Hệ thống thông tin di động (Phần 3) pot

Bài giảng 3. Mạng di động • Khái niệm • Quá trình phát triển • Cấu trúc chung hệ thống • Hệ thống GSM (TDMA) • Hệ thống GPRS • Hệ thống CDMA Nội dung • Các thiết bị di động liên lạc với nhau thông qua một mạng lưới được thiết lập sẵn • là một mạng vô tuyến bao gồm một số lượng các tế bào vô tuyến (radio cell), gọi tắt là tế bào, được phục vụ bởi một máy phát (transmitter) cố định, được gọi là các trạm gốc (cell site hoặc base station). • Dựa trên công nghệ “long term” radio Mạng di động 1/3 • Đầu thập niên 1980 phát triển một mạng điện thọai di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực tại châu Âu • Năm 1982 được chuẩn hoá bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu Mạng di động 2/3 • Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan. • các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990. • Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia. Mạng di động 3/3 • 1G: – FDMA: NMT (Bắc Âu- 1981), TACS(Anh- 1985), AMPS (Bắc Mỹ - 1978) • 2G: – TDMA: GSM (Châu Âu), PDC(Nhật), D-AMPS (Mỹ) – CDMA: CDMAone (Mỹ, Hàn Quốc) • 3G – W-CDMA, UTMS: từ GSM, GPRS – CDMA 2000: từ CDMA IS-95 Quá trình phát triển • Dựa trên mô hình mạng tế bào (cell) – Các khu vực được chia làm nhiều cell, mỗi cell có một trạm cơ sở. – Các mobile sẽ kết nối với trạm cơ sở ở cell hiện tại. – Các trạm gốc sẽ được kết nối bằng dây với nhau và với thế giới bên ngòai. Công nghệ truyền thông thế hệ thứ 1(1G) • Chỉ có mỗi chức năng nghe – nói • Công nghệ Analog • Ví dụ: – Từ 1981: Nordic Mobile Telecom (NMT) – Từ 1984: Advanced Mobile Phone System (AMPS) Công nghệ truyền thông thế hệ thứ 1(1G) • Công nghệ kỹ thuật số (Digital) • Dịch vụ ngòai chức năng nghe-nói: – SMS (killer app) – Truyền dữ liệu (Chuyển mạch) • Európa: Groupe Speciale Mobile (GSM), • Amerika: CDMA (cdmaOne) • Cuộc gọi GSM đầu tiên: 1 tháng 7 năm 1991. Phần Lan • GSM dùng chuyển mạch kênh theo thời gian Công nghệ truyền thông thế hệ thứ 2(2G) • công nghệ trung gian cho bước phát triển từ 2G (GSM) lên 3G (CDMA) • GPRS: General Packet Radio Service – dựa trên tài nguyên có sẵn chỉ khác dùng chuyển mạch gói – dữ liệu của người dùng được chia thành các gói dũ liệu nhỏ và truyền đi – Tốc độ tối đa: 171.2 kbps – Dùng cho cả 2G và 3G – Tránh lãng phí cơ sở hạ tầng Cải thiện của 2G (2.5G) [...]... Time Division Multiple Access - đa truy nhâp phân chia theo thời gian • CDMA: Code Division Multiple Access - đa truy nhâp phân chia theo mã Băng tần của hệ thống • Mỗi hệ thống thông tin di động được cấp phát một hoặc nhiều băng tần xác định • Trong mỗi băng tần, các kênh vô tuyến của hệ thống sẽ được ấn định • Ví dụ: Băng tần GSM 900 được cấp phát là – UL: 890 MHz – 915 MHz – DL: 935 MHz – 960 MHz Hệ. .. MHz Hệ thống GSM Nội dung • • • • • Cấu trúc hệ thống Phân cấp vùng phục vụ Các giao thức Sử dụng lại tần số Chu trình cuộc gọi và chuyển giao Cấu trúc hệ thống GSM • Mạng thông tin di động mặt đất công cộng PLMN (Public Land Mobile Network) theo chuẩn GSM được chia thành 3 (4) phân hệ chính sau: – Phân hệ chuyển mạch – NSS • Network Switching Subsystem – Phân hệ vô tuyến - RSS = BSS + MS • Radio SubSystem... SubSystem – Phân hệ vận hành và bảo dưỡng – OMS • Operation and Maintenance Subsystem Cấu trúc hệ thống GSM Trạm di động MS - Mobile Station • Trạm di động MS = ME + SIM – ME : Mobile Equipment - thiết bị di động – SIM: Subscriber Indentity Module • Module nhận dạng