Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Phần I :Tổng quan mạng thông tin di động GSM Chơng Cấu trúc mạng GSM 1.1 Tổng quan mạng GSM Cấu hình mạng GSM : SS VLR ISDN AUC HLR MSC PSPDN EIR CSPD PSTN BSS PLMN BSC OSS BTS Truyền báo Truyền lu lợng MS Hình 1.1 Cấu trúc mạng GSM Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Trong ®ã: SS : Switching System - HƯ thèng chun mạch AUC : Trung tâm nhận thực VLR : Bộ ghi định vị tạm trú HLR : Bộ ghi định vÞ th−êng tró EIR : Equipment Identified Reader - Bé ghi nhận dạng thiết bị MSC : Mobile Switching Central - Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động BSS : Base Station System - HƯ thèng tr¹m gèc BTS : Base Television Station - Đi vô tuyến gốc BSC : Base Station Control - Đi điều khiển trạm gốc MS : Máy di động OSS :Operating and Surveilance System - HƯ thèng khai th¸c vμ gi¸m s¸t OMC : Operating and Maintaining Central - Trung tâm khai thác v bảo dỡng ISDN : Mạng số liên kết đa dịch vụ PSTN : Mạng điện thoại mặt đất công cộng CSPDN : Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch PLMN : Mạng di động mặt đất công cộng MS : Máy di động Hệ thống GSM đợc chia thμnh hƯ thèng chun m¹ch (SS hay NSS) vμ hƯ thống trạm gốc (BSS) Hệ thống đợc thực nh mạng gồm nhiều ô vô tuyến cạnh để đảm bảo ton vùng phủ sóng vùng phục vụ Mỗi ô có trạm vô tuyến gốc (BTS) lm việc tập hợp kênh vô tuyến Các kênh ny khác với kênh đợc sử dụng ô lân cận để tránh nhiễu giao thoa Một điều khiển trạm gốc (BSC) điều khiển nhóm BTS BSC điều khiển chức nh chuyển giao v điều khiển công suất Một trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động (MSC) điều khiển số BSC MSC điều khiển gọi đến v từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN), mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN), mạng di động mặt đất công cộng (PDN) v l mạng riêng mạng có số sở liệu để theo dõi nh : Bộ đăng ký định vị thờng trú (HLR) chứa thông tin thuê bao nh dịch vụ bổ sung, thông số nhận thực v thông tin vị trí MS Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Trung tâm nhận thực (AUC ) đợc nối đến HLR Chức AUC l cung cấp cho HLR thông số nhận thực v khoá mật mà để sử dụng cho bảo mật Bộ ghi định vị tạm trú (VLR) : l sở liệu chứa thông tin tất MS phục vụ vùng MSC Mỗi MSC có VLR Thanh ghi nhận dạng thiết bị (EIR) đợc nối với MSC qua đờng báo hiệu Nó cho phép MSC kiểm tra hợp lệ thiết bị Hệ thống khai thác v hỗ trợ (OSS) đợc nối đến tất thiết bị hệ thống chuyển mạch v nối đến BSC 1.2 Cấu trúc địa lý mạng Mọi mạng điện thoại cần cấu trúc định để định tuyến gọi vo đến tổng cần thiết v cuối đến thuê bao bị gọi Trong mạng di ®éng cÊu tróc nμy rÊt quan träng tÝnh l−u thông thuê bao mạng Về mặt địa lý mạng di động gồm : Vùng mạng Vùng phục vụ Vùng định vị Ô (Cell) Vùng mạng Các đờng truyền mạng GSM/PLMN v mạng PSTN/ISDN khác hay mạng PLMN khác ë møc tỉng ®μi trung kÕ qc gia hay qc tế Trong mạng GSM/PLMN tất gọi kết cuối di động đợc định tuyến đến tổng vô tuyến cổng (GMSC) GMSC lm việc nh tổng trung kế vo cho GSM/PLMN Đây l nơi thực chức hỏi định tuyến gọi cho kết cuối di động GMSC GMSC_PLMN X X ISDN PLMN Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp X PSTN Hình 1.2 Vùng mạng GSM/PLMN : Các đờng truyền mạng khác v mạng Vùng phục vụ : MSC / VLR GSM/PLMN Vïng phơc vơ lμ bé phËn cđa mạng đợc MSC quản lý Để định tuyến gọi đến thuê bao di động, đờng truyền qua mạng nối đến MSC vùng phục vụ MSC nơi thuê bao Vùng phục vụ l phận mạng đợc định nghĩa nh vùng m đạt đến trạm di động nhờ việc trạm MS ny đợc ghi lại ghi tạm trú, Một vùng mạng GSM/PLMN đợc chia thμnh mét hay nhiỊu vïng phơc vơ MSC/VLR Vïng định vị (LA: Location Area) Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR đợc chia thnh số vùng định vị Vùng định vị l phần vùng phục vụ MSC/VLR m ë ®ã mét MS cã thĨ chun ®éng tù m không cần cập nhật thông tin vị trí cho tổng MSC/VLR điều khiển vùng định vị ny Vùng định vị ny l vùng m thông báo tìm gọi đợc phát quảng bá để tìm MS bị gọi Vùng định vị có mét sè « vμ phơ thc vμo mét hay vμi BSC nh−ng nã chØ thuéc mét MSC/VLR HÖ thèng cã thể nhận dạng vùng định vị cách sử dụng nhận dạng vùng định vị LAI (Location Area Identity) Vùng định vị đợc hệ thống sử dụng để tìm thuê bao trạng thái hoạt động Ô (Cell) Vùng định vị đợc chia thnh số ô Ô l vùng bao phủ vô tuyến đợc mạng nhận dạng nhận dạng ô ton cầu (CGI - Cell Global Identity) Trạm di động tự nhận dạng ô cách sử dụng mà nhận dạng trạm gốc (BSIC - Base Station Identity Code) C¸c vïng ë GSM cã mèi quan hƯ chỈt chÏ víi Mèi quan hệ vùng GSM đợc thể hình 1.3 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Vùng phục vụ GSM (tất nớc thnh viên) Vùng phục vụ PLMN (mét hay nhiỊu vïng ë mét n−íc) Vïng phơc vơ MSC (vùng đợc điều khiển MSC) Vùng định vị (Vùng định vị v tìm gọi) Cell (ô) (vùng có trạm gốc riêng) Hình 1.3 Ví dụ phân cấp cấu trúc địa lý mạng di động cellular (GSM) 1.3 HƯ thèng chun m¹ch (SS - Switching Subsystem) Hệ thống chuyển mạch bao gồm chức chuyển mạch GSM nh sở liệu cần thiết cho số liệu thuê bao v quản lý di động thuê bao Chức SS l l quản lý thông tin ng−êi sư dơng m¹ng GSM víi vμ víi m¹ng khác 1.3.1 Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di ®éng (MSC - Mobile Service Switching Centre) ë SS chøc chuyển mạch đợc MSC thực hiện, nhiệm vơ chÝnh cđa MSC lμ ®iỊu phèi viƯc thiÕt lËp gọi đến ngời sử dụng mạng GSM Một mỈt BSC giao tiÕp víi hƯ thèng BSS, mỈt khác giao tiếp với mạng ngoi đợc gọi l MSC cổng Việc giao tiếp với mạng ngoi để đảm bảo thông tin cho ngời sử dụng mạng GSM đòi hỏi cổng thích ứng ( chức tơng tác IWF :Interworking Function ) SS cịng cÇn giao tiÕp víi mạng ngoi để sử dụng khả truyền tải mạng ny cho việc truyền tải số liệu ngời sử dụng báo hiệu phần tử mạng GSM Chẳng hạn SS sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số (CCS 7), mạng ny đảm bảo hoạt động tơng tác phần tử SS nhiều hay mạng GSM MSC th−êng lμ mét tỉng ®μi lín ®iỊu khiĨn vμ quản lý số điều khiển trạm gốc Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp (BSC) Một tổng MSC thích hợp cho vùng đô thị v ngoại ô có dân c vo khoảng triệu (với mật độ thuê bao trung bình ) Để kết nối MSC với số mạng khác cần phải thích ứng đặc điểm truyền dẫn GSM với mạng ny Các thích ứng ny đợc gọi l chức tơng tác IWF ( Interworking Function ) bao gåm mét sè thiÕt bị để thích ứng giao thức truyền dẫn Nó