Download luận văn thạc sĩ ngành công nghệ thông tin với đề tài: Công nghệ mạng riêng ảo di động và khả năng ứng dụng cho mạng di động GSM và CDMA, cho các bạn tham khảo

1. B GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA HÀ N I
LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C
CÔNG NGH M NG RIÊNG O DI ð NG
VÀ KH NĂNG NG D NG CHO M NG DI ð NG GSM VÀ CDMA
NGÀNH: CÔNG NGH THÔNG TIN
MÃ S :
NGUY N NG C THÀNH
Ngư i hư ng d n khoa h c: GS.TS. NGUY N THÚC H I
HÀ N I 2006

2. i
M c l c
Thu t ng và ch vi t t t ...................................................................... iii
L i nói ñ u.............................................................................................vi
Chương 1 T ng quan các h th ng thông tin di ñ ng..............................1
1.1 S li u chuy n m ch gói trong CDMA2000 .....................................4
1.1.1 Ki n trúc h th ng s li u gói CDMA2000 ........................................................... 5
1.1.2 Thi t b ñ u cu i di ñ ng MS (Mobile station)...................................................... 8
1.1.3 Các m c di ñ ng c a CDMA2000 ........................................................................ 9
1.1.4 AAA(Authentication, Authorization and Accounting) di ñ ng CDMA2000........ 11
1.2 S li u chuy n m ch gói trong GSM và UMTS: GPRS và mi n
UMTS PS .............................................................................................13
1.2.1 Các ph n t GPRS.............................................................................................. 13
1.2.2 Các ph n t UMTS............................................................................................. 15
1.2.3 Các kh năng d ch v c a GPRS và mi n UMTS PS.......................................... 17
1.2.4 ð u cu i cho GPRS và mi n UMTS PS.............................................................. 17
1.3 K t lu n ..........................................................................................18
Chương 2 Cơ s n n t ng MVPN .........................................................19
2.1 ð nh nghĩa VPN..............................................................................19
2.2 Các kh i cơ b n c a VPN ...............................................................19
2.3 Phân lo i công ngh VPN ...............................................................23
2.4 VPN trong môi trư ng s li u gói vô tuy n di ñ ng........................27
2.5 K t lu n ..........................................................................................31
Chương 3 Gi i pháp VPN trên CDMA2000 .........................................32
3.1 Truy nh p m ng s li u riêng CDMA2000 .....................................32
3.2 IP ñơn gi n......................................................................................33
3.2.1 Ki n trúc VPN d a trên IP ñơn gi n.................................................................... 34
3.2.2 K ch b n VPN d a trên IP ñơn gi n .................................................................... 36
3.3 VPN d a trên MIP ..........................................................................37
3.3.1 Phương pháp HA VPN công c ng....................................................................... 38
3.3.2 HA VPN riêng ................................................................................................ 41
3.4 C p phát HA trong m ng CDMA2000............................................43
3.4.1 M i quan h gi a c p phát HA và PDSN ............................................................ 43
3.4.2 C p phát HA ñ ng .............................................................................................. 46
3.5 Qu n lý ñ a ch IP trong CDMA2000..............................................48
3.5.1 n ñ nh ñ a ch VPN c a IP ñơn gi n.................................................................. 49
3.5.2 n ñ nh ñ a ch VPN c a MIP............................................................................. 50
3.6 Xác th c, y quy n và k toán cho d ch v MVPN.........................50
3.6.1 Ki n trúc AAA trong CDMA2000 ...................................................................... 51
3.6.2 Môi gi i AAA trong CDMA2000 ....................................................................... 52
3.6.3 Nhìn t phía MIP VPN ....................................................................................... 53
3.6.4 Nhìn t phía VPN IP ñơn gi n ............................................................................ 54
3.7 K ch b n tri n khai..........................................................................55

3. ii
Chương 4 Gi i pháp VPN trên GSM/GPRS và UMTS .........................58
4.1 Các gi i pháp công ngh s li u gói................................................58
4.2 D ch v truy c p m ng ki u IP PDP................................................61
4.3 D ch v truy c p m ng ki u PPP PDP.............................................67
4.4 Các th a thu n m c d ch v (Service Level Agreements)...............72
4.5 Tính cư c........................................................................................74
4.6 Chuy n m ng (Roaming) ................................................................75
4.7 K ch b n tri n khai MVPN..............................................................78
Chương 5 Th trư ng và kh năng tri n khai MVPN ............................82
5.1 Th trư ng MVPN...........................................................................82
5.2 Mô hình MVPN tham kh o ñ xu t cho Vi t Nam..........................84
K t lu n ................................................................................................88
Tài li u tham kh o ................................................................................89

