tìm hiểu về mạng gprs

§å ¸n tèt nghiÖp §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp §å ¸n tèt nghiÖp §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp §å ¸n tèt nghiÖp §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc Lêi më ®Çu 3 Ch¬ng 1: Đồ án tốt nghiệp lời mở đầu Hiện nay trên thế giới mọi mặt của đời sống xã hội đều phát triển, không những về kinh tế, khoa học tự nhiên mà còn rất nhiều lĩnh vực khác. Ngành thông tin liên lạc đợc coi là ngành mũi nhọn cần phải đi trớc một bớc, làm cơ sở cho các ngành khác phát triển. Nhu cầu trao đổi, cập nhật thông tin của con ngời ở mọi nơi mọi lúc ngày càng cao. Thông tin di động ra đời và phát triển đã trở thành một loại hình dịch vụ, phơng tiện thông tin phổ biến, đáp ứng nhu cầu của cuộc sống hiện đại. Các hệ thống thông tin di động đang phát triển rất nhanh cả về qui mô, dung lợng và đặc biệt là các loại hình dịch vụ mới để đáp ứng tốt hơn nhu cầu của ngời sử dụng. ở Việt Nam, mạng di động số thế hệ thứ hai (2G), sử dụng công nghệ GSM, đang đợc phát triển rộng khắp các tỉnh và thành phố. GSM với tốc độ 9,6 kbps chỉ áp dụng đợc các dịch vụ thoại và dịch vụ bản tin ngắn, hạn chế nhiều dịch vụ phi thoại yêu cầu tốc độ cao nh hình ảnh, văn bản và đặc biệt là nhu cầu truy nhập Internet Trong khi trên thế giới, rất nhiều nớc đã tiến lên thế hệ điện thoại di động thứ ba (3G). Thế hệ thứ ba này có tốc độ truyền dẫn cao hơn, cung cấp đợc nhiều loại hình dịch vụ, đáp ứng đợc nhu cầu hiện nay. Việc xây dựng, phát triển mạng điện thoại di động thứ ba ở Việt Nam hiện nay là thực sự cần thiết. Nhng nếu đầu t thẳng lên 3G thì cần lợng vốn bỏ ra rất lớn mà lại lãng phí cơ sở hạ tầng mạng di động sẵn có. Vì vậy, để tiến tới thế hệ thông tin di động thứ ba này cần qua một bớc trung gian gọi là thế hệ thông tin di động 2,5G; đó là dịch vụ thông tin di động vô tuyến chuyển mạch gói GPRS (General Packet Radio Service). Triển khai GPRS cho phép vẫn tận dụng cơ sở mạng GSM sẵn có, đồng thời có thể đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ lớn, từng bớc xây dựng mạng điện thoại thế hệ thứ ba. Đó là lý do tôi chọn đề tài Tìm hiểu về mạng GPRS cho đồ án tốt nghiệp của mình. Hy vọng đồ án này sẽ có thể áp dụng trực tiếp vào việc phát triển mạng điện thoại di động của Việt Nam trong điều kiện hiện tại. Điền Thị Giao Linh K11 - ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Đề tài gồm các nội dung: - Chơng I: Tổng quan hệ thống thông tin di động. - Chơng II: Cấu trúc hệ thống thông tin di động GSM. - Chơng III: Mạng GPRS. - Chơng IV: Các thủ tục trao đổi báo hiệu trong mạng GPRS. Qua thời gian học tập, nghiên cứu; đợc sự hớng dẫn tận tình của các thầy cô giáo trờng Đại học Bách khoa Hà nội. Bản đồ án tốt nghiệp đến nay đã hoàn thành. Do khả năng và thời gian có hạn nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đợc sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để em có thể vững vàng thêm kiến thức khi ra trờng. