Chapter IV - Ung dung CDMA trong TTDD.doc

Ung dung CDMA trong thông tin di động

Chơng IV

ứng dụng công nghệ CDMA trong hệ thống ttdđ

4.1 Cấu trúc hệ thống ttdđ CDMA

Trớc hết để hiểu rõ các tính năng u việt của hệ thống TTDĐ CDMA ta đi so sánh nó với các mạng TTDĐ đã có trớc đó, ở đây ta sẽ đa ra bảng so sánh liệt kê các số liệu của 3 ký thuật mạng TTDĐ: AMPS (sử dụng ký thuật FDMA), GSM (sử dụng ký thuật Số kênh vô tuyến trong 1 dải tần 12.5/0.03 = 416 12.5/0.03 = 416 12.5/1.25 = 10 Số kênh vô tuyến trong 1 cell 416/7 = 58 416/7 = 58 10/1 = 10 Số kênh lu lợng trong 1 kênh vô

Số kênh lu lợng trong 1 cell 57 x 1 = 57 56 x 3 = 168 10 x 20 = 200

Số kênh lu lợng trong 1 dải quạt 57/3 = 19 168/3 = 56 200

Bảng 4.1: Số liệu của 3 kỹ thuật thông tin di động

Cấu hình của mạng thông tin di động CDMA có rất nhiều điểm chung với mạng thông tin di động GSM (sử dụng công nghệ TDMA).

Sau đây là mô hình điển hình mạng TTDĐ số CDMA.

CSS7 ISUP

Hình 4.1: Cấu hình mạng thông tin di động CDMA

HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thờng trú BTS Base station Tranceiver SubsystemPhân hệ thu-phát trạm gốc

BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BSM Base Station Manager Bộ quản lý trạm gốc

ASS Access Switching Subsystem Phân hệ chuyển mạch truy cập INS Interconnection Network subsystem Phân hệ liên kết mạng

CCS Central Control SubSystem Phân hệ điều khiển trung tâm

R2, CCS7, ISUP, MAP Thuộc về phần báo hiệu

4.1.1 Chức năng của máy di động MS

Để máy thuê bao di động liên lạc đợc với hệ thống thì ở mỗi trạm gốc của hệ thống thông tin tế bào CDMA sẽ phát đi tín hiệu dẫn đờng.

Máy di động sử dụng tín hiệu dẫn đờng để thực hiện đồng bộ hệ thống ban đầu, tìm ra thời gian chính xác ở trạm gốc, dò tìm các tín hiệu tần số và pha đợc sử dụng.

Máy di động luôn dò tìm tín hiệu dẫn đờng Nhờ tính chất này mức công suất phát ra của tín hiệu dẫn đờng luôn có thể đợc điều chỉnh và do đó kích thớc công suất vùng phủ sóng có thể đợc điều khiển.

Các tín hiệu dẫn đờng từ mỗi trạm gốc có các kiểu mã giống nhau nhng bù pha của các mã trải phổ khác nhau để nhận dạng Hơn nữa vì tất cả các tín hiệu dẫn đờng sử dụng các kiểu mã giống nhau, máy di động có thể tìm thấy một tín hiệu đồng bộ thời gian phù

hợp duy nhất bằng cách thực hiện dò tìm toàn bộ pha mã Pha mã của trạm gốc phục vụ tối u có thể đợc tạo ra bằng cách tìm tín hiệu mạnh nhất Hơn nữa mỗi trạm gốc gửi đi một kênh thiết lập và kênh đồng bộ Các kênh này sử dụng chuỗi PN và các bù pha giống nh kênh dẫn đờng và vì vậy một khi các kênh dẫn đờng đợc dò tìm dù chỉ là 1 lần thôi thì việc điều chế cũng đã có thể đợc thực hiện.

Các tín hiệu kênh đồng bộ này mang các thông tin nhận dạng trạm gốc, công suất phat dần đờng và thông tin bù pha của sóng mang PN dần đờng của trạm gốc Máy di động sẽ sử dụng các dạng thông tin này để thực hiện đồng bộ vơi hệ thống và có thể nhận biết mức công suất phát phù hợp với cuộc gọi đã cho.

Xem hình vẽ dới đây là biểu thị các khối cơ bản của máy di động Anten của MS đợc nối với bộ Anten song công cho phép một Anten dùng chung cho cả phát và thu Tín hiệu nhận đợc đợc chuyển đổi từ băng tần vô tuyến RF cao tần 850MHz thành tín hiệu trung tần IF Theo thiết kế tiêu chuẩn của bộ tổng hợp tần số đợc sử dụng cho trao đổi này, bộ thu có thể đợc xắp xếp ở tần số bất kỳ trong băng tần đợc sử dụng cho điện thoại di động tế bào Tín hiệu băng tần IF qua bộ lọc bằng giải SAW với băng tần 1.25 MHz và sau đó tín hiệu thoại đợc đa đến bộ chuyển đổi tơng tự số ADC thành tín hiệu số Tiếp theo tín hiệu số đợc đa tới các vi mạch đặc chủng ASIC (Application Specific Intergrated Circuit) Chức năng chủ yếu của ASIC là Modem của MS MSM (Mobile Station Modem) có 3 thành phần chínhlà các bộ giải điều chế, bộ giải mã Viterbi và bộ điều chế thuê bao a Bộ giải điều chế:

Có chức năng chủ yếu của bộ giải điều chế trong máy di động là chức năng máy thu Rake (quét tìm).

Nh đã nói ở trên, tín hiệu RF ra sau khi đợc lọc rồi đợc chuyển thành tín hiệu số nhờ bộ ADC, sau đó tín hiệu này đợc đa tới bộ giải điều chế ở 4 bộ thu liên quan: 1 đợc gọi là bộ thu tìm kiếm và còn lại là 3 bộ thu số liệu Rất nhiều tín hiệu lu lợng dến theo các tín hiệu dần đờng đợc phát bởi các Cell lân cận cũng nằm trong các tín hiệu IF đợc số hoá Bộ thu tín hiệu số sẽ thực hiện sự tơng quancủa các tín hiệu này theo chuỗi PN Quá trình xử lí tơng quan này sẽ làm tăng tỷ số tín hiệu/nhiễu đối với tín hiệu trong cuộc (tức là tín hiệu nào đã đợc trải phổ ở mát phát bởi cùng một dãy PN) Do đó đạt đợc tăng ích xử lí tín hiệu Đầu ra bộ xử lí tơng quan sẽ đợc giải điều chế theo sự tơng quan nhờ sử dụng sóng mang dần đờng từ trạm gốc gần nhất nh là chuẩn pha sóng mang Chuỗi ký hiệu dữ liệu đã đợc mã hoá sẽ thu đợc sau quá trình giải điều chế này, 3 bộ thu số liệu hay 3 bộ tơng quan ở trên sẽ làm việc song song (mỗi bộ tơng quan này đợc gọi là ngón tay)

Mỗi ngón tay là một bộ giải điều chế độc lập, có thể bám sát tín hiệu về mặt tần số và mặt thời gian xác định đợc sự tơng quan của các tín hiệu thu theo dãy PN chỉ nén phổ đối với tín hiệu trong cuộc Chúng đáp ứng môi trờng truyền dẫn đa đờng, có tăng ích xử lí đáng kể và cải thiện đợc tỷ số S/N tín hiệu đầu ra các ngón tay đợc cộng theo tỷ lệ S/N của chúng, do đó đạt đợc cực đại S/N sau khi cộng Ngoài ra một bộ giải điều chế thứ t nh trong sơ đồ thực hiện nhiệm vụ quét tìm liện tục tín hiệu đa đờng và gán tín hiệu mạnh nhất vào các ngón tay Bộ giải điều chế quét tìm này cũng phục vụ việc chuyển giao b Bộ giải mã Viterbi:

Đầu ra của bộ tổng hợp các ngón tay sẽ đợc chuyển tới bộ giải mã, bộ này lấy ra tín hiệu đã đợc chèn từ sau các chuỗi tín hiệu đợc tổ hợp trớc đó và tín hiệu này sẽ đợc giải mã nhờ bộ giải mã chuẩn hoá đờng đi sử dụng thuật toán Viterbi Sau đó dòng bit giải mã đợc xử lí tiếp theo ở bộ giải mã thoại hoặc ngời dùng số liệu.

c Bộ điều chế:

Bộ điều chế phục vụ việc phát, xử lí dữ liệu nh thực hiện mã hoá xoắn, mã hoá chèn khối và trải phổ Công suất phát đợc điều khiển bởi bộ vi xử lí điều khiển Sau đó tín hiệu đợc chuyển lên thành tín hiệu cao tần 850 MHz Trong bộ điều chế có cả bộ giải ghép xen phục vụ cho việc thu dữ liệu.

Ta có cấu trúc cơ bản của một máy di động nh sau:

Hình 4.2: Cấu trúc cơ bản của máy di động MS

4.1.2 Trạm gốc BS

BS đóng vai trò giao diện giữa máy di động MS và tổng đài di động MX Trạm gốc BS cung cấp đờng truyền các gói tin BS cũng còn là một đầu cuối cố định của giao diện vô tuyến Giao diện vô tuyến có chức năng điều khiển và đảm bảo phủ sóng cho toàn bộ Cell Cấu hình của BS bao gồm BSC, BTS và BSM.