4. iii
Thu t ng và ch vi t t t
3GPP 3rd
Generation Partnership Project ð án các ñ i tác th h ba
AAA
Authentication, Authorization and
Accounting
Xác th c, y quy n và K toán
ANSI
American National Standard
Institute
Vi n Tiêu chu n qu c gia M
ASP Application Service Provider Nhà cung c p d ch v ng d ng
ATM Asynchronous Transfer Mode Ch ñ truy n d b
BGP Border Gateway Protocole Giao th c c ng biên
BSC Base Station Controller B ñi u khi n tr m g c.
BSS Base Station System H th ng tr m g c.
BTS Base Transceiver Station Tr m thu phát g c.
CAMEL
Customized Application for Mobile
Network Enhanced Logic
ng d ng khách hàng hóa cho logic
ñư c m ng di ñ ng tăng cư ng
CDMA Code Division Multiple Access ða truy nh p phân chia theo mã
CDR Charging Data Record B n ghi s li u tính cư c
CHAP
Challenge Handshake
Authentication Protocol
Giao th c xác th c b t tay
CS Circuit Switch Chuy n m ch kênh
DLCI Data Link Connection Identifier Nh n d ng k t n i liên k t s li u
DTM Dual Transfert Mode Ch ñ truy n kép
EAP Extensible Authentication Protocol Giao th c xác th c m r ng
ESP Encapsulating Security Payload T i tin ñóng gói an ninh
ETSI
European Telecommunications
Standard Institute
Vi n Tiêu chu n vi n thông châu Âu
FA Foreign Agent Tác t ngoài
GGSN Gateway GPRS Support Node Node h tr GPRS c ng
GPRS General Packet Radio Service D ch v vô tuy n gói chung
GRE Generic Routing Encapsulation ðóng gói ñ nh tuy n chung
GSM
Global System For Mobile
Telecommunications
H th ng thông tin di ñ ng toàn c u

5. iv
GTP GPRS Tunneling Protocol Giao th c truy n tunnel GPRS
HA Home Agent Tác t nhà
HLR Home Location Register B ghi ñ nh v nhà
IBGP Internet Border Gateway Protocol Giao th c c ng biên internet
IMSI
International Mobile Station
Identifier
Nh n d ng thuê bao di ñ ng toàn c u
IPCP IP Configuration Protocol Giao th c l p c u hình IP
IPIP IP in IP Giao th c IP trong IP
IPSec IP Security An ninh IP
ISP Internet Service Provider Nhà cung c p d ch v Internet
IWF Interworking Function Ch c năng tương tác
L2TP Layer 2 Tunneling Protocol Giao th c truy n tunnel l p 2
LAC L2TP Access Concentrator B t p trung truy nh p L2TP
LCP Link Control Protocol Giao th c ñi u khi n liên k t
LLC Logical Link Control ði u khi n liên k t logic
LNS L2TP Network Server Máy ch m ng L2TP
MIP Mobile IP IP di ñ ng
MPLS Multi-Protocol Label Switching Chuy n m ch nhãn ña giao th c
MSC Mobile Services Switched Center
Trung tâm chuy n m ch các d ch v di
ñ ng
MT Mobile Termination K t cu i di ñ ng
MVPN Mobile Virtual Private Network M ng riêng o di ñ ng
NAI Network Access Identifier Nh n d ng truy nh p m ng
NAS Network Access Server Máy ch truy nh p m ng
NAT Network Address Translation Biên d ch ñ a ch m ng
NAT-T NAT Traversal NAT c i ti n
PAP Password Authentication Protocol Giao th c nh n th c m t kh u
PAT Port Address Translation Biên d ch ñ a ch c ng
PCF Packet Control Function Ch c năng ñi u khi n gói
PCO Protocol Configuration Options Các tùy ch n c u hình

6. v
PDP Packet Data Protocol Giao th c s li u gói
PDSN Packet Data Serving Node Node ph c v s li u gói
PDU Protocol Data Unit ðơn v s li u giao th c
PIN Personal Identitification Number S nh n d ng cá nhân
PKI Public Key Infrastructure Cơ s h t ng khoá công c ng
PLMN Public Land Mobile Network M ng di ñ ng m t ñ t công c ng
PS Packet Switch(ed) Chuy n m ch gói
QoS Quality of Service Ch t lư ng d ch v
RADIUS
Remote Authentication Dial-in User
Service
D ch v xác th c ngư i dùng quay s
t xa
RAN Radio Access Network M ng truy nh p vô tuy n
RAS Remote Access Server Máy ch truy nh p t xa
RIL3 Radio Interface Layer 3 L p 3 giao di n vô tuy n
RLC Radio Link Control ði u khi n liên k t vô tuy n
RLP Radio Link Protocol Giao th c liên k t vô tuy n
RNC Radio Network Controller B ñi u khi n m ng vô tuy n
R-P Radio-Packet Vô tuy n-gói
SGSN Serving GPRS Support Node Nút h tr GPRS ph c v
SIM Subscriber Identity Module Th nh n d ng thuê bao
SLA Service Level Agreement Tho thu n m c d ch v
TDMA Time Division Multiple Access ða truy nh p phân chia theo th i gian
TE Terminal Equipment Thi t b ñ u cu i
TIA
Telecommunication Industry
Association
Hi p h i công nghi p vi n thông (M )
TLS Transport Layer Security An ninh l p giao v n
UMTS
Universal Mobile
Telecommunications System
H th ng thông tin di ñ ng toàn c u
VCI Virtual Channel Identifier Nh n d ng kênh o
VLR Visitor Location Register B ghi ñ nh v t m trú
VPI Virtual Path Identifier Nh n d ng tuy n o
WAP Wireless Application Protocol Giao th c ng d ng vô tuy n

