MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý TMN (Telecommunication Management Network: Mạng quản lý viễn thông).

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỀ TÀI: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM Giáo viên hướng dẫn : Thầy Trần Tuấn Hưng Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hồng Thúy Lớp : CĐ ĐT-TH K14A -T36 Hà nội - 2008 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý MỤC LỤC M C L CỤ Ụ .2 L I NÓI UỜ ĐẦ 3 CH NG 1. C U HÌNH M NG GSMƯƠ Ấ Ạ .4 1.1 Gi i thi u chung v m ng thông tin di ng GSMớ ệ ề ạ độ .4 1.1.1. V i nét l ch s v m ng GSMà ị ử ề ạ 4 1.1.2. Các ch tiêu k thu t c a m ng GSMỉ ỹ ậ ủ ạ 5 1.2. C u trúc h th ng GSMấ ệ ố 6 1.2.1. Phân h chuy n m ch SS ệ ể ạ .6 1.2.1.1. Trung tâm chuy n m ch các d ch v di ng c ng MSCể ạ ị ụ độ ổ 7 1.2.1.2. B ghi nh v th ng trú HLRộ đị ị ườ .7 1.2.1.3. B ghi nh v t m trú VLRộ đị ị ạ .7 1.2.1.4. Trung tâm nh n th c AUCậ ự .8 1.2.1.5. B ng ký nh n d ng thi t b EIRộ đă ậ ạ ế ị 8 1.2.2. Phân h tr m g c BSSệ ạ ố .8 1.2.2.1. Tr m thu phát g c BTSạ ố .8 1.2.2.2. B i u khi n tr m g c BSCộ đ ề ể ạ ố 9 1.2.2.3. B chuy n i mã v thích ng t c TRAUộ ể đổ à ứ ố độ 9 1.2.3. Tr m di ng MS(Mobile Station)ạ độ 9 1.2.4. Phân h khai thác OSSệ .10 2.1. Vô tuy n s t ng quátế ố ổ 12 2.1.1. Suy hao ng truy n v pha inhđườ ề à đ 12 2.1.2. Phân tán th i gianờ 13 2.1.3. Các ph ng pháp phòng ng a suy hao truy n d n do pha inhươ ừ ề ẫ đ 15 2.1.4. Ph ng pháp ch ng phân tán th i gianươ ố ờ 16 2.2. Nguyên t c khi chia kênh theo khe th i gianắ ờ .18 2.2.1. Khái ni m kênhệ 18 2.2.1.1. Kênh v t lýậ 18 1 siêu khung = 1326 khung TDMA (6,12s) .19 2.2.1.2 Kênh logic 19 2.2.2. C mụ 20 2.2.3. Chia kênh logic theo khe th i gianờ 21 CH NG 3. CÁC D CH V C A GSMƯƠ Ị Ụ Ủ 23 3.1. D ch v tho iị ụ ạ .23 3.2. D ch v s li uị ụ ố ệ .23 3.3. D ch v nh n tin ng n SMSị ụ ắ ắ .23 3.4. D ch v Wap ị ụ .23 3.5. Các d ch v m i c a GSM 2,5Gị ụ ớ ủ .23 K T LU NẾ Ậ 25 PH L C: CÁC T VI T T TỤ Ụ Ừ Ế Ắ .25 2 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng không thể thiếu được, nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt nhanh chóng các giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. Bằng những bước phát triển thần kỳ, các thành tựu công nghệ Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông làm thay đổi cuộc sống con người từng giờ từng phút , nó tạo ra một trào lưu "Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông " trong mọi lĩnh vực ở thế kỷ 21. Lĩnh vực Thông Tin Di Động cũng không nằm ngoài trào lưu đó. Cùng với nhiều công nghệ khác nhau Thông Tin Di Động đang không ngừng phát triển đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng, tạo nhiều thuận lợi trong miền thời gian cũng như không gian. Chắc chắn trong tương lai Thông Tin Di Động sẽ được hoàn thiện nhiều hơn nữa để thoả mãn nhu cầu thông tin tự nhiên của con người. Để nhằm nâng cao hiểu biết về công nghệ thông tin trong lĩnh vực mạng Viễn Thông, em đã chọn đề tài" Thông Tin Di Động GSM". Ngày nay GSM (Global System for Mobile communication: Hệ thống thông tin toàn cầu) với những ưu điểm nổi bật như: dung lượng lớn, chất lượng kết nối tốt, tính bảo mật cao…đã có một chỗ đứng vững chắc trên thị trường Viễn thông Việt Nam. Vì thời gian có hạn và trình độ còn hạn chế nên báo cáo này không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự quan tâm, giúp đỡ của thầy cô và bạn bè để em có thêm kiến thức vững chắc khi ra trường. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Điện tử- Viễn thông, bạn bè, và đặc biệt là thầy Trần Tuấn Hưng đã tận tình chỉ bảo em hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này. 3 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý CHƯƠNG 1. CẤU HÌNH MẠNG GSM 1.1 Giới thiệu chung về mạng thông tin di động GSM 1.1.1. Vài nét lịch sử về mạng GSM Hệ thống thông tin di động từ lâu đã là một ước mơ lớn của con người, và ước mơ này đã trở thành hiện thực ngay khi kỹ thuật cho phép. Sự thực hiện đầu tiên bằng sóng vô tuyến được thực hiện từ cuối thế kỷ 19. Tuy nhiên việc đưa hệ thống thông tin di động vào phục vụ chỉ được thực hiện sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, khi mà công nghệ điện tử cho phép. Đó là một dịch vụ thông tin đặc biệt, nó cho phép nối thông các cuộc gọi không cần dây dẫn. Ngay đó ngay cả khi di chuyển, các thuê bao di động vẫn trao đổi thông tin được với nhau. Do sự phát triển ngày càng cao của công nghệ điện tử và thông tin, mạng thông tin ngày càng phổ biến, giá cả ngày một hạ và độ tin cậy ngày càng tăng lên. Quá trình phát triển của mạng thông tin đã trải qua các giai đoạn sau: - Giai đoạn thứ nhất: Sau 1946, khả năng phục vụ nhỏ, chất lượng không cao, giá cả dắt. - Giai đoạn thứ hai: Từ 1970 – 1979, cùng với sự phát triển của các thiết bị điện tử tổ hợp cỡ lớn và các bộ vi xử lý, ta có thể thực hiện được một hệ thống phức tạp hơn. Bởi vì vùng phủ sóng của anten phát của các máy di động bị hạn chế nên hệ thống được chia thành một vài trạm nhận cho một trạm phát. - Giai đoạn thứ ba: Từ1979 -1990, là mạng tổ ong tương tự. Các trạm thu phát được đặt theo các ô tổ ong. Mạng này cho phép sử dụng lại tần số và cho phép chuyển giao giữa các ô trong cuộc gọi. Các mạng điển hình là: + AMPS (Advanced Mobile Phone Service): được đưa vào hoạt động tại Mỹ năm 1979. +NMT ( Nordic Mobile Telephone): là hệ thống của các nước Bắc Âu và được đưa vào sử dụng vào tháng 12/1981. +TACS ( Total Access Communication System): được đưa vào phục vụ tại Vương quốc Anh năm 1985. Tất cả các mạng trên dựa trên mạng truyền điện thoại tương tự băng điều chế tần số. Chúng sử dụng tần số 450 hoặc 900 Mhz. Vùng phủ sóng của nó chỉ ở mức quốc gia và phục vụ được vài trăm thuê bao. Hệ thống lớn nhất ở Anh là TACS đạt hơn một triệu thuê bao vào năm 1990. - Giai đoạn thứ tư: Từ đầu những năm 1980, sau khi các hệ thống NMT đã hoạt động thành công thì nó cũng biểu hiện một số hạn chế. Một là do yêu cầu cho dịch vụ di động quá lớn vượt qua con số mong đợi của các nhà thiết kế hệ thống nên hệ thống này không đáp ứng được. Hai là các hệ thống khác nhau đang hoạt động không thể phục vụ cho tất cả các thuê bao ở châu Âu, nghĩa là thiết bị của mạng này không thể truy nhập vào mạng khác. Ba là nếu thiết kế một mạng lớn phục vụ cho cả châu Âu thì không một nước nào có thể đáp ứng được vì vốn đầu tư quá lớn. Tất cả những hạn chế trên dẫn đến một nhu cầu là phải thiết kế một hệ thống loại mới được làm theo kiểu chung để có thể dùng cho nhiều nước. Năm 1988, viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu – ETSI (Europe 4 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý Telecommunication Standard Institute) đã thành lập nhóm đặc trách di động – GSM (Groupe Special Mobile). GSM còn có nghĩa là hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile Communication). GSM là tiêu chuẩn điện thoại di động số toàn châu Âu sử dụng dải tần số 900Mhz. Năm 1990, Vương quốc Anh đưa ra hệ thống DCS (Digital Cellular System). DCS dựa trên hệ thống GSM với việc sử dụng tần số 1800Mhz. Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ viễn thông mới, các hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ thứ ba. Ở thế hệ thứ ba này, các hệ thống thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ lên đến 2Mbit/s. Ở Việt Nam, hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm 1993, hiện nay đang được hai công ty VMS và GPC khai thác rất hiệu quả. Trong năm 2004 này công ty Vietel cũng sẽ cung cấp dịch vụ này. 1.1.