Hình 4.3: Cấu hình của BS

RF Radio Frequency block Khối tần số vô tuyến CD CDMA Digital block Khối xử lí số

GBS Global Postioning System Hệ thống định vị toàn cầu BCP BTS Control Processor Bộ xửlí điều khiển BTS CIN CDMA Interconection Network Mạng liên kết

CKD ClocK Distributor Bộ phân chia đồng hồ TSB Transcoder & Selector Bank Bộ chuyển mã và lựa chọn CCP Call Control Processor Bộ xử lí điều khiển cuộc gọi BIN BTS Interconection Network Mạng liên kết BTS

BSMP Base Station Manager Processor Bộ xử lí điều hành quản trị trạm gốc

a Phân hệ thu phát trạm gốc BTS:

BTS đợc bố trí theo phân vùng địa lí của từng Cell, ở xa BSC BTS bao gồm có một hệ thống Anten thiết bị tần số vô tuyến (Các máy phát, máy thu) và các phơng tiện số để liên lạc với BSC BTS bao gồm RF, CD, GPS, BCP và BIN

BCP là bộ xử lí điều khiển quản trị chung trên một BTS BCP gồm có một bộ xử lí điều khiển quét (Scan Control Processor) để liên kết khối số, để xử lí cuộc gọi, quản lí địa chỉ, vận hành và bảo dỡng BTS.

Khối xử lí số CD dùng để xử lí tín hiệu CDMA, đó là các công việc CODEC có các chức năng: giữ tạp âm thấp, khuếch đại, lọc, chuyển đổi tần số xuống và lên, kết hợp và phân bố đa tần số.

Mang liên kết BIN của BTS cung cấp các đờng truyền điều khiển và đờng truyền lu lợng tới các khối trong BTS tới BSC.

Đồng hồ hệ thống GPS thực hiện việc định thời đồng bộ cho toàn bộ hệ thống b Bộ điều khiển trạm gốc BSC:

BSC kết hợp chặt chẽ với tổng đài di động MX (nh ở phần trớc ta gọi là MSC) BSC có nhiệm vụ cấp phát các kênh ở giao diện vô tuyến , điều khiển công suất và thực hiện việc chuyển giao mềm cho các MS trong vùng phục vụ của nó BSC bao gồm CIN, CKD, TSB và CCP.

Mạng liên kết CIN thực hiện cung cấp các đờng truyền dẫn chung giữa các khối Bộ chuyển mã và lựa chọn TSB thực hiện mã hoá thoại, phân bố các bộ chọn, đóng và mở gói, điều khiển công suất, thực hiện chuyển giao cứng trong Cell.

Bộ xử lí điều khiển cuộc gọi CCP cấp phát và quản trị các tài nguyên, thực hiện chuyển giao mềm cùng với điều khiển cuộc gọi.

Bộ phân chia đồng hồ CKD đồng bộ đình thời từ đồng hồ GPS cho các phần tử trong mạng.

Các bản tin giữa BTS và BSC đợc truyền trên các tuyến T1 hay E1 với tốc độ 1.544 Mbit/s hay 2.048 Mbit/s Dòng bit các gói đợc chuyển từ các byte 8 bit nối tiếp thành các byte 8 bit song song ở CIN rồi chuyển đến MX qua CCP.

c Bộ quản lí trạm gốc BSM:

BSM bao gồm có 2 khối BSMP và ALM.

Bộ xử lí quản trị trạm gốc BSMP hỗ trợ một giao diện giữa ngời khai thác và máy, nó thực hiện việc điều hoà tải theo chơng trình, vận hành và bảo dỡng trạm gốc.

Bộ cảnh báo ALM xử lí và cảnh báo các sự kiện sai hỏng xảy ra trong hệ thống.

ASS Acess Switching Subsystem Phân hệ chuyển mạch truy cập ISN Interconnection Network Subsystem Phân hệ mạng liên kết

CCS Central Control Subsystem Phân hệ điều khiển trung tâm

AMS Administration & Mainternance Subsystem Phân hệ quản trị và bảo dỡng LRS Location Register Subsystem Phân hệ đăng ký vị trí

ASS-7 Để truy cập mạng báo hiệu SS7 ASS-T Để truy cập trung kế PSTN

ASS-M Để truy cập thuê bao di động

Cấu hình của tổng đài di động MX bao gồm 3 phân hệ là ASS, INS và CCS MX cung cấp các dịch vụ căn bản và dịch vụ phục vụ cho MX MX còn có bộ đăng ký định vị tạm trú VLR (Visitor Location Register) để lu trú tạm thời các tin tức về thuê bao MX đ-ợc thực thi thành một hệ thống điều khiển phân bố có đẳng cấp MX cũng điều khiển sự trao đổi thông tin giữa các bộ xử lí MX đợc modul hoá theo chức năng và có cấu hình dự phòng.

