Thông tin di động gsm 1

Lời nói đầu Trong nhng thập niên gần đây, công nghệ thông tin đà trở thành bớc đột phá cách mạng khoa học kỹ thuật Nó không ngng lớn mạnh chất lợng quy mô toàn cầu Trong phải kể đến thông tin di động, nghành với tiềm phát triển vô rộng lớn đợc coi nh mũi nhọn để tiến vào thời đại Hoà nhập với sóng đại hoá toàn giới, hàng loạt công nghệ tiên tiến nh tổng đài điện tử số, truyền dẫn số PDH SDH cáp quang viba, thông tin di động số GSM Cùng Cùng dịch vụ hỗ trợ đà đợc da vào áp dụng mạng viễn thong Việt Nam Có thể kể đến thành tựu lớn cđa nghµnh khoa häc kü tht níc ta lµ viƯc đa vào sử dụng Hai hệ thống thông tin di ®äng tÕ bµo sè GSM víi hai nhµ cung cÊp VMS Vinaphone Kỹ thuật GSM ngày đợc phát triển hoàn thiện, mạng lới ngày mở rộng, dịch vụ ngày đa dạng Bên cạnh , không đợc tham gia vào việc xây dựng chuẩn, trang thiết bị hoàn toàn hÃng nớc chế tạo, cung cấp lắp đặt Do đội ngũ chuyên gia nớc khong tránh khỏi trở ngại trình điều hành, khai thác phát triển dịch vụ Chính vậy, việc nghiên cứu hệ thống thông tin di động thực cần thiết cấp bách Mục đích đồ án nghiên cứu tổng quan hệ thống thông tin di động GSM bao gồm đặc tính cÊu tróc Nã sÏ gióp cho mäi ngêi cã thĨ hiểu rõ thông tin di động GSM mà nớc sử dụng Xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ vô qáy báu kiến thức t liệu thầy giáo Nguyễn Tài Hng- Bộ môn Kỹ Thuật Thông Tin- Khoa Điện Tử Viễn Thông- Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, ngời đà trực tiếp hớng dẫn bảo vô nhiệt tình trình thực hiên đề tài Xin trân trọng cảm ơn Các thầy, cô môn Kỹ Thuật Thông Tin, Khoa Điện Tử Viễn Thông trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, gia đình toàn thể bạn bè đà tạo điều kiện nghiên cứu giúp đỡ để em hoàn thành đồ án Phụ lục từ viết tắt báo cáo: AGCH ARQ AUC BCC BCCH BCH BER BHCK Acces Grant Chanel Kênh cho phép thâm nhập Automatic Retransmission Yêu cầu phát lại tự động Request Authentication Center Trung tâm nhận thực Base Station Colour Code Mà mầu trạm gốc Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá Broadcast Channel Kênh quảng bá Bit Error Rate Tỷ số bit lỗi Busy Hour Call Attempts Sè thư gäi ë giê cao ®iĨm Thông tin di động gsm i 1.1 lịch sử GSM Thông tin di động Thuật ngữ thông tin di động đà có từ lâu đợc hiểu làcó thể cung cấp cách lu động tín hiệu trình thông tin Thông tin di động thực đợc nhiều dịch vụ di động nh: thoại, truyền số liệu, Fax, nhắn tin Cùng cácTr ớc mạng lới thông tin di động chủ yếu đợc sử dụng lĩnh vực quân sự, ngày đà đuựơc thơng mại hoá đợc đa vào sử dụng rộng rÃi Thông tin di động từ lúc sơ khai với phơng pháp thông tin điểm - điểm đến điện thoại không dây Cùng cácvới loại hình có đặc tính chung phục vụ cho nhu cầu mở rộng mạng cố định qua hệ thống vô tuyến Bớc phát triển hệ thống thông tin di động tạo từ mạng nhỏ có số thuê bao hạn chế đến đ ợc mở rộng phạm vi hoạt