Luận văn tốt nghiệp 71 Phân tích : Chứa các chức năng để phân tích các số IMSI , phân tích chỉ ra số thoại là trong nước hay quốc tế . Chức năng này cũng sử dụng IMSI làm tham khảo để chỉ ra một bản ghi số liệu về thuê bao tương ứng mổi khi cần thâm nhập đến bản tin này . Quản lý : Quản lý điều khiển các chức năng được khởi đầu bằng lệnh hệ thống như đọc tả về các sai số IMSI , BSC ,Cell , số lưu lượng . 2.1.2. Hệ thống con tính cước ( TCH ) _Đây là một hệ thống con được dùng để tính cước các thuê bao di động . Cuộc gọi được tính cước theo phương pháp lập phiếu nghiã là dữ liệu về mọi cuộc gọi như số thoại chủ gọi , số thoại bò gọi , ngày tháng , thời gian gọi , độ dài cuộc gọi …,được ghi lại và được lưu giữ bằng băng từ hoặc đóa từ . Hình 2.4.Tính cước bằng lập phiếu _Một khối chức năng có tên là CDR ( ghi dữ liệu tính cước ) thu thập thông tin về mổi cuộc gọi cần tính cước . Khi kết thúc một cuộc gọi khối chức năng TT ( Toll Ticketing ) sẽ lập lại khuôn dạng thông tin và sử dụng hệ thống vào ra để lưu giữ thông tin này vào điã hay băng từ . Sau đó thông tin này chuyển đến một máy tính thông thường để làm hóa đơn cho thuê bao . 2.1.3. Hệ thống con điều khiển lưu lượng ( TCS) : Các chức năng con của hệ thống này như sau : _Thiết lập giám sát và xoá cuộc gọi _Chọn các tuyến ra _Phân tích các chỉ số vào Manegtic Disk Administrative centre Information About car Magnetic tape CD T CHS FMS Data link Computer Bills . Luận văn tốt nghiệp 72 Result Route Routing case Case charging case , etc . CL : Call Supervision Giám sát cuộc gọi COF : Coordination of Flash services Kết hợp các dòch vụ nhanh DA : Digit Analysis Phân tích chữ số RE : Route Analysis Chức năng thanh ghi SC : Subseriber Categories Các thể loại thuê bao SFCA : Semi Permanent Connections Nối thông bán cố đònh Hình 2.5.Một số chức năng của TCS _Chức năng bộ ghi(RE) : Khối này lưu giữ các chỉ sốvà điều khiển thiết lập cuộc gọi _Giám sát cuộc gọi (CL) : Khối này giám sát cuộc gọi đang tiến hành và xóa chúng _Phân tích chữ số (DA) : Khối này chứa các bản tin để phân tích chữ số phân tích này được RE ra lệnh . _Phân tích tuyến (RA) : Chứa các bản để chọn các tuyến ra được RE ra lệnh _Các thể loại thuê bao ( SC) : Khối này chức các số ảo ở MSC/VLR. _Kết hợp các nghiệp vụ nhanh (COF) : Khối này đảm nhiệm các chức năng của RE và CL khi nhiều hơn hai thuê bao tham gia vào cùng một cuộc nối thông tiếng nói . _Các nối thông bán cố đònh (SECA) : Khối này cho phép thiết lập các nối thông bán cố đònh qua chuyển mạch nhóm . CL COF SECA SC RE DA RA Digits Digits . Luận văn tốt nghiệp 73 2.1.4. Hệ thống con chuyển mạch nhóm : _Chuyển mạch nhóm là một chuyển mạch dạng TST . Các module chuyển mạch thời gian (TSM) gồm các bộ nhớ đệm và các module chuyển mạch không gian SPM gồm các ma trận các điểm nối chéo . _Khả năng của mỗi chuyển mạch thời gian cho phép 512 đường vào , và lớn nhất 32 chuyển mạch thời gian nối đến một chuyển mạch không gian (SPM) . PCM: pulse code modulation; SPM: Space switch module; TSM: Time switch module Hình 2.7. Bộ chuyển mạch nhóm hoàn chỉnh _Để đảm bảo tin cậy toàn bộ , mạng , chuyển mạch được dự phòng ở hai tấm làm việc đồng bộ với nhau .Hệ thống chuyển mạch nhóm chủ yếu chòu trách TSM 0 ETC TSM 1 TSM 31 SPM : : Hình 2.6.Bộ chuyển mạch nhóm hoàn chỉnh SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM TSM0 TSM31 TSM127 SPM 0 0 SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SP M SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM TSM0 TSM31 TSM127 SPM 0 0 0 0 0 0 31 SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM TSM0 TSM31 TSM127 SPM 31 SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM M SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM SPM TSM0 TSM31 TSM127 SPM 31 31 31 127 127 32 63 64 95 96 127 PCM System 16384 Multiple positions 65536 Multiple positions . Luận văn tốt nghiệp 74 nhiệm chọn, nối thông, giải toả tiếng thoại hay các trường tín hiệu qua chuyển mạch nhóm. _Có thể nói 32 TSM đến một SPM để đảm bảo dung lượng 32 x 512 = 16 384 đầu vào. _Ta có thể nối nhiều SPM để tạo nên một ma trận lớn như hình vẽ ở dưới , theo hình vẽ chuyển mạch cho ta tổng dung lượng chuyển mạch là : 128 x 52 = 65 536 đầu vào ( 64 kbit/s). 2.1.5. Hệ thống con khai thác và bảo dưỡng . Các chức năng khai thác và bảo dưỡng chung cho các hệ thống con khác nhau ở hệ thống con chuyển mạch ATP được chọn để tạo nên một hệ thống con kí hiệu là OMS . Các chức năng OMS là bảo dưỡng các mạch trung kế bao gồm các chức năng sau : _Giám sát chặn -Giám sát chiếm dụng _Giám sát nhiễu. Các chức năng khác là các cuộc gọi được kiểm tra dưới sự điều khiển của lệnh thông qua TCON hay kiểm tra báo hiệu đường truyền thông qua CANS Ngoài ra OMS cũng chòu trách nhiệm đảm bảo bộ xử lý không quá tải . Các chức năng khai khác và bảo dưỡng liên quan đến một hệ thống con riêng ( chẳng hạn GSS hay MST ) được cài đặt ở hệ thống con tương ứng này Hình 2.8. Phần cứng ở OMS 2.1.6. Hệ thống con báo hiệu trung kế (TSS) _Hệ thống con này điều khiển báo hiệu và giám sát nối thông đến các tổng đài khác. Theo báo hiệu số 7 CCITT, TSS có thể chỉ cung cấp 1 kênh báo hiệu (khe thời gian) hay tín hiệu được điều khiển bởi CCS. _ETC (mạch đầu cuối tổng đài ) bảo đảm giao tiếp phần cứng giữa chuyển mạch nhóm và một trung kế (hệ thống PCM). Châu Âu hệ thống PCM 32 kênh được sử dụng trong đó kênh 0 dùng để đồng bộ và mang thông tin cảnh báo GSS CANS TCON PCD OMS . Luận văn tốt nghiệp 75 _AST ( đầu cuối nghiệp vụ thông báo ) là một phương tiện thuê bao sử dụng các thông báo đã được ghi lại để thông báo cho các thuê bao đang gọi vì sao không đạt được các số đã quay … các thông báo được ghi lại bằng lời và các tone được lưu giữ ở dạng số . Hình 2.9. Hệ thống con báo hiệu và trung kế 3.OMC HLR/AUC : 3.1 .Tổng quát : _Mỗi hãng khai thác có một cơ sở dữ liệu trung tâm được gọi là bộ ghi đònh vò thường trú (HLR) để lưu giư õcác đăng ký thuê bao : thông tin về số máy thuê bao … HLR mang thông tin về tất cả các thuê bao thưởng trú . Đây là các thuê bao đã đăng ký đến một hãng khai thác GSM nhất đònh . _HLR mang thông tin về thuê bao do các hãng khai thác đưa vào : các số liên quan đến thuê bao ( IMSI và MSISDN ) và thể loại thuê bao IMSI và MSISDN. _HLR cũng mang thông tin được gọi là số liệu động về một thuê bao thường trú như : vò trí hiện thời của thuê bao , các dòch vụ bổ sung . Kiểu thông tin này luôn luôn được cập nhật , vì thuê bao này lưu động và hoạt động /hủy bỏ các dòch vụ bổ sung như chuyển hướng cuộc gọi khi không có trả lời . _Trung tâm nhận thực AUC liên tục cung cấp các bộ ba cho từng thuê bao . Các bộ ba này cũng được coi như là số liệu liên quan đến thuê bao . Một bộ ba : RAND , SRES , khóa mật mã được sử dụng để nhận thực một cuộc gọi để tránh trường hợp card thuê bao bò mất . Ít nhất phải luôn có bộ ba mới ( trong một thuê bao ) ở HLR để luôn luôn có thể cung cấp bộ ba này theo yêu cầu của MSC/VLR . 