7. vi
L i nói ñ u
VPN ñã ñư c s d ng r ng rãi trong công ngh n i m ng các d ng khác nhau
trong nhi u năm. ng d ng m i nh t c a VPN là MVPN, tuy hãy còn non tr và
còn nhi u v n ñ chưa ñư c gi i quy t, c v k thu t l n kinh doanh. Nhưng
chương trình khung ñã ñư c ñ nh nghĩa r ng rãi và cũng ñã có các tri n khai
nhi u d ng khác nhau.
ð ñ m b o tăng trư ng l i nhu n, các nhà cung c p d ch v di ñ ng tìm ki m
các công ngh và phương th c m i ñ ñ u tư. Trong nh ng năm g n ñây h lưu tâm
r t nhi u ñ n các d ch v Internet có ti m năng sinh ra nh ng l i nhu n ñáng k .
ðây chính là lý do c a nh ng ñ u tư t n ph ñ t ti n vào các công ngh truy nh p
vô tuy n th h ti p theo có ti m năng h tr t c ñ s li u cao cho các d ch v
Internet: ñó là h th ng thông tin di ñ ng th h 3 (3G) GPRS, UMTS, và
CDMA2000. S pha tr n kh năng tho i di ñ ng truy n th ng v i các d ch v
truy n b n tin và d a trên v trí là các d ch v h a h n nh t. Các h th ng này ph i
cung c p cho ngư i s d ng kh năng truy nh p cá nhân an ninh ñ n các m ng s
li u riêng, các c ng ñ ng cùng công vi c ho c s thích c v kinh doanh l n gi i trí.
Yêu c u cao ñ i v i d ch v này d n ñ n nhu c u cung c p k t n i m ng riêng
o di ñ ng (MVPN) c a các nhà cung c p d ch v . MVPN ñư c coi là chìa khóa
trao ñ i thông tin kinh doanh gi a ngư i s d ng di ñ ng và m ng s li u riêng an
ninh thông qua môi trư ng Internet. MVPN có th ñ nh nghĩa như là s mô ph ng
c a m ng s li u di ñ ng an ninh riêng d a trên các phương ti n vô tuy n và di
ñ ng an ninh dùng chung.
T các phân tích nêu trên, lu n văn " CÔNG NGH M NG RIÊNG O DI ð NG
VÀ KH NĂNG NG D NG CHO M NG DI ð NG GSM VÀ CDMA" nghiên c u các
gi i pháp k thu t, công ngh MVPN cho h th ng thông tin di ñ ng và kh năng
ng d ng trong s n xu t và kinh doanh.
Lu n văn chia thành 5 chương. Chương 1 và 2 nghiên c u t ng quan các h
th ng thông tin di ñ ng và cơ s n n t ng MVPN. Chương 3 và 4 nghiên c u các

8. vii
gi i pháp MVPN cho thông tin di ñ ng (GSM/GPRS, UMTS và CDMA2000).
Chương th 5 nghiên c u th trư ng, các kh năng tri n khai và mô hình ñ xu t v i
Vi t Nam.
Do n i dung c a ñ tài liên quan ñ n r t nhi u công ngh và ñ c p nhi u v n ñ
nên m i m c ñư c trình bày m t cách tóm lư c các ñ c ñi m chính và có chú thích
các tiêu chu n ki n ngh liên quan. ð ng th i n i dung nghiên c u ñ tài tương ñ i
r ng nên ch c ch n không tránh kh i h n ch và thi u sót. R t mong ñư c s ñóng
góp ý ki n c a th y cô và các b n.
Tôi xin g i l i c m ơn chân thành t i GS TS Nguy n Thúc H i ñã ñ nh hư ng
nghiên c u và giúp ñ tôi r t nhi u trong quá trình th c hi n lu n văn này.
Hà N i Tháng 11 năm 2006