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện tử Viễn thông, bạn bè đồng nghiệp, đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo Nguyễn Việt Dũng, ngời đã tận tình chỉ bảo hớng dẫn em hoàn thành đồ án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Sinh viên thực hiện Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 TổNG QUAN Về THÔNG TIN DI ĐộNG 1.1. Lịch sử phát triển thông tin di động 1.1.1. Bối cảnh lịch sử Điện thoại di động đã chứng tỏ một trong những thành tựu nổi bật về công nghệ và thơng mại trong những thập niên gần đây. Kể từ khi điện thoại di động ra đời, vị trí của nó trong thị trờng đã phát triển một cách chóng mặt. Từ một thiết bị sơ khai, rồi trở thành một vật dụng cần thiết với nhu cầu sống của con ngời. với đầy những chức năng tiện ích của mình thì thông tin di động đã trở nên gần gũi với con ngời hơn điển hình gần nhất là ở thế kỷ 21 này là đã có rất nhiều khách hàng thuê bao di động nh năm 2000, ở châu Âu có trên 220 triệu thuê bao di động, và trên toàn cầu có khoảng 580 triệu. tại Anh cứ 2 ngời thì có một ngời s dụng máy di động, ỏ Phần Lan số lợng máy di động tính theo đầu ngời đã vợt quá số hộ sử dụng điện thoại cố định. Với sự phát triển nh vũ bão của thông tin di động, số lợng thuê bao tăng mạnh, nhu cầu s dụng băng thông rộng. lần lợt 1G, 2G, 3G, 4G Sự tiến triển của truyền thông di động có thể phân chia ra hai thế hệ phát triển. Hiện nay chúng ta sắp bớc vào thế hệ thứ 3G của những hệ thống thông tin di động. nói chung từ cơ sở 1G là mũi tên chỉ đờng cho các thế hệ sau, và nhìn chung đợc xếp vào mạng quốc gia dựa trên nền tảng tơng tự. Vào những năm 1980, những mạng kiểu đó đã đợc chuyển biến thành loại hình dịch vụ. Nó đợc thiết kế để truyền tải giọng nói. Những hệ thống thế hệ thứ 2G đợc xếp vào loại công nghệ kỹ thuật số. đợc sự ủng hộ của những công ớc quốc tế chung, tạo đà cho khả năng vận hành một chiếc máy điện thoại di động vợt khỏi biên giới một quốc gia. Bên cạnh truyền hình tín hiệu thoại hệ thống này còn có khả năng đáp ứng một số dịch vụ khác với tốc độ truyền dữ liệu thấp. Một số loại hình dịch vụ nh: mobile fax (chuyển phách di động), gửi th dọng nói, short massage service SMS (dịch vụ gửi tin nhắn nhanh) (theo Điền Thị Giao Linh K11 - ĐTVT Đồ án tốt nghiệp [PEE-00]). Cũng trong giai đoạn này những hệ thống mới phục vụ cho những thị hiếu riêng biệt: thờng là những mạng di động cho công cộng, vệ tinh, và mạng cô tuyến cục bộ (W-LAN). Hệ thống của thế hệ thứ 2G đồng nghĩa với việc toàn cầu hóa các hệ thống di động. Trong việc nhận ra tầm quan trọng của Internet và đồng thời là bớc tiến tiếp tới ngỡng cửa của công nghệ 3G, giai đoạn cuối của công nghệ thứ 2 đã cho ra đời những dịch vụ đa phơng tiện di động. Trong một vài năm tới ngời ta hy vọng rằng những ngời sử dụng di động sẽ có xu hớng truy cập vào các dịch vụ đa phơng tiên băng rộng, ví nh những gì đã có ở mạng di động. 1.1.2. Các hệ thống thông tin di động trên thế giới a. Hệ thống thứ nhất 1G Đặc điểm quan trọng của hệ thống thứ nhất là dựa trên nền tảng của công nghệ tơng tự (analog). Có thể kể ra một vài hệ thống đã đợc triển khai ở Mỹ, Châu Âu những năm 70-80 nh: Dịch vụ điện thoại tiên tiến (AMPC), hệ thống di động vùng bắc Âu (NMT), hệ thống truyền thông truy nhập tổng thể. Cuối những năm 70 tại Hoa Kỳ nhóm Bell Labs đã thực hiện hệ thống truyền thông AMPS (theo BEL-79). Hệ thống này mở dịch vụ chào hàng vào năm 1983 bởi công ty AT và T. hệ thống hoạt động trên băng tần 800 MHz, cụ thể 824-849 MHz từ mobile đến BS và 869-894 MHz từ BS đến mobile. Những giải tần này cung cấp đợc 832 kênh. Những kênh này đợc chia đều giũa hai nhà vận hành ở mỗi vùng địa lý khác nhau. Trong 832 kênh này 42 kênh chỉ mang thông tin về hệ thống. hệ thống AMPS tạo một khoảng tách kênh là 30kHz, sử dụng điều chế FM với độ dịch tần lớn nhất cho tín hiệu thoại. Báo hiệu giữa mobile va BS thực hiện với tốc độ 10bit/s sử dụng mã hóa Manchesrer. Các tín hiệu đợc điều chế FSK với tốc độ dịch tần 8kHz. Hệ thống AMPS phân biệt 6 kênh logic một chiều cho truyền dẫn tín hiệu giữa những ngời sử dụng và thông tin báo hiệu. TCH nghịch và TCH thuận đợc dành riêng cho truyền dẫn dữ liệu ngời sử dụng dựa trên cơ sở truyền tay đôi. Thông tin báo hiệu đợc dẫn tới BS trên kênh điều khiển nghịch (RECC) và [...]... gói GPRS Dịch vụ HSCSD truyền số liệu vẫn dựa trên nguyên tắc chuyển mạch kênh của hệ thống GSM hiện nay, chỉ nâng cấp thêm một số phần mềm mới và hoàn toàn không có thay đổi lớn nào về thiết bị phần cứng Dịch vụ GPRS ra đời dựa trên nền mạng GSM nhng cơ chế truyền trong mạng dựa trên nguyên tắc chuyển mạch gói, phù hợp với các ứng dụng trong đó lu lợng truyền đi dới dạng burst 3.1.1 GPRS là gì? GPRS. .. ban truyền thông Châu Âu (ETSI) đa ra GPRS cung cấp một nguyên tắc truyền dần các gói tin trong truyền thông vô tuyến giữa các thiết bị di động của GSM với các mạng chuyển mạch gói khác GPRS đợc triển khai trên nền mạng GSM là mạng chuyển mạch kênh Chuyển mạch gói cắt dữ liệu thành các gói tin rồi truyền độc lập đến ngời sử dụng Bằng cách thêm chức năng GPRS vào mạng PLMN, các thuê bao có thể sử dụng... khác giao tiếp với mạng ngoài MSC làm nhiệm vụ giao tiếp với mạng ngoài đợc gọi là MSC cổng (GMSC), có chức năng tơng tác IWF (InterWorking Function) để thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GMS và các mạng ngoài Phân hệ chuyển mạch giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của ngời sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM MSC thờng... lý mạng NMC NMC đợc đặt tại trung tâm của hệ thống, chịu trách nhiệm cung cấp chức năng quản lý cho toàn bộ mạng - Giám sát các nút trong mạng - Giám sát các trạng thái các bộ phận của mạng - Giám sát trung tâm bảo dỡng và khai thác OMC của các vùng và cung cấp thông tin đến các bộ phận OMC Trung tâm quản lý và khai thác OMC OMC cung cấp chức năng chính để điều khiển và giám sát các bộ phận trong mạng. .. Giao Linh K11 - ĐTVT Đồ án tốt nghiệp 2.3 Mạng báo hiệu 2.3.1 Các giao thức báo hiệu trong hệ thống GSM Mạng thông tin di động GSM sử dụng hệ thống báo hiệu số 7 (báo hiệu kênh chung) để thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi Báo hiệu số 7 là mạng dữ liệu chuyển mạch gói đợc thiết kế để trao đổi báo hiệu Đồ án tốt nghiệp Hình 2.2 Các giao thức báo hiệu trong mạng GSM Điền Thị Giao Linh K11 - ĐTVT... án tốt nghiệp Bộ ghi định vị thờng trú HLR HLR là một cơ sở dữ liệu quan trọng trong mạng có chức năng quản lý thuê bao Một PLMN có thể có một hoặc nhiều HLR phụ thuộc vào lợng thuê bao HLR không có khả năng chuyển mạch nhng có khả năng quản lý hàng ngàn thuê bao Khi mạng có thêm một thuê bao mới, thì các thông tin về thuê bao sẽ đợc đăng ký trong HLR Trung tâm nhận thực AuC AuC kết nối với HLR, cung... mã trải phổ sẽ bị nén về công suất và trở thành tạp âm trắng với mức thấp Đồ án tốt nghiệp Trong quá trình truyền, nhiều loại nhiễu tác động vào tín hiệu nhng nhờ quá trình nén trải phổ tại đầu thu mà những nhiễu này bị biến thành tạp âm với mức thấp Hình 1.4 Nguyên lý hệ thống CDMA 1.4 So sánh về các hệ thống đa truy nhập Bảng sau đây sẽ cho chúng ta cái nhìn khái quát hơn về ba hệ thống FDMA, TDMA... (không liên tục) chiều đi và về và về hớng phát và hớng thu ở các khe thời gian khác nhau Độ rộng băng Băng hẹp, ảnh Độ rộng băng tần Băng rộng, giảm ảnh htần hởng fadinh phụ thuộc vào số khe ởng fadinh băng hẹp, thời gian sử dụng cung cấp kỹ thuật phân tập theo tần số Các kênh sủ Lớn, yêu cầu có các Nhỏ, yêu cầu kênh Pilot dụng cho Nhỏ bit bảo vệ và đồng bộ để cho mục đích dò tìm đồng bộ và báo hiệu Khả... điều khiển quảng bá BCCH (Broadcast Common Control Channel): Kênh phát quảng bá các thông tin chung về ô Các bản tin này gọi là thông tin hệ thống, BCCH chỉ đợc sử dụng cho đờng xuống - Các kênh điều khiển chung CCCH ( Common Control Channel) gồm: Kênh tìm gọi PCH (Paging Channel) sử dụng cho đờng xuống để tìm gọi máy di động Kênh thâm nhập ngẫu nhiên RACH ( Random Access Channel) đợc MS dùng để yêu cầu... xuống để phát quảng bá các bản tin ngắn (SMSCB) cho các tế bào CBCH sử dụng cùng kênh vật lý nh kênh SDCCH Điền Thị Giao Linh K11 - ĐTVT Đồ án tốt nghiệp Chơng 3 mạng GPrs 3.1.Giới thiệu Cùng với dịch vụ thoại truyền thống đợc đa vào khai thác trên mạng GSM đầu những năm 80, trong thời gian từ đó đến nay, các nhà khai thác cũng nh ngời sử dụng đều nhận thấy các dịch vụ chuyển mạch kênh hiện nay trên thực . thứ ba. Đó là lý do tôi chọn đề tài Tìm hiểu về mạng GPRS cho đồ án tốt nghiệp của mình. Hy vọng đồ án này sẽ có thể áp dụng trực tiếp vào việc phát triển mạng điện thoại di động của Việt Nam. mạch gói GPRS (General Packet Radio Service). Triển khai GPRS cho phép vẫn tận dụng cơ sở mạng GSM sẵn có, đồng thời có thể đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ lớn, từng bớc xây dựng mạng điện. Chơng II: Cấu trúc hệ thống thông tin di động GSM. - Chơng III: Mạng GPRS. - Chơng IV: Các thủ tục trao đổi báo hiệu trong mạng GPRS. Qua thời gian học tập, nghiên cứu; đợc sự hớng dẫn tận tình