thuê bao • ME = hardware + software • ME IMEI = Assigned at the factory Trạm di động MS - Mobile Station • SIM: lưu giữ các thông tin nhận... trúc hệ thống Cấu trúc hệ thống • Trong đó: – HLR: Home Location Register: bộ đăng ký định vị thường trú – VLR: Visited Location Register: bộ đăng ký định vị tạm trú – AuC: Authentication Center: Trung tâm nhận (xác) thực – MSC: Mobile Switching Center: Trung tâm chuyển mạch di động Khái niệm tế bào • Cell – tế bào hay ô: là đơn vị cơ sở của mạng, tại đó trạm di động MS tiến hành trao đổi thông tin. .. sóng BTS cũng như là thiết bị di động – EDGE cung cấp cho chúng ta một dung lượng dữ liệu gấp 3 lần GPRS – Đối với một số mạng GSM/GPRS hiện nay, EDGE thực chất chỉ là một sự nâng cấp phần mềm – cho phép truyền tải các dịch vụ di động tiên tiến như tải video, clip nhạc, tin nhắn đa phương tiện hoàn hảo, truy cập interrnet, e-mail di động tốc độ cao Công nghệ truyền thông thế hệ thứ 3(3G) • cho phép truyền... Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý( Logical to physical Ch Mapping ) – Mã hóa/giải mã hóa (Coding/Decoding) – Mật mã hóa/giải mật mã hóa(Ciphering/Deciphering) – Điều chế / giải điều chế (Modulating/ Demodulating) Cấu hình BSS Bộ TRAU (XCDR) • TRAU: Transcoding and Rate Adaption Unit hoặc XCDR : TransCoDeR Phân hệ chuyển mạch NSS ... Những tiêu chuẩn và công nghệ – WiMAX • tiêu chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách lớn • cho phép người dùng có thể duyệt Internet trên máy laptop mà không cần kết nối vật lý bằng cổng Ethernet tới router hoặc switch – IPv6 Đặc điểm chính – Mạng tế bào (Radio cell) – GSM (TDMA) • Vinaphone, Mobiphone, Vietel – FDMA(Frequency Division Mutiple Access) – CDMA(Đa... truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh ) • Tiếp tục nâng cấp tốc độ truyền • Công nghệ xây dựng trên: W-CDMA – Hầu hết các nước: UMTS – Nhật Bản: Foma • Chi phí xây dựng tốn kém • Nhiều kênh khác nhau • UMTS hay 3GSM: sự kết hợp về bản chất công nghệ 3G của UMTS và chuẩn GSM truyền thống Pre-4G • chuẩn tương lai của các thiết bị không dây • cho phép... động MS - Mobile Station • SIM: lưu giữ các thông tin nhận thực thuê bao và mật mã hóa/giải mật mã hóa • Các thông tin lưu giữ trong SIM: – Các số nhận dạng IMSI, TMSI – Khóa nhận thực Ki – Số hiệu nhận dạng vùng định vị LAI: (Location Area ID) – Khóa mật mã Kc – Danh sách các tần số lân cận Phân hệ trạm gốc BSS • BSS: Base Station Subsystem • BSS = TRAU + BSC + BTS – TRAU (XCDR): Bộ chuyển đổi mã và... trạm di động – BTS (BS): Base Tranceiver Station (Base Station) Khái niệm tế bào Khái niệm tế bào • Phương thức phủ sóng: – an ten vô hướng và có hướng – 1 hoặc 3 anten • Độ nhạy thu - Receive Sensitivity: – Mức công suất tối thiểu mà tại đó máy thu vẫn nhận được tín hiệu – Đơn vị: [dBm] – VD: Card mạng WLAN theo chuẩn 802.11 có độ nhạy thu là -96 dBm Các phương thức đa truy nhập • FDMA: Frequency Division . giảng 3. Mạng di động • Khái niệm • Quá trình phát triển • Cấu trúc chung hệ thống • Hệ thống GSM (TDMA) • Hệ thống GPRS • Hệ thống CDMA Nội dung • Các thiết bị di động liên lạc với nhau thông qua. Switching Center: Trung tâm chuyển mạch di động Cấu trúc hệ thống • Cell – tế bào hay ô: là đơn vị cơ sở của mạng, tại đó trạm di động MS tiến hành trao đổi thông tin với mạng qua trạm thu phát gốc. Âu Mạng di động 2/3 • Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan. • các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM