cdma2000 Kiến trúc số liệu gói cdma2000 định nghĩa ba mức di động cho MS như mô tả ở hình 1.4. Mức thứ nhất được trình bầy tại lớp vật lý bởi chuyển giao mềm hay bán mềm giữa các BTS, trong khi MS neo giữ đến cùng một PCF. Điều này được thực hiện bởi truy nhập vô tuyến cdma2000 và không nhìn thấy đối với cả PCF và PDSN. Hình 1.4. Phân cấp di động cdma2000 Mức di dộng thứ hai được trình bầy bởi giao diện R-P trên lớp liên kết, mức này cho phép chuyển giao trong suốt từ PCF đến PCF trong khi vẫn duy trì phiên tại cùng một PDSN. Trong trường hợp này, hai tuỳ chọn được trình bầy trước đây sẽ xẩy ra: Ngủ và tích cực. Trong trạng thái tích cực khi người sử dụng đi qua biên giới PCF, chuyển giao xảy ra trong suốt đối với MS. MS tham gia vào chuyển giao bán mềm đến BSC mới (hay MSC phụ thuộc vào nhà cung cấp), trong khi phiên số liệu vẫn neo đến PCF gốc trong thời gian cuộc gọi và MS nằm trong trạng thái tích cực. Nói một cách khác khi MS trong trạng thái tích cực, không xẩy ra thay đổi PCF phục vụ. Khi MS trong trạng thái ngủ đi qua biên giới của một vùng phủ PCF, MS sẽ khởi động tích cực lại tại một BSC (MSC) mới để thiết lập một kết nối PCF. Điều này dẫn đến thay đổi PCF nhưng không nhất thiết PDSN. PCF mới sẽ tìm cách ấn định MS cho PDSN đang phục vụ, Nếu PCF mới có kết nối đến PDSN này, thì MS và PDSN hoàn toàn không bị tác động. Mức di dộng thứ ba (lớp mạng) là chuyển giao giữa các PDSN dựa trên sử dụng MIP. Giả sử MS đã đăng ký với HA và PDSN (MS đã được nhận thực bởi hai phần tử này) để thiết lập IP tunnel cho lưu lượng cần truyền. Mỗi khi MS chuyển đến vị trí được phục vụ bởi một PCF kết nối đến PDSN mới, MS nhận được một chỉ thị rằng cần đăng ký với PDSN này. Đăng ký này cập nhật các bảng ràng buộc tại HA, vì thế tất cả lưu lượng tiếp theo cho MS này sẽ định tuyến đến PDSN mới. Trong trường hợp này liên kết PPP của MS bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi này trong khi lớp IP không thay đổi. Và tính di động giữ nguyên không nhìn thấy đối với đối tác của MS. Lưu ý rẳng kiểu chuyển giao cuối cùng không thể xẩy ra ở chế độ IP đơn giản. IP đơn giản chỉ đảm bảo di động một phần thông qua hai mức đối với MS. Một trong nhiệm vụ của giao diện R-P là đựa dịch vụ IP gần hơn đến hoạt động của dịch vụ MIP cùng với việc giải quyết các vấn đề khác. Chẳng hạn nó giải quyết các tình trạng khi MS thay đổi điểm nhập mạng của mình quá thường xuyên dẫn đến việc thiết lập MIP tunnel gây ra quá nhiều thông tin bổ sung liên quan đến việc tăng các bản tin báo hiệu. Một vấn đề khác thường được nhắc đến là trễ thiết lập tunnel mới dẫn đến các trễ và các khoảng trống trong đó không thể truyền số liệu. Trễ này luôn có trong đường vòng gây ra bởi MIP, vì yêu cầu đăng ký được gửi đến HA và trả lời được gửi trở lại PDSN. 1.2.4. AAA di động cdma2000 Cdma2000 cũng như đa số các hệ thống thông tin di động khác, hỗ trợ khái niệm về các mạng nhà và các mạng khách. Một thuê bao cdma2000 có một tài khoản (thanh toán) được thiết lập với một nhà khai thác vô tuyến, hãng cung cấp dịch vụ tiếng và số liệu cho người sử dụng. Cũng hãng vô tuyến này có thể cung cấp mạng nhà cho thuê bao di động. Mạng nhà lưu giữ lý lịch thuê bao và thông tin nhận thực. Khi người sử dụng này chuyển mạng vào vùng lãnh thổ của nhà khai thác khác (mạng khách), nhà khai thác này phải nhận được thông tin nhận thực và lý lịch dịch vụ đối với người sử dụng này từ mạng nhà của thuê bao này. Lý lịch phục vụ chỉ ra các tài nguyên vô tuyến nào người sử dụng được quyền sử dụng như: Băng thông cực đại hay mức ưu tiên truy nhập. Trong cdma2000 các lý lịch người sử dụng được lưu tại HLR đặt tại mạng nhà, tạm thời được lấy ra và lưu tại VLR. HLR và VLR đều là các cơ sở dữ liệu dựa trên các cơ sở tính toán có khả năng kháng lỗi. Các thủ tục tương tự thực hiện nhận thực việc truy nhập của người sử dụng đến các mạng số liệu. Kiến trúc số liệu gói cdma2000 được mô tả trên hình 1.5. Kiến trúc này dựa trên khái niệm các mạng số liệu nhà và mạng khách, được thể hiện bởi HA và PDSN và các server AAA mạng nhà và mạng ngoài như: RADIUS hay DIAMETER được định nghĩa trong [RFC3141]. [...]