Phân hệ chuyển mạch truy cập ASS đợc chia thành các khối nhỏ hơn tơng ứng các đối tợng truy cập khác nhau.

LRS AMS

Phân hệ mạng liên kết INS cung cấp sự đấu nối cho ASS và CCS, xử lí tập chung cuộc gọi (phiên dịch số thuê bao, chuyển mạch, định tuyến) và đồng bộ hoá mạng chuyển mạch.

Phân hệ điều khiển trung tâm CCS bao gồm có các khối AMS và LRS Mỗi một cuộc gọi cần đợc gán bvào một bộ chọn và một vocoder tơng ứng Chất lợng truyền thoại đợc đánh giá bằng tỷ số S/N trong từng cửa sổ 20 ms của vocoder Nếu thực hiện thu phân tập thì chuyển mạch số sẽ chọn ra đờng truyền tốt nhất CCs cùng với CCP thực hiện định tuyến cuộc gọi giữa MX và BS, cấp phát mã trải phổ PN cho cuộc gọi đang xét.

4.1.4 Bộ đăng ký định vị thờng trú HLR

Bộ đăng ký định vị thờng trú HLR (Home Location Register) dùng để lu trữ thông tin vĩnh cửu và thông tin tạm thời, cũng nh định vị MS, nhận dang thuê bao, các dịch vụ, số liệu tính cớc Nh hình vẽ, AES cung cấp đờng truyền giữa các bộ xử lí ứng dụng, NIS hỗ trợ các chức năng lớp thấp hơn cho truyền dẫn báo hiệu số 7.

Hình 4.5: Cấu hình HLR

AES Application Enity Subsystem Phân hệ ứng dụng DBS Database Subsystem Cơ sở dữ liệu

NIS Network Interface Subsystem Phân hệ phối ghép mạng OMS Operation & Maintenance Subsystem Phân hệ khai thác và bảo dỡng

4.2 Các trờng hợp thông tin trong hệ thống CDMA4.2.1 Quá trình đăng ký của máy di động MS

Tróc khi MS có thể khởi tạo hoặc nhận một cuộc gọi, MS cần đăng ký với hệ thống MS có thể thực hiện việc đăng ký với hệ thống vì một số lý do sau:

OMS NIS

DBS

1 Đăng ký trên cơ sở khoảng cách: Kiểu đăng ký này đợc thực hiện khi khoảng cách giữa BS hiện thời và BS nơi đăng ký lần cuối cùng vợt qua một mức ngỡng.

2 Đăng ký khi có yêu cầu: đợc thực hiện khi hệ thống chỉ thị tấy cả hoặc một số MS cần đăng ký Việc hệ thống chỉ định thực hiện nhờ kênh nhắn tin và có thể chỉ địng tới mỗi MS xác định hay một số MS.

3 Đăng ký thay đổi thông số: Đợc thực hiện khi các thông số hoạt động của MS bị thay đổi.

4 Đăng ký khi nhập mạng: Đợc thực hiện khi MS nhập mạng, dùng để thông báo rằng MS ở trạng thái tích cực và có thể sẵn sàng thực hiện hoặc tiếp nhận cuộc gọi.

5 Đăng ký khi rời mạng: Đợc thực hiện khi MS rời mạng, cho phepá mạng xoá bỏ đăng ký cho MS đo ngay lập tức.

6 Đăng ký trên cơ sở thời gian: Đợc thực hiện khi định thời trong MS kết thúc, cho phép cơ sở dữ liệu trong mạng đợc xóa bỏ nếu MS không đăng ký lại sau đó một khoảng thời gian nhất định Khoảng thời gian này có thể thay đỏi bằng cách thiết lập các thông số trên kênh điều khiển.

7 Đăng ký trên cơ sở vùng: đợc thực hiện bất cứ khi nào MS thâm nhập vào một vùng mới của cùng một hệ thống Một vùng dịch vụ có thể đợc chia nhỏ hơn thành các vùng (zone) gồm nhóm một hoặc nhiều ô MS nhận dạng vùng dịch vụ hiện thời đang công tác thông qua các thông số đợc truyền trên kênh nhắn tin.

Các bớc đăng ký của MS gắn với kênh nhắn tin nh sau:

2 MS nhận thông tin kiểm tra tính hợp lệ đcợ phát đi từ BS trên kênh nhắn tin.

3 MS gửi đi mã nhận dạng MS quốc tế (IMSI), trả lời cho thông báo kiểm tra hợp lệ của BS.

4 BS xác nhận MS có hiệu lực.

5 BS gửi thông tin đăng ký ISDN tới MX.

6 MX nhận thông tin này và git thông tin tới VLR đang phục vụ.

7 Nếu MS cha đợc đăng ký ở VLR hiện thời thì VLR hiện thời gởi đi thông báo đăng ký (REGNOT) tới HLR của ngời sử dụng bao gồm có mã IMSI và dữ liệu khác nếu cần 8 HLR nhật thông báo đăng ký và cập nhật cơ sở dữ liệu của nó bằng cách ghi lại vùng

phục vụ của VLR đã gửi thông tin cho REGNOT.