9. 1
Chương 1 T ng quan các h th ng thông tin di ñ ng
Các h th ng thông tin di ñ ng (còn g i là công ngh t bào) cung c p d ch v
s li u dư i hai phương th c chuy n m ch kênh và chuy n m ch gói.
Trong m ng s li u chuy n m ch kênh vô tuy n (CS), các kênh dành riêng ñư c
n ñ nh cho các thuê bao dù h có s d ng hay không. D ch v s li u ñư c cung
c p thông qua mô hình quay s vô tuy n (gi ng truy nh p t xa quay s h u tuy n).
Ngư i s d ng quay s ñi n tho i liên k t t i m t NAS (Network Access Server)
dùng cho d ch v s li u vô tuy n ñ c thù. Khi k t n i v t lý (kênh) ñư c thi t l p
gi a MS (Mobile Station) và NAS, PPP (Point-to-Point Protocol) cung c p d ch v
liên k t ñ u cu i-ñ u cu i. Có th d dàng k t cu i phiên PPP ngư i s d ng, b ng
các k thu t quay s ñơn gi n d a trên ngân hàng modem hay RAS (Remote Access
Server) có b sung thêm ch c năng IWF (InterWorking Function) v i nâng c p
ph n m m phù h p v i môi trư ng vô tuy n. IWF k t cu i các giao th c truy nh p
vô tuy n RLP (Radio Link Protocol) và tương tác v i PSTN (Public Switched
Service Telephone Network) khi c n. Tri n khai VPN d a trên CS không ph i là
hư ng chính trong tương lai, do v y s không ñư c ñ c p ñ n trong lu n văn này.
Các công ngh m ng s li u chuy n m ch gói vô tuy n (PS) d a trên h tr
m ng truy nh p vô tuy n ñ ghép kênh th ng kê các phiên ngư i s d ng. Nó h tr
truy n d n s li u d ng c m (19,2kbps ; 38,4kbps ; 76,8kbps ; 153,6kbps), và các
tài nguyên m ng ch ñư c s d ng trong th i gian truy n s li u và không s d ng
trong th i gian r i. Do ñó giúp cho h th ng ho t ñ ng hi u qu hơn. ði u ñó cũng
có nghĩa là ngư i s d ng trong các m ng ña phương ti n dùng chung ph i tranh
ch p băng thông kh d ng, nên ñôi khi d n ñ n ngh n, tr và hi u su t thông lư ng
trên m t ngư i s d ng th p hơn.
Tranh ch p truy nh p các tài nguyên dùng chung là v n ñ ñi n hình trong các
h th ng thông tin di ñ ng (TTDð) chuy n m ch gói. ð s d ng hi u qu các tài
nguyên, các kênh truy nh p vô tuy n ch ñư c c p phát t m th i cho ngư i s d ng.
Sau m t kho ng th i gian không tích c c, MS chuy n vào ch ñ r i (trong GPRS)

10. 2
hay ch ñ ng (trong CDMA2000). Ch ñ này cho phép MS luôn ñư c k t n i
b ng cách g i báo hi u và s li u ñ n ñ a ch l p m ng c a nó thông qua các th t c
c p nh t v trí và tìm g i, và không tài nguyên dành riêng nào cho phép MS g i và
nh n s li u lúc này. Khi c n nh n s li u, MS ñư c tìm g i, nó "t nh gi c" và phát
ñi yêu c u thi t l p kênh mang vô tuy n (radio bearer) ñ ñư c phép thu s li u. MS
phát ñi yêu c u gi ng như v y khi nó c n phát s li u và khi không có kênh mang
vô tuy n s n sàng thi t l p.
Hình 1.1 Cơ ch truy n tunnel s li u gói vô tuy n
Trong các h th ng thông tin di ñ ng, v khái ni m, công ngh h tr n i m ng
di ñ ng s li u PS ngư i s d ng là gi ng nhau. Nó d a trên các cơ ch truy n
tunnel khác nhau như MIP (trong CDMA2000) và GTP (trong GSM và UMTS).
Các tunnel ñư c thi t l p ñ ng gi a ñi m nh p m ng vô tuy n t c th i c a MS và
m t "ñi m neo" tunnel hay m ng nhà, ñ ng th i ñóng vai trò như m t c ng cho
m ng s li u di ñ ng mà t ñó ngư i s d ng nh n ñư c d ch v truy nh p. Vì các
MS thay ñ i ñ ng v trí trong m ng (di chuy n t m t MSC (Mobile Switching
Center) này ñ n m t MSC khác hay ñang biên MSC), nên các tunnel ñư c thi t
l p ñ ng gi a m ng nhà c a MS và m ng truy nh p vô tuy n khách.
V i công ngh m ng s li u PS, do thi u s n xu t ñ u cu i hàng lo t và th
nghi m t n kém nên th i gian ti p nh n d ch v ch m hơn d tính. Ngư i s d ng
cũng có th k t n i thư ng xuyên hay theo yêu c u ñ n m ng Internet hay m ng s
li u riêng. Tuy nhiên nó ñòi h i có các quy ñ nh trư c gi a m ng s li u riêng và
nhà khai thác.