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật của mạng GSM Hệ thống thông tin di động GSM cho phép chuyển vùng tự do của các thuê bao trong châu Âu, có nghĩa là một thuê bao có thể thâm nhập sang mạng của nước khác khi di chuyển qua biên giới. Trạm di động GSM – MS (GSM Mobile Station) phải có khả năng trao đổi thông tin tại bất cứ nơi nào trong vùng phủ sóng quốc tế. • Về khả năng phục vụ : - Hệ thống được thiết kế sao cho MS có thể dùng được trong tất cả các nước có mạng. - Cùng với phục vụ thoại, hệ thống phải cho phép sự linh hoạt lớn nhất cho các loại dịch vụ khác liên quan tới mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN). - Tạo một hệ thống có thể phục vụ cho các MS trên các tầu viễn dương như một mạng mở rộng cho các dịch vụ di động mặt đất. • Về chất lượng phục vụ và an toàn bảo mật: - Chất lượng của thoại trong GSM phải ít nhất có chất lượng như các hệ thống di động tương tự trước đó trong điều kiện vân hành thực tế. - Hệ thống có khả năng mật mã hoá thông tin người dùng mà không ảnh hưởng gì đến hệ thống cũng như không ảnh hưởng đến các thuê bao khác không dùng đến khả năng này. • Về sử dụng tần số: - Hệ thống cho phép mức độ cao về hiệu quả của dải tần mà có thể phục vụ ở vùng thành thị và nông thôn cũng như các dịch vụ mới phát triển. - Dải tần số hoạt động là 890-915 và 935-960 Mhz. - Hệ thống GSM 900Mhz phải có thể cùng tồn tại với các hệ thống dùng 900Mhz trước đây. • Về mạng: - Kế hoạch nhận dạng dựa trên khuyến nghị của CCITT. - Kế hoạch đánh số dựa trên khuyến nghị của CCITT. - Hệ thống phải cho phép cấu trúc và tỷ lệ tính cước khác nhau khi được dùng trong các mạng khác nhau. 5 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý - Trung tâm chuyển mạch và các thanh ghi định vị phải dùng hệ thống báo hiệu được tiêu chuẩn hoá quốc tế. - Chức năng bảo vệ thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển mạng phải được cung cấp trong hệ thống. 1.2. Cấu trúc hệ thống GSM Một hệ thống GSM có thể được chia thành nhiều phân hệ sau đây: - Phân hệ chuyển mạch (SS: Switching Subsystem) - Phân hệ trạm gốc (BSS: Base Station Subsystem) - Phân hệ khai thác (OSS: Operation Subsystem) - Trạm di động (MS: Mobile Station) 1.2.1. Phân hệ chuyển mạch SS Hệ thống con chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của thuê bao. Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác. Hệ thống con chuyển mạch SS bao gồm các khối chức năng sau: - Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC: Mobile Services Switching Center). - Bộ ghi định vị tạm trú (VLR: Visitor Location Register) - Bộ ghi định vị thường trú (HLR: Home Location Register) BSS MS AUC HLR MSC VLR EIR SS BSC BTS OSS ISDN PSPDN CSPDN PSTN PLMN H×nh 1. M« h×nh hÖ thèng GSM 6 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý - Trung tâm nhận thức (AUC: Authentication Center) - Bộ nhận dạng thiết bị (EIR: Equipment Identity Register) - Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng (GMSC: Gateway Mobile Services Switching Center) 1.2.1.1. Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng MSC Ở SS, chức năng chuyển mạch chính được MSC thực hiện. Nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người sử dụng mạng GSM. Một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS, mặt khác nó giao tiếp với mạng ngoài. MSC làm nhiệm vụ giao tiếp với mạng ngoài được gọi là MSC cổng. Việc giao tiếp với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho người sử dụng mạng GSM đòi hỏi cổng thích ứng (các chức năng tương tác IWF: Interworking Function). SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng các khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM. MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc . Để kết nối MSC với một số mạng khác, cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng này. Các thích ứng này được gọi là các chức năng tương tác IWF (Interworking Function) bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn. Nó cho phép kết nối với các mạng: PSPDN (Packet Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói), hay CSPDN (Circuit Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh), nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉ đơn thuần là PSTN hay ISDN. IWF có thể được thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hai thì giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở. Để thiết lập một cuộc gọi đến người sử dụng GSM, trước hết cuộc gọi phải được định tuyến đến một tổng đài cổng GMSC mà không cần biết đến hiện thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm hiện thời (MSC tạm trú). Để vậy trước hêt các tổng đài cổng phải dựa trên số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi HLR này. Tổng đài cổng có một giao diện với các mạng bên ngoài với mạng GSM. Về phương diện kinh tế, không phải bao giờ tổng đài cổng cũng đứng riêng mà thường được kết hợp với MSC. 1.2.1.2. Bộ ghi định vị thường trú HLR Là cơ sở dữ liệu quan trọng nhất của mạng GSM, lưu trữ các số liệu và địa chỉ nhận dạng cũng như các thông số nhận thực của thuê bao trong mạng. Các thông tin lưu trữ trong HLR gồm: nhận dạng thuê bao IMSI, MSISDN, VLR hiện thời, trạng thái thuê bao, khoá nhận thực và chức năng nhận thực, số lưu động trạm di động MSRN. HLR chứa những cơ sở dữ liệu bậc cao của tất cả các thuê bao trong GSM. Những dữ liệu này được truy nhập từ xa bởi các MSC và VLR của mạng. 1.2.1.3. Bộ ghi định vị tạm trú VLR VLR là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng GSM. Nó được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí của các 7 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. Các chức năng VLR thường được liên kết với các chức năng MSC. 1.2.1.4. Trung tâm nhận thực AUC AUC quản lý các thông tin nhận thực và mật mã liên quan đến từng cá nhân thuê bao dựa trên một khoá nhận dạng bí mật để đảm bảo toàn số liệu cho các thuê bao được phép. Khoá này cũng được lưu giữ vĩnh cửu và bí mật trong bộ nhớ ở MS. Bộ nhớ này có dang Simcard có thể rút ra và cắm lại được. AUC có thể được đặt trong HLR hoặc MSC hoặc độc lập với cả hai. Khi dăng ký thuê bao, khoá nhận thực được ghi nhớ vào Simcard của thuê bao cùng với IMSI của nó. Đồng thời khoá nhận thực cũng được lưu giữ ở trung tâm nhận thực AUC để tạo ra bộ ba thông số cần thiết cho quá trình nhận thực và mật mã hoá: - Số ngẫu nhiên RAND - Mật khẩu SRES - Khoá mật mã 1.2.1.5. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR. EIR lưu giữ tất cả các dữ liệu liên quan đến phần thiết bị di động ME của trạm di động MS. EIR được nối với MSC thông qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết bị bằng cách so sánh tham số nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMEI (International Mobile Equipment Identity) của thuê bao gửi tới khi thiết lập thông tin với số IMEI lưu giữ trong EIR phòng trường hợp đây là những thiết bị đầu cuối bị đánh cắp, nếu so sánh không đúng thì thiết bị không thể truy nhập vào mạng được. 1.2.2. Phân hệ trạm gốc BSS BSS thực hiện nhiệm vụ giám sát các đường ghép nối vô tuyến, liên kết kênh vô tuyến với máy phát và quản lý cấu hình của các kênh này. Đó là: - Điều khiển sự thay đổi tần số vô tuyến