BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN VIỄN THÔNG

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN VIỄN THÔNG Câu hỏi (số 40) : Nêu chức hoạt động tổng đài BSC mạng GSM Họ tên : Nguyễn Bùi Thịnh Số thứ tự : 40 Lớp : D07VT3 1.1.1.1 MỤC LỤC I Báo hiệu BSC BTS II Các giao thức BTS – BSC BSC – MS III.Chuyển giao (Handover) 10 Sơ đồ mạng GSM Khối BSC (Base Station Controller): BSC có nhiệm vụ quản lý tất giao diện vô tuyến thông qua lệnh điều khiển từ xa Các lệnh chủ yếu lệnh ấn định, giải phóng kênh vơ tuyến chuyển giao Một phía BSC nối với BTS, cịn phía nối với MSC phân hệ chuyển mạch SS Giao diện BSC MSC giao diện A, giao diện BTS BSC giao diện A.bis Các chức BSC: Quản lý mạng vô tuyến: Việc quản lý vơ tuyến quản lý cell kênh logic chúng Các số liệu quản lý đưa BSC để đo đạc xử lý, chẳng hạn lưu lượng thông tin cell, môi trường vô tuyến, số lượng gọi bị mất, lần chuyển giao thành công thất bại Quản lý trạm vô tuyến gốc BTS: Trước đưa vào khai thác, BSC lập cấu hình BTS ( số máy thu/phát TRX, tần số cho trạm ) Nhờ mà BSC có sẵn tập kênh vô tuyến dành cho điều khiển nối thông gọi Điều khiển nối thông gọi: BSC chịu trách nhiệm thiết lập giải phóng đấu nối tới máy di động MS Trong trình gọi, đấu nối BSC giám sát Cường độ tín hiệu, chất lượng đấu nối máy di động TRX gửi đến BSC Dựa vào mà BSC định cơng suất phát tốt MS TRX để giảm nhiễu tăng chất lượng đấu nối BSC điều khiển trình chuyển giao nhờ kết đo kể để định chuyển giao MS sang cell khác, nhằm đạt chất lượng gọi tốt Trong trường hợp chuyển giao sang cell BSC khác phải nhờ trợ giúp MSC Bên cạnh đó, BSC điều khiển chuyển giao kênh cell từ cell sang kênh cell khác trường hợp cell bị nghẽn nhiều Quản lý mạng truyền dẫn: BSC có chức quản lý cấu hình đường truyền dẫn tới MSC BTS để đảm bảo chất lượng thơng tin Trong trường hợp có cố tuyến đó, tự động điều khiển tới tuyến dự phòng I BÁO HIỆU GIỮA BSC VÀ BTS : Giao tiếp điều khiển trạm sở trạm thu phát sở (BTS) gọi giao tiếp A- bis Như giao tiếp hệ thống trạm sở (BSS) Xem hình vẽ Có loại kênh thơng tin BSC BTS - Kênh lưu lượng - mang thoại số liệu cho kênh vô tuyến - Kênh báo hiệu - mang thơng tin báo hiệu cho BTS cho MS GIAO TIẾP A-BIS Giao thức sử dụng để vận chuyển tin báo báo hiệu BSC BTS LAPD (lớp 2), có cấu trúc giống giao thức lớp ISDN (báo hiệu kênh D) LAPD cung cấp loại tín hiệu : - Chuyển giao thông tin không thừa nhận, không đảm bảo phân phát khung thông tin đến địa đạt kết - Chuyển giao thông tin thừa nhận, hệ thống đảm bảo khung thông tin tới đích Cấu trúc khung LAPD hình sau : Mỗi khung giao thức LAPD giới hạn cờ (Flag) dạng chuỗi bit 01111110 Phía thu sử dụng cờ để đồng điểm khởi đầu khung Để tránh việc gửi nhầm bên khung người ta sử dụng kỹ thuật chèn bit : phía phát chèn số “0” sau năm bit “1” liên tiếp cịn phía thu loại bỏ bit “0” Trường địa chứa khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ (SAPI) khối nhận dạng kết cuối điểm cuối (TEI) sử dụng để truy nhập vào thực thể chức đầu thu Trường điều khiển sử dụng để điều khiển yêu cầu phát lại Trường điều khiển phân biệt chế độ có cơng nhận khơng cơng nhận Trong chế độ công nhận trường điều khiển chứa N(S) N(R) để phát số thứ tự phát số thứ tự thu N(S) số thứ tự khung phát, N(R) số thứ tự mà phía phát khung