Phân bố kênh đánh giá chất lượng và dung lượng báo hiệu trong hệ tích hợp gsm gprs

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đỗ Giang Nam PHÂN BỐ KÊNH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG BÁO HIỆU TRONG HỆ TÍCH HỢP GSM/GPRS LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Đỗ Giang Nam PHÂN BỐ KÊNH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG BÁO HIỆU TRONG HỆ TÍCH HỢP GSM/GPRS Ngành : Công nghệ điện tử-viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến điện thông tin liên lạc Mã số : 2.07.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS-TS NGUYỄN VIẾT KÍNH Hà Nội - 2008 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể đồng nghiệp Cơng ty Viễn Thông Viettel (Viettel Telecom) – TCT Viễn Thông Quân Đội, đơn vị nơi em công tác, anh chị bạn tập thể lớp K11Đ2, người giúp đỡ cho em nhiều q trình cơng tác học tập Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người có nhiều động viên khuyến khích em cơng việc học tập sống Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS-TS Nguyễn Viết Kính, người tận tình bảo, hướng dẫn, gợi ý giúp đỡ em hoàn thành luận văn Những nhận xét quý báu Thầy giúp em có nhìn sâu sắc để hồn thiện luận văn cách tốt Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới tất người hỗ trợ em qúa trình hồn thành đề tài luận văn Hà Nội, tháng năm 2008 Đỗ Giang Nam MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG GSM I.1 Giới thiệu chung I.2 Các đặc tính GSM I.3 Các dịch vụ GSM I.3.1 Dịch vụ thoại .4 I.3.2 Dịch vụ liệu I.4 Cấu trúc mạng GSM I.4.1 Trạm di động MS .5 I.4.2 Phân hệ trạm gốc BSS I.4.2.1 Trạm thu phát gốc BTS I.4.2.2 Bộ điều khiển trạm gốc BSC I.4.2.3 Bộ chuyển đổi mã hóa thích ứng tốc độ TRAU I.4.3 Phân hệ chuyển mạch mạng NSS I.4.3.1 Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MSC I.4.3.2 Tổng đài vô tuyến cổng GMSC I.4.3.3 Bộ ghi định vị thường trú HLR .7 I.4.3.4 Bộ ghi định vị tạm trú VLR I.4.3.5 Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR I.4.3.6 Trung tâm nhận thực AuC I.4.4 Phân hệ khai thác OSS .8 I.4.4.1 Khai thác bảo dưỡng mạng .9 I.4.4.2 Quản lý thuê bao I.4.4.3 Quản lý thiết bị di động I.5 Cấu trúc địa lý mạng GSM I.6 Các số nhận dạng GSM 11 I.6.1 Số thuê bao di động MSISDN 11 I.6.2 Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI 12 I.6.3 Số chuyển vùng thuê bao di động MSRN 12 I.6.4 Số nhận dạng tạm thời thuê bao di động TMSI 13 I.6.5 Số nhận dạng thiết bị trạm di động quốc tế IMEI 13 I.6.6 Số nhận dạng vùng định vị LAI 13 I.6.7 Số nhận dạng tồn cầu CGI .13 I.7 Các trường hợp thông tin 13 I.7.1 Các trạng thái MS 13 I.7.2 Thủ tục nhập mạng 14 I.7.3 Chuyển vùng cập nhật vị trí .14 I.7.4 Thủ tục rời mạng .15 I.7.5 Các trường hợp gọi 15 I.7.5.1 Thuê bao di động thực gọi 15 I.7.5.2 Các gọi tới thuê bao di động 15 I.7.6 Chuyển giao Handover 16 I.8 Kết luận 17 CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG GPRS 18 II.1 Giới thiệu chung 18 II.1.2 Cấu trúc hệ thống GPRS .19 II.1.2.1 GGSN 19 II.1.2.2 SGSN 21 II.1.2.3 Đơn vị