Thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trong mạng GSM

Thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trong mạng GSM

LỜI NÓI ĐẦU

Chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên thông tin cùng với sự phát triển vũbão của xã hội định hướng thông tin , các dịch vụ thông tin thoại , thông tin sốliệu truyền dẫn hình ảnh , thông tin di động v.v ngày càng trở nên đa dạng vàphong phú

Sự phát triển của công nghệ thông tin bao gồm cả truyền dẫn , cáp quang kỹ thuật số , kỹ thuật thông tin mật độ lớn , kỹ thuật bán dẫn đã được phát triển Sự phát triển của kỹ thuật thông tin là yếu tố quan trọng thúc đẩy nền kinh tế phát triển và góp phần nâng cao đời sống của con người cùng với những thành tựu củacác ngành điện tử tin học

Cho đến ngày nay công nghiệp viễn thông trên thế giới đã có những bước tiếnnhảy vọt kỳ diệu đã đưa nhân loại sang một kỷ nguyên mới đó là kỷ nguyênthông tin và ở Việt Nam trong những năm gần đây chúng ta cũng thấy điều đó rấtrõ ràng

Tuy chỉ là một nước đang phát triển nhưng lĩnh vực thông tin được chính phủvà các ngành rất quan tâm và chú trọng để hoà nhập với mạng thông tin toàncầu Kỹ thuật cơ bản cần thiết kế để xây dựng các mạng thông tin có tính nănghoạt động tốt là kỹ thuật số , bán dẫn mật độ cao và kỹ thuật xử lý tín hiệu số Với khoảng thời gian tìm hiểu có hạn , vì vậy em chỉ tìm hiểu sơ bộ quá trìnhchuyển mạch trong tổng đài Nó là một phần trong quá trình phát triển mạngthông tin để làm nền tảng cho việc làm đồ án tốt nghiệp Vì vậy còn nhiều điềuthiếu sót mong thầy cô chỉ bảo thêm.

Trong đồ án tốt nghiệp này em giới thiệu các phần cơ bản của hệ thống thông

tin di động và em đi sâu nghiên cứu Thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trong

mạng GSM bản báo cáo gồm 2 phần :

Phần I: Tổng quan về thông tin di động

Phần II: Hệ thống báo hiệu số 7 trong mạng GSM

Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Đặng khánh Hoà đã giúp đỡ hướng dẫnchỉ bảo em trong quá trình hoàn thành đồ án

Với thời gian có hạn, nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót nhấtđịnh, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo cũng của các bạn sinhviên

Em xin chân thành cám ơn /

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K61

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

PHẦN I

TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG TẾ BÀO

1 Sự phát triển của các dịch vụ tế bào (Tổ ong- Cellular)

Năm 1946, hệ thống điện thoại di động thương mại đầu tiên đã được đưavào hoạt động ở thành phố Saint Louis- Hoa Kỳ, sử dụng băng tần 150 MHz vớikhoảng cách kênh là 60 KHz và số lượng kênh bị hạn chế chỉ tới 3 Tuy nhiêndịch vụ này vừa chỉ mới bắt đầu thì những nhược điểm cố hữu của nó đã bộc lộ.Tất nhiên nhược điểm chính là do những nguyên nhân về can nhiễu cùng kênhnên đòi hỏi phải phân cách về mặt vật lý quá lớn.

Năm 1947, phòng thí nghiệm điện thoại Bell bắt đầu bắt tay vào khảo sátmột khái niệm tái sử dụng tần số nhờ sử dụng các tế bào nhỏ (cell) với các máydi động công suất thấp Các tế bào này có thể liên kết với nhau nhờ sử dụng mộtmáy tính, cho phép thuê bao có thể di động trong khi số lượng thuê bao cùng mộtlúc gia tăng đáng kể mà hệ thống vẫn có thể phục vụ được Tuy nhiên, thực tếcác nước khác đã đưa mạng tế bào hoạt động như một dịch vụ thương mại trướccả Hoa Kỳ Cụ thể, dịch vụ mạng tế bào thương mại đầu tiên được bắt đầu ở

Nhật Bản vào năm 1979 Và rất nhanh sau đó nó được phát triển ở nhiều khác

trên thế giới.

Mặc dù các dịch vụ mạng tế bào phát triển rất mạnh, nhưng không hề cókhả năng tương hợp giữa các dịch vụ trên phạm vi toàn cầu Hệ thống ở Hoa Kỳdựa trên thiết kế ban đầu của AT&T và Motorola, được gọi là AMPS

(Advanced Mobile Phone Service- dịch vụ điện thoại di động tiên tiến) AMPSđược sử dụng ở khoảng 70 nước khác trên thế giới và nó là tiêu chuẩn được sửdụng rộng rãi nhất hiện nay Ngoài ra phải kể đến một số các tiêu chuẩn thôngdụng khác là: NMT (Nordic Mobile Telephone- điện thoại di động Bắc Âu),TACS (Total Access Communications Service- dịch vụ truyền thông hoàn toàntruy nhập) và hệ thống GSM (Global System for Mobile- hệ thống di động toàncầu) Hệ thống NMT ban đầu đã được thiết kế cho các mạng tương đối nhỏ gồm20.000- 30.000 thuê bao và cung cấp 180 kênh, mỗi kênh sử dụng dải thông 25hoặc 30 KHz trong dải tần 450 MHz Một thế hệ sau này của NMT cung cấpdung lượng lớn hơn ở dải tần 900 MHz, nó có khả năng cung cấp 1.000 kênh,mỗi kênh sử dụng dải thông 25 KHz hoặc 2.000 kênh, mỗi kênh có dải thông12,5KHz Và hiện tại có khoảng 30 nước đã sử dụng hệ thống NMT Hệ thống TACSđược sử dụng ở Châu Âu, Anh Quốc và khoảng vài chục nước khác Một dạngchuyển hoá của TACS được sử dụng ở Nhật Bản gọi là JTACS, cung cấp 1.320kênh, mỗi kênh chiếm dải thông 25 KHz Còn sự ra đời của GSM có thể nói là

do các nước khác nhau ở Châu Âu sử dụng các tiêu chuẩn mạng tế bào khácnhau, cho nên cần có một tiêu chuẩn duy nhất để cung cấp khả năng chuyển vùng(Các tiêu chuẩn khác nhau không chỉ sử dụng các giao thức khác nhau mà cònhoạt động ở các tần số khác nhau, vì vậy không thể có tính tương thích tòn cầu).Do vậy hệ thống GSM đã được phát triển như một dịch vụ số hoá hoàn toàn cóthể dùng được ở Châu Âu và nhiều nước khác GSM được thiết kế để làm việc ởbăng tần 900 MHz và qui định tám khe thời gian cho mỗi kênh rộng 200 KHz.

2 Cấu trúc cơ bản của mạng tế bào

Về cơ bản, hệ thống điện thoại di động tế bào gồm các máy điện thoại diđộng trên xe ô tô hoặc xách tay (MS), trạm gốc (BS) và tổng đài di động (MSC-trung tâm chuyển mạch điện thoại di động)

Trong đó, máy điện thoại di động bao gồm các bộ thu/phát RF, anten và bộđiều khiển BS cũng bao gồm các bộ thu/phát RF để kết nối giữa máy di độngvới trung tâm chuyển mạch của hệ thống, anten, bộ điều khiển, đầu cuối số liệuvà nguồn cung cấp Còn MSC bao gồm bộ phận điều khiển, bộ phận kết nối cuộcgọi, các thiết bị ngoại vi và cung cấp chức năng thu thập số liệu cước đối với cáccuộc gọi đã hoàn thành.

Các thành phần chức năng của mạng được liên kết với nhau thông qua cácđường kết nối thoại và số liêụ Mỗi máy di động sử dụng một cặp kênh thu/phátRF Vì các kênh lưu lượng không cố định ở một kênh RF nào mà thay đổi thànhcác tần số RF khác nhau phụ thuộc vào sự di chuyển của máy di động trong suốtquá trình cuộc gọi Nên cuộc gọi có thể được thiết lập ở bất kỳ một kênh nào đãđược xác định trong vùng đó Cũng từ những quan điểm về hệ thống điện thoạidi động mà thấy rằng tất cả các kênh đã được xác định đều có thể bận do đượckết nối một cách đồng thời với các máy di động MSC xử lý các cuộc gọi đi vàđến từ mỗi BS và cung cấp chức năng điều khiển trung tâm cho hoạt động của tấtcả các BS một cách hiệu quả và để truy nhập vào tổng đài của mạng điện thoạicông cộng Bộ phận điều khiển của MSC có thể nói là trái tim của hệ thống tếbào vì nó sẽ điều khiển, sắp đặt và quản lý toàn bộ hệ thống Tổng đài MSC kếtnối các đường đàm thoại để thiết lập cuộc gọi giữa các máy thuê bao di động vớinhau hoặc các thuê bao cố định với các thuê bao di động và trao đổi các thông tinbáo hiệu đa dạng qua đường số liệu giữa MSC và BS Các thông tin thoại và báohiệu giữa máy di động và BS được truyền đi qua kênh RF, các đường kết nốithoại và số liệu cố định được sử dụng để truyền các thông tin thoại và báo hiệugiữa BS và MSC.

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K63

Máy phát

Bộ điều khiển hệ thống Tổng đài đầu cuối

(Đến các máy thu)

(Đến các máy thu)Đường dây dành riêng

Đường dây dành riêng

Đường dây dành riêng

Quay số gọi đến trực tiếp (DID)

Tới PSTN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Với hệ thống này, do các máy phát thường có công suất lớn hơn nhiều(500 w) so với các máy di động (25 W) Và đương nhiên anten của máy di độngthường ở mức thấp hơn nhiều so với anten phát Để cự ly thông tin của hệ thốngđược như nhau theo cả hai chiều, người ta thường dùng các trạm đầu xa chứa cácmáy thu Các trạm đầu xa này sẽ thu nhận tín hiệu phát của máy di động và gửichuyển tiếp tín hiệu đó trở lại bộ điều khiển hệ thống để xử lý.