của đường ghép nối (Frequency Hopping) và sự thay đổi công suất phát vô tuyến. - Thực hiện mã hoá kênh và tín hiệu thoại số, phối hợp tốc độ truyền thông tin. - Quản lý quá trình chuyển giao Handover. - Thực hiện bảo mật kênh vô tuyến. Phân hệ BSS gồm hai khối chức năng: bộ điều khiển trạm gốc (BSC: Base Station Controller) và các trạm thu phát gốc (BTS: Base Transceiver Station). Nếu khoảng cách giữa BSC và BTS nhỏ hơn 10m thì các kênh thông tin có thể được kết nối trực tiếp (chế độ Combine), ngược lại thì phải qua một giao diện A-bis (chế độ Remote). Một BSC có thể quản lý nhiều BTS theo cấu hình hỗn hợp của 2 loại trên. 1.2.2.1. Trạm thu phát gốc BTS Một BTS bao gồm các thiết bị phát thu, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit: khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ). TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, 8 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trường hợp được đặt giữa BSC và MSC. BTS có các chức năng sau: - Quản lý lớp vật lý truyền dẫn vô tuyến - Quản lý giao thức cho liên kết số liệu giữa MS và BSC - Vận hành và bảo dưỡng trạm BTS - Cung cấp các thiết bị truyền dẫn và ghép kênh nối trên giao tiếp A-bis 1.2.2.2. Bộ điều khiển trạm gốc BSC BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến qua các lệnh điều khiển từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handover). Một phía BSC được nối với BTS còn phía kia nối với MSC của SS. Trong thực tế, BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Một BSC có thể quản lý vài chục BTS tuỳ theo lưu lượng các BTS này. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa nó với BTS là giao diện A-bis. Nhân viên khai thác có thể từ trung tâm khai thác và bảo dưỡng OMC nạp phần mềm mới và dữ liệu xuống BSC, thực hiện một số chức năng khai thác và bảo dưỡng, hiển thị cấu hình của BSC. BSC có thể thu thập số liệu đo từ BTS và BIE (Base Station Interface Equipment: Thiết bị giao diện trạm gốc), lưu trữ chúng trong bộ nhớ và cung cấp chúng cho OMC theo yêu cầu. 1.2.2.3. Bộ chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU Trong GSM, tín hiệu thoại trên giao diện vô tuyến được mã hoá ở tốc độ 13Kbps sử dụng mã hoá tiền định tuyến LPC. Để thích ứng tốc độ này các tốc độ mạng hội thoại cố định PSTN cần có bộ chuyển đổi mã TRAU để chuyển đổi giữa 13Kbps PCM giữa MS và MSC. TRAU có thể được đặt tại BTS, BSC hoặc tại MSC. Để giảm thiểu chi phí truyền dẫn, thường TRAU đặt ở MSC. Khi đó cần thêm báo hiệu bổ xung vào tiếng thoại 13Kbps để truyền thông tin điều khiển từ bộ chuyển đổi mã từ xa dặt ở BTS đến TRAU. 1.2.3. Trạm di động MS(Mobile Station) Trạm di động là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là: máy cầm tay, máy xách tay hay máy đặt trên ô tô. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô tuyến MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng (như micrô, loa, màn hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với môt số các thiết bị khác (như giao diện với máy tính cá nhân, Fax…). Hiện nay, người ta đang cố gắng sản xuất các thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với trạm di động. Ba chức năng chính của MS: - Thiết bị đầu cuối thực hiện các chức năng không liên quan đến mạng GSM. - Kết cuối trạm di động thực hiện các chức năng liên quan đến truyền đẫn ở giao diện vô tuyến. - Bộ thích ứng đầu cuối làm việc như một cửa nối thông thiêt bị đầu cuối với kết cuối di động. Cần sử dụng bộ thích ứng đầu cuối khi giao diện ngoài trạm di động tuân 9 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối, còn thiết bị đầu cuối lại có thể giao diện đầu cuối – modem. Máy di động MS gồm hai phần: Module