11. 3
Công ngh thông tin di ñ ng, hi n nay ñã tr i qua ba th h :
GENERATIONS 1G 2G 2.5 G 3G
Systems NMT,
TACS,
AMPS
TDMA IS-136,
GSM, CDMA
IS-95, HSCSD,
CDPD
GPRS,
CDMA2000-1X,
EDGE
CDMA2000-3X,
CDMA2000-1X EV-DO
UMTS, Enhanced
EDGE
Voice/data
technology
Circuit voice,
circuit dial-
up data
Circuit voice,
circuit dial-up
data
Circuit voice,
circuit/packet
data (Internet, IP
services)
Circuit/packet voice,
circuit data and
highspeed packet data
(multimedia, all IP
option)
Theoretical data
rate.
2.4–9.6 Kbps 9.6 -19.2 Kbps
28.8 Kbps
9.6 -144 Kbps;
70–473 Kbps
144Kbps-2Mbps;
144Kbps-2Mbps;
256Kbps-2.4Mbps
Expected average
data throughput
2.0–9.0 Kbps 9.0–19.0 Kbps 9.0–300 Kbps 60–1000 Mbps;
Radio Access
Technology
FDMA TDMA,
CDMA
TDMA, CDMA TDMA, CDMA, W-
CDMA, TD-SCDMA
B ng 1 Các ñ c tính c a các h th ng thông tin di ñ ng [4]
Th h th nh t (1G) truy n tín hi u tho i tương t d a trên FDMA (Frequency
Division Multiple Access) v i m ng lõi d a trên TDM (time-division multiplexing).
1G ñư c các nư c Tây Âu s d ng trong th i kỳ ñ u.
Th h th hai (2G) ñư c thi t k cho tri n khai qu c t (cung c p kh năng
chuy n vùng qu c gia) v i các ñ c tính m nh như tính tương thích, kh năng
chuy n m ng, và s d ng truy n t i tho i ñã ñư c s hóa trên giao di n vô tuy n.
H th ng 2G ñi n hình: GSM (Global System for Mobile Communications) và
cdmaOne (tiêu chu n TIA [IS95]). Công ngh m ng lõi c a 2G có th là s li u
chuy n m ch kênh ho c chuy n m ch gói.
H th ng 2,5G là bư c ñ m ti n tri n t 2G lên 3G. Nó có công ngh truy n d n
vô tuy n c a 2G và có t c ñ d li u ñ n 144kbps c a 3G. ði n hình là GPRS.
M t h th ng TTDð th h th ba (3G) ph i ñáp ng các yêu c u c a ITU:
• Ho t ñ ng t i m t trong các d i t n s ñã n ñ nh cho các d ch v 3G.

12. 4
• Ph i cung c p d ch v s li u m i cho ngư i s d ng, bao g m multimedia,
ñ c l p v i công ngh giao di n vô tuy n.
• Ph i h tr truy n d n s li u di ñ ng t i 144kbps cho ngư i s d ng di ñ ng
t c ñ cao và ñ n 2Mbps (v lý thuy t) cho ngư i di ñ ng t c ñ th p.
• Ph i cung c p d ch v s li u gói.
• Ph i ñ m b o tính ñ c l p m ng lõi v i giao di n truy nh p vô tuy n.
Hình 1.1 cho th y con ñư ng phát tri n c a các h th ng thông tin di ñ ng.
Hình 1.1 Con ñư ng phát tri n c a các h th ng thông tin di ñ ng [4]
1.1 S li u chuy n m ch gói trong CDMA2000
Ph n này s trình bày ki n trúc s li u gói liên k t v i giao di n vô tuy n
CDMA2000. Ki n trúc này ñư c mô t trong khuy n ngh 3GPP2 và các tiêu chu n
TIA [IS835] và [TS115], cho phép các nhà cung c p d ch v vô tuy n di ñ ng
CDMA2000 ñưa ra d ch v s li u gói hai chi u s d ng giao th c IP. Có hai
phương pháp ñư c s d ng: Simple IP (IP ñơn gi n) và MIP (IP di ñ ng).
Trong IP ñơn gi n, nhà cung c p ph i n ñ nh cho ngư i s d ng m t ñ a ch IP
ñ ng. ð a ch này gi nguyên không ñ i khi ngư i s d ng duy trì k t n i v i cùng
m t m ng trong mi n nhà khai thác di ñ ng, nghĩa là ngư i s d ng v n trong vùng
ph c a m t PDSN (Packet Data Serving Node). M t ñ a ch IP m i ph i nh n ñư c
khi ngư i s d ng nh p vào m t m ng IP khác (vùng ph c a PDSN khác).