3.2. Cấu trúc hệ thống : Có thể chia HLR/AUC thành 3 hệ thống con sau : +Trung tâm nhận thực AUC +Hệ thống báo hiệu ghi đònh vò thường trú +Hệ thống báo hiệu kênh chung AST SS PCM - System ETC ETC 31 0 31 0 PCM - System AST Announcement service terminal : Đầu cuối nghiệp vụ thông báo ETC Exchange : Mạch đầu cuối tổng đài GS Group switch : Hệ thống con chuyển mạch nhóm . Luận văn tốt nghiệp 76 _Trung tâm nhận thực Nhận thực nhận dạng thuê bao IMSI là sự khẳng đònh của phần trạm gốc của hệ thống rằng nhận dạng thuê bao IMSI do máy di động gởi đến ở qúa trình nhận dạng trên đường vô tuyến chính là nhận dạng được đăng ký . Khi đăng ký thuê bao khóa nhận thực thuê bao kj cùng với IMSI được dành cho thuê bao .Kj sẽ lưu giữ ở trung tâm nhận thực và được sử dụng để cung cấp bộ ba cho hệ thống .Cũng kj như vậy được lưu ở SIM . Ở AUC các bước sau đây được thực hiện để tạo ra một bộ ba : Một số ngẫu nhiên ( RAND ) được tạo ra RAND và kj được sử dụng để tính toán trả lời được mật hiệu (SRES) và khóa mật mã Kc bằng hai thuật toán RAND , SRES và Kc cùng được đưa đến HLR như một bộ ba . Đối với mỗi thuê bao các bộ ba sẽ được tự động lưu giữ ở HLR và theo yêu cầu được đưa đến MSC/VLR sau cho MSC/VLR có ít nhất một bộ ba chưa sử dụng cho tất cả các thuê bao tạm trú của mình . IMSI: International Mobile Subcriber Identity K c : Ciphering key K I : Subcriber Authentication key SRES:Signed Respone; RAND: Random number Hình 2.10. Cung cấp bộ ba _Hệ thống con ghi đònh vò thường trú.( HRS) HRS được thực hiện ở phần mềm trung tâm gồm 4 phần: Cơ sở dữ liệu :Chứa số thuê bao (vò trí, thể loại, các dòch vụ bổ sung, trạng thái … và các bộ ba liên quan đến thuê bao được AUC cung cấp . Quản lý : Có trách nhiệm là cho các lệnh của các khai khác viên có thể hiểu được bằng phần mềm. Nó cũng chòu trách nhiệm in số liệu ra. Phân tích : Phần này chòu trách nhiệm cho phép thâm nhập đến số liệu của thuê bao dùng để chỉ ra số liệu của thuê bao tương ứng. Database: IMSI and Authentication IMSI 1 IMSI 2 K i K i K c SRES RAND Algorithm For Ciphering A3 Genertion frandom numbers Algorithm For Ciphering A8 RAN K i SRES RAND Result Result Tri ples dilivered triplet AUC Authent ication Centre . Luận văn tốt nghiệp 77 Phần ứng dụng di động (MAP): Phần này thu và gởi các thông báo (qua đường báo hiệu, CCS và TCAP). MAP sử dụng báo hiệu số 7 CCITT để truyền thông tin và các giao tiếp TCAP ở cấu trúc số 7 CCITT. _Hệ thống con báo hiệu kênh chung . Hệ thống con này chứa các chức năng cho báo hiệu , đònh tuyến , giám sát và hiệu chỉnh các thông báo được gởi đi theo số 7 CCITT . Hình 2.12 . Các đầu cuối báo hiệu số 7 CCITT Các đầu cuối báo hiệu (ST) cho báo hiệu số 7 CCITT được nối đến chuyển mạch nhóm qua thiết bò PCD – D ( mã hóa xung số ). Vì các đầu cuối báo hiệu là thiết bò số nên thiết bò PCD – D không có chức năng cho tuyến thoại nên chỉ phục vụ như là một thiết bò để thích ứng với chuyển mạch nhóm đến một kênh nhất đònh ở ETC. Via C7 MAP 64 kbit/s(signalling links) Hình.2.11. HLR, cấu trúc hệ thống HRL AUC T C A P C C S GMSK VLR AUC Administrtion Analysis Database MAP Via IOGII Micro Vax - - - - - - - - HRS PC GS ETC PCD - D ST ST ETC Mạch đầu cuối tổng đài GS Chuyển mạch nhóm PCD-D Thiết bò mã hóa xung số ST Đầu cuối báo hiệu cho CCITT số 7 31 Signaling chanel 64 kbit/s 64 kbit/s . Luận văn tốt nghiệp 78 CHƯƠNG III CÁC SỰ CỐ THƯỜNG XẢY RA TRÊN MẠNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC I. CẤU TRÚC CƠ SỞ CỦA MẠNG DI ĐỘNG, CÁC SỰ CỐ XẢY RA VÀ CÁCH PHÁT HIỆN SỰ CỐ. Hình 3.1 _Theo ta biết một BSC quản lý được đến 40 BTS gắn vào nó. Mỗi BTS liên lạc với BSC bằng một luồng tín hiệu số 2Mb/s.