Bài giảng Thông tin di động: Phần 2 trình bày các nội dung: Kỹ thuật phân tập và kết hợp, hệ thống GSM, hệ thống GPRS. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Công nghệ viễn thông và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.
4. Kỹ thuật phân tập và Kết hợp • Phân tập: gốc Kết hợp: Phân tập khơng gian Selective combining Phân tập tần số Switched combining Phân tập phân cực, Maximal ratio combining ưPhõntpthigian ưEqualgaincombining ưPhõntpang ưBasebandcombining Phõntpkhụnggian(dựng2antenthutcỏchxanhau) Khongcỏchtngquanbiờngimẵl: d c 9λ 16π 0.18λ Δd ≥ 0.5 Với hệ thống di động thì thường đánh giá độ tương quan thơng qua hệ số η= antenna height h = antenna separation d Để độ tương quan nhỏ hơn 0.7 thì η = 11 • Selective combining Rx • Switched combining Rx Measure SNR Compare Receiver Threshold Measure Receiver Level • Maximal Ratio combining Rx • Equal Gain Combining Rx Rx Rx Φ Detect Phase Φ Detect Phase Measure r/N Measure r/N Receiver Receiver 5. Hệ thống GSM • Một số kỹ thuật sử dụng trong hệ thống di động số: Kỹ thuật mã hố tiếng (speech coding – mã hố nguồn) + Tối ưu mã (it bit ma lượng tin vẫn đảm bảo) Mã hố kênh – mã sửa sai (error correction, channel coding) Kỹ thuật ghép xen (interleaving) sữa lỗi cụm Kỹ thuật điều chế số (digital modulation) (SV tu đọc về PSK, GMSK) + Phổ hẹp + Có tỷ lệ bit lỗi (BER – Bit Error Rate) nhỏ + Sự thay đổi biên độ tín hiệu bé • Năm 1982 CEPT (Conference of Europe Posts and Telegraphs) hình thành nhóm nhiên cứu GSM (Group Spécial Mobile) để phát triển mạng di động tế bào mặt đất và đạt được các tiểu chuẩn: Hiệu quả sử dụng phổ cao Chất lượng mã hố tiếng cao Đầu cuối và giá dịch vụ giảm Đầu cuối đa dạng Hổ trợ roaming quốc tế Hổ trợ nhiều dịch vụ mới Tương thích với ISDN và các hệ thống khác Hệ thống GSM – Global System for Mobile communication • Cấu trúc của hệ thống GSM • SS Switching Subsystem • BSS Base Station Subsystem • OSS Operation and Support Subsystem AuC Authentication Center VLR Visitor Location Register HLR Home Location Register EIR Equipment Register MSC Mobile services Switching Center GMSC Gateway MSC BTS Base Transceiver Station BSC Base Station Controller MS Mobile Station OMC Operation and Maintenance Center NMC Network Center Identity Management • BSS Hệ thống con trạm gốc: tạo vùng phủ sóng phục vụ cho th bao di động và truyền dẫn tín hiệu MS (Mobile Station) + ME (Mobile Equipment) IMEI + SIM (Subscriber Identity Module) # IMSI (International Mobile Subscriber Identity) # TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) # LAI (Location Area Identity) # Khố Ki BTS (Base Transceiver Station) tạo vùng phủ sóng – cell BSC ( Base Station Controller) điều khiển nhi ều BTS (tài • SS Hệ thống con chuyển mạch: xử lý cuộc gọi và quản lý th bao di động MSC là trung tâm chuyển mạch và tham gia quản lý cước GMSC là gateway giao tiếp với mạng bên ngồi HLR là nơi lưu trữ data của th bao (IMSI, Ki, VLR hiện tại, các dịch vụ, MSRN – Mobile Subscriber Roaming Number ) VLR là nơi lưu trữ data của th bao (trạng thái th bao, số LAI hiện tại, TMSI – Temporary Mobile Subscriber Identity, MSRN , thơng tin nhận thực) EIR là nơi lưu trữ data nhận dạng thiết bị MS AuC kết hợp với HLR cung cấp thơng tin cho VLR biết th bao có được quyền truy cập hay khơng,… 10 Chuyển giao giữa 2 cell khác BSC 60 Chuyển giao giữa 2 cell khác MSC 61 6. Hệ thống GPRS • Đặc điểm của hệ thống GPRS • Cấu trúc hệ thống GPRS 62 • Dịch vụ gói và dải thơng sử dụng 63 • MS=TE+MT (class A, class B, Class C) 64 • Tính di động trong GPRS 65 • Cấu trúc bên trong của GPRS 66 • Nút hổ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) 67 • Chức năng nút hổ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) Phục vụ tất cả các trạm di động GPRS trong 1 khu vực nào đó Quản lý tính di động (đăng nhập, rời mạng, cập nhật khu vực định tuyến và paging) Lưu trữ và duy trì thơng tin th bao trong thanh ghi vị trí SGSN (SLR) của tất cả các th bao đã đăng ký trong khu vực định tuyến thuộc về SGSN đó Quản lý phiên (kích hoạt hoặc làm khơng hoạt động PDP – Packet Data Protocol context để thiết lập 1 kết nối tới GGSN) Điều khiển gói (truyền dữ liệu người dùng từ PCU sang GGSN và ngược lại) Điều khiển cập nhật khu vực định tuyến interSGSN (SGSN mới nơi thuê bao đã đăng ký liên lạc với SGSN cũ đ ể nhận các 68 entry SLR – Subscriber Location Register) • Chức năng nút hổ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) Điều khiển SMS (trung tâm SMS có thể kết nối trực tiếp tới SGSN qua giao diện Gd) Tập hợp dữ liệu tính cước (gồm các bộ dữ liệu charging data đã truyền để từ đó tạo các file dùng để tính hố đơn) Điều khiển trả trước (ghi nợ các account đã trả tiền cho việc sử dụng GPRS) Quản lý sự thực thi (để đo lưu lượng trong vùng này của mạng) Duy trì và quản lý lỗi (để phát hiện các vấn đề trong suốt q trình truyền và các thủ tục) 69 Nút hổ trợ GPRS cổng 70 Mơ hình nút hổ trợ GPRS cổng 71 • Chức năng nút hổ trợ GPRS cổng Kết nối tới mạng IP Bảo mật IP Quản lí phiên (GGSN hỗ trợ các thủ tục quản lí phiên (đó là PDP context activation, deactivation, và modification). Hỗ trợ tính tiền Tường lửa Border Gateway: Chức năng cửa ngõ biên (border Gateway) hoạt động như một điểm đi vào mạng đối với các mạng xương sống IP bên trong Autonomous giữa các SGSN và GGSN và các kết nối bên ngoài tới các PLMN 72 Border Gateway Cấu trúc BSS 73 Những khác biệt giữa GPRS và GSM 74 ... Nondifferential PCM Differential DELTA ADPCM SBC ATC DPCM – Differential PCM CVSDM – Continuously Variable Slope Delta Modulation CVSDM APC APC– adaptive Predictive Coding SBC – SubBand Coding 25 ATP – Adaptive Transform Coding... Term Prediction linear predictive coder”. Tốc độ mã hóa của bộ CODEC là 26 0 bits /20 ms = 13kbps. Các bits trong 26 0 bits được chia thành 3 nhóm: nhóm Ia gồm 50bits quan trọng nhất, nhóm Ib gồm 132bits it quan trong hơn, nhóm II gồm 78bits. Nhóm Ia được mã hố ... tiếng Vocoder với thuật giải VSELP “Vector Sum Excited Linear Prediction”. Tốc độ mã hóa của bộ CODEC là 1 12 bits /20 ms = 5.6 kbps. Các bits trong 1 12 bits được chia thành 2 nhóm: nhóm I gồm 95 bits quan trọng nhất, nhóm II gồm 17 bits ít quan trong hơn.