động Những năm 80 kỉ 20 hệ thống thông tin di động tế bào đà đợc nghiên cứu ứng dụng khai thác Với hệ thống này, vùng phục vụ thông tin đợc chia thành ô (cell) nhỏ, cell có trạm thu phát (TRX) đảm nhiệm Toµn bé hƯ thèng cã mét hay nhiỊu bé chun mạch điều hành chúng đợc kết nối với thành mạng thống , cho phép gọi đợc chuyển vùng từ cell đến vùng cell khác ,từ nớc đến nớc khác 1.2 Lịch sử GSM Thông tin di động đợc ứng dụng cho nghiệp vụ cảnh sát từ thập kỉ 20 kỉ 20 băng tần 2M Sau chiến thứ hai (1939-1945) xuất thông tin di đọng điẹn thoại dân dụng với kỹ thuật FM băng sóng150M Năm 1948, hệ thống thông tin di động hoàn toàn tự động đời Richmond, Indiana (Mỹ) Từ năm 60 , kênh thông tin di động có dải tần số 30Khz với kỹ thuật FM băng tần 450Mhz xuất đa hiệu xuất sử dụng phổ tần tăng gấp bốn lần so với ci thÕ chiÕn thø hai Quan niƯm vỊ celluer b¾t đầu từ cuối năm 40 kỉ 20 với Bell thay cho mô hình quảng bá M7 có công suất lớn anten đặt cao, cell co diƯn tÝch bÐ cã BTS c«ng st nhá, cell cách đủ xa sử dụng lại tần số Tháng 12/1971 đa hệ thống celluer kỹ thuật tơng tự, dải tần 850M Đầu năm 90 kỉ 20 hệ thông tin di động tế bào đà bao gồm hàng loạt hệ thống n ớc khác Tuy nhiên hệ thống khong thoả mÃn đợc nhu cầu ngày tăng dung lợng Mặt khác tiêu chuẩn hệ thống không tơng thích làm cho chuyển giao không đủ rộng nh mong muốn Những vấn đề đặt cho hệ thống thông tin di động tế bào hệ phải lựa chọn giải pháp kỹ thuật : kỹ thuật t¬ng tù hay kü tht sè Sư dơng kü tht số có u điểm sau: o Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu xuất sử dụng phổ tần cao Mà hoá tín hiệu thoại với tốc độ ngày thấp cho pép ghép nhiều kênh thoại dòng bit tốc độ chuẩn Giảm tỉ lệ tin tức báo hiệu, dành tØ lƯ tin tøc lín h¬n cho ngêi sư dơng áp dụng kỹ thuật mà hoá kênh mà ho¸ ngn cđa kü tht trun dÉn sè  HƯ thèng sè chèng nhiƠu kªnh chung CCI va chèng nhiễu kênh kề ACI hiệu Điều khiển động cho cấp phát kênh liên lạc làm cho việc sử dụng tần số hiệu Có nhiều dịch vụ nh nhận thực, mà hoá kết nối với ISDN Điều khiển truy nhập chuyển giao hoàn hảo Dung l ợng tăng , báo hiệu bật tắt dễ dàng xử lý phơng pháp số Hệ thống thông tin di đọng tế bào hệ thứ hai có ba tiêu chuẩn : GMS, IS 054 (AMPS), JDC Năm 1982 khối CEPT thành lập hiệp hội GSM tiêu chuẩn châu âu Năm 1987 có 13 nhà khai thác châu âu ký kết GSM Moll Năm 1992 mạng GSM bắt đầu vào dịch vụ thơng mại tai đức , nớc không thuộc châu âu ký kết GSM Moll Năm 1994 mạng DSC-1800 đa vào hoạt động Phần Lan Năm 1995 mạng PCS 900 đa vào hoạt động USA ETSI đà dự thảo đặc tính GSM châu Âu SMG : giao diƯn kh«ng gian  SMG : trạm di động SMG : trạm gốc GSM 11-10 ứng dụng cho trạm di động GSM 11-12 øng dơng cho tr¹m gèc  Phase (1991) Các dịch vụ thoại số liƯu nh SMS  Phase (1996)  M· ho¸ thoại bán tốc đợc xác định Các mức công suất thấp để thực Microcell Mở rộng tần số cho E GSM Kết hợp đặc tính với DCS 1800 Chuyển