9 HLR gửi thông tin huỷ bỏ đăng ký theo thể thức IS-41 tới VLR cũ để VLR này xoá đăng ký trớc đó của MS.

10 VLR cũ gửi thông tin xác nhận bao gồm giá trị cớc của các cuộc gọi của MS.

11 HLR gửi thông tin trả lời REGNOT tới VLR mới cùng với thông tin mà VLR yêu cầu nh:

Kiểu MS, chia sẻ thông tin về các mã khoá bảo mật, về giá trị hiện thời của cớc các cuộc gọi Nếu việc đăng ký bị lỗi (do IMSI không có hiệu lực, dịch vụ không cho phép hoặc cha trả tiền cho hoá đơn cớc ) thì thông báo trả lời REGNOT sẽ bao gồm một chỉ… thị lỗi.

12 Khi nhận đợc thông tin trả lời REGNOT từ HLR, VLR sẽ chỉ định một nhận dạng MS tạm thời (TMSI), sau đó gởi thông tin trả lời tới MX.

13 MX nhận dạng thông tin, tổ chc lại dữ liệu và gửi thông tin đăng ký ISDN tới BS 14 BS nhận thông báo đăng ký và phát nó tới MS để xác nhận viêc đăng ký.

4.2.2 Cuộc gọi đợc khởi tạo từ MS

Các bớc khởi tạo cuộc gọi từ MS nh sau: 1 MS gửi yêu cầu khởi tạo cuộc gọi tới BS.

2 BS yêu cầu điểm truy nhập dịch vụ thông tin cá nhân (PCSAP) tới VLR 3 BS gửi thông tin thiết lập ISDN tới MX.

4 VLR gửi trở lại BS trả lời.

Hình 4.7: Cuộc gọi đợc khởi tạo từ MS

5 MX gửi thông tin địa chỉ ban đầu (một phần địa chỉ ISDN của ngời sử dụng) bằng báo hiệu số 7 tới tổng đài cuối (có thể là vô tuyến hoặc hữu tuyến).

6 Thời điểm này MX gởi thông báo tiếp tục cuộc gọi ISDN tới BS 7 BS chỉ định kênh lu lợng cho MS.

8 MS điều chỉnh tới kênh lu lợng và xác nhận kênh lu lợng đợc chỉ định.

9 Tổng đài đầu cuối kiểm tra trạng thái của máy điện thoại bị gọi và gửi lại thông tin hoàn thành địa chỉ SS7 (ACM) tới MX.

10 MX gửi thông tin cảnh báo ISDN tới BS 11 MX cung cấp âm chuông tới MS.

12 Máy điện thoại bị gọi trả lời.

13 Tổng đài đầu cuối gửi thông tin trả lời bằng CSS7 (ANM SS7) tới MX 14 MX gởi thông tin đấu nối ISDN (ISDN CONN) tới BS.

15 MX cắt chuông và tạo ra tuyến nối mạng 16 BS gửi thông tin xác nhận đấu nối tới MX 17 Hai máy có thể thông thoại đợc với nhau.

4.2.3 Cuộc gọi từ mạng cố định tới MS

Trình tự của cuộc gọi đến kết cuối là MS nh sau:

1 Ngơi sử dụng trong mạng điện thoại (vô tuyến hoặc hữu tuyến) quay số của thuê bao di động MS.

2 Tổng đài nguồn gửi IAM bằng CSS7 tới MX.

3 MX yêu cầu danh sách các hệ thống vô tuyến (để có thể nhắn tin tới MS) và TMSI cho MS.

4 VLR gửi TMSI và danh sách các BS trở lại MX.

5 MX gửi thông tin yêu cầu thiết lập tuyến nối PCSAP tới tất cả các BS hiện có trong

Hình 4.8: Cuộc gọi tới MS.

7 MS trả lời nhắn tin trên bằng thông tin trả lời nhắn tin đối với mỗi BS 8 BS gửi trả lời yêu cầu tạo tuyến nối PC SAP đến MX.

9 BS gửi thông tin yêu cầu điểm truy nhập dịch vụ thông tin các nhân (PCSAP) tới VLR 10 VLR trả lời yêu cầu này của BS.

11 MX gửi thông tin thiết lập ISDN tới BS 12 BS chỉ định kênh lu lợng cho MS.

13 MS xác nhận kênh lu lợng sau khi đã điều chỉnh tới kênh lu lợng này 14 BS gửi thông tin cảnh báo ISDN tới MX.

15 MX gửi thông tin hoàn thành địa chỉ bằng báo hiệu số 7 (CSS7 ACM) tới tổng đài nguồn.

16 Tổng đài nguồn gửi âm chuông tới thuê bao chủ gọi 17 Khi ngời sử dụng trả lời, MS gửi thông báo trả lời tới BS 18 BS gửi thông tin đấu nối ISDN tới MX.