Trong khi đó, đối với mạng tế bào người ta lại bố trí các máy thu/pháttrong vô số các tế bào nhỏ trong phạm vi của vùng bao phủ Các máy thu/phátđược điều khiển bởi một bộ xử lý trung tâm hoặc một tổng đài, sao cho thuê baocó thể di chuyển giữa các cell mà dịch vụ vẫn được duy trì Điều này cho phéptái sử dụng lại tần số và tạo điều kiện để mạng tế bào có tiềm năng dung lượnglớn hơn nhiều so với các hệ thống thông tin di động trước đây.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

CHƯƠNG II : PHƯƠNG PHÁP TRUY NHẬP KÊNH TRONGTHÔNG TIN DI ĐỘNG

1 kỹ thuật ghép kênh (Multiplexing)

Để làm tăng dung lượng của dải vô tuyến dùng trong một lĩnh vực nào đó,chẳng hạn như trong thông tin di động thì người ta phải sử dụng kỹ thuật ghépkênh Hiện nay có rất nhiều loại ghép kênh, nhưng ba hình thức thông dụng nhấtlà:

 FDMA (Frequency Division Multiple Access- Đa truy nhập phânchia theo tần số)

 TDMA (Time Division Multiple Access- Đa truy nhập phân chiatheo thời gian)

 CDMA (Code Division Multiple Access- Đa truy nhập phân chiatheo mã)

Liên quan đến việc ghép kênh là dải thông mà mỗi kênh hoặc mỗi mạchchiếm trong một băng tần nào đó Trong mỗi hệ thống ghép kênh đều sử dụngkhái niệm đa truy nhập, điều này có nghĩa là các kênh vô tuyến được nhiều thuêbao dùng chung chứ không phải là mỗi khách hàng được gán cho một tần sốriêng.

2 FDMA

Đối với các hệ thống tế bào hiện đang sử dụng kỹ thuật ghép kênh FDMA,đều chia toàn bộ băng tần được phân phối cho một nhà khai thác mạng tế bào(Khoảng 25 MHz) thành các kênh rời rạc Vì mỗi kênh thường có độ rộng dải là30 KHz, cho nên hệ thống có tất cả 832 kênh khả dụng Mỗi cuộc đàm thoại cầnsử dụng hai tần số, cho nên mỗi nhà khai thác có 416 cặp tần số khả dụng Mỗicặp có thể gán cho một thuê bao mạng tế bào vào bất kỳ lúc nào.

Thiết bị di động sử dụng kỹ thuật FDMA ít phức tạp hơn so với các thiếtbị sử dụng các kỹ thuật ghép kênh khác và nói chung giá thành cũng rẻ hơn Tuynhiên, do mỗi kênh cần dùng một máy phát và một máy thu riêng biệt Cho nênFDMA đòi hỏi rất nhiều thiết bị tại vị trí trạm gốc Kỹ thuật FDMA có khả năng

30 KHz kênh 1Thoại analog

30 KHz kênh 832

3 TDMA

Với TDMA mỗi kênh vô tuyến được chia thành các khe thời gian Từngcuộc đàm thoại được biến đổi thành tín hiệu số và sau đó được gán cho một trongnhững khe thời gian này Số lượng khe trong một kênh có thể thay đổi bởi vì nólà một nhiệm vụ của thiết kế hệ thống Có ít nhất là hai khe thời gian cho mộtkênh, và thường thì nhiều hơn, điều đó có nghĩa là TDMA có khả năng phục vụsố lượng khách hàng nhiều hơn vài lần so với kỹ thuật FDMA với cùng một đạilượng dải thông như vậy.

TDMA là một hệ thống phức tạp hơn FDMA, bởi vì tiếng nói phải được sốhoá hoặc mã hoá, sau đó được lưu trữ vào một bộ nhớ đệm để gán cho một khethời gian trống và cuối cùng mới phát đi Do đó việc truyền dẫn tín hiệu là khôngliên tục và tốc độ truyền dẫn phải lớn hơn vài lần tốc độ mã hoá Ngoài ra, do cónhiều thông tin hơn chứa trong cùng một dải thông nên thiết bị TDMA phải đượcsử dụng kỹ thuật phức tạp hơn để cân bằng tín hiệu thu nhằm duy trì chất lượngcủa tín hiệu.

Hình vẽ dưới đây minh hoạ kỹ thuật TDMA, các kênh analog 30 kHz dùngcho mạng tế bào hỗ trợ được ba kênh digital Các đường truyền âm thanh analogcủa mỗi cuộc đàm thoại đi qua bộ biến đổi A/D và sau đó chiếm một khe thờigian trong kênh analog 30 kHz.

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K67

30 kHz kênh 1

30 kHz kênh 832

Bộ biếnđổi A/DBộ biếnđổi A/DBộ biếnđổi A/D

Bộ biếnđổi A/DBộ biếnđổi A/DBộ biếnđổi A/D

Bộ biếnđổi A/D

TạomãBộ biếnTạo

1,25 MHz kênh 1

1,25 MHz kênh 20

Không giống FDMA hay TDMA, truyền dẫn trải phổ mà CDMA sử dụngđòi hỏi các kênh có dải thông tương đối rộng (Thường là 1,25 MHz) Tuy nhiêntheo tính toán lý thuyết thì CDMA có thể chứa được số thuê bao lớn gấp khoảng20 lần mà FDMA có thể có trong một dải thông tổng cộng như nhau

Hình vẽ trên là một minh hoạ của kỹ thuật CDMA Dải thông tăng từ 30kHz lên 1,25 MHz, nhưng trong dải thông này bây giờ còn xấp xỉ 20 cuộc đàmthoại Mỗi đường thoại analog trước hết được biến đổi thành digital nhờ bộ biếnđổi A/D đúng như với TDMA Tuy nhiên sau đó thêm một bước nữa là chèn mộtmã đặc biệt qua một bộ tạo mã Sau đó tín hiệu được phát đi, trải rộng thêm 1,25MHz dải thông chứ không chiếm một khe thời gian riêng trong dải này

Các đặc tính tiên tiến của thông tin di động sử dụng kỹ thuật CDMA:

Tái sử dụng tần só:

Trong các hệ thống thông tin di động TDMA, mỗi tần số được tái sử dụnglại tại các tế bào cách nhau một cự ly nhất định Nhưng trong hệ thống sử dụngkỹ thuật CDMA, một tần số được sử dụng trên cc tế bào kề nhau Với việc tái sửdụng tần số, ở mức độ giao thoa cho phép có thể đạt dung lượng của hệ thốngcao hơn nhiều so với các hệ thống di động dùng kỹ thuật FDMA hoặc TDMA.

Dung lượng đạt cao hơn:

Trong hệ thống di động CDMA, khoảng 27 cuộc gọi tốc độ 9,6 Kb/s có thểlàm việc đồng thời trong một sector và 18 cuộc gọi tốc độ 14,4 Kb/s đồng thờicho một sector Dung lượng của hệ thống CDMA lớn gấp 13,5 lần so với hệthống di động AMPS, và lớn gấp 5 lần so với hệ thống di động TDMA.

Khả năng chuyển vùng mềm:

Quá trình máy di động di chuyển trong vùng phủ sóng có thể xảy ra ba loạichuyển vùng khác nhau là: Chuyển vùng cứng (Máy di chuyển giữa các LA kềnhau hay giữa các BSC), chuyển vùng mềm (Máy di chuyển giữa các BTS củacùng một BSC) và chuyển vùng mềm hơn (Máy di chuyển giữa các sector củacùng một BTS).

Trong khi hệ thống di động TDMA sử dụng kỹ thuật chuyển vùng cắttrước khi nối thì trong công nghệ CDMA lại sử dụng kỹ thuật nối trước khi cắt.Khi đang di chuyển, máy di động vẫn tiếp tục dò tìm tín hiệu dẫn đường của cáctrạm thu phát bên cạnh Nó so sánh tín hiệu thu được của các trạm lân cận với tínhiệu của trạm đang kết nối Khi cường độ thu của trạm lân cận đạt đến một mứcngưỡng nào đấy thì việc chuyển vùng mềm có thể sẽ được thực hiện Lúc này,máy di động gửi bản tin đến trạm điều khiển trung tâm (BSC) Trạm trung tâmthực hiệ kết nối máy di động và trạm thu phát mới trong khi vẫn giữ đường kếtnối ban đầu Chỉ sau khi thực hiện thành công việc kết nối rồi mới cắt liên lạc vớitrạm cũ Ưu điểm nổi bật của chuyển vùng mềm và chuyển vùng mềm hơn làloại trừ được các hiện tượng rơi cuộc gọi hay gán đoạn thông tin trong khi máy

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K69

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

di động di chuyển trong vùng giáp danh giữa các BTS hoặc giữa các sector trongcùng một BTS.

Tính đa dạng của phân tập:

Phân tập là một phương pháp hiệu quả để giảm fading Có ba loại phântập là:

 Phân tập theo thời gian dùng kỹ thuật chèn mã, tách lỗi và sửa sai. Phân tập theo khoảng cách: thiết kế nhiều cặp antenthu tại một trạm

gốc BTS, thiết lập nhiều đường báo hiệu (chuyển vùng mềm) để kếtnối với máy di động đồng thời với hai hoặc nhiều BTS.

 Loại phân tập dùng phương pháp thu đa đường là phân tập cao nhấtnhờ đặc tính duy nhất của CDMA là thu/phát dùng mã PN mà cáchệ thống vô tuyến di động khác không có Nhờ có bộ tương quansong song mã PN, nó xác định tín hiệu thu theo mỗi đường sau đó tổhợp và giải điều chế tín hiệu thu được Fading có thể xuất hiện trongmỗi tín hiệu thu được nhưng không có tác động đến các đường thukhác nếu không có sự tương quan PN giữa các đường thu Vì vậytổng tín hiệu thu được có độ tin cậy rất cao vì khả năng có fadingđồng thời trong tất cả các tín hiệu là rất thấp.

Với việc ứng dụng nhiều loại phân tập, các kỹ thuật vô tuyến di động dùngkỹ thuật CDMA khắc phục được các hiện tượng gián đoạn cuộc gọi, cải thiệnđáng kể chất lượng thoại và truyền số liệu.