kiểm tra liệu gói PCU 23 II.1.2.4 HLR, VLR, AUC EIR 23 II.1.2.5 BSS (Base Station System) .24 II.2 Quản lý di động GPRS 24 II.2.1 Trạng thái Idle 24 II.2.2 Trạng thái Standby 24 II.2.3 Trạng thái Ready 25 II.2.4 Mơ hình chuyển đổi trạng thái 25 II.2.4.1 Từ Idle sang Ready .26 II.2.4.2 Từ Ready sang Standby .26 II.2.4.3 Từ Standby sang Ready .27 II.2.4.4 Từ Standby sang Idle 27 II.2.4.5 Từ Ready sang Idle 27 II.3 Các giao thức GPRS 27 II.4 Thủ tục nhập mạng rời bỏ mạng GPRS 30 II.4.1 Thủ tục nhập mạng 30 II.4.2 Thủ tục rời bỏ mạng 32 II.4.2.1 Thủ tục rời bỏ mạng GPRS MS 33 II.4.2.2 Thủ tục rời bỏ SGSN 33 II.5 Thủ tục cập nhật Cell, RA cập nhật tổng hợp LA/RA 34 II.5.1 Thủ tục cập nhật CELL .34 II.5.2 Thủ tục cập nhật RA 34 II.5.3 Thủ tuc cập nhật tổng hợp LA/RA 35 II.5.3.1 Thủ tục Cập nhật vị trí inter-SGSN 35 II.5.3.2 Thủ tục cập nhật vị trí intra-SGSN 36 II.5.4 Tìm gọi 37 II.5.5 Lựa chọn lại cell 38 II.6 Truyền định tuyến gói 39 II.6.1 Địa IP động 40 II.6.2 Địa IP tĩnh .40 II.6.3 Tên điểm truy nhập (APN:Access Point Name) 41 II.6.4 Kích hoạt PDP context .42 II.6.4.1 Thủ tuc kích hoạt PDP context đắt đầu từ MS 42 II.6.4.2 Quá trình mạng yêu cầu kích hoạt PDP context 43 II.6.4.3 Quá trình thay đổi PDP context 44 II.6.4.4 Trường hợp rời bỏ PDP context 45 II.6.4.5 Quá trình rời bỏ PDP context MS 45 II.6.4.6 Thủ tục rời bỏ PDP context SGSN .46 II.6.4.7 Thủ tục rời PDP context bắt đầu GGSN 46 II.7 Kết luận 47 CHƯƠNG 3: PHÂN BỐ KÊNH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG BÁO HIỆU TRONG HỆ TÍCH HỢP GSM/GPRS 48 III.1 Phân bố kênh hệ tích hợp GSM/GPRS 48 III.1.1 Các kênh logic liệu gói .48 III.1.2 Kênh lưu lượng liệu gói 50 III.1.3 Thủ tục truyền gói liệu giao diện vô tuyến 53 III.1.3.1 Thủ tục truyền gói liệu khởi tạo từ MS 53 III.1.3.2 Thủ tục truyền gói liệu đến MS 55 III.1.4 Các phương pháp cấp phát kênh 58 III.1.4.1 Cấp phát kênh động 58 III.1.4.2 Cấp phát kênh tĩnh 60 III.1.5 Các phương án triển khai tích hợp mạng GPRS vào GSM 61 III.2 Đánh giá chất lượng hệ tích hợp GSM/GPRS 62 III.2.1 Chất lượng đường truyền GPRS 62 III.2.1.1 Giới thiệu: .62 III.2.1.2 Sự suy yếu tín hiệu tần số vơ tuyến .63 III.2.1.3 Chất lượng bị can nhiễu hữu hạn 64 III.2.2 Quản lý tài nguyên vô tuyến 65 III.2.2.1 Điều khiển tài nguyên vô tuyến hệ tích hợp GSM/GPRS .65 III.2.2.2 Thuật toán điều khiển tài nguyên liệu 67 III.2.2.3 Chiến lược kiểm tra theo vòng (Polling) 67 III.2.2.4 Thuật tốn thích nghi đường truyền GPRS 69 III.2.3 Điều khiển công suất 71 III.2.3.1 Điều khiển công suất đường lên 71 III.2.3.2 Điều khiển công suất đường xuống 72 III.3 Dung lượng báo hiệu 73 III.3.1 Tiêu chuẩn dung lượng báo hiệu .73 III.3.2 Dung lượng báo hiệu cho thoại GSM 74 III.3.2.1 Phương pháp 75 III.3.2.2 Các giả định lưu lượng GSM 75 III.3.2.3 Dung lượng SDCCH 76 III.3.3 Dung lượng báo hiệu GPRS .76 III.3.3.1 Sự phân chia CCCH hệ thống GSM GPRS 77 III.3.3.2 So sánh CCCH PCCCH .79 III.4 Đặc điểm cấu trúc mạng GSM/GPRS Viettel 79 III.4.1 Mạng GSM .79 III.4.2 Mạng GPRS .82 III.5 Kết luận 85 KẾT LUẬN BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Nghĩa AGCH Access Grant Channel Kênh chấp nhận truy cập BCCH Broadcast Control CHannel Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast CHannel Kênh quảng bá BCS Block Check Sequence Chuỗi kiểm tra khối BLER Block Error Rate Tỉ lệ lỗi khối BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BSSGP Base Station System GPRS Protocol Giao thức GPRS hệ thống trạm gốc BSSAP Base Station System Application Part Phần ứng dụng hệ thống trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc C/I Carrier-to-Interference ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu CCCH Common Control CHannel Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CDR Call Data Record Bản ghi liệu gọi CGI Cell Global Identifier Số nhận dạng tồn cầu CIR Carrier/Interference Nhiễu sóng mang CS Coding Scheme Mơ hình mã hóa CSPDN Circuit Switched Public Data Network Mạng liệu công cộng chuyển mạch kênh DCCH Dedicated Control CHannel Kênh điều khiển riêng DL Down Link Đường xuống DNS Domain Name Server Máy chủ tên miền DRX Discontinuous Reception Quá trình thu gián đoạn EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị EGPRS Enhanced General Packet Radio System Hệ thống vơ tuyến gói nâng cao ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu FACCH Fast Associated Control CHannel Kênh điều khiển liên kết nhanh FCCH Frequency Correction CHannel Kênh hiệu chỉnh tần số FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số FH Frequency Hopping Nhảy tần GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GMSC Gateway MSC MSC cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói chung GSM Global System for Mobile communication Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSN GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS GTP GPRS Tunnelling Protocol Giao thức đường hầm GPRS HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú IMEI International Mobile Equipment Identity Số nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMSI International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số dịch vụ tích hợp ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ISUP ISDN User Part Phần người sử dụng ISDN ITU International Telecommunications Union Hiệp hội viễn thông quốc tế LA Location Area Vùng định vị LAN Local Area Network Mạng cục LAPD Link Access Procedures on D channel Các thủ tục truy cập liên kết kênh D LAPDm Link Access Procedures on Dm channel Các thủ tục truy cập liên kết kênh Dm LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic MAC Medium Access Control Điều khiển truy cập thiết bị MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động MCS Modulation and Coding Scheme Mơ hình mã hóa điều chế MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động MSISDN MS ISDN Number Số ISDN MS NS Network Service Dịch vụ mạng NSS Network SubSystem Phân hệ mạng NTP Network Time Protocol Giao thức định thời mạng OMC Operation and Maintenance Center Trung tâm khai thác bảo dưỡng OSS