Mạng gsm

  • Số trang: 69 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 107 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 24000 tài liệu

Mô tả:

Mạng GSM
Lêi nãi ®Çu Sù ph¸t triÓn h¹ tÇng c¬ së lµ yÕu tè quan träng thóc ®Èy nÒn kinh tÕ ph¸t triÓn vµ gãp phÇn n©ng cao ®êi sèng x· héi cña con ngêi, thõa kÕ nh÷ng thµnh tùu cña c¸c nghµnh c«ng nghiÖp ®iÖn tö , b¸n dÉn , quang häc, tin häc vµ c«ng nghÖ th«ng tin .... nÒn c«ng nghiÖp viÔn th«ng trong ®ã cã th«ng tin di ®éng ®· cã nh÷ng bíc tiÕn nhÈy vät kú diÖu ®a x· héi loµi ngêi bíc sang mét kû nguyªn míi : Kû nguyªn th«ng tin . TÊt c¶ chóng ta ®Òu biÕt r»ng, chóng ta ®ang sèng trong mét x· héi th«ng tin mµ trong ®ã chóng ta ph¶i tiÕp nhËn sö dông th«ng tin víi gi¸ trÞ cao vÒ mÆt thêi gian vµ chÊt lîng. Søc c¹nh tranh cña tÊt c¶ c¸c ngµnh c«ng nghiÖp b¾t nguån tõ viÖc t¹o ra c¸c gi¸ trÞ lín h¬n b»ng c¸ch tËn dông c¸c u thÕ ®iÒu kiÖn vµ thêi h¹n. V× vËy th«ng tin liªn l¹c sÏ ®ãng vai trß cèt lâi cho viÖc ph¸t triÓn t¬ng lai cña x· héi th«ng tin nµy, nã còng nh lùc lîng lao ®éng trong n«ng nghiÖp vµ nguån vèn trong c«ng nghiÖp . Ngµnh c«ng nghiÖp th«ng tin liªn l¹c ®îc coi lµ ngµnh c«ng nghiÖp trÝ tuÖ hoÆc lµ ngµnh c«ng nghiÖp cña t¬ng lai, lµ nÒn t¶ng ®Ó t¨ng cêng søc m¹nh cña mét quèc gia còng nh c¹nh tranh trong c«ng nghiÖp. Ngµnh c«ng nghiÖp nµy ph¶i ®îc ph¸t triÓn tríc mét bíc so víi nh÷ng ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c, bëi v× sù ph¸t triÓn cña c¸c ngµnh kh¸c dùa trªn c¬ së th«ng tin liªn l¹c, ngµnh mµ sÏ chØ kh«ng ®¬n gi¶n phôc vô nh mét ph¬ng tiÖn liªn l¹c mµ sÏ ®ãng vai trß nh mét nguån vèn cho x· héi tiÕn bé. Díi sù híng dÉn, quan t©m nhiÖt t×nh cña thÇy gi¸o Ph¹m Minh ViÖt, em ®· hiÓu thªm ®îc nhiÒu ®iÒu vÒ lÜnh vùc th«ng tin liªn l¹c còng nh híng ph¸t triÓn cña hÖ thèng viÔn th«ng t¹i ViÖt Nam. Do khu«n khæ cña bµi viÕt còng nh cßn h¹n chÕ vÒ kiÕn thøc cho nªn kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt còng nh lÇm lÉn, em mong muèn nhËn ®îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp thªm ®Ó hoµn thiÖn h¬n n÷a vÒ kiÕn thøc cña m×nh. Mét lÇn n÷a, em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy ®· gióp ®ì em hoµn thµnh ®ît tèt nghiÖp nµy. Hµ Néi 10-1-2000 Sinh Viªn : Hoµng V¨n Kh«i ___________________________________________________________________________________________________________________________ 1 Néi dung PhÇn I: giíi thiÖu tæng quan m¹ng gsm. Ch¬ng I: LÞch sö dÞch vô th«ng tin di ®éng vµ giíi thiÖu ®Æc tÝnh, tÝnh n¨ng cña m¹ng th«ng tin di ®éng sè GSM. Ch¬ng II: cÊu tróc vµ thµnh phÇn m¹ng gsm. Ch¬g iii: c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt cho giao tiÕp v« tuyÕn. PhÇn II: C¸c chØ tiªu kü thuËt cña m¹ng gsm. Ch¬ng I: cÊu h×nh tr¹m gèc bts. Ch¬ng ii: ph¬ng thøc ho¹t ®éng vµ chØ tiªu kü thuËt cña m¹ng cellular PhÇn III: ___________________________________________________________________________________________________________________________ 2 PhÇn I. Giíi thiÖu tæng quan GSM Ch¬ng I. LÞch sö dÞch vô th«ng tin di ®éng vµ giíi thiÖu ®Æc tÝnh, tÝnh n¨ng cña m¹ng th«ng tin di ®éng sè GSM 1.1. LÞch sö dÞch vô th«ng tin di ®éng: HÖ thèng th«ng tin di ®éng tõ l©u ®· lµ mét khao kh¸t lín lao cña con ngêi. Khao kh¸t nµy chØ cã thÓ trë thµnh hiÖn thùc ngay sau khi kü thuËt th«ng tin b»ng sãng v« tuyÕn ®iÖn ra ®êi vµo thÕ kû thø 19. Tuy nhiªn viÖc ®a hÖ thèng th«ng tin di ®éng vµo phôc vô c«ng céng chØ ®îc thùc hiÖn sau chiÕn tranh thÕ giíi lÇn thø hai. Do sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ ®iÖn tö vµ th«ng tin cïng nhu cÇu ®ßi hái cña con ngêi ngµy cµng t¨ng cao nªn m¹ng th«ng tin di ®éng ngµy cµng ®îc phæ biÕn, ®é tin cËy ngµy cµng t¨ng. Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m¹ng th«ng tin di ®éng nh sau: * ThÕ hÖ thø nhÊt: Sau n¨m 1946. Kh¶ n¨ng phôc vô nhá, chÊt luîng kh«ng cao, gi¸ c¶ ®¾t. * ThÕ hÖ thø hai: Tõ n¨m 1970 ®Õn 1979. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña processor ®· më cöa cho viÖc thùc hiÖn mét hÖ thèng phøc t¹p h¬n. Nhng v× vïng phñ sãng cña Anten ph¸t cña tr¹m di ®éng cßn bÞ h¹n chÕ do ®ã hÖ thèng chia thµnh c¸c tr¹m ph¸t vµ cã thÓ dïng nhiÒu tr¹m thu cho 1 tr¹m ph¸t. * ThÕ hÖ thø ba: Lµ m¹ng tæ ong t¬ng tù (1979-1990). C¸c tr¹m thu ph¸t ®îc ®Æt theo h×nh tæ ong, mçi « lµ 2 cell. M¹ng nµy cho phÐp sö dông l¹i tÇn sè, cho phÐp chuyÓn giao c¸c vïng trong cuéc gäi. C¸c m¹ng ®iÓn h×nh lµ: + AMPS (Advanced Mobile phone service): §a vµo ho¹t ®éng t¹i Mü n¨m 1979. + NMT (Nordic Mobile Telephone System): Lµ hÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng t¬ng tù cña c¸c níc B¾c ¢u (1981). + TACS (Total Access Communication System): nhËn ®îc tõ AMPS ®· ®îc l¾p ®Æt ë Anh n¨m 1985. Ngµy nay hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c níc Ch©u ¢u ®Òu cã 1 hoÆc nhiÒu m¹ng tæ ong. TÊt c¶ nh÷ng hÖ thèng tÕ bµo nµy ®Òu thùc hiÖn viÖc truyÒn ©m t¬ng tù b»ng ®iÒu tÇn. Hä thêng dïng b¨ng tÇn xung quanh tÇn sè 450MHz hoÆc 900MHz, vïng phñ sãng thêng lµ vïng réng víi sè l¬ng thuª bao lªn ®Õn hµng tr¨m ngµn. - ThÕ hÖ thø t: Lµ thÕ hÖ dùa trªn kü thuËt truyÒn dÉn sè. + GSM (Global System for Mobile Communications): §a vµo ho¹t ®éng t¹i Ch©u ¢u tõ n¨m 1992. + DCS (Digital Cellular System): Dùa trªn m¹ng GSM sö dông tÇn sè 1800MHz. + CDMA(Code Division Multi Access): Trong t¬ng lai. B¶ng 1. Giíi thiÖu mét sè m¹ng tæ ong t¬ng tù ®îc vËn hµnh ë ch©u ¢u ___________________________________________________________________________________________________________________________ 4 Níc HÖ thèng B¨ng tÇn Thêi ®iÓm vËn hµnh Sè thuª bao (ngµn thuª Anh TACS 450 1981 bao) 1200 B¾c ¢u NMT NMT 900 1985 1300 Ph¸p Radio 450 1989 90 450-900 1985 300 450 1985 60 900 450 900 450 1990 1985 1987 1985 560 600 180 NMT 900 450 1989 1984 TACS NMT 900 450 1990 1982 60 60 TACS 900 1990 60 Com200 RTMS Italia §øc Thuþ §iÓn TACS C450 NMT Hµ Lan NMT ¸o T©y Nha Ban 130 60 1.2 m¹ng th«ng tin di ®éng GSM: Tõ ®Çu n¨m 1980 sau khi hÖ thèng WMT ®· ®îc ®a vµo ho¹t ®éng mét c¸ch thµnh c«ng th× nã còng biÓu hiÖn mét sè h¹n chÕ: Thø nhÊt: Do yªu cÇu dÞch vô di ®éng qu¸ lín so víi con sè mong ®îi cña c¸c nhµ thiÕt kÕ hÖ thèng, do ®ã hÖ thèng nµy kh«ng ®¸p øng ®îc. Thø hai: C¸c hÖ thèng kh¸c nhau ®ang ho¹t ®éng kh«ng phï hîp víi ngêi dïng trong m¹ng. VÝ dô: Mét ®Çu cuèi trong TACS kh«ng thÓ truy nhËp vµo m¹ng NMT còng nh mét ®Çu cuèi di ®éng NMT còng kh«ng