19 MX gửi thông báo trả lời bằng báo hiệu số 7 (CSS7 ANM) tới tổng đài nguồn 20 MX gửi thông báo xác nhận đấu nối ISDN tới BS.

21 Tổng đài nguồn cắt âm chuông và tạo tuyến nối 22 Hai thuê bao có thể thông thoại đợc với nhau.

4.2.4 Xoá cuộc gọi

Việc xoá cuộc gọi đợc thực hiện khi một trong hai phía đầu cuối muốn kết thúc cuộc gọi Trình tự xoá cuộc gọi phụ thuộc vào MS hay thuê bao đầu xa kết thúc trớc

Trờng hợp MS thực hiện viêc kết thúc cuộc gọi thì trình tự các bớc nh sau:

Hình 4.9: MS khởi tạo xoá cuộc gọi

3 BS gửi thông tin giải toả đấu nối ISDN tới MX.

4 MX gửi thông tin giải toả đấu nối bằng báo hiệu số 7 tới chuyển mạch đầu xa 5 MX gửi thông tin giải toả ISDN tới BS.

6 Tổng đài đầu xa gửi thông tin hoàn thành việc giải toả tuyến nối bằng CSS7 tới MX 7 BS gửi thông tin hoàn thành giải toả kênh thông tin ISDN tới MX.

8 BS yêu cầu xoá PCSAP tới VLR.

9 VLR dừng băng ghi cuộc gọi và gởi thông tin trả lời yêu cầu xoá PCSAP tới BS.

Trờng hợp máy điện thoại đầu xa khởi tạo việc kết thúc cuộc gọi thì trình tự các b-ớc sẽ nh sau:

Yêu cầu xoá PC SAP

1 Thuê bao đầu xa dừng máy.

2 Tổng đài gửi thông báo giải toả tuyến nối tới MX 3 MX gửi thông báo giải toả tuyến nối ISDN tới BS.

Hình 4.10: Thuê bao đầu xa khởi tạo xoá cuộc gọi

4 BS gửi thông báo giải toả tới MS.

5 MS xác nhận thông báo và giải phóng kênh lu lợng 6 BS gửi thông tin giải phóng tuyến nối ISDN tới MX 7 MX thông tin hoàn thành giải phóng tuyến ISDN tới BS.

8 MX gửi thông báo hoàn thành giải phóng bằng CSS7 tới tổng đài đầu xa.

9 BS thông báo yêu cầu xoá điểm truy nhập dịch vụ thông tin cá nhân (PCSAP) tới VLR.

10 VLR kết thúc băng ghi cuộc gọi và gửi thông báo yêu cầu xoá PC SAP tới BS.

4.2.5 Quá trình lu động của MS (Roaming)

Lu động là khả năng phân phát dịch vụ tới MS nằm ngoài vùng đăng ký thờng trú của nó

Yêu cầu xoá PC SAP

Người sử dụng dừng máy

Các dữ liệu về MS đếu đợc lấy từ VLR Nếu dữ liệu đợc lấy từ VLR cha sẵn có thì VLR sẽ gửi thông báo tới HLR thích hợp để cập nhật dữ liệu.

Một khi dữ liệu về MS lu động đã đợc ghi lại ở VLR thì viẹc xử lí một sự khởi tạo dịch vụ bất kỳ giống hệt nh khi ở trong vùng đăng ký thờng trú của nó.

Việc chuyển tải một cuộc gọi tới MS không đăng ký là không thể thực hiện đợc do mạng không biết vị trí hiện tại của MS.

Khi MS đăng ký với hệ thống, việc chuyển tải cuộc gọi tới MS có thể thực hiện đ-ợc.