vùng GSM/DCS đa băng tần Phase 2+ (1997 1998) Các dịch vơ chun sè liƯu gãi v« tun GPRS  M· hoá thoại toàn tốc Chuyển mạch số liệu tốc ®é cao bëi ®a khe thêi gian  GSM hệ thống thông tin di động toàn cầu với tiêu chuẩn viễn thông tế bào kỹ thuật toàn châu Âu giải dung lợng Thực chất dung lợng tăng đến lần nhờ việc sử dụng tần số tốt kỹ thuật ô nhỏ , số thuê bao di động tăng lên nhiều Tiêu chuẩn GSM đợc thiết kế để kết hợp với ISDN tơng thích với môi trờng di động Hệ thống thông tin di động GSM bắt đầu phát triển vào năm 1982 nớc Bắc Âu gửi đề nghị đến CEFP (hội nghị quan quản lí viễn thông bu Châu Âu) để quy định nột dịch vụ viễn thông chung Châu Âu tần số 900Mhz Năm 1985 ngời ta định xây dựng hệ thống thông tin di động kỹ thuật số Để phát triển , nghiên cứu nang cao tiêu chuẩn mạng lới dịch vụ thông tin di động GSM , năm 1992 số nớc Châu Âu đà thành lập hiệp hội GSM Moll nhằm trao đổi hợp tác kinh doanh va bảo vệ quyền lợi cho nhà khai thác GSM, DCS toàn giới Hiệp hội đà phôi thai nớc Bắc Âu đa mét kiÕn nghÞ thèng nhÊt mét dÞch vơ viƠn thông chung cho toàn Châu Âu băng tần 900Mhz Cho tới năm 1996, Paris, hoàn thành việc đánh giá định hớng giải pháp nớc khác để tiến tới lựa chọn công nghệ TDMA băng hẹp Tháng 4/1987, 13 nớc châu Âu ®· ký GSM Moll ®Ĩ høa hen lÉn vỊ việc hoàn thiện tiêu kỹ thuật , chung sức mở thị trờng mạnh rộng lớn cho GSM thoả thuận nớc có mạng GSM hoạt động từ 1/7/1991 Tuy nhiên nhiều nguyên nhân cuối năm 1992 có 13 nớc thành viên mạng GSM nớc có nhiều thành viên mạng GSM toàn giới 1.3 Mạng GSM nớc ta Mạng thông tin di động theo tiêu chuẩn GSM lần đợc đa vào sử dụng Việt Nam năm 1993 , từ nhà khai thác VMS (14/3/1993) , đến đà có thêm nhà khai thác thứ hai GPC (26/6/1996) hai không ngừng mở rộng mạng lới nh tăng cờng cung cấp dịch vụ cho khách hàng Cả hai mạng phục vụ cho địa bàn toàn quốc , gồm ba trung tâm chuyển mạch cac thành phần để xử lý gọi Hà Nội, Đà Nẵng Thành Phố Hồ Chí Minh Trong trung tâm mạng liên kÕt víi vµ thùc hiƯn Roaming néi bé nh»m phục vụ thuận tiện cho thuê bao Các dịch vụ đà đa vào phục vụ khách hàng bao gồm: Dịch vụ trả tiền sau: dịch vụ nhà cung cấp thông tin di động cung cấp cho khách hàng Các thuê bao di ®éng cã thỴ sư dơng MS cđa nã ®Ĩ nhËn thực tất gọi nơi mà mạng di dộng phủ sóng (kể nớc ) thuê bao sử dụng tất dịch vụ phụ nhà cung cấp Dịch vụ trả trớc : Khi sử dụng loại hìh dịch vụ MS phải có thẻ SIM (khối giao diện thuê bao) thẻ (card) đà hoà mạng thông tin di động thực nhận tất cc gäi  Chun vïng níc : DÞch vơ giúp thuê bao di động nhận thực gọi 61/61 tỉnh thành phố toàn quốc Hiển thị số thuê bao chủ gọi: Dịch vụ giúp thuê bao di động thấy đợc số điện thoại hình máy di động Cấm hiển thị số thuê bao chủ: Dịch vụ khiến ngời mà thuê bao chủ gọi tới không thấy đợc số thuê bao máy hình máy di động Dịch vụ giữ gọi : Dịch vụ giúp thuê bao di động đặt gọi chế độ chờ gọi tới