Dịch vụ trong mạng gprs

Báo cáo thực tập tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 CHƯƠNG CẤU HÌNH MẠNG GSM 1.1 Giới thiệu chung mạng thông tin di động GSM .2 1.1.1 Vài nét lịch sử mạng GSM .2 1.1.2 Các tiêu kỹ thuật mạng GSM 1.2 Cấu trúc hệ thống GSM 1.2.1 Phân hệ chuyển mạch SS .8 1.2.1.1 Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng MSC 1.2.1.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR 10 1.2.1.3 Bộ ghi định vị tạm trú VLR 10 1.2.1.4 Trung tâm nhận thực AUC 11 1.2.1.5 Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR 11 1.2.2 Phân hệ trạm gốc BSS 12 1.2.2.1 Trạm thu phát gốc BTS 12 1.2.2.2 Bộ điều khiển trạm gốc BSC 13 1.2.2.3 Bộ chuyển đổi mã thích ứng tốc độ TRAU .13 1.2.3 Trạm di động MS 14 1.2.4 Phân hệ khai thác OSS 15 1.2.4.1 Khai thác bảo dưỡng mạng: 15 1.2.4.2 Quản lý thuê bao: 16 1.2.4.3 Quản lý thiết bị di động: 16 1.3 Cấu trúc địa lý mạng 16 1.3.1 Vùng mạng 17 1.3.2 Vùng phục vụ 17 1.3.3 Vùng định vị (LA: Location Area) 17 1.3.4 Ô (Cell) .18 Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG II DỊCH VỤ TRONG MẠNG GPRS 19 Tổng quan mạng GPRS/GSM Network 19 Các kiểu chuyển mạch 21 2.1 Chuyển mạch kênh: 21 2.2 Chuyển mạch gói: 21 2.3 Đặc điểm hệ thống GPRS: .21 Kiến trúc mạng GPRS 21 3.1 TE 23 3.2 GPRS BSS 23 3.3 MSC (Mobile Services Switching Center) .24 3.4 GMSC (Gateway Mobile Services Switching Center) 24 3.5 HLR (Home Location Register) .24 3.6 VLR (Visitor Location Register) 25 3.7 Mạng lõi 25 Mã hoá Kênh Trong GPRS 28 Điều chế số 30 Quản Lý Phiên, Quản Lý Di Động .31 6.1 Các thủ tục attachment detachment 31 6.2 Quản lý phiên: 33 Quản lý vị trí 34 Nguyên tắc quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến đa truy xuất 35 Kênh logic GPRS 36 KẾT LUẬN 39 PHỤ LỤC .40 Các từ viết tắt .40 Tài liệu tham khảo .42 Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khố Báo cáo thực tập tốt nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Hiện sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng vai trị quan trọng khơng thể thiếu được, định nhiều mặt hoạt động xã hội, giúp người nắm bắt nhanh chóng giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật đa dạng phong phú Bằng bước phát triển thần kỳ, thành tựu công nghệ Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông làm thay đổi sống người từng phút , tạo trào lưu "Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông " lĩnh vực kỷ 21 Lĩnh vực Thông Tin Di Động không nằm ngồi trào lưu Cùng với nhiều cơng nghệ khác Thông Tin Di Động không ngừng phát triển đáp ứng nhu cầu thông tin ngày tăng số lượng chất lượng, tạo nhiều thuận lợi thời gian không gian Chắc chắn tương lai Thơng Tin Di Động hồn thiện nhiều để thoả mãn nhu cầu thông tin tự nhiên người Trên sở kiến thức tích luỹ qua năm học tập chuyên ngành Điện Tử – Viễn Thông Viện Đại Học Mở Hà Nội tơi hồn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp Để hoàn thành báo cáo xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Đỗ Đình Hưng tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực tập tốt nghiệp Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG CẤU HÌNH MẠNG GSM 1.1 Giới thiệu chung mạng thông tin di động GSM 1.1.1 Vài nét lịch sử mạng GSM Hệ thống thông tin di động từ lâu ước mơ lớn người, ước mơ trở thành thực kỹ thuật cho phép Sự thực sóng vô tuyến thực từ cuối kỷ 19 Tuy nhiên, việc đưa hệ thống thông tin di động vào phục vụ thực sau chiến tranh giới lần thứ 2, mà công nghệ điện tử cho phép Đó dịch vụ thơng tin đặc biệt, cho phép nối thơng gọi khơng cần dây dẫn Ngay di chuyển, thuê bao di động trao đổi thông tin với Do phát triển ngày cao công nghệ điện tử thông tin, mạng thông tin ngày phổ biến, giá ngày hạ độ tin cậy ngày tăng lên Quá trình phát triển mạng thơng tin trải qua giai đoạn sau: - Giai đoạn thứ nhất: Sau 1946, khả phục vụ nhỏ, chất lượng không cao, giá dắt - Giai đoạn thứ hai: Từ 1970 – 