Operations Support System Hệ thống hỗ trợ khai thác PACCH Packet Associated Control CHannel Kênh điều khiển liên kết gói PAGCH Packet Access Grant CHannel Kênh chấp nhận truy cập gói PBCCH Packet Broadcast Control CHannel Kênh điều khiển quảng bá gói PCCH Packet Common Control CHannel Kênh điều khiển chung gói PCH Paging CHannel Kênh tìm gọi PCM Pulse Code Modulation Điều xung mã PCU Packet Control Unit Khối điều khiển gói PDCH Packet Data CHannel Kênh liệu gói PDN Packet Data Network Mạng liệu gói PDP Packet Data Protocol Giao thức liệu gói PDTCH Packet Data Traffic CHannel Kênh lưu lượng liệu gói PDU Protocol Data Unit Đơn vị liệu giao thức PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PPCH Packet Paging CHannel Kênh tìm gọi gói PRACH Packet Random Access CHannel Kênh truy cập ngẫu nhiên gói PSPDN Packet Switched Public Data Network Mạng liệu công cộng chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PTCH Packet Traffic CHannel Kênh lưu lượng gói PTM Point-To-Multipoint Điểm - đa điểm P-TMSI Packet TMSI TMSI gói QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ 96 Các thoại giả sử theo phân bố Poisson độ kéo dài trung bình gọi 100s Tỉ lệ gọi MO MT giả sử Trong tất gọi, MS cố gắng truy nhập kênh RACH cách truyền kênh yêu cầu đến nhận đáp ứng từ mạng đạt số lần truyền lại cực đại (1, 2, 7) Số khe thời gian lần truyền ngẫu nhiêu biến đổi với phân bố không thay đổi tổ hợp {S, S+1, , S+T-1}, T số Burst sử dụng để trải truyền dẫn S tham số (từ 41 đến 217), phụ thuộc vào T cấu hình kênh Trong gọi di động kết cuối (MT), tin tìm gọi gửi trước kênh PCH đến MS Sau đó, có kênh SDCCH rỗi, đựoc gửi kênh AGCH, kênh SDCCH sử dụng 2.8s thiết lập gọi, 3.5s để cập nhật 3.5s để truyền tin SMS Truyền tin SMS cập nhật ép buộc giả thiết trình Poisson Trong thủ tục này, kênh lưu lượng không sử dụng, mà tất thông tin mang kênh SDCCH Dựa mạng thực tế, lưu lượng là: 0.3 tin SMS gửi 1h gọi, 0.3 cập nhật vị trí ép buộc, 0.25 tin cập nhật vị trí thực 1h III.3.2.3 Dung lượng SDCCH Kết mô xác xuất bị chặn kênh SDCCH Tuy nhiên có vài khác biệt vùng quan tâm (từ đến 2%) Hình 3.22 số gọi với xác suất bị chặn 0.2, 2% 97 Hình 3.22 Dung lượng SDCCH xác suất bị chặn khác III.3.3 Dung lượng báo hiệu GPRS Các kênh CCCH PCCCH sử dụng GPRS để thiết lập kết nối RR MS mạng báo hiệu, TPF chiều cho việc truyền liệu Các thủ tục thiết lập diễn tả hình 3.23 Trong MS có TBF, chế độ truyền gói, mặt khác chế gói dỗi Các thủ tục thiết lập theo nguyên lý mô tả cho dịch vụ chuyển mạch mạch ngoại trừ truy nhập kết cuối di động, tìm gọi phụ thuộc vào trạng thái MM, MS trạng thái READY bắt đầu truyền nhận liệu Nó trạng thái ngừng gửi nhận liệu, sau trở trạng thái IDLE sau khoảng thời gian chuyển sang trạng thái STANDBY Trong trạng thái READY, MS thực cập nhật cell Trong trạng thái STANDBY, mạng biết RA MS phải gửi tin u cầu tìm gọi gói đến tất cell RA để liên lạc với MS Một TBF phân phối, PDTCH sử dụng cho truyền liệu PACCH sử dụng cho việc thăm dị đáp ứng tin Hình 3.23 Các thủ tục báo hiệu dịch vụ chuyển