Số đăng ký của MS dựa trên cơ sở vùng địa lý là một trờng hợp thờng gặp trong kế hoạch đánh số Khi đó mỗi MX đợc chỉ định một khối các số đăng ký tơng ứng với vùng MX đó phụ trách Việc định tuyến một cuộc gọi tới MS sẽ đợc thực hiện theo các thủ tục giống nh trong mạng điện thoại hữu tuyến Nếu MS (liên kết với một MX không thuộc vùng nó thờng trú), MX thờng trú này sẽ hỏi HLR về vị trí của MS, sau đó định tuyến cuộc gọi tới MSC khách, nơi MS đang c trú MX khách tiếp tục định tuyến cuộc gọi giống nh đã đợc đa ra trong phần 4.2.3 về cuộc gọi tới một MS Trình tự các bớc thực hiện chuyển tải một cuộc gọi tới một MS lu động có số đăng ký dựa trên cơ sở vùng địa lí nh

3 MX thờng trú hỏi HLR về vị trí của MS.

4 HLR trả lời về vị trí của hệ thống khách hiện thời.

5 MX thờng trú gửi thông báo hoàn thành địa chỉ băng CSS7 tới tổng đài 6 Hồi âm chuông đợc gửi tới thuê bao chủ gọi.

7 MX thờng trú gửi thông báo trả lời tới tổng đài.

8 MX thờng trú định hờng cuộc gọi tới MX khách hiện thời bằng cách gửi thông báo

Hình 4.11: Cuộc gọi đến MS lu động với số đăng ký dựa trên vùng địa lí

4.2.6 Quá trình chuyển giao (Handover)

Quá trình MS chuyến sang một kênh lu lợng mới nhằm đảm bảo cho tuyến vô tuyến có chất lợng tốt đợc gọi là quá trình chuyển vùng (Hand off) Trong các hệ thống tế bào tơng tự, quá trình chuyển vùng đợc thực hiện thông qua các mệnh lệnh cho MS tự điều chỉnh tới tần số mới Quá trình chuyển sang một tần số mới sẽ gây ra sự gián đoạn của cuộc gọi Do đó có thể gây ra lối đối với dữ liệu hoặc mất đồng bộ dữ liệu.

Đối với hệ thống CDMA các đặc tính của thông tin trải phổ cho phép MS nhận đợc thông tin từ 2 hay nhiều BS cùng một lúc Nhờ khả năng này mà MS có thể thực hiện chuyển vùng từ BS này sang BS khác, từ sector này sang sector khác với cùng một BS mà không sợ gây ra sự xáo trộn lớn nào về các thông tin thoại và dữ liệu.

Trong hệ thống CDMA có một vài kiểu chuyển vùng sau:

1 Chuyển vùng mềm: Xuất hiện khi một BS mới bắt đầu làm việc với MS trong khi MS vẫn đang tiếp tục làm việc với BS cũ MS sẽ làm việc với cả 2 BS giống nh những tín hiệu đa đờng trong maý thu RAKE và sẽ xử lí chúng giống nh xử lí việc thu tín hiệu từ một BS MSC kết hợp các tín hiệu nhận dợc từ 2 BS để tạo ra tín hiệu thu không bị gián đoạn.

2 Chuyển vùng mềm hơn: Xuất hiện khi MS thực hiện việc chuyển vùng giữa 2 sector khác nhau trong cùng một BS.

3 Chuyển vùng cứng: Xuất hiện khi 2 BS không đồng bộ đợc với nhau (chẳng hạn nh chúng thuộc 2 hệ thống khác nhau) hoặc cả 2 BS sử dụng các băng tần khác nhau

Chuyển vùng cứng cũng xuất hiện khi các BS của hệ thống CDMA không sẵn có và bắt buộc MS phải sử dụng hệ thống TDMA.

4 Chuyển vùng nửa mềm: Xuất hiện khi chuyển vùng mềm trong mạng đợc MS xử lí nh là một chuyển vùng cứng.

Trong hệ thống thông tin di động CDMA cả BS và MS đều giám sát chất lợng vô tuyến và đều có khả năng yêu cầu chuyển vùng Một trong hai phía có thể khởi tạo quá trình chuyển vùng bất cứ khi nào có xuất hiện những hiện tợng sau:

1 Tải lu lợng của BS: Mạng có thể giám sát tải của tất cả các BS và chuyển vùng sử dụng để cân bằng tải giữa chúng để đạt hiệu quả lu lợng cao hơn.

2 Khoảng cách vợt quá giới hạn: Khi khoảng cách giữa BS và MS vớt quá giới hạn, MS hoặc BS có thể khởi tạo việc chuyển vùng.

3 Cờng độ tín hiệu dẫn đờng thấp hơn mức ngỡng: Khi đó MS hoặc BS có thể khởi tạo việc chuyển vùng.

4 Công suất cực đại bị vợt quá: Khi BS yêu cầu MS tăng công suất và mức công suất cực đại của MS bị vợt quá thì MS hoặc BS có thể khởi tạo việc chuyển vùng.

Trình tự của quá trình chuyển vùng mềm nh sau:

1 MS xác định một BS khác làm đích chuyển vùng, BS này có cờng độ tín hiệu dẫn đờng đủ lớn.

2 MS gửi thông báo đo cờng độ dẫn đờng tới BS đang phục vụ.

3 BS đang phục vụ gửi thông báo yêu cầu chuyển vùng giữa các BS tới MX.

4 MX nhận yêu cầu chuyển vùng và gửi thông tin yêu cầu chuyển vùng giữa các BS tới

6Yêu cầu tham gia

.Hình 4.12: Giai đoạn đầu chuyển giao mềm CDMA.