Điều khiển tự động công suất phát:

Công suất phát của máy di động được tự động điều chỉnh sao cho tất cảcác máy di động trong một vùng phục vụ có thể thu được với đọ nhạy trung bìnhtại bộ thu của trạm gốc BTS Bộ thu CDMA của trạm gốc BTS chuyển tín hiệuthu được từ máy tương ứng thành thông tin số băng hẹp Khi đó tín hiệu thu đượccủa các máy di động còn lại là tín hiệu nhiễu của băng rộng Thủ tục thu hẹpbăng nhằm nâng cao tỷ số S/N lên đến mức cao nhất Dung lượng của hệ thốngđạt được là lớn nhất khi tín hiệu thu được tại BTS từ các máy di động có tỷ số S/N đạt giá trị cao nhất Trạm BTS cung cấp chức năng mở mạch điều khiển côngsuất qua việc cung cấp cho máy di động một hằng số công suất Hằng số này liênquan đến các yếu tố như tải, tạp âm của BTS, tăng ích của anten và khuếch đạicông suất Các thông tin này được gửi tới máy di động như một bản tin thôngbáo, thông qua mạch đóng trạm gốc BTS điều chỉnh cống suất mạch mở để máydi động giữ được công suất phát tối ưu nhất Trạm gốc cứ sau khoảng thời gian1,25 ms lại so sánh tín hiệu thu được từ máy di động với giá trị ngưỡng biến đổivà BTS điều khiển máy di động điều chỉnh công suất phát đến khi đạt kết quả tốt.Mục đích của việc điều khiển công suất phát của trạm gốc còn đạt mục tiêu giảmcông suất phát của máy di động mỗi khi ở trạng thái rỗi hoặc ở vị trí gần BTS.

Với kêt quả này công suất sẽ tập trung cung cấp cho các máy ở vùng có nguy cơthu gián đoạn hay máy di động đang ở vị trí xa BTS.

Công suất phát thấp:

Việc giảm tỷ số S/N không những làm tăng dung lượng hệ thống mà còncó tác dụng giảm công suất phát để khắc phục tạp âm và giao thoa Khi giảmcông suất phát, sẽ giảm được giao thoa Và bán kính phục vụ của một trạm gốc cóthể đạt lớn hơn, số lượng trạm gốc BTS cần ít hơn so với các hệ thống di độngTDMA.

Bảo mật cuộc gọi:

Hệ thống CDMA cung cấp chức năng bảo mật thông tin rất cao vì tạođược mã PN riêng biệt cho mỗi máy, vì vậy dùng máy thu khác để nhận dạnghay tìm kiếm là rất khó khăn.

5 So sánh các công nghệ FDMA, TDMA với CDMA ứng dụng trong thôngtin di động tế bào:

Trong FDMA mỗi một khe tần số được dành riêng cho một người sử dụngvà người này sẽ dùng khe tần số này suốt quá trình cuộc gọi Trong sơ đồTDMA mỗi người dùng được cấp cho một khe thời gian trong quá trình gọi Sốlượng người dùng được quyết định bởi số lượng các khe thời gian hay tần sốkhác nhau có sẵn Trong sơ đồ CDMA tất cả các người dùng phát đồng thời vàtrên một tần số Tín hiệu được phát đi chiếm toàn bộ dải thông của hệ thống vàcác dãy mã được sử dụng để phân biệt người sử dụng này với người sử dụng kia.

CDMA hơn hẳn so với các kỹ thuật đa truy nhập khác Nó có thể tínhđược phương sai trong hàm truyền của kênh gây ra bởi bộ chọn lọc tần số Cácmáy thu CDMA được thiết kế để tận dụng ưu điểm từ đặc tính nhiều đường liênquan đến fading chọn lọc tần số và để làm giảm tối thiểu ảnh hưởng của chúngđến dung lượng của hệ thống.

Ưu điểm chủ yếu về dung lượng của CDMA có được trong môi trường vôtuyến đa tế bào Trong thông tin di động trước đây một trạm gốc công suất lớnđược sử dụng để phủ sóng cho một vùng rộng lớn Hệ thống này bị hạn chế khắtkhe về mặt băng tần và không thể đáp ứng các dịch vụ di động Trong hệ thốngđiện thoại di động tế bào, máy phát của trạm gốc đơn lẻ được thay thế bởi rấtnhiều các trạm gốc có công suất nhỏ hơn, mỗi máy phát phủ sóng cho một vùngcó dạng tổ ong, gọi là một tế bào Trong các hệ thống FDMA hay TDMA mỗi tếbào được chia cho một phần tử của dãy tần số có sẵn Dãy tần được dùng trongmột tế bào có thể được sử dụng lại trong tế bào khác cách đó đủ xa sao cho tín

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K611

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

hiệu trong hai tế bào này không gây nhiễu đến nhau Số K tế bào sử dụng hếttoàn bộ phổ tần có sẵn được gọi là cluster (cụm) Các cluster được bố trí nhưhình vẽ sau:

Hình vẽ: Cấu trúc cơ bản của hệ thống tế bào

Những tín hiệu cơ bản của người sử dụng khác đồng thời trên cùng băngtần sẽ gây ra nhiễu đồng kênh Nhiễu đồng kênh là một tham số giới hạn của hệthống vô tuyến di động Phương pháp tái sử dụng tần sổ trong TDMA/FDMA vàFM/FDMA gây ra nhiễu đồng kênh vì có cùng một dải tần được sử dụng lại ởmột tế bào khác Việc sử dụng các cluster 7 tế bào trong nhiều hệ thống vô tuyếndi động là không đủ để tránh hiện tượng nhiễu đồng kênh Có thể tăng K lớn hơn7 để giảm nhiễu đồng kênh nhưng sẽ làm giảm số lượng các kênh trong một tếbào, do vậy sẽ làm giảm dung lượng của hệ thống Tương tự nếu giữ nguyên hệsố tái sử dụng là 7 và chia tế bào thành những vùng nhỏ hơn Mỗi tế bào đượcchia thành ba hoặc sáu vùng nhỏ sẽ sử dụng ba hoặc sáu anten định hướng tươngứng tại trạm gốc phục vụ cho cả thu lẫn phát Mỗi vùng nhỏ này sử dụng một dảitần riêng, khác với dải tần của các vùng kia Thí dụ, nếu một tế bào được chiathành ba vùng nhỏ thì nhiễu thu được trên anten định hướng chỉ sấp xỉ một phầnba của nhiễu thu được trên anten vô hướng đặt tại trạm gốc Sử dụng tế bào chianhỏ thành ba vùng thì số lượng người dùng trong một tế bào có thể tăng thêmgấp ba lần trong cùng một cluster.

Một vấn đề quan trọng khác trong việc tăng dung lượng của hệ thống làtính tích cực của thoại Trong một cuộc thoại giữa hai người, mỗi người chỉ nóikhoảng 35% đến 40% thời gian và nghe hết thời gian còn lại Trong hệ thốngCDMA tất cả những người sử dụng cùng chia sẻ một kênh vô tuyến Khi nhữngngười sử dụng trên kênh đang liên lạc không nói thì những người sử dụng đangđàm thoại khác sẽ chỉ chịu ảnh hưởng rất nhỏ của nhiễu Do vậy việc giám sáttính tích cực của tiếng nói làm giảm nhiễu đa truy nhập đến 65% Điều này dẫnđến việc tăng dung lượng của hệ thống lên hệ số 2,5.

Trong đa truy nhập FDMA hoặc TDMA việc người sử dụng được phânchia tần số hoặc thời gian trong thời gian diễn ra cuộc gọi và hệ thống cấp lại haitài nguyên này cho hai người khác trong khoảng thời gian rất ngắn khi kênh ấnđịnh yên lặng là không thực tế vì điều này yêu cầu phải chuyển mạch rất nhanhgiữa những người sử dụng khác nhau Trong FDMA và TDMA việc tổ chức tầnsố là yêu cầu khó khăn vì nó kiểm soát nhiễu đồng kênh Trong hệ thống CDMAchỉ có một kênh chung nên không cần thực hiện tổ chức tần số.

Trong FDMA và TDMA, khi máy di động ra khỏi vùng phủ sóng của tếbào trong quá trình đàm thoại thì tín hiệu thu được sẽ bị yếu đi và trạm gốc sẽyêu cầu chuyển giao (handover) Hệ thống sẽ chuyển mạch sang một kênh mớikhi cuộc gọi tiếp tục Trong CDMA các tế bào khác nhau, khác nhau ở chỗ sửdụng các dãy mã khác nhau nhưng giống nhau là đều sử dụng cùng phổ tần Dođó không cần phải thực hiện handover từ tần số này qua tần số khác Chuyểngiao như vậy được gọi là chuyển giao mềm (soft handover).

Trong hệ thống CDMA không có một giới hạn rõ ràng về số lượng ngườidùng như trong FDMA và TDMA Tuy vậy chất lượng hoạt động của hệ thốngđối với tất cả những người sử dụng giảm ít nhiều khi số lượng người sử dụngcùng liên lạc tăng lên Khi số người sử dụng tăng lên đến mức độ nào đó thì sẽkhiến cho nhiễu có thể làm cho tiếng nói trở nên khó hiểu và gây mất ổn định hệthống Tuy nhiên trong CDMA ta quan tâm đến điều kiện “phong toả mềm”, cóthể giải toả được trái với điều kiện “phong toả cứng” như trong TDMA vàFDMA khi mà tất cả các kênh đều bị chiếm.

Hệ thống CDMA cũng có một vài nhược điểm Hai nhược điểm nổi bật là:

hiệu ứng tự nhiễu và hiệu ứng xa gần Hiệu ứng tự nhiễu do các dãy mã không

trực giao gây ra Trong hệ thống vô tuyến di động các máy di động truyền tin độclập với nhau, tín hiệu của chúng không đến trạm gốc một cách cùng lúc Do trễthời gian của chúng là phân bố ngẫu nhiên nên sự tương quan chéo giữa các tínhiệu thu được từ những người sử dụng là khác không Để nhận được nhiễu cómức thấp tất cả tín hiệu phải có tương quan chéo nhỏ và mọi trễ thời gian tươngđối Tương quan chéo giữa các ký tự có được bằng việc thiết kế một tập các dãytrực giao Tuy nhiên không có một tập dãy mã nào được biết là hoàn toàn trựcgiao khi được dùng trong hệ thống không đồng bộ Các thành phần không trựcgiao của tín hiệu của những người sử dụng khác sẽ xuất hiện như là nhiễu trong

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K613

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

tín hiệu điều chế mong muốn Nếu sử dụng máy thu có bộ lọc thích ứng trong hệthống như vậy thì số lượng của người sử dụng bị hạn chế bởi nhiễu gây ra bởinhững người sử dụng khác Điều này khác với trong các hệ thống TDMA vàFDMA, trong các hệ thống này tính chất trực giao của tín hiệu thu được bị duytrì bằng việc chọn lọc và đồng bộ chính xác.