thÓ truy nhËp vµo m¹ng TACS. Thø ba: NÕu thiÕt kÕ mét m¹ng lín cho toµn Ch©u ¢u th× kh«ng mét níc nµo ®¸p øng ®îc v× vèn ®Çu t lín. ___________________________________________________________________________________________________________________________ 5 TÊt c¶ nh÷ng ®iÒu ®ã dÉn ®Õn mét yªu cÇu lµ ph¶i thiÕt kÕ mét hÖ thèng míi ®îc lµm theo kiÓu chung ®Ó cã thÓ ®¸p øng ®îc cho nhiÒu nøoc trªn thÕ giíi. Tríc t×nh h×nh ®ã vµo th¸ng 9/1987 trong Héi nghÞ cña Ch©u ¢u vÒ bu chÝnh viÔn th«ng, 17 quèc gia ®ang sö dông m¹ng ®iÖn tho¹i di ®éng ®· häp héi nghÞ vµ ký vµo biªn b¶n ghi nhí lµm nÒn t¶ng cho m¹ng th«ng tin di ®éng sè toµn Ch©u ¢u. §Õn n¨m 1988 ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng Ch©u ¢u (EuropeanTelecommunication-Standard Institute) ®· thµnh lËp nhãm®Æc tr¸ch vÒ m¹ng th«ng tin di ®éng sè GSM. Nhãm nµy cã nhiÖm vô ®a ra tiªu chuÈn thèng nhÊt cho hÖ thèng th«ng tin di ®éng sè GSM díi h×nh thøc c¸c khuyÕn nghÞ, lÊy c¸c tiªu chuÈn nµy lµm c¬ së cho viÖc x©y dùng m¹ng th«ng tin di ®éng vµ lµm sao cho chóng thèng nhÊt, t¬ng thÝch víi nhau. * VÒ mÆt kü thuËt: Mét sè môc ®Ých cña HÖ thèng s¸ng tá mét trong nh÷ngmôc ®Ých Êy lµ hÖ thèng cÇn cho phÐp chuyÓn vïng tù do víi c¸c thuª bao trong Ch©u ¢u, cã nghÜa lµ thuª bao cña níc nµy cã thÓ th©m nhËp vµo m¹ng cña nøoc kh¸c khi di chuyÓn qua biªn giíi tr¹m GSM-MS (Mobile -Station) ph¶i t¹o cho ngêi dïng gäi hoÆc bÞ gäi ®îc trong vïng phñ sãng quèc tÕ. * C¸c chØ tiªu phôc vô: - HÖ thèng ®îc thiÕt kÕ sao cho MS cã thÓ ®îc dïng trong tÊt c¶ c¸c níc cã m¹ng. - Cïng víi phôc vô tho¹i, hÖ thèng ph¶i cho phÐp sù linh ho¹t lín nhÊt cho c¸c lo¹i dÞch vô kh¸c liªn quan ®Õn m¹ng liªn kÕt sè liÖu ®a dÞch vô ISDN (Intergrated Service Digital Network). - T¹o mét thèng cã thÓ phôc vô cho c¸c MS trªn c¸c tÇu viÔn d¬ng còng nh mét m¹ng më réng cña c¸c dÞch vô di ®éng mÆt ®Êt. * VÒ chÊt lîng phôc vô vµ an toµn b¶o mËt: ___________________________________________________________________________________________________________________________ 6 - ChÊt lîng cña tiÕng tho¹i trong GSM ph¶i Ýt nhÊt cã chÊt lîng nh c¸c hÖ thèng di ®éng t¬ng tù tríc ®ã trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ. - HÖ thèng cã kh¶ n¨ng mËt m· ho¸ th«ng tin ngêi dïng mµ kh«ng ¶nh hëng g× ®Õn hÖ thèng, còng nh kh«ng ¶nh hëng ®Õn thªu bao kh¸c kh«ng dïng ®Õn kh¶ n¨ng nµy. * VÒ sö dông tÇn sè: - HÖ thèng cho phÐp kh¶ n¨ng sö dông d¶i tÇn ®¹t hiÖu qu¶ cao ®Ó cã thÓ phôc vô ë vïng thµnh thÞ lÉn vïng n«ng th«n còng nh c¸c dÞch vô míi ph¸t triÓn. - D¶i tÇn sè ho¹t ®éng: 890-960MHz. - HÖ thèng GSM900 ph¶i cã thÓ cïng tån t¹i víi c¸c hÖ thèng dïng 900MHz tríc ®©y. * VÒ m¹ng: - KÕ ho¹ch nhËn d¹ng dùa trªn khuyÕn nghÞ cña CCITT. KÕ ho¹ch ®¸nh sè còng dùa trªn khuyÕn nghÞ cña CCITT. HÖ thèng ph¶i cho phÐp cÊu tróc vµ tû lÖ tÝnh cíc kh¸c nhau khi dïng trong c¸c m¹ng kh¸c nhau. - Trung t©m chuyÓn m¹ch vµ c¸c thanh ghi dÞch vô ph¶i dïng hÖ thèng b¸o hiÖu ®· ®îc tiªu chuÈn ho¸ quèc tÕ. 1.3 C¸c ®Æc tÝnh vµ phôc vô cña GSM: 1.3.1 C¸c ®Æc tÝnh cña m¹ng th«ng tin di ®éng sè GSM: Tõ c¸c khuyÕn nghÞ cña GSM ta cã thÓ tæng hîp nªn c¸c c¸c ®Æc tÝnh chñ yÕu sau: - Sè lîng lín c¸c dÞch vô vµ tiÖn Ých cho c¸c