nhận dạng thuê bao SIM ( Subscriber Identity Module) và thiết bị di động ME (Mobile Equipment). Để đăng ký và quản lý thuê bao, mỗi thuê bao phải có một bộ phận gọi là SIM. SIM là một module riêng được tiêu chuẩn hoá trong GSM. Tất cả các bộ phận thu, phát, báo hiệu tạo thành thiết bị ME. ME không chứa các tham số liên quan đến khách hàng, mà tất cả các thông tin này được lưu trữ trong SIM. SIM thường được chế tạo bằng một vi mạch chuyên dụng gắn trên thẻ gọi là Simcard. Simcard có thể rút ra hoặc cắm vào MS. Sim đảm nhiệm các chức năng sau: - Lưu giữ khoá nhận thực thuê bao cùng với số nhận dạng trạm di động quốc tế IMSI nhằm thực hiện các thủ tục nhận thực và mật mã hoá thông tin. - Khai thác và quản lý số nhận dạng cá nhân PIN(Personal Identity Number) để bảo vệ quyền sử dụng của người sở hữu hợp pháp. PIN là một số gồm từ 4 đến 8 chữ số, được nạp bởi nhà khai thác khi đăng ký lần đầu. 1.2.4. Phân hệ khai thác OSS Phân hệ khai thác OSS thực hiện ba chức năng chính sau: • Khai thác và bảo dưỡng mạng: Khai thác là các hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng như: tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa hai ô…, nhờ vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng của dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng và kịp thời xử lý các sự cố. Khai thác cũng bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm những vấn đề xuất hiện ở thời điểm hiện tại, để chuẩn bị lưu lượng cho tương lai, để tăng vùng phủ. Ở hệ thống viễn thông hiện đại, khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở một trạm. Bảo dưỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố hỏng hóc. Nó có một số quan hệ với khai thác. Bảo dưỡng cũng bao gồm cả các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế thiết bị có sự cố. Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý TMN (Telecommunication Management Network: Mạng quản lý viễn thông). Lúc này, một mặt hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối đến các phần tử của mạng viễn thông ( các MSC, BSC, HLR và các phần tử mạng khác trừ BTS, vì thâm nhập đến BTS được thực hiện qua BSC). Mặt khác, hệ thống khai thác và bảo dưỡng lại được nối đến một máy tính chủ đóng vai trò giao tiếp người máy. Theo tiêu chuẩn GSM, hệ thống được gọi là OMC (Operation and Maintenance Center: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng). • Quản lý thuê bao: Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xóa thuê bao khỏi mạng. Đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức tạp, bao gồm nhiều dịch vụ và các tính năng bổ sung. Nhà khai thác phải có thể thâm nhập được tất cả các thông số nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi. Cước phí phải được tính và gửi đến thuê bao. Quản lý thuê bao ở GSM chỉ liên 10 [...]... mới, nhiều nước đã đưa ra nhiều mạng thông tin di động mới đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người trong việc trao đổi thông tin nhanh nhạy, chính xác và thuận tiện Trong tương lai, thông tin di động chắc chắn sẽ phát triển và phát huy hết tiềm năng thế mạnh của nó, đi đầu trong kỷ nguyên mới, kỷ nguyên công nghệ thông tin Vì vậy việc nghiên cứu mạng thông tin di động là hết sức cần thiết Một lần... các tin nhắn không chỉ được gửi giữa các máy điện thoại di động mà còn từ máy điện thoại di động gửi đến email và ngược lại 24 Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý KẾT LUẬN Mạng thông tin di động số đã và đang phát triển hết sức nhanh chóng Nó cùng các dịch vụ khác đã góp một phần không nhỏ trong công cuộc hiện đại mạng viễn thông Việt Nam Bước sang kỷ nguyên mới, nhiều nước đã đưa ra nhiều mạng. .. vùng định