Hạn chế chính của CDMA là hiệu ứng xa gần Hiện tượng này xuất hiệnkhi một tín hiệu yếu từ một máy di động ở xa thu được tại trạm gốc bị chèn épbởi tín hiệu mạnh từ nguồn nhiễu đó Tín hiệu nhiễu với công suất lớn hơn n lầncông suất tín hiệu mong muốn sẽ tác dụng gần như là n tín hiệu nhiễu có côngsuất bằng công suất của tín hiệu Để khắc phục hiệu ứng xa gần trong hầu hết cácứng dụng CDMA người ta sử dụng các sơ đồ điều khiển công suất Trong hệthống tế bào điều khiển công suất được thực hiện bởi các trạm gốc, các trạm nàyđịnh kỳ ra lệnh các máy di động điều chỉnh công suất máy phát sao cho tất cả cáctín hiệu thu được tại trạm gốc với mức công suất là như nhau

4 1 2 5

4 1 2 5

4 1 2 5

7 6 3

K= 7

4 1 2 3

4 1 2 3

4 1 2 3

4 1 2 3

K= 4

CHƯƠNG III : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AMPS

1 Giới thiệu chung

AMPS là hệ thống điện thoại di động tổ ong do AT&T và Motorola- Mỹđề xuất sử dụng vào năm 1982 Để sử dụng hiệu quả hơn nguồn tần số có giớihạn nên vùng phục vụ rộng của nó được phân chia thành các cell nhỏ và dịch vụcung cấp sử dụng một tần số nhất định với một công suất nhỏ để cho phép cácBS ở cách xa một khoảng cách nhất định có thể tái sử dụng cùng một tần số đómột cách đồng thời Sau đó, người ta coi vùng phục vụ tương ứng như một hìnhlục giác để làm đơn giản hoá việc thiết kế và tính toán lý thuyết về mạng điệnthoại di động.

Tái sử dụng tần số liên quan đến việc định vị các BS để tái sử dụng các tầnsố chính xác, không phải sử dụng cùng một tần số giữa các BS kề nhau mà chỉ sửdụng lại ở một khoảng cách nhất định hoặc xa hơn nhằm làm giảm giao thoa giữacác kênh giống nhau.

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K615

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Ngoài ra còn có các mẫu tái sử dụng tần số ứng với K= 12 hoặc 19 Quahình vẽ cho ta thấy các cụm mẫu tái sử dụng tần số của các BS với tất cả cácbăng tần có thể, số lượng cell trong cụm đó gọi là yếu tố tái sử dụng tần số (K).

Trong trường hợp này thì hiệu quả tái sử dụng tần số nếu một anten địnhhướng được sử dụng tại BS, vì giao thoa tần số chỉ ảnh hưởng đến các BS sửdụng cùng một kênh trong anten phát xạ định hướng Và vì vậy giao thoa ở cáckênh chính tăng (Thông thường sử dụng vùng phủ sóng 1200- sử dụng 3 sectortrong một cell).

Khi xuất hiện trạng thái chuyển vùng thì tín hiệu đã được kết nối với BScó khả năng thu nhận tín hiệu tốt Trong trạng thái chuyển vùng thì kênh bị ngắttrong khoảng thời gian ngắn (150 ms) và chuyển vùng sẽ bị trì hoãn hoặc bị cảntrở trong trường hợp không có kênh trong cell Dịch vụ chuyển vùng ngoài hệthống thông thường được cung cấp trong một vùng phục vụ khác, do một hệthống khác điều khiển mà thuê bao nói đến không đăng ký.

2 So sánh một số các thông số giữa các hệ thống analog

* Bao gồm cả các kênh dự trữ cho GSM

MS

EIRMSC

HLR

VLR ISDN

OMC PSPDN

PLMN PSTN CSPDN

CHƯƠNG IV : CẤU TRÚC MẠNG GSM

1 Cấu trúc mạng GSM

OSS : Hệ thống khai thác và hỗ trợ AUC : Trung tâm nhận thực

HLR : Bộ ghi định vị thường trú MSC : Tổng đài di động

BSS : Hệ thống trạm gôcBSC : Đài điều khiển trạm gốc

OMC : Trung tâm khai thác và bảo dưỡng PSPDN: Mạng chuyển mạch gói công cộng

PSDN : Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng SS : Hệ thống chuyển mạch

VLR : Bộ ghi định vị tạm trú

EIR : Thanh ghi nhận dạng thiết bị BTS : Đài vô tuyến gốc

MS : Máy di động

ISDN : Mạng số liên kết đa dịch vụ

CSPDN : Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch PLMN : Mạng di động mặt đất công cộng

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K617

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

2 Hệ thống GSM

Hệ thống này được chia thành hệ thống chuyển mạch SS và hệ thống trạmgốc BSS, mỗi hệ thống này có một số chức năng tại đó thực hiện tất cả các chứcnăng của hệ thống Và những khối chức năng này được thực hiện ở các thiết bịkhác nhau.

Hệ thống được thực hiện như một mạng gồm nhiều cell vô tuyến cạnhnhau để cùng đảm bảo toàn bộ vùng phủ sóng của vùng phục vụ Mỗi cell có mộttrạm vô tuyến gốc BTS làm việc ở một tập hợp các kênh vô tuyến Các kênh nàykhác với các kênh được sử dụng ở các cell lân cận để tránh nhiễu giao thoa.

+ Một bộ điều khiển trạm gốc BSC sẽ điều khiển một nhóm BTS BSCđiều khiển các chức năng như chuyển giao và điều khiển công suất.

+ Một MSC (trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động ) phục vụ một số

bộ điều khiển trạm gốc, MSC điều khiển các cuộc gọi tới và đi từ mạng chuyểnmạch điện thoại công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng diđộng mặt đất công cộng PLMN và các mạng số liệu công cộng PSDN, và có thểlà các mạng riêng.

Các khối nói trên đều tham gia vào việc nối thông giữa một trạm di độngMS và một thuê bao di động ở PSDN Nếu không thể thực hiện một cuộc gọi đếnMS ta sẽ không cần bất cứ một thiết bị nào khác Vấn đề nảy sinh khi ta muốnthực hiện một cuộc gọi kết cuối ở MS người gọi hầu như không biết MS đượcgọi ở đâu Vì thế cần có một số cơ sở dữ liệu mạng để theo dõi MS Cơ sở dữliệu quan trọng nhất là bộ đăng ký thường trú HLR Khi một thuê bao di độngmua một đăng ký từ một hãng khai thác GSM, thuê bao di động này sẽ đượcđăng ký ở HLR của hãng này HLR chứa các thông tin về thuê bao như các dịchvụ bổ xung và các tần số nhận thực, quyền thâm nhập của thuê bao, các dịch vụmà thuê bao đăng ký, các số liệu động về vùng mà ở đó đang chứa thuê bao củanó (Roaming), trong HLR còn tạo báo hiệu số 7 trên giao diện với MSC Ngoàira sẽ có thông tin về vị trí của MS tức là hiện thời vị trí của MS ở đâu thuộcMSC nào Thông tin này thay đổi khi MS di động MS sẽ gửi thông tin về vị tríthông qua MSC/HLR đến HLR của mình, nhờ vậy đảm bảo phương tiện để thumột cuộc gọi

2.1 Hệ thống con chuyển mạch (SS)

Hệ thống con chuyển mạch (SS): bao gồm các chức năng chuyển mạchchính của GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quảnlý di động của thuê bao Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữanhững người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác.

MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính củaMSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt

MSC giao tiếp với hệ thống con BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài quaG-MSC.

SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải củacác mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hay báo hiệu giữacác phần tử của mạng GSM Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo hiệu kênhchung số 7, mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử của SStrong một hay nhiều mạng GSM MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển vàquản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc BSC Một tổng đài MSC thích hợpcho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuêbao trung bình).

 Khối IWF:

Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểmtruyền dẫn của GSM với các mạng này Các thích ứng này gọi là chức năngtương tác IWF IWF bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn.IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ởtrường hợp hai giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở.

 Khối HLR :

Giữ các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thôngkhông phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị tríhiện thời của thuê bao Thường HLR là một máy tính đứng riêng không có khảnăng chuyển mạch nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao Mộtchức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực thuê bao AUC.

 Khối trung tâm nhận thực AUC ;

Được nối đến HLR chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các tần sốnhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật Đương vô tuyến cũngđược AUC cung cấp mã bảo mật chống nghe trộm, mã này được thay đổi riêngbiệt cho từng thuê bao cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông tin cần thiếtkhác về thuê bao và phải được bảo vệ chống mọi thâm nhập trái phép

 Bộ ghi định vị tạm trú VLR;

Là một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về tất cả các MS hiện đang ở vùngphục vụ của MSC Mỗi MSC có VLR Ngay cả khi MS lưu động vào một vùngMSC mới VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu số liệu về MS từ HLR Đồng thờiHLR sẽ được thông báo rằng MS đang ở vùng MSC nào Nếu sau đó MS muốnthực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết để thiết lập mộtcuộc gọi mà không cần hỏi HLR có thể coi VLR như một HLR phân bố VLRchứa thông tin chính xác hơn về vị trí MS ở vùng MSC.

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K619

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

 Tổng đài di động cổng GMSC :

Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM /PLMN sẽ được định tuyến chotổng đài vô tuyến cổng Gateway-MSC Nếu người nào đó ở mạng cố định PSTNmuốn thực hiện một cuộc gọi đến một thuê bao di động của mạng GSM Tổngđài tại PSTN sẽ kết nối cuộc gọi này đến MSC có trang bị một chức năng đượcgọi là chức năng cổng Tổng đài MSC này gọi là MSC cổng và nó có thể là mộtMSC bất kỳ ở mạng GSM GMSC sẽ phải tìm ra vị trí của MS cần tìm Điều nàyđược thực hiện bằng cách hỏi HLR nơi MS đăng ký HLR sẽ trả lời khi đó MSCnày có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết Khi cuộc gọi đến MSCnày, VLR sẽ biết chi tiết hơn về vị trí của MS Như vậy có thể nối thông mộtcuộc gọi ở GSM có sự khác biệt giữa thiết bị vật lý và đăng ký thuê bao.

2.2 Trạm di động(MS) :

MS là một đầu cuối di động, có thể đặt trên ô tô hay xách tay Tại GSM cómột khối nhỏ gọi là modun nhận dạng thuê bao SIM, là một khối vật lý táchriêng chẳng hạn là một IC Card còn gọi là card thông minh SIM cùng với thiết bịtrạm hợp thành trạm di động Không có SIM, MS không thể thâm nhập đếnmạng trừ trường hợp gọi khẩn Khi liên kết đăng ký thuê bao với card SIM chứkhông phải với MS.

Đăng ký thuê bao có thể có thể sử dụng trạm MS khác như của chínhmình Điều này làm nẩy sinh vấn đề MS bị lấy cắp, vì không có biện pháp đểchặn đăng ký thuê bao nếu bị lấy cắp thì khi đó sẽ cần một cơ sở dữ liệu chứa sốliệu phần cứng của thiết bị: thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR (nhưng hiện nay ởViệt Nam thì người ta không dùng thiết bị này nữa bởi vì khi có EIR thì nó yêucầu máy có chỉ tiêu chất lượng tốt Do kinh tế thị trường thì không phải ai cũngcó thể mua một máy có chất lượng đạt yêu cầu ) EIR được nối Với MSC quamột đường báo hiệu Nó cho phép MSC kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị Bằngcách này có thể cho một MS không được thâm nhập

2.3 Hệ thống con BSS

Là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến của GSM.BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vô tuyến,vì thế nó bao gồm các thiết bị thu phát đường vô tuyến và quản lý các chức năngnày Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài SS Tóm laị, BSS thựchiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối những người sử dụng cáctrạm di động với những người sử dụng viễn thông khác BSS cũng phải được điềukhiển, do đó nó được đấu nối với OSS

BSS bao gồm hai loại thiết bị: BTS giao diện với MS và BSC giao diệnvới MSC.

Khối BTS:

Một BTS gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù chogiao diện vô tuyến Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có thêmmột số các chức năng khác Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU là khốichuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoávà giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, tại đây cũng thực hiệnthích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu TRAU là một bộ phận củaBTS, nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thậm chí còn đặt trong BSC vàMSC.

Khối TRAU:

Khối thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi giữa tiếng 64kbit/sluật A và tiếng RPE LTP 13 kbit/s cũng như thích ứng tốc độ giữa các khung 3.6,6, 12 kbit/s sử dụng ở giao diện vô tuyến TRAU được điều khiển bởi BTS Nếunó được đặt bên ngoài BTS thì việc điều khiển được thực hiện bởi báo hiệu trongbăng bằng cách sử dụng một số bit dự trữ ở trong khung 320 bit của các kênh lưulượng 16 kbit/s trong đó chỉ có 13 kbit/s được sử dụng cho việc truyền lưu lượngcác bít dự trữ nói trên là các bit điều khiển.

Khối BSC:

BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnhđiều khiển từ xa BTS và MS Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóngkênh vô tuyến và chuyển giao Một phía BSC được nôí với BTS còn phía kia nốivới MSC của SS Trong thực tế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toánđáng kể Vai trò chính của nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyểngiao Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa BTS vàBSC là giao diện Abit.

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K621

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Số liệu cell: chứa tất cả các dữ liệu ở các cell PLMN.

Quản lý đăng ký thuê bao:

Bao gồm các hoạt động đăng ký thuê bao Nhiệm vụ đầu tiên là nhập vàxoá thuê bao khỏi mạng, đăng ký thuê bao rất phức tạp gồm nhiều dịch vụ vàtính năng bổ xung Nhà khai thác phải có thể thâm nhập tất cả các thông số nóitrên Một nhiệm vụ quan trọng khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi

Quản lý chất lượng :

Có một số chức năng đo đạc ở GSM, nội dung chức năng đo đạc sơ cấpnày được thực hiện ở phần tử mạng chịu trách nhiệm về đối tượng đo, chẳng hạncác số liệu định hướng theo cuộc gọi được thực hiện ở MSC sau, đó số lượng đosơ cấp được gửi tới OSS và được lưu trữ ở đấy

Các phép đo đó là:

 Đo lưu lượng các tuyến

 Đo lưu lượng các loại lưu lượng  Đo về độ phân tán lưu lượng

Đối tượng chính để đo ở mạng vô tuyến là cell

3 Cấu trúc địa lý của mạng

Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộcgọi vào tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thuê bao bị gọi, ở một mạng di độngcấu trúc này rất quạn trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng

Vùng mạng:

Tổng đài vô tuyến cổng GMSC kết nối các đường truyền giữa mạng GSM/PLMN và mạng PSTN/ISDN khác hay các mạng PLMN khác sẽ ở mức tổng đàitrung kế quốc gia hay quốc tế Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM sẽ đượcđịnh tuyến đến một hay nhiều tổng đài vô tuyến cổng GMSC.

Vùng phục vụ MSC/VLR:

Vùng MSC là một bộ phận của mạng được một MSC quản lý Để địnhtuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ đượcnối đến MSC ở vùng phục vụ MSC nơi thuê bao đang ở.

Vùng phục vụ như là một bộ phận của mạng được định nghĩa như mộtvùng mà ở đó có thể đạt đến trạm di động nhờ việc MS này được ghi lại ở một bộđịnh vị khác (VLR).

Số TT Tên lớp Mô hình tương đương ở GSM Nhiệm vụ 7 ứng dụng / Ngưòi sử dụng 6 Trình bày

5 Phiên / Mạng 4 Giao vận

3 Mạng Quản lý cuộc gọi Quản lý di động Quản lý RR (*) 2 Liên kết Tập trung

Phân đoạn Mạng GSM Thừa nhận

1 Vật lý Phát hiện lỗi Mã hoá kênh Điều chế

Một vùng mạng GSM được chia thành một hay nhiều vùng phục vụ MSC/VLR.

Vùng định vị (LA-location Area):

Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị Vùngđịnh vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR mà ở đó một trạm di động cóthể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đàiMSC/VLR điều khiển vùng định vị này Vùng định vị này là một vùng mà ở đóthông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm một thuê bao di động bị gọi.Vùng định vị có thể có một số cell và phụ thuộc vào một hay vài BSC nhưng nóchỉ phụ thuộc vào một MSC/VLR.

Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạngvùng định vị LAI.

Vùng định vị được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng tháihoạt động

Ô (cell):

Vùng định vị được chia thành một số ô, là một vùng bao phủ vô tuyếnđược nhận dạng bằng nhận đạng ô toàn cầu (CGI).

Trạm di động tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạng trạmgốc (BSIC).

4 Mô hình tham chiếu OSI

GSM là một hệ thống rất phức tạp, cần phải được quy hoạch và tổ chức cảở việc qui định và việc thực hiện thực tế của nó Một mô hình để xây dựng các

mạng thông tin số liệu thông thường đã được tổ chức các tiêu chuẩn quốc tế

(ISO) cung cấp ở dạng mô hình liên kết các hệ thống mở (OSI) Các chi tiết kỹthuật của GSM hay các khuyến nghị đã được định nghĩa đầy đủ ở ba lớp dướicủa mô hình OSI này

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K623

Số TT Tên lớp Mô hình tương đương ở GSM Nhiệm vụ 7 ứng dụng / Ngưòi sử dụng 6 Trình bày

5 Phiên / Mạng 4 Giao vận

3 Mạng Quản lý cuộc gọi Quản lý di động Quản lý RR (*) 2 Liên kết Tập trung

Phân đoạn Mạng GSM Thừa nhận

1 Vật lý Phát hiện lỗi Mã hoá kênh Điều chế

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

(*) RR : Tài nguyên vô tuyến (Radio Resource)

Hình vẽ: Mô hình OSI và việc sử dụng ba lớp dưới ở hệ thống GSM

+ ở lớp thấp nhất (Lớp 1), qui định các đặc tính vật lý của truyền dẫn haymôi trường đường truyền vô tuyến Trong phạm vi của đường truyền vô tuyếnGSM, các qui định này bao gồm không chỉ các kiểu điều chế tần số mà còn baohàm cả cấu trúc các cụm và các khung hoàn toàn trong một mạch truyền dẫnghép kênh phân chia theo thời gian Do việc lớp này chịu trách nhiệm về việchiệu chỉnh lỗi của các bít đơn trong truyền dẫn nên yếu tố mã hoá bảo vệ chốnglỗi cũng thuộc lớp này.

+ Lớp 2, lớp liên kết dữ liệu, bao gồm các thực thể linh hoạt chịu tráchnhiệm bảo vệ thông tin của các tin báo có nghĩa hoặc các khung giữa các trạm vôtuyến Phân đoạn truyền dẫn sẽ cấu trúc các bản tin của lớp cao hơn phù hợp vớicác qui định vật lý của môi trường lớp 1 và đòi hỏi mọi tình huống một sự thừanhận từ đầu thu Các bản tin tại đầu thu sẽ được cấu trúc lại từ các khung thuđược và các thừa nhận sẽ được định dạng để phát lại.

+ Lớp 3, lớp mạng, chịu trách nhiệm về quản lý tất cả các cuộc gọi vàđược tới hoạt động của mạng vô tuyến Các nhiệm vụ này được chia nhỏ hơnthành các lớp con để quản lý việc điều khiển cuộc gọi đã thiết kế, quản lý diđộng và tài nguyên vô tuyến.

+ Các lớp cao hơn được áp dụng tới tất cả các hệ thống thông tin, khôngđề cập ở hình vẽ trên Sau đây sẽ mô tả qui luật OSI biến đổi theo hoạt động củaMS ở các lớp thông tin.