thuª bao c¶ trong th«ng tin tho¹i vµ sè liÖu. - Sù t¬ng thÝch cña c¸c dÞch vô trong GSM víi c¸c dÞch vô cña m¹ng cã s½n (PSTN-ISDN) bëi c¸c giao diÖn theo tiªu chuÈn chung. ___________________________________________________________________________________________________________________________ 7 - Tù ®éng cËp nhËt vÞ trÝ cho mäi thuª bao di ®éng. - §é linh ho¹t cao nhê sö dông c¸c ®Çu cuèi th«ng tin di ®éng kh¸c nhau nh m¸y x¸ch tay, m¸y cÇm tay, ®Æt trªn « t«. - Sö dông b¨ng tÇn sè 900MHz víi hiÖu qu¶ cao nhê sù kÕt hîp gi÷a TDMA (Time Division Multiple Access) víi FDMA (Frequency Division Multiple Access). - Gi¶i quyÕt sù h¹n chÕ dung lîng nhê viÖc sö dông tÇn sè tèt h¬n. * C¸c dÞch vô ®îc tiªu chuÈn ë GSM: C¸c dÞch vô tho¹i : - ChuyÓn híng c¸c cuéc gäi v« ®iÒu kiÖn. - ChuyÓn híng cuéc gäi khi thuª bao di ®éng kh«ng bËn. - ChuyÓn híng cuéc gäi khi thuª bao di ®éng bËn. - ChuyÓn híng cuéc gäi khi kh«ng ®Õn ®îc MS. - ChuyÓn híng cuéc gäi khi ø nghÏn v« tuyÕn. - CÊm tÊt c¶ c¸c cuéc gäi ra. - CÊm tÊt c¶ c¸c cuéc gäi ra quèc tÕ. - CÊm tÊt c¶ c¸c cuéc gäi ra quèc tÕ trõ c¸c níc PLMN thêng tró. - CÊm tÊt c¶ c¸c cuéc gäi ®Õn. - CÊm tÊt c¶ c¸c cuéc gäi ®Õn khi lu ®éng ë ngoµi níc cã PLMN thêng tró. - Gi÷ cuéc gäi. - §îi gäi. - ChuyÓn tiÕp cuéc gäi. - Hoµn thµnh c¸c cuéc gäi ®Õn c¸c thuª bao bËn. - Nhãm vµ sö dông khÐp kÝn. ___________________________________________________________________________________________________________________________ 8 -DÞch vô ba phÝa. - Th«ng b¸o cíc phÝ. -DÞch vô ®iÖn tho¹i kh«ng tr¶ cíc. - NhËn d¹ng sè chñ gäi. - NhËn d¹ng sè tho¹i ®îc nèi. - NhËn d¹ng cuéc gäi hiÒm thï. - C¸c dÞch vô sè liÖu: - TruyÒn dÉn sè liÖu - DÞch vô b¶n tin ng¾n - DÞch vô hép th tho¹i - Ph¸t qu¶ng b¸ trong cell. 1.4 HÖ thèng tæ ong (GSm cellular system): M¹ng th«ng tin di ®éng lµ m¹ng kh«ng d·y, c¸c thuª bao lµ di ®éng do ®ã cã hai vÊn ®Ò ®îc ®Æt ra lµ: - Qu¶n lý di ®éng (MM: Mobile Management). - Qu¶n lý tiÒm n¨ng v« tuyÕn (RM: Radio Management). ViÖc qu¶n lý di ®éng ®îc tæ chøc theo m¹ng PLMN (Public Land Mobile Network), m¹ng di ®éng c«ng céng mÆt ®Êt. PLMN ®îc coi lµ mét phÇn m¹ng cè ®Þnh ®îc ®Ó ®Þnh tuyÕn cuéc gäi. PLMN ®îc chia thµnh nhiÒu « v« tuyÕn nhá cã b¸n kÝnh tõ 350m cho ®Õn 35km. KÝch thíc trªn dùa vµo ®Þa h×nh vµ lu lîng th«ng tin. Mçi « v« tuyÕn t¬ng øng víi mét tr¹m thu ph¸t c¬ së (BTS: Base Tranceiver Station) tuú theo cÊu t¹o cña anten. Cã hai lo¹i BTS: * BTS Onnidirectional víi anten v« híng, cã bøc x¹ ngoµi kh«ng gian cã gãc ®Þnh híng lµ 3600. ___________________________________________________________________________________________________________________________ 9 * BTS Sector víi 2 hoÆc 3 anten ®Þnh híng 1800 hay 1200, c¸c « v« tuyÕn nµy ®îc s¾p xÕp d¹ng tæ ong (H×nh vÏ 1) v× nã dùa vµo c¸c yÕu tè sau: 2 2 1 1 1 1 3 T C S 3 M 2 2 1 3 H×nh vÏ 1 Trong thùc tÕ, do sù t¨ng trëng lu lîng kh«ng ngõng trong mét cell nµo ®ã ®Õn møc chÊt lîng phôc vô gi¶m sót qu¸ møc ngêi ta ph¶i thùc hiÖn viÖc chia t¸ch cell thµnh c¸c cell nhá h¬n. Víi chóng, ngêi ta dïng c«ng suÊt ph¸t nhá h¬n vµ mÉu sö dông l¹i tÇn sè ®îc sö dông ë tû lÖ xÝch nhá h¬n( h×nh sau minh ho¹ ®iÒu nµy East to wost (50) of motropolitanarea ___________________________________________________________________________________________________________________________ 10 Th«ng thêng c¸c cuéc gäi, cã thÓ kh«ng xong trong mét cell. VËy hÖ thèng th«ng tin di ®éng cellular ph¶i cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn vµ chuyÓn m¹ch ®Ó chuyÓn giao cuéc gäi tõ cell nµy sang cell kh¸c mµ cuéc gäi ®îc chuyÓn giao kh«ng bÞ ¶nh hëng g×. Yªu cÇu nãi trªn lµm cho m¹ng di ®éng cã cÊu tróc kh¸c biÖt víi c¸c m¹ng cè ®Þnh . ___________________________________________________________________________________________________________________________ 11 Ch¬ng II: CÊu tróc vµ thµnh phÇn m¹ng GSM 2.1 CÊu tróc m¹ng GSM: IDN SS AUC PSPDN PSTN VLR PLMN HLR EIR MSC OSS CSPDN BSS BSC BTS MS C¸c kÝ hiÖu : SS: HÖ thèng chuyÓn m¹ch AUC: Trung t©m nhËn thùc VLR: Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró HLR: Bé ghi ®Þnh vÞ thêng tró EIR: Thanh ghi nhËn d¹ng thiÕt bÞ MSC:Trung t©m chuyÓn m¹ch c¸c dÞch vô di ®éng( gäi t¾t lµ tæng ®µi v« tuyÕn) BSS: HÖ thèng tr¹m gèc BTS: Tr¹m thu ph¸t gèc BSC: HÖ thèng ®iÒu khiÓn tr¹m gèc MS: Tr¹m di ®éng OMC: Trung t©m khai th¸c vµ b¶o dìng ISDN: M¹ng liªn kÕt ®a dÞch vô PSPDN: M¹ng chuyÓn m¹ch c«ng céng theo gãi ___________________________________________________________________________________________________________________________ 12 PSTN: M¹ng chuyÓn m¹ch ®iÖn tho¹i c«ng céng PLMN: M¹ng di ®éng c«ng céng mÆt ®Êt . CÊu tróc m¹ng di ®éng sè GMS theo khuyÕn nghÞ cña GMS. M¹ng GMS ®îc chia thµnh hÖ thèng chuyÓn m¹ch (SS) vµ hÖ thèng tr¹m gèc (BSS). Mçi mét hÖ thèng chøa mét sè khèi chøc n¨ng vµ c¸c khèi nµy ®îc thùc hiÖn ë c¸c phÇn cøng kh¸c nhau. 2.2 CÊu tróc m¹ng ®Þa lý : §©y lµ mét yÕu tè quan träng ®èi víi mét m¹ng di ®éng bëi tÝnh lu ®éng cña thuª bao trong m¹ng. 2.2.1. Tæng ®µi v« tuyÕn cæng (GATEWAY-MSC) GMSC lµm viÖc nh mét tæng ®µi trung kÕvµo cho m¹ng GSM/ PLMN. Nã thùc hiÖn chøc n¨ng hái ®Þnh tuyÕn cuéc gäi cho c¸c cuéc gäi kÕt cuèi di ®éng, cho phÐp hÖ thèng ®Þnh tuyÕn c¸c cuéc gäi ®Õn n¬i nhËn cuèi cïng cña chóng lµ c¸c tr¹m di ®éng bÞ gäi. TÊt c¶ c¸c cuéc gäi vµo GSM/PLMN sÏ ®îc ®Þnh tuyÕn ®Õn mét hay nhiÒu GMSC. ISND PTSN X PTSN GMSC X X 2.2.2. Vïng phôc vô MSCNNF: Vïng MSC ®îc mét MSC qu¶n lý. VÒ ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn mét thuª bao di ®éng, ®êng truyÒn qua m¹ng sÏ nèi ®Õn MSC ë vïng phôc vô mµ thuª bao ®ang ë. Vïng phôc vô lµ bé phËn cña m¹ng ®îc ®Þnh nghÜa nh mét vïng mµ ë ®ã cã thÓ ®¹t ®Õn mét tr¹m di ®éng nhê viÖc tr¹m nµy ®îc nghØ l¹i ë mét bé ___________________________________________________________________________________________________________________________ 13 ®Þnh vÞ t¹m tró VLR. ë CME 20 vïng MSC vµ vïng phôc vô bao phñ cïng mét bé phËn cña m¹ng. * Vïng ®Þnh vÞ (Location Area): Mçi vïng phôc vô MSC/VLR chia thµnh nhiÒu vïng ®Þnh vÞ . T¹i ®©y MS cã thÓ tù do di chuyÓn kh«ng cÇn cËp nhËt th«ng tin vÒ vÞ trÝ cho tæng ®µi MSV/VLR ®iÒu khiÓn vïng nµy, khi mét th«ng b¸o t×m gäi sÏ ®îc ph¸t qu¶ng b¸ ®Ó t×m thuª bao di ®éng bÞ gäi. Vïng ®Þnh vÞ cã thÓ cã mét sè « vµ phô thuéc vµo mét hay nhiÒu BSC nhng chØ mét MSC/VLR. Vïng ®îc nhËn d¹ng bëi hÖ thèng LAI (nhËn d¹ng LAI vµ ®ùoc hÖ thèng sö dông t×m mét thuª bao ®ang ë tr¹ng th¸i ho¹t ®éng). * 8 (cell): 8 thuéc vïng ®Þnh vÞ vµ lµ mét vïng bao phñ v« tuyÕn ®îc nhËn d¹ng ë toµn cÇu (CGI). Tr¹m di ®éng tù ®éng nhËn d¹ng mét 8 b»ng c¸ch sö dông nhËn d¹ng tr¹m gèc (BSIC). 