Đường truyền dẫn từ BTS đến BSC có thể qua nhiều giai đoạn .Ví dụ đường truyền từ BTS Long Khánh về BSC Đồng Nai Long Khánh Biên Hòa Long Khánh Biên Hòa Tp. Hồ Chí Minh Hình 3.2 _Đầu tiên tín hiệu 2Mbit/s từ BTS Long Khánh được đưa đến trạm VTN của trung tâm viễn thông liên tỉnh . Luồng 2Mbit/s này được VTN đưa lên kênh truyền dẫn và đưa đến VTN Biên Hòa.Tại VTN Biên Hòa luồng tín hiệu này được tách ra và đưa đến BSC Đồng Nai . BTS BSC MS VTN VTN 2 Mbit/s 2 Mbit/s 3 BTS BTS BTS OMC BSC MSC 1 2 . Luận văn tốt nghiệp 79 _Để phát hiện ra sự cố BTS Long Khánh và phân tích sự cố của BTS thì có nhiều sự cố khác nhau có thể xảy ra: a) Tất cả các máy di động ở đòa bàn trung tâm Long Khánh bò mất sóng (không liên lạc được ). b) Chỉ có các máy di động thuộc một hướng nào đó bò mất sóng (không liên lạc được). c) Các máy di động đều bắt sóng từ trạm BTS nhưng không thực hiện được cuộc gọi cũng như không nhận được các cuộc gọi. d) Khi tất cả các trạm BTS gắn vào các BSC đều mất liên lạc thì ta biết được BSC đó đã xảy ra sự cố nghiêm trọng hoặc đường truyền giữa BSC và MSC bò mất hoặc bò lỗi bit nghiêm trọng hoặc xảy ra tại MSC. Biên Hòa Tp.Hồ Chí Minh Hà Nội Cáp Quang Biên Hòa Tp.Hồ Chí Minh Hình 3.3 _Do OMC giám sát toàn bộ sự hoạt động của toàn hệ thống mạng nên khi có bất cứ sự cố nào xảy ra trên BTS hoặc BSC hoặc MSC thì OMC sẽ phát hiện kòp thời và báo cho các đơn vò quản lý trực tiếp các thiết bò này để cùng kết hợp xử lý. II. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH XỬ LÝ SỰ CỐ KHI XẢY RA TRÊN MẠNG 1. Tất cả các máy di động ở đòa bàn trung tâm Long Khánh bò mất sóng ( không liên lạc được) Vídụ tại BTS Long Khánh BSC VTN MS C OMC 2Mbit/s 2Mbit/s 622 Mbit/s . Luận văn tốt nghiệp 80 Long Khánh Biên Hòa 2Mbit/s 2Mbit/s Long Khánh Biên Hòa Tp. HCM Hà Nội Hình 3.4 _Trường hợp tất cả các máy di động đang hoạt động thuộc BTS Long Khánh bò mất liên lạc lúc này trên máy di động không bắt được sóng của trạm phát BTS. _OMC sẽ phát hiện sự cố và thông báo ngay cho bộ phận quản lý thiết bò BTS và nếu sự cố do mất đường truyền giữa BTS và BSC thì OMC cũng thông báo cho biết để cùng phối hợp giải quyết sự cố. _Khi sự mất đường truyền xảy ra thì nhân viên tại BTS Long Khánh, VTN Long Khánh,VTN Biên Hòa, BSC Biên Hòa cùng phối hợp kiểm tra để phát hiện ra mất đường truyền ở đoạn nào trên tuyến từ BTS Long Khánh về BSC Biên Hòa. Để kiểm tra đường truyền giữa hai điểm A và B, do đường 2Mbit/s gồm hai sợi một thu và một phát. Hình 3.5 A B 2Mbit/s a b Thiết bò A Thiết bò B VTN VTN BTS BSC M OMC . . nghiệp 71 Phân tích : Chứa các chức năng để phân tích các số IMSI , phân tích chỉ ra số thoại là trong nước hay quốc tế . Chức năng này cũng sử dụng IMSI làm tham khảo để chỉ ra một. tiến hành và xóa chúng _Phân tích chữ số (DA) : Khối này chứa các bản tin để phân tích chữ số phân tích này được RE ra lệnh . _Phân tích tuyến (RA) : Chứa các bản để chọn các tuyến ra được RE. dilivered triplet AUC Authent ication Centre . Luận văn tốt nghiệp 77 Phần ứng dụng di động (MAP): Phần này thu và gởi các thông báo (qua đường báo hiệu, CCS và TCAP). MAP sử dụng