Speech Speech User data

Channel coding, error protection, interleaving

Error correction de-interleavingBulk frames-request acknowledgement

Equalization

RF- ModulationRF- ModulationLayer 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Trong các hệ thống điện thoại di động hiện có cung cấp cho các thuê baovà nhà khai thác nhiều ưu điểm hơn một mạng điện thoại tiêu chuẩn Nhưng ở đócòn nhiều hạn chế GSM đã khắc phục được những hạn chế đó và được thể hiệnqua các đặc trưng sau.

Tính tương thích:

Do sự phát triển nhanh chóng của các mạng tế bào ở Châu Âu, hiện cónhiều hệ thống tế bào khác nhau mà không tương thích với nhau Vì vậy, hiểnnhiên là cần phải có một tiêu chuẩn chung cho hệ thống thông tin di động Vàmột hội đồng thực thi đã được thiết lập với một nhiệm vụ phức tạp là phân địnhchung-riêng ở mạng tiêu chuẩn mới Tiêu chuẩn GSM đã được qui định và pháttriển ở các nước Châu Âu đang hoạt động để khai thác chung với nhau Kết quảlà một hệ thống tế bào đã được thực hiện ở khắp Châu Âu Sự thuận lợi do tiêuchuẩn GSM đem lại, sẽ có một thị trường lớn đối với các thiết bị GSM Nghĩa làcác nhà sản suất sẽ cung cấp các hiết bị với chất lương cao hơn và giá thành rẻhơn Các thành công của GSM đã được chấp nhận và thực hiện trên khắp thếgiới.

Hệ thống thông tin di động số GSM tương thích với hệ thống báo hiệu số 7và sử dụng băng tần (890-915 ) MHz để truyền tín hiệu từ máy di động đến trạmgốc và băng tần (935-960) MHz để truyền dẫn tín hiệu từ trạm gốc đến máy diđộng.

Loại bỏ các tạp âm:

Trong các hệ thống điện thọai tế bào hiện nay, máy di động thông tin vớicell bằng các tín hiệu vô tuyến tương tự Mặc dù kỹ thuật này có thể đảm bảomột chất lượng thoại rất tốt (nó được sử dụng nhiều đối vớ vô tuyến quảng bástereo), nhưng nó dễ bị tạp âm xâm nhập

Tạp âm sẽ giao thoa với hệ thống hiện hành, có thể được phát sinh bởi cácnguyên nhân sau :

 Một nguồn công suất mạnh hoặc kéo dài , gần với hệ thống thông tin diđộng (như hệ thống đánh lửa trên ô tô , sét )

 Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau trên cùng một tần số (nhiễukênh chung).

 Sự truyền dẫn ở các máy di động khác nhau, theo kiểu “xuyên ngang “từ một tần số lân cận (nhiễu kênh lân cận ).

 Nhiễu nền xâm nhập vì tín hiệu quá yếu.

Để đối phó với nhữnh vấn đề gây ra nhiễu trong hệ thống tế bào mới ngườita sử dụng các tín hiệu số tay cho tín hiệu tương tự Các tín hiệu được phát trên

một giao diện vô tuyến - số có thể được bảo vệ để chống lại các lỗi phát sinh dotạp âm Việc bảo vệ này sẽ hình thành từ sự mã hoá của tín hiệu, mà cơ chế là dosự quyết định của phần mềm và sử dụng giải mã viterbi Các cơ chế này chophép phát hiện và sửa chữa các lỗi ở một tín hiệu Kết quả là có một giao diện vôtuyến mạnh hơn nhiều.

Thông tin di động số có thể chịu được mức nhiễu cao hơn so với các hệthống tương tự hiện có, dẫn đến việc cải thiện cả chất lượng lẫn hiệu quả ở hệthống thông tin di động

Tính linh hoạt và tăng thêm dung lượng:

Với giao diện vô tuyến tương tự hiện có, mỗi kết nối giữa một thuê bao diđộng với một Cell đòi hỏi phải có sóng mang RF riêng, điều đó dẫn đến đòi hỏi ởCell phải lắp đặt thêm modul (phần cứng ) RF Vì vậy, để mở rộng dung lượngcủa một Cell thì phải tăng thêm số lượng các kênh và các modul RF có chấtlượng tương đương phải được đưa thêm vào thiết bị của Cell Do đó, việc mởrộng hệ thống là tốn nhiều thời gian, tiền của và công sức Như vậy, các hãngkhai thác cũng bao hàm cả việc lập kế hoạch RF rất phức tạp Để khai thác mộtcách hợp pháp, tất cả các hệ thống phải sử dụng một khoảng tần số RF đã đựocqui định chặt chẽ, chỉ trong khoảng tần số (872-960 MHz).

Rõ ràng phổ tần số bị nhiều hạn chế và chỉ một số lượng có hạn các cuộcđàm thoại là có thể chèn được trên một số lượng kênh vô tuyến đã cho, do đó,thường xuyên có sự quá tải xảy ra tại giờ cao điểm của nhu cầu, kết quả là “ callblocking “ (tức thuê bao sẽ nghe một cho biết đường truyền đang bận ), hậu qủalà sự không thoả mãn của thuê bao.

Khi mà giao diện số được sử dụng ở hệ thống GSM sẽ đưa đến việc giảiquyết việc sử dụng phổ vô tuyến có sẵn một cách hiệu quả hơn Tám cuộc gọiđồng thời được thực hiện trên một sóng mang RF Điều đó có nghĩa là mỗimodul RF riêng sẽ đáp ứng cho 8 thuê bao cùng một lúc, và như vậy hệ thống sẽđược mở rộng, yêu cầu thay đổi modul RF thường ít hơn so với các hệ thống cũ.Do đó hệ thống là rất linh hoạt vì nó có thể thay đổi dung lượng bằng một bộphận khác của mạng bằng cách đặt lại cấu hình từ cơ sở dữ liệu của hệ thống.

Sử dụng các giao diện tiêu chuẩn:

Trong mạng tế bào mỗi thiết bị được sử dụng là được chế tạo bởi một nhàsản suất Điều đó là vì một hãng sản xuất chỉ sản xuất thiết bị đã được thiết kế đểthông tin với nhau Tình trạng này có thể rất có lợi cho các hãng sản xuất như họcó ảnh hưởng lớn lên sự định giá các sản phẩm của họ, nhưng lại là điều khôngcó lợi đối với người sử dụng điện thoại di động và nhà khai thác mạng vì giáthành thiết bị cao.

Với hệ thống thông tin di động số GSM thì ngược lại, vì do các giao diệntiêu chuẩn như C7 và X25 được sử dụng trong toàn hệ thống Điều này có nghĩa

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K627

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

là các nhà qui hoạch hệ thống có thể lựa chọn thiết bị với giá thành khác nhaucủa các hãng sản xuất khác nhau Vì vậy, sự cạnh tranh giữa các hãng sản xuấtvới nhau sẽ tăng lên và giá thành sẽ hạ xuống.

Ngoài ra, các nhà thiết kế mạng sẽ có nhiều linh hoạt hơn khi đặt mua cáccấu kiện của mạng, tức là họ có tể tạo ra nhiều hiệu quả sử dụng ở các đườngtruyền mặt đất mà họ đang khai thác

An toàn và bảo mật tuyệt đối:

Vấn đề an toàn được xem đứng đầu danh mục các vấn đề sẽ được cạnhtranh của các nhà khai thác ở các hệ thống tương tự Trong một vài hệ thống thếhệ đầu có khoảng 20% cuộc gọi bị ăn cắp Để bảo mật số liệu và thoại được tốt,GSM đưa ra đề nghị bảo mật cả về phương pháp truyền dẫn trên giao diện vôtuyến và cả ở cách thức lưu lượng được xử lý trước khi truyền dẫn Các dữ liệuđược điều khiển và báo hiệu sẽ được mật mã cùng với các kỹ thuật nhận thựcthuê bao tinh vi sẽ loaị trừ việc ăn cắp cuộc gọi ở hệ thống GSM thiết bị di độngsẽ được nhận dạng một cách độc lập từ thuê bao di động Mỗi máy di động cómột số nhận dạng được mã hoá cứng khi sản xuất để kiểm tra nếu như nó đượckhai báo là đã bị mất cắp.

Hệ thống GSM đảm bảo ở một mức độ cao tính bảo mật cho các thuê bao,các cuộc gọi sẽ được số háo, mã háo và sau đó được gài mật mã trước khi phátlên không gian.

Chuyển vùng nhanh hơn:

Chuyển vùng xảy ra khi máy di động di chuyển giữa các cell Một cuộcgọi sẽ được chuyển từ một kênh này đến kênh khác và từ một cell này đến mộtcell khác để duy trì cuộc gọi được liên tục Trong các hệ thống tương tự hiện có,chỉ có thuê bao rất tốt mới nhận ra một chuyển vùng đã xảy ra Còn hệ thốngGSM đã giải quyết vấn đề này và quá trình chuyển vùng được điều khiển chặtchẽ hơn nhiều GSM cho phép đưa nhiều yếu tố vào tính toán và được tính toánchi tiết hơn (Đo cường độ tín hiệu của các cell lân cận).

Nhận dạng thuê bao:

So với các hệ thống tương tự, mỗi thuê bao di động được nhận dạng bởi sốmáy điện thoại mà nó được gắn lên thiết bị di động của nó Vì vậy nếu thuê baomuốn thu/phát các cuộc gọi thì cần phải có thiết bị di động Trong hệ thốngGSM, thuê bao và thiết bi di động được nhận dạng một cách riêng rẽ Thuê baođược nhận dạng bằng một card thông minh (Smart card),được biết như một khốinhận dạng thuê bao SIM Nghĩa là người sử dụng chỉ cần mua thuê bao ở một hệthống di động nhưng có khả năng sử dụng cho nhiều kiểu thiết bị di động khácnhau (Fax, Computer, điện thoại di động) Nghĩa là khi di chuyển thuê bao chỉcần mang theo SIM card của nó Vì SIM card nhận diện người sử dụng nên bất

kỳ nơi nào các cuộc gọi của thuê bao tạo ra, háo đơn tính cước sẽ luôn luôn đượcđược gửi tới bộ ghi định vị thường trú (HLR) của thuê bao.