cho phép kết nối với mạng : PSPDN ( Packet Switched Public Data Network : mạng số liệu công cộng chun m¹ch gãi ) hay CSPDN ( Circuit Switched Public Data network : mạng số liệu công cộng chuyển mạch theo mạch) , tồn mạng khác đơn l PSTN hay ISDN IWF đợc thực chức MSC hay thiết bị riêng, trờng hợp hai giao tiếp MSC v IWF đợc để mở 1.3.2 Bộ ghi định vị thờng trú (HLR - Home Location Register) Ngoi MSC, SS bao gồm sở liệu Các thông tin liên quan đến việc cung cấp dịch vụ viễn thông đợc lu giữ HLR không phụ thuộc vo vị trí thời thuê bao HLR chứa thông tin liên quan đến vị trí thời thuê bao Thờng HLR l máy tính đứng riêng khả chuyển mạch nhng có khả quản lý hng trăm ngn thuê bao Một chức HLR l nhận dạng trung tâm nhận thực AUC m nhiệm vụ trung tâm ny l quản lý an ton số liệu thuê bao đợc phép 1.3.3 Bộ ghi định vị tạm trú (VLR - Visitor Location Register) VLR l sở liệu thứ hai mạng GSM Nó đợc nối với hay nhiều MSC v có nhiệm vụ lu giữ tạm thời số liệu thuê bao thuê bao nằm vùng phục vụ MSC tơng ứng v đồng thời lu giữ số liệu vị trí thuê bao nói mức độ xác HLR Mỗi MSC cã mét VLR Ngay MS l−u ®éng vμo mét vïng MSC míi, VLR liªn kÕt víi MSC sÏ yªu cầu số liệu MS ny từ HLR Đồng thời HLR đợc thông báo l MS vùng phơc vơ nμo NÕu sau ®ã MS mn thùc hiƯn gọi, VLR có tất thông tin cần thiết dể thiết lập gọi m không cÇn hái HLR Cã thĨ coi VLR nh− mét HLR phân bố Dữ liệu bổ sung đợc lu giữ HLR gồm : Tình trạng thuê bao (bận, rỗi, không trả lời ) Nhận dạng vùng định vị (LAI) Nhận dạng thuê bao di động tạm thời (TMSI) Số lu động trạm di động (MSRN) Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Các chức VLR thờng đợc liên kết với chức MSC 1.3.4 Tổng di động cỉng (GMSC - Gate MSC) SS cã thĨ chøa nhiỊu MSC, VLR, HLR Để thiết lập gọi đến ngời sử dụng GSM, trớc hết gọi phải đợc định tuyến đến tổng cổng đợc gọi l GMSC m không cần biết thời thuê bao đâu Các tổng cổng có nhiệm vụ lấy thông tin vị trí thuê bao v định tuyến gọi đến tổng quản lý thuê bao thời điểm thời ( MSC tạm trú ) Để vậy, trớc hết tổng cổng phải dựa số danh bạ thuê bao để tìm ®óng HLR cÇn thiÕt vμ hái HLR nμy Tỉng ®μi cổng có giao diện với mạng bên ngoi th«ng qua giao diƯn nμy nã lμm nhiƯm vơ cỉng để kết nối mạng bên ngoi với mạng GSM Ngoi tổng ny có giao diện báo hiƯu sè ( CCS ) ®Ĩ cã thĨ tơng tác với phần tử khác SS Về phơng diện kinh tế tổng cổng đứng riêng m thờng đợc kết hợp với MSC 1.3.5 Trung t©m nhËn thùc (AUC - Authentication Center) Trung tâm nhận thực AUC có chức cung cấp cho HLR thông số nhận thực v khoá mật mà Trung tâm nhận thực liên tục cung cấp ba cho thuê bao Các ba ny đợc coi nh l số liệu liên quan đến thuê bao Một ba (RAND, SRES, hoá mật mà (Kc) ) đợc sử dụng để nhận thực gọi để tránh trờng hợp Card thuê bao (Card thông minh) bị phải có ba (cho thuê bao) HLR để cung cấp ba ny theo yêu cầu cđa MSC/VLR AUC chđ u chøa mét sè c¸c m¸y tính cá nhân gọi l PC - AUC để tạo ba v cung cấp chúng đến HLR PC - AUC đợc coi nh thiết bị vo/ra (I/O) Trong AUC bớc sau đợc thực để tạo ba : Một số ngẫu nhiên đoán đợc (RAND) đợc tạo RAND v Ki đợc sử dụng để tính toán trả lời đợc mËt hiƯu (SRES) vμ kho¸ mËt m· (Kc) b»ng hai thuËt to¸n : o SRES = A3 (RAND , Ki) o Kc = A8 (RAND , Ki) RAND, SRES vμ Kc đợc đa đến HLR nh ba Quá trình nhận thực diễn lần thuê bao truy cập vo mạng hệ thống Quá tr×nh nhËn thùc diƠn nh− sau : 10 Ngun H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp VLR có tất thông tin đợc yêu cầu để thực trình nhận thực (Kc, SRES, RAND) Nếu thông tin ny không sẵn có VLR VLR yêu cầu chúng từ HLR / AUC Bộ ba (Kc, SRES, RAND) đợc lu gi÷ VLR VLR gưi RAND qua MSC vμ BSS tới MS (không đợc mà hoá) MS sử dơng c¸c tht to¸n A3 vμ A8 vμ tham sè Ki đợc lu giữ SIM card MS, với RAND nhận đợc từ VLR, tính toán giá trị SRES v Kc MS gửi SRES không mà hoá tới VLR Trong VLR giá trị SRES đợc so sánh với SRES m nhận đợc từ máy di động Nếu hai giá trị ny l phù hợp nhận thực l thnh công Nếu mà hoá đợc sử dụng, Kc từ ba m đà đợc dự định trớc đợc gửi tới BTS Máy di động tính toán Kc từ RAND vμ Ki (Ki ë SIM) b»ng thuËt to¸n A8 Dùng Kc, thuật toán A5 v số siêu siêu khung mà hoá MS v BSS xảy qua giao diện vô tuyến 1.3.6 Chức tơng tác (IWF - Interworking Function) IWF cung cấp chức để đảm bảo hệ thống GSM giao tiếp với nhiều dạng khác mạng số liệu t nhân v công cộng đợc sử dụng Các đặc điểm IWF gồm : Sự thích hợp tốc độ liệu Sự chuyển đổi giao thức Một số hệ thống yêu cầu nhiều khả IWF hệ thống khác, điều ny phụ thuộc vo mạng m IWF đợc nối tới CCS Phụ thuộc quy định nớc, hÃng khai thác GSM có mạng báo hiệu CCS riêng hay chung Nếu hÃng khai thác có mạng báo hiệu ny riêng điểm chuyển giao b¸o hiƯu ( STP : Signaling Transfer Point ) cã thĨ sÏ lμ mét bé phËn cđa SS vμ cã thể đợc thực điểm nút riêng hay cïng mét MSC tuú thuéc vμo hoμn c¶nh kinh tế Tơng tự nh khai thác GSM có quyền thực mạng riêng để định tuyến gọi GMSC v MSC hay chí định tuyến gọi đến điểm gần trớc sử dụng mạng cố định 11 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Lúc ny tổng giang ( TE :Transit Exchange ) cã thÓ sÏ lμ mét bé phËn mạng GSM v đợc thực nh nút đứng riêng hay kết hợp với MSC 1.4 HƯ thèng tr¹m gèc BSS Cã thĨ nãi BSS lμ hệ thống thiết bị đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến GSM BSS giao diện trực tiếp với trạm di động ( MS ) thông qua giao diện vô tuyến Vì bao gồm thiết bị phát v thu đờng truyền vô tuyến v quản lý chức ny Mặt khác BSS thực giao diện với tổng SS Tóm lại BSS thực đấu nối MS với tổng v nhờ đấu nối ngời sử dụng trạm di động với ngời sử dụng viễn thông khác BSS phải đợc điều khiển v đợc đấu nối với OSS BSS bao gồm hai loại thiết bị : BTS giao diƯn víi MS vμ BSC giao diƯn víi MSC 1.4.1 Trạm thu phát gốc (BTS - Base Transceiver Station) Một BTS bao gồm thiết bị phát thu, anten v xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến Có thể coi BTS l Modem vô tuyến phức tạp có thêm số chức khác Mét bé phËn quan träng cña BTS lμ TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit : khèi chun ®ỉi m· vμ thích ứng tốc độ ) TRAU l thiết bị m trình mà hoá v giải mà tiếng đặc thù riêng cho GSM đợc tiến hnh, thực thích ứng tốc độ trờng hợp trun sè liƯu TRAU lμ mét bé phËn cđa BTS, nhng đặt cách xa BTS v chí nhiều trờng hợp đợc đặt BSC v MSC Các chức BTS l : Biến đổi truyền dẫn (dây dẫn - vô tuyến) Các phép đo vô tuyến Phân tập anten Mật mà Nhẩy tần Truyền dẫn không liên tục Đồng thời gian Giám sát v kiểm tra 12 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Mỗi BTS có tối đa thu phát (TRX - Transceiver) Bộ kết hợp phát cho phép đấu nối 16 TRX anten Có thể đấu nối 32 TRX đến cặp anten thu 1.4.2 BSC BSC cã nhiƯm vơ qu¶n lý tÊt c¶ giao diƯn vô tuyến thông qua lệnh điều khiển từ xa BTS vμ MS C¸c lƯnh nμy chđ u lμ c¸c lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến v quản lý chuyển giao ( Handover ) Một phía BSC đợc nối với BTS phía đợc nối với MSC cđa SS Trong thùc tÕ BSC lμ mét tỉng ®μi nhỏ có khả tính toán đáng kể Vai trò chủ yếu l quản lý kênh giao diƯn v« tun vμ chun giao Mét BSC trung bình quản lý tới vi chục BTS phụ thuộc vo lu lợng BTS ny Giao diện BSC với MSC đợc gọi l giao diện A, giao diện với BTS đợc gọi l giao diện Abis BSC có chức sau : Giám sát trạm vô tuyến gốc Quản lý mạng vô tuyến Điều khiển nối thông đến máy di động Định vị v chuyển giao Quản lý tìm gọi Khai thác v bảo dỡng BSS Quản lý mạng truyền dẫn Chức chuyển đổi máy (gồm ghép kênh lu thông GSM ton tốc độ vo kênh 64 kbit/s) Mà hoá tiếng (giảm tốc ®é bÝt tiÕng xng 13 kbit/s) sÏ ®−ỵc thùc hiƯn BSC Vì đờng PCM truyền đợc nối tiếng 1.5 Trạm di động MS Trạm di động l thiết bị m ngời sử dụng thờng xuyên nhìn thấy hệ thống MS l thiết bị đặt ôtô hay thiết bị xách tay cầm tay Loại thiết bị nhỏ cầm tay l thiết bị trạm di động phổ biến Ngoi việc chứa chức v« tun chung vμ xư lý giao diƯn v« tun, MS phải cung cấp giao diện với ngời sử dơng ( nh− micro, loa, mμn hiĨn thÞ, bμn phÝm để quản lý gọi ) giao diện với số thiết bị khác nh giao diện với máy tính cá nhân, Fax Hiện ngời ta cố gắng sản xuất thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với trạm 13 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp di động Việc lựa chọn thiết bị đầu cuối để mở cho nh sản xuất Ta liệt kê ba chức : Thiết bị đầu cuối thực chức không liên quan đến mạng GSM Kết cuối trạm di động thực chức liên quan đến truyền dÉn ë giao diƯn v« tun − Bé thÝch øng đầu cuối lm việc nh cửa nối thông thiết bị đầu cuối với kết cuối di động Cần sử dụng thích ứng đầu cuối giao diện ngoi trạm di động tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối - modem * Cấu trúc máy di động : Máy di động gồm thiết bị di động ME (Mobile Equipment) v modun nhận dạng thuê bao SIM (Subcriber Identity Module) Modun nhận dạng thuê bao : SIM l modun tháo rút đợc để cắm vo thuê bao muốn sử dụng MS v rút MS ngời lắp đặt MS ban đầu đăng ký thuê bao Có hai phơng án đợc đa : - SIM dạng card IC - SIM dạng cắm 1/ SIM dạng card IC : lμ mét modun ®Ĩ cã mét giao tiÕp với bên ngoi theo tiêu chuẩn ISO card IC SIM cã thĨ lμ mét bé phËn cđa card đa dịch vụ viễn thông di động GSM lμ mét sè c¸c øng dơng 2/ SIM dạng cắm : l modun riêng hon ton đợc tiêu chuẩn hoá hệ thống GSM Nó đợc dự định lắp đặt bán cố định ME Các khai thác mạng GSM l khai thác thiết lập, hoạt động xoá gọi Khi sử dụng ME, SIM đảm bảo chức sau nằm khai thác mạng GSM : Lu giữ thông tin bảo mật liên quan đến thuê bao (nh IMSI) v thực chế nhận thực v tạo khoá mật mà Khai thác PIN ngời sử dụng (nếu cần có PIN) v quản lý Quản lý thông tin liên quan đến thuê bao di