13. 5
Uu ñi m n i tr i c a IP ñơn gi n (so v i MIP) là không ñòi h i cài ñ t ph n
m m ñ c bi t trong MS. Tuy nhiên IP ñơn gi n ch h tr di ñ ng trong m t vùng
biên gi i ñ a lý nh t ñ nh (vùng ph c a m t PDSN).
Phương pháp truy nh p MIP d a trên [RFC3220]. Trư c h t MS ñư c nh p vào
m t PDSN ph c v có h tr ch c năng FA (Tác t ngoài) và ñư c n ñ nh ñ a ch
IP theo HA (Tác t nhà) c a nó. MIP cho phép MS duy trì ñ a ch IP c a mình trong
th i gian phiên khi di chuy n trong m ng CDMA2000 hay sang m ng khác h tr
MIP.
Các MS tương thích v i tiêu chu n TIA/EIA [IS-2000] ñư c k t n i vào m ng
CDMA2000-1x, có th thay ñ i t c ñ s li u kh d ng gi a t c ñ cơ b n 9,6kbps
và t c ñ c m. T c ñ c m này ñư c n ñ nh b i cơ s h t ng, d a trên nhu c u
ngư i s d ng và tính kh d ng c a tài nguyên (c băng thông vô tuy n l n các
ph n t h t ng). Tùy thu c vào tài nguyên và tình tr ng di ñ ng ñư c ñánh giá t i
m t th i ñi m, t c ñ c m thích h p s ñư c c p cho m t MS. C p phát c m ñư c
th c hi n ñ c l p v i ñư ng lên và ñư ng xu ng d li u c a m t MS.
1.1.1 Ki n trúc h th ng s li u gói CDMA2000
Ki n trúc h th ng s li u gói CDMA2000 mô t hình 1.2, g m các ph n t
sau:
• MS có d ng máy c m tay, PDA hay PCMCIA card trong máy tính xách
tay/c m tay h tr Simple IP hay MIP client hay c hai.
• CDMA2000-1x RAN (M ng truy nh p gói CDMA2000-1x).
• Ch c năng ñi u khi n gói PCF (Packet Control Function).
• PDSN h tr ch c năng tác t ngoài FA (phương pháp truy nh p MIP).
• Tác t nhà HA (phương pháp truy nh p MIP).

14. 6
Hình 1.2 Ki n trúc s li u gói CDMA2000
Khi MS k t n i ñ n tr m BTS, các bư c thi t l p k t n i s li u trong trư ng
h p MIP như sau:
1. MS thi t l p k t n i ñ n PDSN.
2. MS k t n i ñ n HA ph c v (m ng nhà) qua m t tunnel PDSN/FA và HA
(tunnel MIP) do PDSN thi t l p.
3. Xác th c và y quy n ñư c th c hi n t i PDSN và HA b ng cách yêu c u
h t ng AAA.
4. HA n ñ nh ñ a ch IP (ñ ng ho c tĩnh) t i ñ u m i phiên cho MS t
không gian ñ a ch IP c a HA.
Khi MS k t n i ñ n tr m BTS, các bư c thi t l p k t n i s li u trong trư ng
h p IP ñơn gi n như sau:
1. MS thi t l p k t n i ñ n PDSN
2. PDSN xác th c MS.
3. PDSN n ñ nh ñ a ch IP cho MS
4. PDSN k t cu i liên k t PPP c a ngư i s d ng và chuy n ti p gói.
5. PDSN áp d ng các qui t c l c và chính sách khác khi c n.
K t n i gi a MS và PDSN ph c v ñòi h i thi t l p m t k t n i th hai cho
thông tin IP. K t n i này ñư c ñ m b o b i giao th c PPP và h tr IPCP, LCP,
PAP và CHAP. PPP ñư c kh i ñ u b i MS trong quá trình ñàm phán k t n i và k t
cu i b i PDSN. Gi a m ng vô tuy n (MSC/PCF) và PDSN, lưu lư ng PPP ñư c
ñóng gói vào giao di n R-P (Radio-Packet).

15. 7
PCF có các ñ c ñi m sau:
• Là ph n t m ng truy nh p vô tuy n (CDMA2000 RAN), có vai trò như
m t MSC và th c hi n như b ñi u khi n m ng RNC (Radio Network
Controller).
• Ch u trách nhi m thi t l p giao di n R-P và x lý.
• Chuy n ti p các khung PPP gi a MS và PDSN.
• Cho phép MS thay ñ i PCF trong khi v n gi MS g n v i cùng m t
PDSN và nh ñ m s li u c a ngư i s d ng khi k t n i vô tuy n tr ng
thái “ng ” ñư c k t n i l i.
Vai trò c a PDSN trong ki n trúc CDMA2000:
• Vai trò chính: k t cu i các phiên PPP kh i xư ng t MS và cung c p
ch c năng FA (khi MIP yêu c u) hay truy n các gói IP ñ n ch ng ti p
theo (khi IP ñơn gi n ñư c s d ng).
• Xác th c ngư i s d ng và y quy n cho h s d ng các d ch v yêu c u.
H tr tunnel ngư c ñ n HA.
• Thi t l p, duy trì và k t cu i k t n i d a trên PPP ñ n MS.
• H tr AAA client ñ xác th c MS b i AAA server ñ a phương.
Vai trò c a giao di n R-P:
• Là m t giao di n m d a trên giao th c truy n tunnel GRE (Generic
Routing Encapsulation).
• K t n i m ng vô tuy n và PDSN.
• Tách PDSN ra kh i PCF, cho phép các hãng vô tuy n ñưa ra các gi i
pháp PDSN ña nhà cung c p vào m ng c a h .
B ng các chuy n giao PCF trong khi v n gi MS n i vào (neo vào) cùng m t
PDSN, các thi t b di ñ ng d a trên IP có th ñi qua các biên gi i MSC mà không
nh hư ng ñ n tính liên t c c a phiên ngư i s d ng. T c là ngư i s d ng chuy n
d ch vào vùng ph MSC m i, phiên ngư i s d ng không b c t, không bu c ph i
k t n i l i ñ n MSC m i và không nh n ñ a ch IP m i.