2.3. C¸c thµnh phÇn m¹ng GMS: Ngoµi hai hÖ thèng chÝnh SS(Switching System) vµ BSS (Base Station System) cã m¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng PSTN ®îc nèi m¹ng th«ng tin di ®éng mÆt ®Êt c«ng céng PLMN qua SS vµ tr¹m di ®éng MS thuéc thuª bao. 2.3.1. HÖ thèng chuyÓn m¹ch (SS): HÖ thèng chuyÓn m¹ch SS cña CME 20 dùa trªn c¬ së c«ng nghÖ AXE cho phÐp ®¹t møc ®é linh ho¹t cao, gi¸ thµnh h¹ nhê cÊu tróc Mobile AXE. SS cua CME20 hç trî c¸c giao tiÕp øng dông cña tiªu chuÈn GSM. * Khèi chøc n¨ng cña SS: - Trung t©m chuyÓn m¹ch c¸c nghiÖp vô di ®éng cæng (GMSC). - Trung t©m chuyÓn m¹ch c¸c dÞch vô di ®éng (MSC). ___________________________________________________________________________________________________________________________ 14 - Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró (VLR) - Bé ghi ®Þnh vÞ thêng tró (HLR) - Trung t©m nhËn thùc (AMC) - Bé ghi nhËn d¹ng thiÕt bÞ (EIR) * §Æc tÝnh vµ nhiÖm vô cña tõng khèi: - MSC: lµ h¹t nh©n cña m¹ng PLMN, nã cã nhiÖm vô ®Þnh tuyÕn vµ kÕt nèi c¸c phÇn tö cña m¹ng thuª bao di ®éng víi nhau hoÆc víi thuª bao cña m¹ng PSTN vµ ISDN. C¸c sè liÖu liªn quan ®Õn thuª bao di ®éng ®îc cung cÊp tõ HLR, VNR, AUC vµ EIR, tõ ®ã c¸c b¸o hiÖu cÇn thiÕt sÏ ®îc ph¸t ra c¸c giao diÖn ngo¹i vi víi tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn m¹ng (BSS/HLR/AVC/EIR/OMC) vµ nèi víi m¹ng cè ®Þnh PSTN hay ISDN. MSC cßncung cÊp c¸c dÞch vô cña m¹ng cho thuª bao. Nã chøa c¸c d÷ liÖu vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh Hardover. Trong chÕ ®é tho¹i mét bé phËn Echo-Canceller ®îc ®Æt gi÷a MSC vµ PSTN ®Ó triÖt tiÕng väng g©y ra ë c¸c bé biÕn ®æi tõ 2 d©y sang 4 d©y trong PSTN. - HLR: C¬ së d÷ liÖu quan träng nhÊt cña m¹ng di ®éng sè. HLR ®îc sö dông theo dâi MS, lµ n¬i thuª bao mua mét ®¨ng ký tõ mét h·ng khai th¸c GMS mµ HLR thuéc h·ng nµy. HLR chøa th«ng tin vÒ thuª bao nh c¸c dÞch vô bæ xung vµ c¸c th«ng sè nhËn thùc. Nã chøa th«ng tin vÒ vÞ trÝ th«ng tin cña MS trong mét vïng MSC nµo ®ã vµ th«ng tin nµy thay ®æi th× MS di ®éng. MS sÏ göi ®i th«ng tin vÒ vÞ trÝ (qua MSC/VLR) ®Õn HLR cña m×nh nh½m ®¶m b¶o ph¬ng tiÖn thu mét cuéc gäi. Trong HLR cßn thùc hiÖn t¹o mét b¸o hiÖu sè 7 trªn giao diÖn víi MSC. - VLR: Lµ c¬ së d÷ liÖu chøa th«ng tin vÒ tÊt c¶ c¸c MS hiÖn ë vïng phôc vô cña MSC. Mçi MSC cã mét VLR vµ VLR ®îc kÕt hîp trong phÇn cøng cña MSC. VLR cã thÓ coi nh mét HLR ph©n bè. VLR chøa th«ng tin chÝnh x¸c h¬n vÒ vÞ trÝ cña MS ë vïng MSC. Trong trêng hîp MS lu ®éng vµ cïng MSC míi. VLR liªn kÕt víi MSC lÊy sè liÖu vÒ MS nµy tõ HLR vµ th«ng b¸o cho HLR vÞ trÝ cña MS sau ®ã VLR cã thÓ thiÕt lËp cuéc gäi cho MS mµ kh«ng cÇn ®Õn HLR. ___________________________________________________________________________________________________________________________ 15 - AUC: Lµ mét bé phËn trong phÇn cøng cña HLR trong ®ã GSM cã nhiÒu biÖn ph¸p an toµn kh¸c nhau ®Ó tr¸nh viÖc sö dông tr¸i phÐp, cho phÐp b¸m vµ ghi l¹i cuéc gäi ®êng v« tuyÕn. Víi mçi mét m· thuª bao cã mét m· b¶o mËt riªng biÖt nh»m chèng l¹i sù nghe trém, m· nµy ®îc b¶o vÖ chèng mäi x©m nhËp tr¸i phÐp. - EIR: Chøa sè liÖu phÇn cøng cña thiÕt bÞ (MS). EIR ®îc nèi víi MSC qua ®êng b¸o hiÖu, cho phÐp MSC kiÓm tra sù hîp lÖ cña thiÕt bÞ. Nã b¶o vÖ m¹ng PLMN khái sù th©m nhËp cña thuª bao tr¸i phÐp. - OSS: HÖ thèng khai th¸c hç trî ®îc nèi ®Õn tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ë hÖ thèng chuyÓn m¹ch vµ nèi ®Õn BSS. OSS cã c¸c chøc n¨ng sau: + Qu¶n lý hÖ thèng chuyÓn m¹ch, quy ®Þnh c¸c thay ®æi sè tho¹i, ph©n tÝch tuyÕn, c¸c b¨ng ph©n tÝch IMSI,... + Qu¶n lý thuª bao : C¸c lo¹i ®Çu nèi, gi¶i phãng nèi, c¸c nhËn d¹ng ®Þnh vÞ vïng (LAI). + Qu¶n lý TRX: C¸c qui ®Þnh TRX, TRI, c¸c kªnh l«gÝc,... + C¸c chøc n¨ng ®o : Lu lîng c¸c chuyÓn giao thèng kª,... * HÖ thèng tr¹m gèc: ___________________________________________________________________________________________________________________________ 16 - CÊu h×nh hÖ thèng: RBS Tr¹m gèc v« tuyÕn SS Giao tiÕp A BSC AXE 10 Giao tiÕp A RBS 200 RBS 200 RBS 200 BSS chÞu tr¸ch nhiÖm chñ yÕu c¸c chøc n¨ng v« tuyÕn ë hÖ thèng qu¶n lý th«ng tin v« tuyÕn víi c¸c m¸y di ®éng. Nã còng ®iÒu khiÓn viÖc chuyÓn giao c¸c cuéc gäi ®an tiÕn hµnh gi÷a c¸c « ®îc ®iÒu khiÓn bëi BSC nµy. BSS chÞu tr¸ch nhiÖm qu¶n lý tÊt c¶ c¸c tiÒm n¨ng v« tuyÕn cña m¹ng vµ sè liÖu vÒ cÊu h×nh cña «. ë CME 20 BSS cã thÓ thùc hiÖn c¸c hµnh ®éng phï hîp khi x¶y ra c¸c t×nh huèng kh«ng b×nh thêng mÆc dï kh«ng ®¹t tíi OSS. BSS còng ®iÒu khiÓn c¸c møc c«ng suÊt v« tuyÕn ë c¸c tr¹m gèc còng nh tr¹m di ®éng. BSS chøa mét bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC (Base Station Controller) vµ mét hay nhiÒu tr¹m thu ph¸t gèc BTS (Base Tranceiver Station). NÕu kho¶ng c¸ch gi÷a BTS vµ BSC nhá h¬n 10m c¸c kªnh th«ng tin cã thÓ nèi trùc tiÕp (Combine), nÕu lín h¬n th× cã thÓ ph¶i qua mét giao diÖn ABIS (Remote). Mét BSC cã thÓ qu¶n lý nhiÒu BTS theo cÊu h×nh hçn hîp theo kiÓu trªn. 2.4 Chøc n¨ng cña BSC vµ BTS: 2.4.1 Chøc n¨ng cña BTS : Mçi tr¹m BTS phôc vô cho mét « ®Ó cung cÊp ®êng truyÒn v« tuyÕn. BTS ®îc giíi h¹n bëi hai giao diÖn: - Giao diÖn v« tuyÕn (gi÷a BTS vµ MS). ___________________________________________________________________________________________________________________________ 17 - Giao diÖn BTS - MSC, giao diÖn nµy ®îc thùc hiÖn ë c¸c d¹ng: + Giao diÖn Abis khi BTS ®Æt c¸ch xa GSC trªn 10 m (cÊu h×nh ®Æt xa). + Giao diÖn néi bé ®îc gäi lµ giao diÖn tr¹m gèc ( BSI) khi BTS vµ BSC ®Æt c¸ch xa nhau díi 10m ( cÊu h×nh kÕt hîp vµ khi kh«ng cÇn giao diÖn Abis v× lý do kh¸c nhau). BTS ®¶m b¶o: + §êng nèi v« tuyÕn víi MS. + PhÇn b¨ng c¬ së cña líp thu ph¸t 1 vµ 2. PhÇn nµy sö lý giao thøc th©m nhËp ®êng truyÒn ë kªnh D (LAPD: Link Access Procotol on D channel ) gi÷a BTS vµ BSC vµ giao thøc th©m nhËp ®êng truyÒn ë kªnh D di ®éng (LAPDm Link Acces Procotol on D mobile) gi÷a BTS vµ MS. LAPDm cã thÓ ®îc sö dông ®ång thêi cho b¶n tin ng¾n. + C¸c chøc n¨ng khai th¸c vµ b¶o dìng riªng cïng víi chøc n¨ng qu¶n lý c¸c tiÒm n¨ng v« tuyÕn. * C¸c tÝnh n¨ng cña mét tr¹m BTS: - §é nh¹y m¸y thu: lín h¬n hoÆc b»ng -140 dBm. - Bï trõ trÔ ®a tia: S¬ ®å c©n b»ng cho phÐp bï trõ trÔ ®a tia ®Õn 20 µs. - Nh¶y tÇn:cho phÐp sö dông thªm bé thu ph¸t ®Ó phôc vô cho nh¶y tÇn. - Anten: BTS cã thÓ ®Êu nèi ®Õn mét anten ph¸t vµ mét hoÆc hai anten thu ( trêng hîp ph©n tËp kh«ng gian). Anten cã thÓ v« híng ë mÆt ph¼ng ngang (Omnidirectiontal) hay ®Þnh híng h×nh qu¹t 1200 (Sectorial Anten ). - C«ng suÊt ph¸t: C«ng suÊt ph¸t tríc khi ghÐp chung vµo anten lµ 26W hay 69W (hay 30W). Cã thÓ ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¸t tõng nÊc 2dB. * Chøc n¨ng chung cña BSC: BSC thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng qu¶n lý tiÒm n¨ng v« tuyÕn. C¸c chøc ¨ng chÝnh cña BSC lµ: ___________________________________________________________________________________________________________________________ 18 - ThiÕt lËp vµ gi¶i phãng c¸c tiÒm n¨ng v« tuyÕn theo nhu cÇu cña MS vµ MSC. - ChuyÓn giao MS. - §iÒu khiÓn c«ng suÊt BTS vµ MS cã thÓ thùc hiÖn bëi BTS ho¨ch bëi BSC. Nhµ khai th¸c cã thÓ tõ trung t©m khai th¸c vµ b¶o dìng (OMC) n¹p phÇn mÒm míi vµ d÷ liÖu xuèng BSC , thùc mét sè chøc n¨ng khai th¸c vµ b¶o dìng: hiÓn thi cÊu h×nh BSC. BSC còng cã thÓ thu nhËp c¸c sè liÖu ®o tõ BTS, BIE, lu gi÷ chóng trong bé nhí vµ cung cÊp OMC theo yªu cÇu. Gioa diÖn gi÷a BSC vµ OMC ®îc thùc hiÖn b»ng c¸c ®êng truyÒn X.25. BSC còng cã giao diÖn ngêi m¸y ®Êu nèi t¹i chç thiÕt bÞ m¸y tÝnh ®Çu cuèi. Giao diÖn A gi÷a BSC vµ MSC sö dông b¸o hiÖu kªnh chung sè 7, cßn giao diÖn Abis gi÷a BSC vµ BTS sö dông LAPD. §êng truyÒn vËt lý nèi gi÷a BSC víi BTS vµ MSC lµ c¸c ®êng 2M G 703, ë mét sè hÖ thèng khi TRAU ®Æt ë MSC. Gi÷a MSC vµ BTS c¸c m¸y ghÐp kªnh phô ®îc sö dông ®Ó tiÕt kiÖm ®êng truyÒn. ë c¸c hÖ thèng cã TRAU ®Æt t¹i BSC th× c¸c kªnh lu lîng ®Õn MSC ®· lµ 64 Kbis/s. ___________________________________________________________________________________________________________________________ 19 Ch¬ng iii. C¸c gi¶i ph¸p kü thuËt cho giao tiÕp v« tuyÕn 3.1 V« tuyÕn sè tæng qu¸t: ë ch¬ng nµy ®Ò cËp ®Õn viÖc sö dông thiÕt bÞ v« tuyÕn ®Ó truyÒn th«ng tin gi÷a tr¹m di ®éng vµ m¹ng PLMN GMS mµ kh«ng dïng ®Õn ®©y trong m¹ng tæ ong mµ nã ¶nh hëng ®Õn c¸c tÝn hiÖu thu. Mét sè v¸n ®Ò quan träng khi quy ho¹ch tÇn sè lµ sù h¹n chÕ bëi ®¹i lîng nhiÔu cña hÖ thèng tæ ong. 3.1.1. Suy hao ®êng truyÒn vµ pha ®inh: Suy hao ®êng truyÒn lµ qu¸ tr×nh mµ ë ®ã tÝn hiÖu thu yÕu dÇn ®o kho¶ng c¸ch gi÷a tr¹m di ®éng vµ tr¹m gèc t¨ng mµ kh«ng cã mÆt c¶n gi÷a. Ls ≈ d2.f2 Ls (dB) = 33,4 (dB) + 20logF(MHz) + 20log(km) Tx vµ Rx: Víi kh«ng gian tù do , suy hao ®êng truyÒn ®îc tÝnh: d: lµ kho¶ng c¸ch gi÷a anten ph¸t Tx vµ thu Rx. f: tÇn sè ph¸t (C«ng thøc trªn chØ ®óng víi c¸c hÖ thèng v« tuyÕn di ®éng gÇn BS.) M«i trêng sö dông cña MS cña thêng cã chøong ng¹i vËt g©y hiÖu øng che tèi lµm gi¶m cêng ®é che tÝn hiÖu. Khi di ®éng cïng víi ®µi di ®éng cêng ®é tÝn hiÖu gi¶m , t¨ng dï gi÷a TX vµ RX cã hay kh«ng cã chíng ng¹i. HiÖu øng nµy gäi lµ pha ®inh chuÈn l«gÝc. Thêi gian gi÷a 2 chç trïng pha ®inh kho¶ng vµ kho¶ng vµ g©y ra víi MS lÊp trªn xe vµ chuyÓn ®éng. MS ___________________________________________________________________________________________________________________________ 20
- Xem thêm -