động thực khai thác mạng GSM SIM có IMSI SIM phải có khả xử lý số nhận dạng cá nhân (PIN), kể kh«ng bao giê sư dơng nã PIN bao gåm đến chữ số Một PIN ban đầu đợc nạp hoạt động dịch vụ thời điểm đăng ký Sau ngời sử dụng thay ®ỉi PIN cịng nh− ®é dμi PIN t ý Ng−êi sử dụng 14 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp định có sử dụng chức PIN hay không chức SIM-ME đợc gọi l chức cấm PIN Việc cấm ny giữ nguyên ngời sử dụng cho phép lại kiểm tra PIN Nhân viên đợc phép hÃng khai thác chặn chức cấm PIN đăng ký thuê bao, nghĩa l thuê bao bị chặn chức cấm PIN không lựa chọn no khác l sử dụng PIN Nếu sử dụng PIN sai ngời dùng nhận đợc thị Sau đa vo lần sai liên tiếp SIM bị chặn, chí rút SIM hay tắt MS Chặn SIM nghĩa l đặt vo trạng thái cấm khai thác mạng GSM, dùng khoá giải toả chặn cá nhân để giải toả chặn Khoá giải toả chặn cá nhân l số có chữ số Nếu đa chữ số sai vo ngời dùng nhận đợc thị Sau 10 lần liên tiếp đa vo sai, SIM bị chặn rút SIM hay tắt MS Ngoi SIM phải có bé nhí kh«ng mÊt th«ng tin cho mét sè khèi thông tin nh : Số seri : L số đơn trị xác định SIM v chứa thông tin nh sản xuất, hệ điều hnh, số SIM, Trạng thái SIM (chặn hay không chặn) Khoá nhận thực Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI) Khoá mật mà Số trình tự khoá mật mà Nhận dạng thuê bao di động tạm thời (TMSI) Loại điều khiển thâm nhập thuê bao Số nhận dạng cá nhân (PIN) 1.6 Hệ thống khai thác v bảo dỡng OSS OSS thực ba chức sau : Khai thác v bảo dỡng mạng Quản lý thuê bao v tính cớc Quản lý thiết bị di động Dới ta xét tổng quát chức nói 1.6.1 Khai thác v bảo dỡng mạng Khai thác l hoạt động cho phép nh khai thác mạng theo dõi hnh vi mạng nh : tải hệ thống , mức độ chậm, số lợng chuyển giao (handover) hai ô , nhờ nh khai thác giám sát đợc ton 15 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp chất lợng dịch vụ m họ cung cấp cho khách hng v kịp thời xử lý cố Khai thác bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm vấn đề xuất thời điểm thời, để chuẩn bị tăng lu lợng tơng lai, để tăng vùng phủ Việc thay đổi mạng đợc thực "mềm" qua báo hiệu ( Chẳng hạn thay đổi thông số handover để thay đổi biên giới tơng đối hai ô ), thực cứng đòi hỏi can thiệp trờng (chẳng hạn bổ sung thêm dung lợng truyền dẫn hay lắp đặt trạm ) hệ thống viễn thông đại khai thác đợc thực máy tính v đợc tập trung trạm Bảo dỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị v sửa chữa cố v hỏng hóc Nó có số quan hệ với khai thác Các thiết bị mạng viễn thông đại có khả tự phát hiƯn mét sè sù cè hay dù b¸o sù cè thông qua tự kiểm tra Trong nhiều trờng hợp ngời ta dự phòng cho thiết bị để có sù cè cã thĨ thay thÕ b»ng thiÕt bÞ dù phòng Sự thay ny đợc thực tự động, ngoi việc giảm nhẹ cố đợc ngời khai thác thực điều khiển từ xa Bảo dỡng bao gồm hoạt động trờng nhằm thay đổi thiết bị có cố Hệ thống khai thác v bảo dỡng đợc xây dựng nguyên lý TMN ( Telecommunication Management Network : mạng quản lý viễn thông ) Lúc ny mặt hệ thống khai thác v bảo dỡng đợc nối đến phần tử mạng viễn thông ( MSC , BSC , HLR v phần tử mạng khác trừ BTS , thâm nhập đến BTS đợc thực qua BSC ) Mặt khác hệ thống khai thác v bảo dỡng lại đợc nối đến máy tính