mạch gói Để đạt xác suất bị chặn phiên liệu GPRS, loại thông tin đề cập download email, truy cập web giao thức ứng dụng không dây WAP Lưu lượng liệu bao gồm loại với xác suất xảy (33.3% với loại phiên) Các nguồn lưu lượng gửi liệu cách sử dụng kết nối TBF chiều MS mạng Các thủ tục báo hiệu cho thiết lập TBF phụ thuộc vào nguồn liệu (Mobile mạng) trạng thái MM MS 98 Các tin report gửi cho việc lựa chọn lại cell tính đến chúng diễn đạt tỉ lệ tải cao kênh báo hiệu Chúng truyền kênh (P)CCCH MS trạng thái READY chế độ IDLE MS không truyền liệu Các tin khác attach, detach, update RA tin cập nhật cell khơng đưa vào tính tốn chúng chiếm tỉ lệ tải khơng đáng kể kênh (P)CCCH lưu lượng liệu khơng đưa vào tính tốn chúng truyền TSLs kênh (P)CCCH, chúng có ưu tiên thấp báo hiệu (P)CCCH chúng khơng ảnh hưởng đến xác suất khối III.3.3.1 Sự phân chia CCCH hệ thống GSM GPRS Phần phân tích dung lượng kênh CCCH sử dụng cho báo hiệu GPRS mà không gia tăng xác suất bị chặn gọi GSM Dung lượng rỗi đạt tải lưu lượng GSM cực đại cell lớn với 12TRX Sử dụng công thức Erlang-B, Tải tính tốn với xác suất bị chặn 2% nghẽn kênh lưu lượng, lưu lượng 83.2 Erlang Giả sử thời gian kéo dài gọi 100s, giá trị truyền đến gọi giờ: Cả hai cấu hình kết hợp không kết hợp đề cập đến sở phân tích kết mơ trước, dung lượng báo hiệu GPRS kênh CCCH không phụ thuộc vào tải GSM, tải báo hiệu kênh CCCH cho dịch vụ thoại nhỏ Hình 3.24 a,b diễn tả phân chia tài nguyên kênh CCCH hệ tích hợp GSM/GPRS trường hợp kết hợp khơng kết hợp 99 Hình 3.24a Dung lượng CCCH phân chia GSM GPRS (Cấu hình kết hợp) Hình 3.24b Dung lượng CCCH phân chia GSM GPRS (Cấu hình khơng kết hợp) III.3.3.2 So sánh CCCH PCCCH Hình 3.27 so sánh dung lượng kênh PCCCH CCCH Nó cho dung lượng PCCCH lớn CCCH Tuy nhiên, sử dụng cấu hình khơng kết hợp xác suất blocking 2% dung lượng hai kênh Hình 3.27 dung lượng hai lựa chọn hệ thống GPRS 100 Hình 3.27 So sánh dung lượng CCCH PCCCH III.4 Đặc điểm cấu trúc mạng GSM/GPRS Viettel III.4.1 Mạng GSM Mạng GSM/GPRS Viettel tính đến thời điểm với khoảng 20 triệu thuê bao, mạng điện thoại di động trực thuộc quốc phòng, với vùng phủ đến tất tỉnh thành, vùng sâu vùng xa hải đảo mạng lớn Việt Nam nay, chiếm 42% thị phần di động nước Hình 3.28 Sơ đồ kết nối node lưu lượng mạng Viettel 101 Hình 3.29 Sơ đồ kết nối báo hiệu mạng Viettel Thiết bị tổng đài chuyển mạch mạng di động bao gồm hai loại: thiết bị không hỗ trợ IP bao gồm tổng đài MSC, HLR truyền thống, thiết bị hỗ trợ IP bao gồm tổng đài Softswitch, GMSC lắp đặt 03 thành phố lớn (Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh Đà Nẵng) với lực tổng dung lượng đáp ứng là: 30.000.000 thuê bao Với việc đầu tư thiết bị Softswitch xây dựng mạng truyền tải IP Backbone, Viettel xác định chuyển dịch dần sang công nghệ mạng hệ (3G mobile), bao gồm việc chuyển dịch mạng truyền tải cho lưu lượng thoại, lưu lượng báo hiệu dạng lưu lượng khác Công nghệ IP sử dụng để truyền tải thiết bị thuộc hệ thống NSS Ngoài ra, chức chuyển mạch gọi người sử dụng thực lớp thiết bị