Tính tương thích với ISDN:

ISDN là một tiêu chuẩn mà hầu hết các nước đang phát triển đã cam kếtthực hiện Đây là một mạng thông tin mới và tiên tiến được thiết kế để truyềnthoại và số liệu thuê bao trên các đường truyền thoại tiêu chuẩn Mạng GSM đãđược thiết kế để khai thác với hệ thống ISDN và sẽ cung cấp các đặc tính có thểtương thích với nó

CHƯƠNG V : MẠNG VMS - MOBIFONE

1 khái quát chung

Hiện nay, tại Việt Nam có hai mạng điện thoại di động tiêu biểu làMobiFone và VinaFone đã sử dụng hệ thống GSM tiên tiến này Trong đó thìmạng MobiFone đã chính thức khai trương ngày 16/4/1993 theo quyết định đúngđắn kịp thời của tổng Công Ty Bưu Chính viễn thông Việt Nam VinaFone khaithác ngày 26/6/1996

Cả hai mạng này đều phục vụ cho địa bàn toàn quốc, gồm ba trung tâmchuyển mạch (MSC) và các thành phần để xử lý cuộc gọi tại Hà nội, Đà nẵng vàThành phố Hồ Chí Minh (VLR) Trong đó các trung tâm của mỗi mạng đều liênkết với nhau và thực hiện Roaming nội bộ nhằm phục vụ thuận tiện cho các thuêbao

MobiFone là tên của hệ thống thông tin di động VMS cung cấp VMS lànhà khai thác dịch vụ thông tin di động kinh nghiệm nhất tại Việt Nam và làdoanh nghiệp nhà nước đi đầu trong lĩnh vực khai thác dịch vụ thông tin di động.Công ty thông tin di động VMS đã cùng với đối tác là hãng Comvik IntenationalViệt Nam AB thuộc tập đoàn Kinnevik Thuỵ Điển đầu tư trên 340 triệu USD chohệ thống thông tin di động MobiFone

Hệ thống thông tin di động MobiFone cho phép chủ gọi được gọi và nhậncuộc ở 61/61 trung tâm tỉnh và thành phố và tại nhiều nước trên thế giới chỉ vớimột thuê bao.

Mục tiêu chính của công ty là mở rộng vùng phủ sóng, tăng cường chấtlượng mạng lưới, phát triển các dịch vụ mới chất lượng cao Cho đến nay hệthống thông tin di động MobiFone vẫn luôn được đánh giá là hệ thống thông tin

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K629

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

di động có chất lượng và uy tín nhất tại Việt Nam Do vậy mà cho đến cuối năm2000 MobiFone đã lắp đặt được 148 trạm BTS tại miền Bắc

Tại miền Bắc có các thông số sau: Số site : 85

 Số cell : 148

 Số TRX (trạm thu phát ) : 278 Tỉnh được phủ sóng : 29 Tỉnh chưa được phủ sóng : 0

VMS-MobiFone có 5 tổng đài MSC với 1 tổng đài MSC thuộc Hà Nội, 1tổng đài MSC tại Đà Nẵng và 3 MSC thuộc thành phố Hồ Chí Minh Vì vậyVMS sẽ phủ sóng hầu hết các khu dân cư, khu công nghiệp, trục lộ, khu di tích,các cửa khẩu biên giới, Trên toàn Việt nam Mỗi bộ có một trung tâm khai thácvà bảo dưỡng phần vô tuyến OMC-R và phần chuyển mạch OMC-S Hiện nayVMS sử dụng mô hình sử dụng lại tần số là 4/12 Và có 40 tần số được sử dụng.Khoảng cách giữa băng tần lên và xuống là 45 MHz.

Các dịch vụ mới như dịch vụ điện thoại di động trả tiền trước, chuyểnvùng quốc tế đã được MobiFone đưa ra khai thác những năm gần đây đã đượcđông đảo khách hàng đón nhận.

Nói tóm lại, chỉ sau 7 năm MobiFone có quyền tự hào là một mạng thôngtin di động lớn nhất tại Việt Nam, có vùng phủ sóng lớn nhất tại Việt Nam.

2 Chương trình phát triển dịch vụ hệ thống thông tin di động

Dịch vụ MobiFone:

Đây là dịch vụ thông tin di động trả sau, là dịch vụ cơ bản do MobiFone cung cấp Các thuê bao di động có thể sử dụng MS của nó để nhận vàthực hiện tất cả các cuộc gọi tại những nơi mà MobiFone phủ sóng (kể cả ở nướcngoài ) và thuê bao MobiFone có thể sử dụng tất cả các dịch vụ phụ doMobiFone đang cung cấp

VMS-Dịch vụ Mobicard:

Đây là loại hình thông tin di động trả trước đầu tiên VMS-MobiFone giớithiệu tại Việt Nam Khi sử dụng loại hình dịch vụ này thì MS phải có một thẻSIM (khối giao diện thuê bao) và một thẻ Mobicard và đã có thể hoà mạng thôngtin di động MobiFone và có thể thực hiện nhận tất cả các cuộc gọi

3 Các dịch vụ giá trị gia tăng hiện đang được cung cấp cho thuê baoMobiFone và Mobicard

Chuyển vùng trong nước: (cung cấp cho thuê bao MobiFone và Mobicard)

Dịch vụ này giúp các thuê bao di động nhận và thực hiện cuộc gọi tại61/61 tỉnh và thành phố trên toàn quốc.

Hiển thị số thuê bao chủ gọi: (cung cấp cho thuê bao MobiFone và Mobicard)

Dịch vụ này giúp thuê bao di động thấy được số điện thoại trên màn hìnhmáy di động.

Cấm hiển thị số thuê bao chủ gọi: (cung cấp cho thuê bao MobiFone )

Dịch vụ này khiến người mà thuê bao chủ gọi tới không thấy được số thuêbao của máy này trên màn hình máy di động

Dịch vụ giữ cuộc gọi: (cung cấp cho thuê bao MobiFone)

Dịch vụ này giúp thuê bao di động đặt cuộc gọi ở chế độ chờ và gọi tơímột số máy khác.

Dịch vụ chờ cuộc gọi: (cung cấp cho thuê bao MobiFone )

Dịch vụ giúp thuê bao di động trả lời cuộc điện thoại thứ hai ngay cả tronglúc thuê bao di động đang nói chuyện với người gọi thứ nhất.

Dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi: (cung cấp cho thuê bao MobiFone )

Dịch vụ giúp thuê bao di động chuyển cuộc gọi tới một số máy khác khimáy của thuê bao di động bận ngoài vùng phủ sóng hoặc không hoạt động

Hộp thư thoại: (cung cấp cho thuê bao MobiFone)

Dịch vụ này giúp thuê bao di động luôn giữ được liên lạc ngay cả khi máyđiện thoại của thuê bao di động hết pin hay ngoài vùng phủ sóng Khi thuê bao diđộng không thể trả lời điện thoại, người gọi có thể nhắn lại vào hộp thư của thuêbao di động và sau đó thuê bao di động có thể sử dụng điện thoại di động củamình hay bất cứ điện thoại nào để nghe lại tin nhắn đã được ghi.

Dịch vụ truyền Fax: (cung cấp cho thuê bao MobiFone )

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K631

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Dịch vụ cho phép thuê bao di động gửi đi một bản tin Fax bằng cách kếtnối trực tiếp máy vi tính và máy điện thoại di động

Dịch vụ truyền dữ liệu: (cung cấp cho thuê bao MobiFone )

Dịch vụ này cho phép thuê bao di động truyền đi bằng cách kết nối trựctiếp máy vi tính và máy di động

Dịch vụ nhắn tin ngắn: (cung cấp cho thuê bao MobiFone và Mobicard)

Dịch vụ này giúp thuê bao di động gửi đi những bản tin nhắn dưới dạngchữ viết trong những tình huống không tiện nói trên điện thoại, ví dụ như đang ởnơi ồn ào, hay không muốn người khác biết được nội dung trao đổi

Dịch vụ chuyển vùng quốc tế: (cung cấp cho thuê bao MobiFone )

Dịch vụ chuyển vùng quốc tế cho phép MS thực hiện các cuộc gọi đi vànhận các cuộc gọi đến bằng máy điện thoại di động của mình tại tất cả các nướccó ký thoả thuận chuyển vùng quốc tế với MobiFone mà không cần thay đổi thẻSIM và số máy điện thoại di động của mình Hiện nay MobiFone đã mở dịch vụtới 43 nhà khai thác tại 28 quốc gia và vùng lãnh thổ khác nhau trên thế giới.

Tính cước đơn giản của dịch vụ chuyển vùng quốc tế :

Các cuộc gọi thuê bao di động ở nước ngoài sẽ được tính cước theo quyđịnh của nhà khai thác tại từng nước Cách quay số cuộc gọi được thực hiện nhưcách quay số của các thuê bao nước sở tại

Đối với dịch vụ chuyển vùng quốc tế cũng cho phép khách hàng nhận cuộcgọi ở nước ngoài như là khi đang ở Việt Nam Chủ gọi chỉ trả cước đến vị tríđăng ký của thuê bao MobiFone tại Việt Nam còn thuê bao MobiFone phải trảcước cho phần định tuyến lại cuộc gọi từ Việt Nam ra nước ngoài

Dịch vụ sau bán hàng: (cung cấp cho thuê bao MobiFone và Mobicard)

VMS-MobiFone đã thíêt lập một hệ thống cửa hàng và đại lý rộng khắptrong cả nước tạo điều kiện cho khách hàng đến giao dịch Ngoài hệ thống cửahàng và đại lý, các đội bán hàng trực tiếp và thu cước trực tiếp cũng được thànhlập tại nhà khi khách hàng yêu cầu

Bên cạnh đó, các trung tâm dịch vụ khách hàng tại Việt Nam, Đà Nẵng vàthành phố Hồ Chí Minh cũng là những địa chỉ tin cậy của MobiFone nơi kháchhàng có thể tới đăng ký dịch vụ, được hướng dẫn và giải đáp tất cả các thắc mắcvề máy di động về dịch vụ sửa chữa và bán hàng

Nhắn tin quảng bá:

Dịch vụ này cung cấp miễn phí cho thuê bao MobiFone và Mobicard Vớidịch vụ này thuê bao di động sẽ nhận được các thông tin dự báo thời tiết, giávàng và giá USD, tin thể thao, lịch bay của Việt Nam Airlines, tin khuyến mạicủa MobiFone, Những thông tin này được gửi trực tiếp tới MS dưới dạng tinngắn (dịch vụ này đang được thử nghiệm tại khu vực miền Bắc và sẽ được triểnkhai trong thời gian tới ).