chủ đóng vai trò giao tiếp ngời máy Theo tiêu chuẩn GSM hệ thống đợc gọi l OMC ( Operation and Mainternance Center : Trung tâm khai thác v bảo dỡng ) 1.6.2 Quản lý thuê bao Bao gồm hoạt động quản lý đăng ký thuê bao Nhiệm vụ l nhập v xoá thuê bao khỏi mạng Đăng ký thuê bao phức tạp , bao gồm nhiều dịch vụ v tính bổ sung Nh khai thác phải thâm nhập vo tất thông số nói Một nhiƯm vơ quan träng kh¸c cđa nhμ khai th¸c lμ tính cớc gọi Cớc phí phải đợc tính v gửi đến thuê bao Quản lý thuê bao mạng GSM liên quan đến HLR v số thiết bị OSS riêng chẳng hạn mạng nối HLR với thiết bị giao tiếp ngời máy trung tâm giao dịch với thuê bao Sim card đóng vai trò nh phận hệ thống quản lý thuê bao 1.6.3 Quản lý thiết bị di động 16 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp Quản lý thiết bị di động đợc đăng ký nhận dạng thiết bị EIR ( Equipment Identity Register ) thùc hiƯn EIR l−u gi÷ tÊt liệu liên quan đến trạm di động MS EIR chứa số liệu phần cứng thiết bị _ l Nhận dạng thiết bị di động quốc tÕ (IMEI) IMEI lμ nhÊt ®èi víi mét thiÕt bị di động (ME) nhng l với thuê bao m sử dụng để thiết lập hay nhận gọi EIR đợc nối với MSC qua đờng báo hiệu.Nó cho phép MSC kiểm tra hợp lệ thiết bị, cách ny cấm MS có dạng không đợc chấp thuận Cơ sở liệu EIR chứa danh sách IMEI đợc tổ chức nh sau : Danh sách trắng : Chứa IMEI m đợc dùng để ấn định trớc hợp lệ thiết bị di ®éng Danh s¸ch ®en : Chøa c¸c IMEI cđa MS m đợc thông báo l bị cắp hay bị từ chối phục vụ số lý khác Danh s¸ch x¸m : Chøa c¸c IMEI cđa MS mμ có vấn đề (TD : phần mềm bị lỗi) Tuy nhiên chúng cha đủ lý xác đáng để đa vo danh sách đen 1.6.4 Trung tâm quản lý mạng (NMC : Network Management Center) : NMC cung cÊp kh¶ phân phối việc quản lý mạng đợc phân vùng hoá theo phân cấp hệ thống GSM hon chỉnh NMC chịu trách nhiệm cho khai thác v bảo dỡng mức mạng NMC nằm đỉnh cấu trúc mạng v cung cấp quản lý mạng ton cầu 1.6.5 Trung tâm khai thác v bảo dỡng (OMC : Operation and Maintenance Center) : OMC cung cÊp mét ®iĨm trung tâm m từ điều khiển v giám sát thực thể khác mạng (nh : trạm sở, chuyển mạch, sở liệu ) nh giám sát chất lợng dịch vụ m đợc m¹ng cung cÊp Cã hai lo¹i OMC lμ : OMC (R) - Operation and Maintenance Center - Radio Part : ®iỊu khiĨn BSS OMC (S) - Operation and Maintenance Center - Switch Part : ®iỊu khiĨn NSS OMC cung cÊp chức sau : - Quản lý, cảnh báo sù kiƯn - Qu¶n lý viƯc thùc hiƯn - Qu¶n lý cấu hình - Quản lý an ton NMC 17 Giao thức Q3 Nguyễn H Dơng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 18 Đồ án tốt nghiệp ... cuối di động GMSC GMSC_PLMN X X ISDN PLMN Ngun Hμ D−¬ng - Lớp ĐTVT4 - Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp X PSTN Hình 1.2 Vùng mạng GSM/ PLMN : Các đờng truyền mạng khác v mạng Vùng phục vô : MSC / VLR GSM/ PLMN... Khoá 41 Đồ án tốt nghiệp di động Việc lựa chọn thiết bị đầu cuối để mở cho nh sản xuất Ta liệt kê ba chức : Thiết bị đầu cuối thực chức không liên quan đến mạng GSM Kết cuối trạm di động thực... giao di? ??n với mạng bên ngoi thông qua giao di? ??n ny lm nhiệm vụ cổng để kết nối mạng bên ngoi với mạng GSM Ngoi tổng ny có giao di? ?n b¸o hiƯu sè ( CCS ) để tơng tác với phần tử khác SS Về phơng di? ??n