số máy khác Dịch vụ chờ gọi: Dịch vụ giúp thuê bao di động trả lời điện thoại thứ hai lúc thuê bao di động nãi chun víi ngêi gäi thø nhÊt  DÞch vụ chuyển tiếp gọi: Dịch vụ giúp thuê bao di động chuyển gọi tới số máy khác máy thuê bao di động bận vùng phủ sóng không hoạt động Hộp th thoại : Dịch vụ giúp thuê bao di động giữ đợc liên lạc máy điện thoại thuê bao di động hết pin hay vùng phủ sóng Khi thuê bao di động trả lời điện thoại , ngời gọi nhắn lạivào hộp th thuê bao di động sau thuê bao di động sử dụng điện thoại di động điện thoại để nghe lại tin nhắn đà đợc ghi Dịch vụ truyền Fax: Dịch vụ cho phép thuê bao di động gửi tin Fax cách kết nối trực tiếp máy vi tính máy điện thoại di động Dịch vụ truyền liệu : Dịch vụ cho phép thuê bao di động truyền liệu cách kết nối trực tiếp máy vi tính máy điện thoại di động Dịch vụ nhắn tin ngắn: Dịch vụ giúp thuê bao di động gửi tin nhắn dới dạng chữ viết tình không tiện nói điện thoại, ví dụ nơi ồn , hay không muốn ngời khác biết đợc nội dung trao đổi  DÞch vơ chun vïng qc tÕ: DÞch vơ chun vïng qc tÕ cho phÐp MS thơc hiƯn c¸c cc gọi nhận gọi đến máy điện thoại di động tất níc cã ký tho¶ thn chun vïng qc tÕ víi nhà cung cấp mà không cần thay đổi thẻ SIM số máy điện thoại di động Hiện nhà cung cấp nớc ta đà mở dịch vụ tới 43 nhà khai thác 28 quốc gia vùng lÃnh thổ khác Tính cớc đơn giản: Các gọi thuê bao di động n ớc đợc tính cớc theo quy định nhà khai thác nớc Dịch vụ sau bán hàng: Thiết lập hệ thống cửa hàng đại lý rộng khắp nớc tạo điều kiện cho khách hàng đến giao dịch Ngoài hệ thống cửa hàng đại lý , đội bán hàng trực tiếp thu cớc trực tiếp đợc thành lập nhà khách hàng yêu cầu số gọi đợc thực nh cách quay số nớc sở §èi víi dÞch vơ chun vïng qc tÕ cịng cho phép khách hàng nhận gọi nớc nh Việt Nam Chủ gọi trả cớc đến vị trí đăng ký thuê bao Việt Nam thuê bao phải trả cớc cho phần định tuyến lại gọi Việt Nam Bên cạnh trung tâm dịch vụ khách hàng Việt Nam Hà Nội -Đà Nẵng Thành phố Hồ Chí Minh địa tin cậyđể khách hàng tới đăng ký dịch vụ, đợc hớng dẫn giải đáp tất thắc mắc máy di động dịch vụ sửa chữa bán hàng Nhắn tin quảng bá: Dịch vụ cung cấp miễn phí cho thuê bao Với dịch vụ thuê bao di động nhận đ ợc thông tin hàng ngày (dự bao thời tiết, giá vàng USD, tin thể thao, lịch bay hàng không Việt Nam Cùng các) thông tin đ ợc gửi trực tiếp tới MS dới dạng tin ngắn (dịch vụ đợc thử nghiệm khu vực miền Bắc đợc triển khai thời gian tới ) WAP: Giao thức ứng dụng không dây (mới đợc đa vào thử nghiệm từ 1/5/2001) WAP dịch vụ đợc cung cấp nhằm mục đích đa thông tin từ mạng Internet tới máy điện thoại di động Dịch vụ cho phép thuê bao di động tìm kíêm thông tin hữu ích diện thoại di ®éng nh tØ gi¸ hèi ®o¸i, tin thĨ thao, dù báo thời tiết, trơng trìng giải trí, tin tức thời sự, thông tin thị trờng chứng khoán, lịch bay, kết sổ xố Cùng Đặc biệt thuê bao di động kiểm tra gửi nhËn Emaill tõ