5 BS đích thiết lập thông tin với MS bằng việc gửi tới nó thông báo lu lợng không hợp lệ.

6 BS đích gửi thông báo yêu cầu tham gia chuyển vùng tới MX.

7 MX điều khiển các tuyến nối tới 2 BS sao cho quá trình chuyển vùng không bị gián đoạn (chuyển vùng mềm) và gửi thông tin nhận biết sự tham gia của BS đích tới BS đích.

8 BS đích gửi thông báo nhận biết chuyển vùng giứa các BS tới MX.

9 MX gửi thông báo nhận biết chuyển vùng giữa các BS tới BS đang phục vụ 10 BS đang phục vụ gửi thông tin chỉ dẫn chuyển vùng tới MS.

11 MS gửi thông tin hoàn thành chuyển vùng tới BS đang phục vụ 12 BS gửi thông báo thông tin chuyển vùng tới MX.

13 MX xác nhận thông báo bằng báo nhận thông tin chuyển vùng 14 BS đích gửi lệnh yêu cầu đo cờng độ tín hiệu dẫn đờng tới MS 15 MS gửi thông tin đo cờng độ tín hiệu dẫn đờng tới BS đích.

Lúc này MS đang làm việc đồng thời với cả 2 BS Cả 2 BS làm việc với MX, MX sử dụng tín hiệu tôt nhất từ 2 BS.

Sau khi chuyển giao mềm nh trên, MS sẽ yêu cầu loại bỏ một BS ra khỏi tuyến nối Các bớc để loại bỏ BS đang phục vụ nh sau:

1 MS xác định bằng cờng độ tín hiệu dẫn đờng của BS đang phục vụ không đủ mạnh để tiếp tục là một BS trong chuyển vùng mềm.

2 MS gửi thông tin cờng độ dẫn đờng tới BS này Thông tin yêu cầu loại bỏ BS này khỏi quá trình chuyển giao.

3 BS đang phục vụ gửi thông tin chỉ dẫn chuyển vùng tới MS chỉ thị nó sẽ bị loại bỏ khỏi chuyển giao mềm.

4 MS gửi thông báo hoàn thành chuyển vùng mềm tới BS đang phục vụ.

5 BS đang phục vụ gửi thông báo chuyển giao diện cơ sở tới BS đích cùng với thông tin của cuộc gọi đã đợc ghi laị.

6 BS đích xác nhận thông báo bằng thông báo báo nhận chuyến giao cơ sở 7 BS đích gửi thông báo thông tin chuyển giao tới MX.

8 MX gửi thông báo xác nhận thông tin chuyển giao tới BS đích 9 BS đích gửi lệnh yêu cầu đo cờng độ tín hiệu dẫn đờng tới MS 10 MS gửi thông tin đo cờng độ tín hiệu dẫn đờng tới BS đích.

11 BS đang phục vụ gửi tới MX thông báo yêu cầu giải phóng khỏi chuyển giao mềm 12 MX xác nhận thông tin bằng cách gửi đi thông báo báo nhận việc giải phóng tuyến nối 4Hoàn thành chuyển giao

Quyết định chuyển giao

Hình 4.13: Giải phóng BS đang phục vụ.

Lúc này MS đang thông thoại với BS đích (hiện đã trở thành BS đang phục vụ mới).

Nếu tiếp tục yêu cầu chuyển giao mềm, các thủ tục chuyển vùng giống nh trên đợc lặp lại.

Quá trình giải phóng BS đích khỏi chuyển giao mềm nh sau:

1 MS xác định rằng cờng độ tín hiệu dẫn đờng của BS đích không đủ mạnh để tiếp tục làm một BS trong chuyển giao mềm.

2 MS gửi thông báo cờng độ tín hiệu dẫn đờng tới BS đang phục vụ yêu cầu giải phóng BS đích ra khỏi chuyển giao.

3 BS đang phục vụ gửi thông báo chỉ dẫn chuyển vùng tới MS chỉ thị BS đích sẽ đợc giải phóng khỏi chuyển giao.

4 MS gửi thông báo hoàn thành chuyển giao tới BS đang phục vụ 5 BS đang phục vụ gởi thông báo giải phóng BS đích tới MX 6 MX gửi thông báo giải phóng BS tới BS đích.

7 BS đang phục vụ gửi thông báo thông tin chuyển vùng tới MX.

8 MX gửi thông báo báo nhận thông tin chuyển giao tới BS đang phục vụ.

2Cờng độ dẫn đờng3Hớng dẫn chuyển giao4Hoàn thành chuyển giao