16. 8
Hình 1.3 ch ra ngăn x p giao th c tương ng v i mô hình ki n trúc s li u gói
hình 1.4.
Hình 1.3 Ngăn x p giao th c d ch v gói CDMA2000
1.1.2 Thi t b ñ u cu i di ñ ng MS (Mobile station)
Trong CDMA2000, MS ph i ñ m b o các yêu c u sau:
• MS ph i xác th c v i HLR(Home Location Register) c a nhà cung c p
d ch v cho truy nh p vô tuy n, và xác th c v i PDSN và HA (s d ng
các truy nh p IP ñơn gi n hay MIP) cho truy nh p m ng s li u.
• MS ph i h tr giao th c n i m ng PPP, và kh năng xác th c d a trên
CHAP (v i IP ñơn gi n), và h tr MIP client (v i MIP)
• MS cũng ph i h tr chuy n tr ng thái ng /tích c c trên ñư ng truy n vô
tuy n
Tr ng thái ng (các MS không có k t n i liên k t tích c c ñ n PCF)
• Cho phép MS ho c MSC t m ngưng k t n i ñư ng truy n vô tuy n tích
c c sau m t kho ng th i gian không tích c c và gi i phóng giao di n vô
tuy n cùng v i các tài nguyên BTS ñang ph c v .

17. 9
• N u ho c MS ho c PCF liên k t có các gói c n phát trong khi ng , k t
n i ñư c tích c c l i và truy n d n l i ti p t c.
• T t c các MS (tích c c hay ng ) ñư c ñăng ký trong danh sách c a
PDSN và m t ràng bu c v i HA tương ng.
ð i v i ch ñ MIP, PDSN/FA theo dõi th i gian còn l i c a th i h n hi u l c
ñăng ký cho t ng MS trong b ng ñ nh tuy n c a nó và MS ch u trách nhi m làm
m i l i th i h n c a nó v i HA. N u MS không ñăng ký l i trư c khi h t h n ñăng
ký, PDSN s ch m d t liên k t v i PCF ñ i v i MS (PDSN/FA s d ng ñ nh tuy n
các gói ñ n MS) và k t thúc phiên. HA cũng làm tương t n u MS không ñăng ký
l i khi qua m t PDSN khác.
ð i v i các liên k t PPP mang lưu lư ng tích c c, PDSN k t cu i phiên PPP v i
MS và chuy n ti p lưu lư ng IP ñư c ñóng gói ñ n MS t HA hay ñ n HA t MS
qua truy n tunnel ngư c. ð i v i t t c MS ñã ñăng ký, t n t i m t tunnel riêng duy
nh t t i HA.
Các ki u MS
T n t i hai ki u c u hình MS cơ b n: Mô hình chuy n ti p và mô hình m ng.
MS mô hình chuy n ti p, ñ u cu i di ñ ng ñư c k t n i ñ n m t ñ u cu i s li u
c m tay khác (như máy tính xách tay, thi t b tính toán c m tay ,..). Máy ñi n tho i
mô hình chuy n ti p không k t cu i b t kỳ l p giao th c nào tr l p v t lý (giao
di n vô tuy n) và l p RLP. Còn các thi t b ñ u cu i s li u ñi kèm ph i k t cu i t t
c các giao th c l p cao hơn (PPP, IP, TCP/UDP…).
MS mô hình m ng, ngoài giao di n vô tuy n k t cu i t t c các giao th c c n
thi t, không c n b t c thi t b ñ u cu i b sung. ði n hình là PDA, PC Pocket,…
1.1.3 Các m c di ñ ng c a CDMA2000
Ki n trúc s li u gói CDMA2000 ñ nh nghĩa ba m c di ñ ng cho MS (Hình 1.4)