chờ thu Các số thứ tự sử dụng để thực giao thức điều khiển luồng có tên “Cửa sổ trượt” Giao thức cho phép phía phát số khung định (được gọi “Kích thước cửa sổ”) mà khơng cần đợi công nhận cho khung Việc đấu nối BSC BTS nhờ kênh PCM, kênh dành cho báo hiệu, sử dụng giao LAPD Có vài chức BTS, thí dụ có số thu phát (TRX) sử dụng để báo hiệu đến máy di động Cũng có số chức điều khiển sở (BCF)trong BTS bước nhảy tần số, chức chung cho vị trí cảnh báo bên ngoài, nguồn cung cấp Quản lý đường truyền (LAPD): chức để đảm bảo đường truyền số liệu kết nối vật lý 64 kbit/s BSC BTS Các đường truyền cung cấp cho mục đích sau : - Đường truyền báo hiệu vô tuyến (RSL) - Đường truyền khai thác bảo dưỡng (OML) - Đường truyền quản lý lớp (L2ML) Mỗi đường vật lý (khe thời gian 64 kbit/s luồng 2M) chứa tập hợp đường truyền số liệu, đường truyền số liệu đánh số nhận dạng cặp TEI/SAPI nhất: - TEI : Terminal End Point Identifier (nhận dạng điểm cuối đầu cuối) TEI trường địa sử dụng để truy nhập vào thực thể khác TRX riêng cho báo hiệu vô tuyến Các thiết bị đầu cuối (được nhận dạng giá trị TEI) GSM loại phân định TEI không tự động: - SAPI : Service Access Point Identifier (nhận dạng điểm thâm nhập dịch vụ) SAPI trường địa sử dụng để truy nhập chức khác TRX, BCF thủ tục quản lý lớp Các giá trị SAPI sau sử dụng báo hiệu BSC BTS : - Thiết lập đường truyền : Trước hết đường truyền số liệu LAPD thiết lập đấu nối vật lý BSC BTS lắp đặt hay mở rộng thiết bị Một đấu nối vật lý sử dụng cho báo hiệu tới hay nhiều thiết bị đầu cuối (TRXC chẳng hạn) BTS Các thiết bị đầu cuối đấu nối đến đường vật lý nhận dạng TEI (đấu nối phần cứng phía sau máy lắp đặt thiết bị) lệnh người khai thác cài đặt Một đường truyền L2ML cung cấp tất kết nối vật lý Sau tất thiết bị đầu cuối trang bị đường truyền OML phần tử báo hiệu vô tuyến trang bị RLS - Truyền dẫn số liệu : Trên đường truyền số liệu thiết lập phát lại điều khiển luồng tín hiệu thực để đảm bảo cung cấp dịch vụ an toàn cho lớp trình truyền dẫn số liệu Điều khiển luồng thực điều khiển trình tự, kiểm sốt số khung thiếu điều kiện bận máy thu Số lần phát lại giới hạn thông số hệ thống - Giám sát đường truyền : Để đảm bảo truyền dẫn tin cậy hiệu khung LAPD, việc phát lỗi phát cố đường truyền thực lớp để giám sát đường truyền - Giải phóng đường truyền : Giao thức LAPD bao hàm chức giải phóng đường truyền để phục vụ cho lớp cao II Các giao thức BTS – BSC BSC - MS Các giao thức BSC-BTS-MS Các giao thức sử dụng giao diện Um Abis theo chuẩn ETSI Các giao thức hỗ trợ chức BTS BSC sau: a Gửi thông tin mạng cell Thông tin cập nhật từ BSC, truyền liên tục tới BTS lưu BTS b Nhắn tin: khởi tạo từ MSC cho phép BSC hoạt động thông qua BSSMAP BSC cho phép BST vùng định vị hoạt động Các BTS gửi gọi nhắn, kiểm tra tín hiệu trả lời gửi thơng báo tới BSC BTS nhận gọi từ MS gửi tới BSC c Cung cấp giải phóng kênh điều khiển (SDCCH) BSC thực chức này, BTS xử lý trao đổi thông tin tới /từ MS d Cung cấp giải phóng kênh lưu lượng (TCH) để thiết lập, xoá chuyển giao BSC thực chức BTS xử lý khối kênh liên quan e Nhận định hoàn thành việc chuyển giao BTS báo với BSC phát có tín hiệu MS kênh lưu lượng f Điều khiển mã/giải mã BTS thực chức kích hoạt giải phóng việc mã hoá theo yêu cầu BSC g Điều khiển mã thoại thích ứng tốc độ kênh thơng tin Thiết bị thích ứng tốc độ mã hố - TRAU thường đặt BSC điều khiển BTS xác định kênh lưu lượng h Kiểm tra chất lượng truyền dẫn độ dài tín hiệu kênh hướng lên hoạt động chế độ idle (rỗi) Kiểm tra thực BTS thông báo tới BSC i Giao diện vô tuyến bao gồm chức tự động xử lý BTS j Thông tin đồng số nhận dạng MS gửi liên tục tới BTS k Chức điều khiển tần số xử lý BTS, tín hiệu điều khiển gửi liên tục từ BTS Giao diện vô tuyến có chức năng: mã hố kênh, ghép kênh, quản lý burst, TDMA điều chế Các giao thức MSC-BSC MSC-MS: Giao thức báo hiệu BSSAP chứa phần tử sau: tin BSSMAP, DTAP INTIAL MS * Các tin DTAP trao đổi MSC MS để đăng ký nhận thực MS tắt Các tin TDAP chuyển qua BSC BTS - Các tin khởi tạo MS (IMSI) truyền MSC MS để cập nhật vị trí nhắn tin - BSSMAP giao thức sử dụng MSC BSC để nhắn tin, thực gọi, chuyển giao, cung cấp, trì kênh lưu lượng để mã hố BTS, MS Giao thức dùng để trì khe thời gian kênh PCM MSC BSC III.Chuyển giao (Handover) Trong mạng cellular, kênh vô tuyến cố định không cấp phát lâu dài cho gọi Cuộc gọi chuyển sang kênh cell khác, gọi chuyển giao Việc kiểm tra thực chuyển giao tạo nên chức lớp RR Có loại chuyển giao khác hệ thống GSM, thực giữa: - Các kênh (các khe thời gian) cell - Các cell (BTS) BSC điều khiển - Các cell điều khiển nhiều BSC khác thuộc MSC - Các cell MSC khác Hai loại chuyển giao gọi chuyển giao cục Để tiết kiệm băng thông báo hiệu, việc chuyển giao BSC mà không cần MSC quản lý thông báo cho MSC hồn thành chuyển giao Hai loại chuyển giao cịn lại chuyển giao MSC quản lý 10 Chuyển giao khởi tạo từ MS từ MSC Trong khe thời gian trạng thái chờ, MS quét kênh điều khiển quảng bá (BCCH) 16 cell lân cận, chọn cell tốt để phục vụ chuyển giao dựa độ dài tín hiệu nhận Thơng tin truyền tới BSC MSC giây lần 1.Chuyển giao BSC: trường hợp BSC phải thiết lập đường nối đến BTS mới, dành riêng TCH lệnh cho MS phải chuyển đến tần số đồng thời TCH Tình khơng địi hỏi thơng tin đến phần cịn lại mạng Sau chuyển giao MS phải nhận thông tin ô lân cận Nếu việc thay đổi đến BTS thay đổi vùng định vị MS thơng báo cho mạng LAI yêu cầu cập nhật vị trí Chuyển giao hai BSC khác MSC/VLR: Trường hợp cho thấy chuyển giao vùng phục vụ hai BSC khác Mạng can thiệp nhiều định chuyển giao BSC phải yêu cầu chuyển giao từ MSC/VLR Sau có mộtđường nối thơng BSC phải thiết lập có TCH rỗi TCH phải dành cho chuyển giao Sau MS nhận lệnh chuyển đến tần số TCH Ngồi ra, sau chuyển giao MS thơng báo ô lân cận Nếu việc thay đổi BTS với việc thay đổi vùng định vị MS gửi yêu cầu cập nhật vị trí trình gọi hay sau gọi 11 Tài liệu tham khảo: [ 1] Ebook.com.vn [ 2] http://www.wattpad.com/148098?p=6 [3] http://www.scribd.com 12 ... tuyến - Kênh báo hiệu - mang thơng tin báo hiệu cho BTS cho MS GIAO TIẾP A-BIS Giao thức sử dụng để vận chuyển tin báo báo hiệu BSC BTS LAPD (lớp 2), có cấu trúc giống giao thức lớp ISDN (báo hiệu... tín hiệu : - Chuyển giao thông tin không thừa nhận, không đảm bảo phân phát khung thông tin đến địa đạt kết - Chuyển giao thông tin thừa nhận, hệ thống đảm bảo khung thông tin tới đích Cấu trúc... khác Hai loại chuyển giao gọi chuyển giao cục Để tiết kiệm băng thông báo hiệu, việc chuyển giao BSC mà không cần MSC quản lý thông báo cho MSC hồn thành chuyển giao Hai loại chuyển giao cịn lại