... nhập đến các mạng số liệu gói bằng cách hỗ trợ kết cuối các GTP tunnel từ SGSN mà MS hiện thời đang nối đến Các GGSN cũng được sử dụng trong các mạng IP để cung cấp nền tảng và cổng đến các dịch vụ số liệu gói tiên tiến như trình duyệt Web, WAP, các mạng riêng ở xa bao gồm các mạng được sử dụng để cung cấp hỗ trợ di động cho các người sử dụng không chuyển mạng (mạng bên trong PLMN), chuyển mạng (GRX:... gọi là mạng đường trục giữa các PLMN (Inter-PLMN Backbone Network) Mạng đường trục giữa các PLMN thường được các nhà cung cấp dịch vụ dưới tên GRX (GPRS Roaming Exchange – Tổng đài chuyển mạng GPRS) do Liên đoàn GSM định nghĩa Các ứng cử vận hành mạng GRX phải tuân thủ các yêu cầu do Liên đoàn GSM quy định Một nét đặc biệt của của GPRS liên quan đến GRX là SGSN trong mạng khách và GGSN trong mạng nhà... cả mạng lõi chuyển mạch gói và mạng lõi chuyển mạch kênh Một trong các nguyên tắc để đặc tả mạng truy nhập 3G là sự độc lập mạng lõi với giao diện vô tuyến và hỗ trợ đa mạng lõi 3GPP đã định nghĩa miền CS cho các dịch vụ chuyển mạch kênh và miền PS cho các dịch vụ chuyển mạch gói Vì tính di động trong UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) phải trong suốt đối với mạng lõi UMTS, nghĩa là mạng. .. (GTPv0) Các điểm khác biệt khác là các khả năng dịch vụ (chẳng hạn UMTS hỗ trợ QoS cùng với truyền thông đa phương tiện nhiều hơn) Ngoài ra, UMTS SGSN (3G SGSN) không kết cuối bất cứ giao thức lớp liên kết nào cũng như không cung cấp nén lớp mạng hay mật mã Nó chỉ đơn giản chuyển tiếp các gói giữa các GGSN và các RNC (Radio Network Controller: Bộ điều khiển mạng vô tuyến) trên các GTP tunnel (trong đó các. .. sung PCU để hỗ trợ các dịch vụ gói Đường trục PLMN bao gồm hai nút mới được nói từ trước là: SGSN và GGSN GGSN và SGSN được nối với nhau qua một mạng IP và tương tác với nhau qua giao diện Gn dựa trên giao thức GTP Khi một người sử dụng chuyển mạng, người này nối đến một SGSN trong mạng khách và một GGSN trong mạng nhà hoặc mạng khách Nếu GGSN nằm trong mạng nhà, mạng IP được sử dụng để nối SGSN khách... chọn cho các phương pháp truy nhập IP đơn giản Cho đến nay ta đã xét chi tiết các dịch vụ số liệu gói trong cdma2000, trong phần sau ta sẽ trình bầy chi tiết như vậy đối với các hệ thống UMTS và GPRS 1.3 NỐI MẠNG SỐ LIỆU GÓI: GPRS VÀ MIỀN UMTS PS Trong phần này ta sẽ xét các hệ thống GPRS và miền UMTS PS và các dịch vụ cung cấp cho MS Ta sẽ xem xét các cách thức mà một MS có thể truy nhập vào các mạng. .. được gửi đến AAA server Lưu ý rằng cũng có tập các tốc độ cụm được định nghĩa trong các tiêu chuẩn liên kết vô tuyến dựa nhiều trên 14,4kbps thay vì 9,6kbps Tuy nhiên các tốc độ này thường không được áp dụng do tốc độ đỉnh tổng hợp 23,04kbps không có vùng phủ không gian tốt cho hầu hết các môi trường vô tuyến dẫn đến họ tập tốc độ này không hấp dẫn trong các mạng thương mại so với họ 9,6kbps Bên cạnh... một mạng được cấu trúc từ các RNC và các Node B, không sử dụng thuật ngữ BSC và BTS như trong hệ thống GSM Ngoài ra các mô hình và đề án nghiên cứu ban đầu đã đưa ra khái niệm các ANO (Access Network Operator: Nhà khai thác mạng truy nhập) và các CNO (Core Network Operator: Nhà khai thác mạng lõi) Các khái niệm này không được sử dụng trong thuật ngữ chính thức và các nỗ lực chuẩn hóa không tìm cách... tiêu đề để giảm phần overhead cho các ứng dụng thời gian thực, đặc biệt đối với các ứng dụng VoIP (Voice over IP) tương lai VoIP sẽ là sự tiến hóa của hệ thống UMTS khi ta chuyển sang R5 Các lớp RLC và MAC được sử dụng để thực hiện lớp liên kết vô tuyến Các lớp này thực hiện các kênh liên kết logic trên lớp vật lý giao diện vô tuyến W-CDMA Hình 1.8 trình bầy tổng kết về các ngăn xếp giao thức đối với... với các phần tử khác trong mạng Chẳng hạn nó có thể mở các hội thoại MAP với HLR cho các thủ tục an ninh, nhận thông tin về thuê bao hay cho các mục đích định vị Nó cũng có thể tương tác với mạng thông minh qua giao diện CAMEL [3GPP TS21.078] chẳng hạn cho các dịch vụ trả tiền trước đối với các người sử dụng GPRS Các phiên số liệu gói trong GPRS và UMTS được thiết lập bằng cách thiết lập và duy trì các . TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ NỐI MẠNG VÔ TUYẾN 1.1. CÁC CÔNG NGHỆ NỐI MẠNG SỐ LIỆU CHUYỂN MẠCH KÊNH VÀ CHUYỂN MẠCH GÓI Với nối mạng số liệu vô tuyến CS, các. một mạng riêng sử dụng L2TP. Khác với CS, các công nghệ nối mạng số liệu PS vô tuyến dựa trên hỗ trợ mạng truy nhập vô tuyến để ghép kênh thống kê các