Báo cáo hệ phân tán tìm hiểu về mạng di động gsm

Báo cáo Hệ Phân Tán Tìm hiểu mạng di động GSM I Tổng quan mạng di động GSM • GSM (Global System for Mobile Communication) hệ thống thơng tin di động số tồn cầu dải tần 900MHz, 1800MHz 1900MHz tiêu chuẩn viễn thông châu Âu (ETSI) quy định GSM tổ hợp giải pháp bao gồm hệ thống chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói, nút điều khiển vơ tuyến trạm phát gốc với sở liệu (CSDL) mạng, dịch vụ nút quản lý mạng • Hệ thống thơng tin di động GSM sử dụng kết hợp phương pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA (Time-Division Multiple Access) phân chia theo tần số FDMA (Frequency-Division Multiple Access), MS cấp phát cặp tần số khe thời gian để truy nhập vào mạng • Kiến trúc hệ thống GSM Một hệ thống GSM chia thành nhiều hệ thống sau: Phân hệ chuyển mạch NSS (Networking Switch Subsystem) Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem) Trạm di động MS (Mobile Station) Phân hệ bảo dưỡng khai thác OSS (Operation Subsystem) Cấu trúc mạng GSM • MS: Mobile Station • TE: Terminal Equipment • MT: Mobile Terminal • BSS: Base Station Subsystem • BTS: Base Transceiver Station • BSC: Base Station Controller • MSC: Mobile Switching Center • VLR: Visitor Location Register • HLR: Home Location Register • AuC: Authentication Center3 Phân hệ chuyển mạch NSS (Networking Switch Subsystem) • NSS bao gồm chức chuyển mạch CSDL cần thiết cho số liệu thuê bao quản lý di động thuê bao Chức NSS quản lý thông tin người sử dụng mạng với với mạng khác • Phân hệ NSS bao gồm: MSC, VLR, HLR, GMSC, AUC EIR a) Trung tâm chuyển mạch di động (MSC - Mobile Switching Center) b) Bộ đăng kí định vị thường trú (HLR - Home Location Register) c) Bộ đăng kí định vị tạm trú (VLR - Visitor Location Register) d) Tổng đài GMSC (Gateway-MSC) e) Trung tâm nhận thực (AuC - Authentication Center) f) Thanh ghi nhận thực thiết bị (EIR - Equipment Identity Register) Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem) • BSS hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vơ tuyến GSM BSS giao tiếp trực tiếp với trạm di động MS thơng qua giao diện vơ tuyến, bao gồm thiết bị thu/phát đường vơ tuyến quản lý chức Mặt khác BSS thực giao tiếp với tổng đài phân hệ chuyển mạch NSS BSS phải điều khiển, đấu nối với phân hệ vận hành bảo dưỡng OMS • BSS bao gồm hai loại thiết bị là: BTS giao diện với MS BSC giao diện với MSC a) Trạm thu phát gốc (BTS - Base Transceiver Station) b) Trung tâm điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) a) Trạm thu phát gốc (BTS - Base Transceiver Station) • BTS gồm tất thiết bị giao tiếp truyền dẫn vô tuyến cần thiết trạm vô tuyến dù trạm phủ hay nhiều cell • BTS thực chức sau: - Thu phát vô tuyến - Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý - Mã hóa giải mã hóa - Mật mã hóa giải mật mã - Điều chế giải điều chế • Bộ phận quan trọng BTS khối chuyển đổi mã tốc độ TRAU -Transcode/Rate Adapter Unit TRAU thực mã hóa giải mã thoại đặc thù cho TTDĐ số cellular TRAU thực thích ứng tốc độ truyền số liệu b) Trung tâm điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) • BSC khối chức điều khiển, giám sát BTS liên lạc vô tuyến hệ thống BSC điều khiển công suất, quản lý giao diện vô tuyến thông qua lệnh điều khiển BTS MS • Vai trị chủ yếu BSC quản lý kênh vô tuyến quản lý chuyển giao Một BSC quản lý hàng chục BTS tạo thành trạm gốc Một tập hợp trạm gốc gọi phân hệ trạm gốc Giao diện Abis quy định BSC MSC Sau đó, giao diện Abis quy định BSC BTS • BSC ấn định chức sau: - Quản lý mạng vô tuyến - Quản lý trạm vô tuyến gốc BTS - Điều khiển nối thông gọi - Quản lý mạng truyền dẫn Trạm di động MS (Mobile Station) • MS đầu cuối di động, đặt tơ hay xách tay Sự hợp tác mạng thông tin tạo điều kiện để MS chuyển giao phạm vi MS có phận ME đầy đủ phần cứng phần mềm để phối ghép với giao diện vô tuyến quy định sẵn a) ME phần cứng để thuê bao truy nhập mạng Có loại ME: - Trên xe (lắp đặt xe, anten xe) - Xách tay (anten không liền tổ hợp cầm tay) - Cầm tay (anten liền với tổ hợp cầm tay, máy cầm tay nằm gọn lòng bàn tay) ME có số nhận dạng IMEI Nhờ có IMEI mà ME bị không phục vụ b) Module nhận dạng thuê bao SIM (Subscriber Indentity Module) Là card điện tử cắm vào ME để nhận dạng thuê bao loại dịch vụ mà thuê bao đăng ký Nhà cung cấp dịch vụ di động bán SIM cho thuê bao đăng ký Phân hệ bảo dưỡng khai thác OSS (Operation Subsystem) • Hệ thống OSS nối với tất thiết bị hệ thống chuyển mạch nối đến BSC • OSS thực chức chính: - Khai thác bảo dưỡng mạng - Quản lý thuê bao tính cước - Quản lý thiết bị di động II Báo hiệu chuyển giao hệ thống GSM 1) Báo hiệu hệ thống GSM 2) Chuyển giao GSM 10