1979, với phát triển thiết bị điện tử tổ hợp cỡ lớn vi xử lý, ta thực hệ thống phức tạp Bởi vùng phủ sóng anten phát máy di động bị hạn chế nên hệ thống chia thành vài trạm nhận cho trạm phát - Giai đoạn thứ ba: Từ1979 -1990, mạng tổ ong tương tự Các trạm thu phát đặt theo ô tổ ong Mạng cho phép sử dụng lại tần số cho phép chuyển giao ô gọi Các mạng điển hình là: + AMPS (Advanced Mobile Phone Service): đưa vào hoạt động Mỹ năm 1979 Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp +NMT ( Nordic Mobile Telephone): hệ thống nước Bắc Âu đưa vào sử dụng vào tháng 12/1981 +TACS ( Total Access Communication System): đưa vào phục vụ Vương quốc Anh năm 1985 Tất mạng dựa mạng truyền điện thoại tương tự điều chế tần số Chúng sử dụng tần số 450 900 Mhz Vùng phủ sóng mức quốc gia phục vụ vài trăm thuê bao Hệ thống lớn Anh TACS đạt triệu thuê bao vào năm 1990 - Giai đoạn thứ tư: Từ đầu năm 1980, sau hệ thống NMT hoạt động thành cơng biểu số hạn chế Một yêu cầu cho dịch vụ di động lớn vượt qua số mong đợi nhà thiết kế hệ thống nên hệ thống không đáp ứng Hai hệ thống khác hoạt động phục vụ cho tất thuê bao châu Âu, nghĩa thiết bị mạng truy nhập vào mạng khác Ba thiết kế mạng lớn phục vụ cho châu Âu khơng nước đáp ứng vốn đầu tư lớn Tất hạn chế dẫn đến nhu cầu phải thiết kế hệ thống loại làm theo kiểu chung để dùng cho nhiều nước Năm 1988, viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu – ETSI (Europe Telecommunication Standard Institute) thành lập nhóm đặc trách di động – GSM (Groupe Special Mobile) GSM cịn có nghĩa hệ thống thơng tin di động tồn cầu (Global System for Mobile Communication) GSM tiêu chuẩn điện thoại di động số toàn châu Âu sử dụng dải tần số 900Mhz Năm 1990, Vương quốc Anh đưa hệ thống DCS (Digital Cellular System) DCS dựa hệ thống GSM với việc sử dụng tần số 1800Mhz Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ viễn thông mới, hệ thống thông tin di động tiến tới hệ thứ ba Ở hệ thứ ba này, hệ thống thông tin di động có xu hồ nhập thành tiêu chuẩn có khả phục vụ tốc độ lên đến 2Mbit/s Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp Ở Việt Nam, hệ thống thông tin di động số GSM đưa vào từ năm 1993, hai công ty VMS GPC khai thác hiệu Trong năm 2004 công ty Vietel cung cấp dịch vụ 1.1.2 Các tiêu kỹ thuật mạng GSM Hệ thống thông tin di động toàn cầu (tiếng Anh: Global System for Mobile Communications; tiếng Pháp: Groupe Spécial Mobile; viết tắt: GSM) công nghệ dùng cho mạng thông tin di động Dịch vụ GSM sử dụng tỷ người 212 quốc gia vùng lãnh thổ Các mạng thơng tin di động GSM cho phép roaming với máy điện thoại di động GSM mạng GSM khác sử dụng nhiều nơi giới GSM chuẩn phổ biến cho điện thoại di động (ĐTDĐ) giới Khả phú sóng rộng khắp nơi chuẩn GSM làm cho trở nên phổ biến giới, cho phép người sử dụng sử dụng ĐTDĐ họ nhiều vùng giới GSM khác với chuẩn tiền thân tín hiệu tốc độ, chất lượng gọi Nó xem hệ thống ĐTDĐ hệ thứ hai (second generation, 2G) GSM chuẩn mở, phát triển 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng phía quan điểm khách hàng, lợi GSM chất lượng gọi tốt hơn, giá thành thấp dịch vụ tin nhắn Thuận lợi nhà điều hành mạng khả triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng GSM cho phép nhà điều hành mạng sẵn sàng dịch vụ khắp nơi, người sử dụng sử dụng điện thoại họ khắp nơi giới GSM mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào máy điện thoại di động kết nối với mạng cách tìm kiếm cell gần Các mạng di động GSM hoạt động băng tần Hầu hết hoạt Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp động băng 900 MHz 1800 MHz Vài nước Châu Mỹ sử dụng băng 850 MHz 1900 MHz băng 900 MHz 1800 MHz nơi bị sử dụng trước.Và có mạng sử dụng tần số 400 MHz hay 450 MHz có Scandinavia sử dụng băng tần khác bị cấp phát cho việc khác Các mạng sử dụng băng tần 900 MHz đường lên (từ thuê bao di động đến trạm truyền dẫn uplink) sử dụng tần số dải 890–915 MHz đường xuống downlink sử dụng tần số dải 935–960 MHz Và chia băng tần thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25 MHz, kênh cách khoảng 200 kHz Khoảng cách song công (đường lên & xuống cho thuê bao) 45 MHz Ở số nước, băng tần chuẩn GSM900 mở rộng thành E-GSM, nhằm đạt dải tần rộng E-GSM dùng 880–915 MHz cho đường lên 925–960 MHz cho đường xuống Như vậy, thêm 50 kênh (đánh số 975 đến 1023 0) so với băng GSM-900 ban đầu E-GSM sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (time division multiplexing), cho phép truyền kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh thoại bán tốc kênh vơ tuyến Có khe thời gian gộp lại gọi khung TDMA Các kênh bán tốc sử dụng khung luân phiên khe thời gian Tốc độ truyền liệu cho kênh 270.833 kbit/s chu kỳ khung 4.615 m Công suất phát máy điện thoại giới hạn tối đa watt băng GSM 850/900 MHz tối đa watt băng GSM 1800/1900 MHz Hệ thống thông tin di động GSM cho phép chuyển vùng tự thuê bao châu Âu, có nghĩa thuê bao thâm nhập sang mạng nước khác di chuyển qua biên giới Trạm di động GSM – MS (GSM Mobile Station) phải có khả trao đổi thơng tin nơi vùng phủ sóng quốc tế Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá 5 Báo cáo thực tập tốt nghiệp  Về khả phục vụ : - Hệ thống thiết kế cho MS dùng tất nước có mạng - Cùng với phục vụ thoại, hệ thống phải cho phép linh hoạt lớn cho loại dịch vụ khác liên quan tới mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN) - Tạo hệ thống phục vụ cho MS tầu viễn dương mạng mở rộng cho dịch vụ di động mặt đất  Về chất lượng phục vụ an toàn bảo mật: - Chất lượng thoại GSM phải có chất lượng hệ thống di động tương tự trước điều kiện vận hành thực tế - Hệ thống có khả mật mã hố thơng tin người dùng mà khơng ảnh hưởng đến hệ thống khơng ảnh hưởng đến thuê bao khác không dùng đến khả  Về sử dụng tần số: - Hệ thống cho phép mức độ cao hiệu dải tần mà phục vụ vùng thành thị nông thôn dịch vụ phát triển - Dải tần số hoạt động 890-915 935-960 Mhz - Hệ thống GSM 900Mhz phải tồn với hệ thống dung 900Mhz trước  Về mạng: - Kế hoạch nhận dạng dựa khuyến nghị CCITT - Kế hoạch đánh số dựa khuyến nghị CCITT - Hệ thống phải cho phép cấu trúc tỷ lệ tính cước khác dùng mạng khác - Trung tâm chuyển mạch ghi định vị phải dùng hệ thống báo hiệu tiêu chuẩn hoá quốc tế Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp - Chức bảo vệ thông tin báo hiệu thông tin điều khiển mạng phải cung cấp hệ thống 1.2 Cấu trúc hệ thống GSM Một hệ thống GSM chia thành nhiều phân hệ sau đây:  Phân hệ chuyển mạch (SS: Switching Subsystem)  Phân hệ trạm gốc (BSS: Base Station Subsystem)  Phân hệ khai thác (OSS: Operation Subsystem)  Trạm di động (MS: Mobile Station) ISDN SS AUC VLR HLR PSPDN EIR MSC OSS BSS CSPDN BSC PSTN BTS PLMN MS Truyền báo Truyền lưu lượng Hình Mơ hình hệ thống GSM Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trong đó: SS : Switching System – Hệ thống chuyển mạch AUC : Trung tâm nhận thực VLR : Bộ ghi định vị tạm HLR : Bộ ghi định vị thường EIR : Equipment Identified Reader – Bộ ghi nhận dang thiết bị MSC : Mobile Switching Central – Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động BSS : Base Station System – Hệ thống trạm gốc BTS : Base Television Station – Đài vô tuyến gốc BSC : Base Station Control – Đài điều khiển trạm gốc MS : Máy di động OSS :Operating and Surveilance System – Hệ thống khai thác giám sát OMC : Operating and Maintaining Central – Trung tâm khai thác bảo dưỡng 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 dất theo mạch 1.2.1 Phân hệ chuyển mạch SS Hệ thống chuyển mạch bao gồm chức chuyển mạch GSM sở liệu cần thiết cho số liệu thuê bao quản lý di động thuê bao Chức SS quản lý thơng tin người sử dụng mạng GSM với với mạng khác Hệ thống chuyển mạch SS bao gồm khối chức sau:  Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (MSC: Mobile Services Switching Center) Đặng Thị Hồng Lan - Lớp CĐ5A- Khoá