18. 10
Hình 1.4. Phân c p di ñ ng CDMA2000
M c di ñ ng th nh t: t i l p v t lý b i chuy n giao m m hay bán m m gi a các
BTS, trong khi MS neo gi ñ n cùng m t PCF, và trong su t ñ i v i PCF và PDSN.
M c di d ng th hai: t i giao di n R-P trên l p liên k t, m c này cho phép chuy n
giao trong su t t PCF ñ n PCF trong khi v n duy trì phiên t i cùng m t PDSN. Hai
tr ng thái s x y ra: Ng và tích c c. Trong tr ng thái tích c c khi ngư i s d ng ñi
qua biên gi i PCF, m t chuy n giao x y ra trong su t ñ i v i MS. MS tham gia vào
chuy n giao bán m m ñ n BSC (MSC) m i, trong khi phiên s li u v n neo ñ n
PCF g c trong th i gian cu c g i và MS n m trong tr ng thái tích c c. T c là khi
MS trong tr ng thái tích c c, không x y ra thay ñ i PCF ph c v .
Khi MS trong tr ng thái ng ñi qua biên gi i vùng ph c v c a m t PCF, MS s
kh i ñ ng tích c c l i t i m t BSC (MSC) m i ñ thi t l p m t k t n i PCF. ði u
này d n ñ n thay ñ i PCF nhưng không nh t thi t thay ñ i PDSN. PCF m i s tìm
cách n ñ nh MS cho PDSN ñang ph c v . N u PCF m i có k t n i ñ n PDSN này,
thì MS và PDSN hoàn toàn không b tác ñ ng.
M c di d ng th ba (l p m ng): là chuy n giao gi a các PDSN d a trên s d ng
MIP. Gi s MS ñã ñăng ký v i HA và PDSN (MS ñã ñư c xác th c b i hai ph n
t này) ñ thi t l p IP tunnel cho lưu lư ng c n truy n. Khi MS chuy n ñ n v trí
ñư c ph c v c a m t PCF k t n i ñ n PDSN m i, MS nh n ñư c yêu c u ñăng ký

19. 11
v i PDSN m i này. ðăng ký này c p nh t các b ng ràng bu c t i HA, vì th t t c
lưu lư ng ti p theo cho MS này s ñ nh tuy n ñ n PDSN m i. Liên k t PPP c a MS
b nh hư ng b i s thay ñ i này trong khi ñ a ch IP không thay ñ i, và tính di
ñ ng v n gi nguyên trong su t ñ i v i ñ i tác c a MS.
Ch ñ IP ñơn gi n ch th c hi n thông qua hai m c di ñ ng ñ u. Còn ch ñ
MIP th c hi n c ba m c trên.
1.1.4 AAA(Authentication, Authorization and Accounting) di ñ ng CDMA2000
Trư c tiên ta xem xét m t s khái ni m trong CDMA2000.
M ng nhà:
• M t thuê bao có tài kho n (k toán) ñư c thi t l p v i m t nhà khai thác vô
tuy n, nhà khai thác s cung c p d ch v tho i và s li u cho ngư i s d ng
và cung c p m ng nhà cho thuê bao di ñ ng.
• Lưu lý l ch và thông tin xác th c ngư i s d ng.
M ng khách:
• Khi ngư i s d ng chuy n m ng vào vùng lãnh th c a nhà khai thác khác
• Nh n thông tin xác th c và lý l ch d ch v t m ng nhà c a MS chuy n
m ng.
Lý l ch d ch v : các tài nguyên vô tuy n ngư i s d ng ñư c quy n s d ng như:
băng thông c c ñ i, m c ưu tiên truy nh p.
Trong CDMA2000 các lý l ch ngư i s d ng ñư c lưu t i HLR m ng nhà và lưu
t m th i t i VLR m ng nhà.
Ki n trúc s li u gói CDMA2000 ñư c mô t trên hình 1.5.

20. 12
Hình 1.5 M ng lõi CDMA2000 ñi n hình cùng v i các h th ng AAA
Khi m t MS yêu c u d ch v s li u, ñ u tiên MS vào trong giai ño n ñăng ký,
nó s b xác th c hai l n: Trên l p v t lý và trên l p liên k t. Xác th c l p v t lý
(truy nh p m ng và thi t b ñ u cu i ngư i s d ng, ch xác th c MS) th c hi n b i
HLR và VLR, và d a trên IMSI (International Mobile Station Identifier) [IS2000]
c a MS. Xác th c l p liên k t (truy nh p m ng s li u gói) th c hi n b i các AAA
server và các client. Quá trình này d a trên s nh n d ng NAI (Network Access
Identifier) [RFC2486] có d ng user@homedomain. Ngoài ra, NAI cho phép phân
phát liên k t an ninh MIP ñ c thù ñ h tr xác th c PDSN/HA trong th i gian ñăng
ký di ñ ng, n ñ nh HA và chuy n giao gi a các PDSN.
Sau khi hoàn thành giai ño n ñăng ký, ngư i s d ng mu n truy nh p ñ n m ng
s li u công c ng hay riêng, AAA m ng s li u s ti n hành xác th c ngư i s d ng
H th ng s li u CDMA2000 ñ m b o hai cơ ch xác th c khi s d ng phương
pháp truy nh p IP ñơn gi n và MIP như ñ nh nghĩa trong [IS835] và [RFC3141].
• ð i v i truy nh p IP ñơn gi n: xác th c d a trên CHAP c a giao th c PPP.
Trong CHAP, PDSN h i (g i challenge) MS b ng m t giá tr ng u nhiên.
MS tr l i (response) b ng m t ch ký MD-5, tên/m t kh u ngư i s d ng.
PDSN chuy n c p challenge/response ñ n AAA server nhà ñ xác th c
ngư i s d ng.

21. DOWNLOAD ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ NỘI DUNG
MÃ TÀI LIỆU: 52430
DOWNLOAD: + Link tải: tailieumau.vn
Hoặc : + ZALO: 0932091562