vị Nhận dạng vùng định vị Thiết bị di động Dịch vụ nhắn tin đa phơng tiện Trạm di động Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động MSISDN Mobile Station ISDN Number Mobile Station Roaming MSRN Number Số ISDN trạm di động NB NMT OMC Normal Burst Nordic Mobile Telephone Operation and Maintenance Center Cụm bình thờng Điện thoại di động Bắc Âu Trung tâm bảo dỡng và vận hành OSS PCH PCM PIN PLMN... độ truyền số liệu trên mạng GSM là 9,6kbps 3.3 Dịch vụ nhắn tin ngắn SMS Là một loại dịch vụ số liệu Dịch vụ nhắn tin ngắn SMS cho phép các thuê bao GSM gửi cho nhau các bản tin chữ dài không quá 160 kí tự Có thể sử dụng một trung tâm dịch vụ để một thuê bao đọc bản tin đến đó Sau đó bản tin sẽ được phát đến thuê bao Nếu thuê bao ở ngoài vùng phủ của hệ thống hay tắt nguồn, bản tin sẽ được lưu giữ và... chỉnh tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số GMSC GPRS GSM Gateway MSC General Packet Radio Service Global System for Mobile Communication MSC cổng Dịch vụ vô tuyến gói chung Thông tin di động toàn cầu HLR IMEI Home Location Register International Mobile Equipment Identity Thanh ghi định vị thờng trú Nhận dạng thiết bị di động quốc tế CSPDN Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh 26 Báo cáo thực tập... khung TDMA và BSIC B (BCCH): trạm di động đọc các thông tin chung về ô này C (CCCH): có thể tìm gọi một trạm di động và dành một SDCCH 0 1 2 … 7 0 1 2 … 7 0 1 2 … 51 khung liên tiếp R R R R R R R R R …… RACH đường lên Hình 4 Ghép RACH ở Ts0 Các Ts 2-7 của C0 sử dụng cho các kênh lưu thông TCH được sắp xếp ở các kênh vật lý như hình 5 Hình vẽ TS2, đường xuống ở C0 Thông tin ở Ts 2 tạo thành một TCH Tất... cho việc phát triển các ứng dụng thương mại di động và dịch vụ MMS, truy cập WAP-Internet tốc độ cao GPRS cho phép truyền dữ liệu có thể đạt tới 171,2kbps Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện (MMS: Multimedia Messaging Service): Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện MMS cho phép những người dùng điện thoại di động có thể trao đổi những bức ảnh tĩnh (JPG) hoặc các hình động (GIF), âm thanh hoặc giọng nói, những... làm giảm cường độ tín hiệu thu Khi di động cùng với đài di động cường độ tín hiệu giảm và tăng dù giữa Tx và Rx có hay không có chướng ngại Hiệu ứng này gọi là pha đinh chuẩn log Thời gian giữa 2 chỗ trũng pha đinh khoảng vài giây khi máy di động MS là loại lắp trên xe và chuyển động MS Phađinh chuẩn logarit Trong trường hợp môi trường thông tin có mật độ thuê bao dày và nhiều chướng ngại ta có pha... phađinh chỉ một phần thông tin bị mất Mã hoá kênh: Ở truyền dẫn số người ta đo chất lượng của tín hiệu được chủ yếu bằng số lượng các bit thu được chính xác, dẫn đến biểu di n tỷ số bit lỗi BER BER không thể bằng không do đường truyền dẫn luôn luôn thay đổi Nghĩa là ta phải cho phép một lưọng lỗi nhất định và có khả năng khôi phục thông tin này hoặc có thể phát hiện tránh sử dụng thông tin lỗi BER quan... mã hoá kênh ta phải phát đi một lượng thông tin có số bit lớn hơn nhưng sẽ đạt độ an toàn chống lỗi cao hơn Mã hoá kênh có thể phát hiện và sửa lỗi ở từng bit thu Mỗi kênh kiểm tra lỗi được chia thành mã khối và mã xoắn Ở mã khối, một số bit kiểm tra được bổ xung vào một số bit thông tin nhất định Các bit kiểm tra chỉ phụ thuộc vào các bit thông tin ở khối bản tin Ở mã hoá xoắn, bộ mã hoá tạo ra khối . CHƯƠNG 1. CẤU HÌNH MẠNG GSM 1.1 Giới thiệu chung về mạng thông tin di động GSM 1.1.1. Vài nét lịch sử về mạng GSM Hệ thống thông tin di động từ lâu đã là. lĩnh vực mạng Viễn Thông, em đã chọn đề tài" Thông Tin Di Động GSM& quot;. Ngày nay GSM (Global System for Mobile communication: Hệ thống thông tin toàn