MGW, thiết bị MGW đặt phân tán nhiều nơi Hai đặc điểm giúp nâng cao hiệu khai thác băng thơng đường dài mạng, giảm chi phí đầu tư chi phí vận hành thường xuyên mạng o Mạng có kiến trúc phân lớp rõ ràng: • Lưu lượng: Lớp truy nhập, lớp VMSC, lớp G/TMSC • Báo hiệu: Lớp truy nhập, lớp VMSC, lớp STP, lớp HLR VAS Trong mơ hình kiến trúc phân lớp này: 102 - Về mặt thoại lớp GMSC nối với lớp VMSC, node mạng dịch vụ, mạng - Về mặt báo hiệu, lớp GMSC nối với STP Hình 3.30 Cấu trúc phân lớp mạng Viettel o Kiến trúc dự phịng: • Vì GMSC node có vai trò quan trọng mạng nên khu vực nên sử dụng từ node trở lên để vừa dự phòng vừa chia tải cho III.4.2 Mạng GPRS Mạng Viettel triển khai GPRS mạng GSM tại, bước phát triển để tiến tới phát triển mạng 3G Việc triển khai mạng GPRS nhằm đem lại số lợi ích sau: Giảm chi phí đầu tư: Triển khai GPRS làm cho phép cung cấp dịch vụ liệu cao cấp mà xây dựng mạng mới, tận dụng tối đa khả nguồn tài nguyên nhàn rỗi thiết bị GSM 103 Tính mềm dẻo linh hoạt: Việc tính cước dựa theo thời gian truy cập theo dung lượng liệu truyền kết hợp hai phương pháp Điều làm cho dịch vụ thông tin di động trở nên hấp dẫn với khách hàng Nâng cao doanh thu lợi nhuận: Dịch vụ GPRS mạng lại lợi nhuận cao nhờ dịch vụ cao cấp gửi tin nhắn đa phương tiện, truy cập web, dịch vụ giá trị liệu gia tăng tốc độ cao Tăng khả cạnh tranh: Với bối cảnh cạnh tranh khốc liệt nay, mạng di dộng khơng ngừng có sách giảm giá để chiếm khách hàng dịch vụ phong phú đa dạng lợi lớn Hiện mạng GPRS Viettel có SGSN, GGSN phân bổ sau: Hà Nội SGSN, 1GGSN; Hồ Chí Minh SGSN SGSN_HNI phục vụ dịch vụ cho BSC khu vực khu vụ 2, SGSN_HCM phục vụ dịch vụ cho BSC khu vực GGSN_HNI quản lý dịch vụ v-internet, v-wap v-mms Các kết nối báo hiệu từ SGSN đến node mạng core đấu nối qua GZTE_HNI1,2 STP_HCM1,2 104 Hình 3.31 Sơ đồ kết nối mạng GPRS Viettel Tài nguyên hệ thống sau: License SAU (số thuê bao attach đồng thời) License PDP (số phiên kết nối đồng thời) Cổng kết nối giao diện Gb (E1) Cổng kết nối giao diện Gi (E1) Băng thông tối đa đáp ứng giao diện Gi 1300 K 100 K 128 cổng E1 08 cổng E1 16 Mbps Hiện trạng sử dụng tài nguyên sau: Số thuê bao attach đồng thời (SAU) Số phiên kết nối đồng thời (PDP) Cổng kết nối giao diện Gb (E1) Băng thông giao diện Gi 1000 K 6.5 K 128 cổng E1 Mbps ™ Định hướng phát triển: - Hệ thống GPRS có GGSN, khơng đảm bảo an tồn GGSN gặp cố Để đảm bảo mạng GPRS khơng có điểm chết cần thiết phải đầu tư thêm GGSN - Hiện mạng core Viettel triển khai IP hóa kết nối nội mạng, cần nâng cấp SGSN hỗ trợ Gb_over_IP 105 - Để đảm bảo an toàn dễ dàng khai thác nên tổ chức mạng GPRS theo khu vực HNI HCM Theo đó, có GGSN, SGSN đặt Hà Nội GGSN, SGSN đặt Hồ Chí Minh Dựa định hướng phát triển, Viettel đưa mơ hình kết nối mạng GPRS sau: Hình 3.32 Sơ đồ kết nối dự kiến mạng GPRS năm 2009 Với giải pháp mặt công nghệ mạng lưới kết trình định cỡ mạng đưa trên, mạng GPRS thiết kế đáp ứng yêu cầu mặt dung lượng mạng dịch vụ quan điểm xun suốt đề Mơ hình mạng đề xuất đảm bảo kế thừa mơ hình kiến trúc có mạng