WAP ( giao thức ứng dụng không dây):

WAP là một dịch vụ mới được cung cấp nhằm mục đích đưa các thông tintừ mạng Internet tới các máy điện thoại di động Dịch vụ cho phép thuê bao diđộng tìm kiếm những thông tin hữu ích trên điện thoại di động như tỉ giá hốiđoái, tin thể thao, dự báo thời tiết, các chương trình giải trí, tin tức thời sự, thôngtin về thị trường chứng khoán, tin MobiFone lịch bay, kết quả sổ xố, Đặc biệtthuê bao di động có thể kiểm tra gửi và nhận E-mail từ điện thoại di động củamình (dịch vụ này sẽ được cung cấp trong thời gian tới ).

Vùng mạng PLMN được chia thành nhiều cell vô tuyến nhỏ có bán kínhtừ 350m đến 35 Km Kích thước thực tế của các cell phụ thuộc vào địa hình vàlưu lượng thông tin.

Mỗi cell vô tuyến tương ứng với một trạm thu phát gốc BTS Tuỳ theo cấutạo của anten mà ta phân loại BTS khác nhau BTS liên lạc vô tuyến với tất cảcác máy thuê bao di động MS có mặt trong cell Hình dạng của các cell phụthuộc vào kiểu anten và công suất ra của từng trạm BTS.

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K633

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Omni cell:

Cell này sử dụng anten vô hướng phát đẳng hướng, hình tròn trên biểu thịvùng phủ sóng của anten này, đường biên tương ứng với quĩ tích các đỉêm cócùng cự ly đến vị trí mà tại đó cường độ tín hiệu đã suy giảm đến giá trị tối thiểuyêu cầu của máy thu (độ nhạy máy thu).

Cell kiểu này được quy hoạch cho vùng có mật độ thấp.

Cell split phase 0 :

Các cell được tượng trưng bằng các hình lục giác, sử dụng ba cell cho mộtsite Site này dùng anten định hưóng để tạo ra 3 sector theo 3 hướng khác nhau,mỗi hướng tương ứng với một cell Góc phương vị của các anten hướng cực đạicách nhau 120 độ Mỗi cell sử dụng anten phát có độ rộng rộng nửa công suấtphát là 60 độ và 2 anten thu phân tập cũng có độ rộng như vậy.

Cell này được sử dụng cho các vùng có mật độ cao.

Cell split phase 1:

Cell này được phát triển từ phase 0 bằng cách đặt ở mỗi cell ban đầu 1 sitesector Mỗi site này chia nhỏ cell đó thành 3 cell mới Như vậy số cell mới =3*số cell cũ.

Cell này dùng cho vùng có mật độ rất cao.

Thực tế sử dụng cell ở VMS

VMS sử dụng Cell split Phase 0, sử dụng mẫu sử dụng lại tần số 4/12.

Nhóm cáctần số

Các kênh8496108120

TRẦN VIỆT DŨNG ĐTVT LỚP K635

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Bssmap map

TCAP BSSAP

SCCP

Phần chuyển đổi bản tin MTP

Báo hiệu số 7 có liên quan đến các sản phấm sử dụng trong mạng di động

Mức 1- 3Mức 4- 7

PHẦN II HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 TRONG MẠNG GSM

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7

TRONG MẠNG DI ĐỘNG1.1.Tổng quan:

Báo hiệu trong mạng di động phức tạp hơn trong mạng điện thoạithường, vì các thuê bao di động MS có thể di chuyển quanh mạng nên phảicó yêu cầu cập nhật vị trí địa lý của các MS (vào tải) và để sử lý sự thayđổi sang kênh lưu lượng mới (chuyển ô) khi MS đang di chuyển từ ô nàyđến ô khác Điều này yêu cầu phải có một hệ thống báo hiệu nhanh vàmạnh.

Trong tất cả các hệ thống GSM đang hoặc sẽ sử dụng hệ thống báo hiệusố 7 thì đều sử dụng chung phần MTP nhưng các phần của người sử dụngkhác nhau được sử dụng cho các hệ thống khác.

1.2 Các thành phần của người sử dụng trong mạng GSM:1.3 Phần ứng dụng di động MAP (Mobile Aplication Part).

TRẦN VIỆT DŨNG - - ĐTVT LỚP K6

Thực thể ứng dụng MAP - MSC

Phần ứng dụng di động MSCASE

1

ASE 2

ASE n

TC yêu cầu hỗ trợ ( Upd cat)TC tiếp tục

TC kết quả ( cat Upl ) Hoạt độngHoạt độngGiao dịch

TC kết thúc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

Phần ứng dụng di động (MAP) cung cấp các thủ tục báo hiệu cần thiếtđược yêu cầu để trao đổi thông tin giữa các phần tử của mạng GSM, ở môhình OSI, MAP ở trên TCAP, cả MAP và TCAP đều thuộc lớp 7.

Đối với các dịch vụ không đấu nối được MAP sử dụng thì ISP (phầndịch vụ trung gian) được xem là trong suốt có nghĩa là không được sử dụngvì vậy TCAP phối hợp ghép đấu nối với phần điều khiển báo hiệu SCCPcùng với phần chuyển giao tin báo MTP phụ thuộc như một nhà cung cấpdịch vụ của mạng MAP được chia làm 5 thực thể ứng dụng MAP - MSC,MAP-VLR, MAP - HIR, MAP - EIR và MAP - AUC Tất cả những thựcthể này mỗi cái được phân định tới một số phân hệ SSN Các SSN đượcSCCP sử dụng để định địa chỉ một thực thể nào đó của

Giao tiếp mạng GSM.

Mỗi AE bao gồm một số các phần tử ứng dụng ASE Các ASE đượcnhóm lại như là các ASE chung và các ASE đặc biệt TCAP là một ASEchung và luôn luôn chứa các MAP - ASE.

Các ASE hỗ trợ việc hoà mạng của các AE và bao gồm một hoặc vài sựhoạt động được sử dụng kết hợp để thực hiện một nhiệm vụ nào đó.

Ví dụ về hoạt động sử dụng ở MAP:- Cập nhật vị trí.

- Bãi bỏ vị trí.

- Cung cấp số chuyển vùng.- Vào số liệu thuê bao.- Phát các tham số.

- Tác động các dịch vụ bổ xung.- Thực hiện chuyển ô v.v

Ví dụ về tổ hợp các hoạt động để thực hiện một nhiệm vụ nào đó.

Khi một thuê bao di động mới MS xuất hiện thuộc về một VLR nào đó,thì bộ đăng ký vị trí trong MLR có các MS thuộc nó, phải được cập nhật.

Bộ đăng ký trong HLR, ở đó lúc này MS đã được đăng ký cũng phảiđược cập nhật với một vài số liệu thuê bao cần thiết Nếu MS muốn thựchiện hoặc thu cuộc gọi Báo hiệu này cần thiết để thực hiện nhiệm vụ nàynhư sau:

1.4 Báo hiệu giữa MSC và BSS (BSSAP).

MSC và hệ thống trạm cơ sở BSS được nối với nhau bởi một kênh PCM.Ngoài một số các kênh thoại hoặc số liệu, còn có các khe thời gian cho báohiệu Số báo hiệu khi đầu nối thiết lập cuộc gọi, chuyển ô, giải phóng cuộcgọi v.v kênh này thường được sử dụng để phục vụ một hoặc nhiều trạmthu phát cơ sở BTS Các giao thức đã được sử dụng cho báo hiệu giữa

TRẦN VIỆT DŨNG - - ĐTVT LỚP K6

Báo hiệu giữa MSC và BSS

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÔNG TIN DI ĐỘNG

MSC và BSS (giao tiếp A) là BSSAP (phần ứng dụng của BSS), SCCP vàMTP, hình sau:

Phần điều khiển đầu nối báo hiệu SCCP cung cấp khả năng để mangthông tin NSC và BSS SCCP cung cấp hai nguyên tắc báo hiệu khác nhau,báo hiệu không đấu nối CL và báo hiệu đấu nối định hướng CO.

Khi một số các tin báo hiệu liên quan được phát đi, sự đấu nối báo hiệulogic có thể được thiết lập và các tin báo đấu nối định hướng có thể đượcphát ở đầu nối báo hiệu.

BSSAP phát các tin báo có liện quan đến một MS cụ thể phương thứcđấu nối định hướng SCCP.

- Báo hiệu của BSSAP.

BSSAP xử lý hai nhóm tín hiệu.

+ Tin báo chuyển giao trực tiếp giữa MSC và MS, chuyển giao qua BSS.Sự chuyển giao này là điều khiển cuộc gọi như lệnh rung chuông tới mộtMS cụ thể và các tin báo quản lý di động.

+ Các tin báo quản lý giữa MSC và BSS để quản lý nguồn điều khiểnchuyển ô, lệnh nhắn tin v.v

BSSAP có hai chức năng của người sử dụng khác nhau cho các nhóm ởtrên Phần ứng dụng chuyển giao trực tiếp DTAP và phần ứng dụng quản lýBSS ( BSSAP ).

Sự phân bổ tin báo BSSAP giữa BSS MAP và DTAP được thực hiện ởlớp giao thức trung gian giữa SCCP và BSS MAP/DTAP được gọi là lớpphân bổ ( xem hình trước ) Giao thức đối với phân lớp này bao gồm sựquản lý một hoặc hai octec khối số liệu phân bổ Mỗi tin báo BSSAP chứatrong trường số liệu của người sử dụng SCCP phải có một khối số liệuphân bổ như là tiếp đấu theo tin báo DTAP hoặc BSSAP cụ thể ( xem hìnhsau )