GPRS Viettel, với đầu tư node mạng GGSN, SGSN thực IP hóa giao diện Gb hồn thành nâng cấp băng thông giao diện Gi lên giao diện STM1 năm 2008, mạng GPRS Viettel sẵn sàng để triển khai cho dịch vụ, ứng dụng công nghệ 3G III.5 Kết luận Chương trình cách tổng quát cấu trúc kênh hệ tích hợp GSM/GPRS đưa ưu điểm hệ tích hợp này, nhằm tận dụng tài nguyên hệ 106 thống GSM (chỉ dùng cho thoại) Đưa thủ tục truyền gói liệu, ấn định kênh gói đường lên đường xuống Các phương pháp triển khai tích hợp hệ GPRS vào GSM Chương đưa đánh giá so sánh chất lượng BER BLER trường hợp hệ tích hợp bị ảnh hưởng nhiễu trường hợp đầu cuối chuyển động nhanh Dung lượng kênh báo hiệu hệ tích hợp ảnh hưởng đáng kể đến phân bố tài nguyên chất lượng hệ tích hợp Chương đưa đánh giá so sánh dung lượng kênh báo hiệu ứng với khối khác hệ thống so sánh dung lượng kênh báo hiệu phân bổ hệ tích hợp chung 107 KẾT LUẬN Sự đời GPRS mạng thông tin di động GSM hệ với cơng nghệ chuyển mạch gói đem lại cho nhà khai thác khả cung cấp dịch vụ di động cao cấp truy cập tới mạng liệu bên (Internet, Intranet, ) tận dụng tối đa thiết bị GSM có, chi phí đầu tư thấp tạo đà phát triển lên thông tin di động hệ Tuy nhiên, GPRS có số giới hạn khắc phục công nghệ Qua luận văn này, em cố gắng trình bày vấn đề mạng GSM nguyên lý cấu trúc mạng, loại kênh cách sử dụng chúng mạng GSM, trường hợp thông tin MS mạng nhập/rời mạng, chuyển vùng, thực gọi Đồng thời, đề tài đề cập tới công nghệ GPRS như: Cấu trúc mạng GPRS, đặc tính hệ thống GPRS thủ tục cập nhật cell, thủ tục nhập mạng rời mạng… Phần cuối luận văn, em trình bày kết hợp kênh hệ tích hợp GSM/GPRS đánh giá chất lượng dung lượng báo hiệu hệ tích hợp này, đưa ưu điểm hệ tích hợp cấu trúc định hướng phát triển mạng di động Viettel 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].“Ericsson GPRS Solutions – GPRS Backbone”, Ericsson Commercial in Confidence, 2000 [2].“General Packet Radio Service (GPRS) Technical Description”, Ericsson Commercial in Confidence, 1/10/1999 [3] “R8 GSM – GPRS”, Dmitry Yelansky, Ericsson,GPRS_in-Depth.pdf, 01/2000 [4] “GPRS support nodes”, Lars Ekeroth and Per-Martin Hedstrým, Ericsson Review No.3, 2000 [5] “GPRS - General packet radio service”, H„kan Granbohm and Joakim Wiklund, Ericsson Review No.2, 1999 [6] “Alcatel’s approach to GPRS”, Alcatel Position Paper [7] “EvoliumTM Multi-BSS Fast Packet Server”, MFS_radioGPRS.pdf, Alcatel, 12/2001 [8] “The Alcatel UMTS Core Network”, GPRS_core_Network.pdf, Alcatel, 12/2001 [9] “BSS - SGSN interface, Network Service”, GSM 08.16 version 8.0.0, 1999 [10] “MS – SGSN, SNDCP”, GSM 04.65 version 8.0.0, 1999 [11] “GTP across the Gn and Gp Interface”, GSM 09.60 version 7.5.1, 1998 [12] “Service description - Stage 2”, 3GPP TS 03.60 version 7.6.0, 1998 [13] “Service description - Stage 1”, GSM 02.60 version 6.1.0”, 1997 [14] “Overall description of the GPRS radio interface”, GSM 03.64 version 6.0.0, 109 4/1998 [15] “GRPS and PDNs Interconnection Issues”, William Delylle, 8/1998 [16] “GPRS General Packet Radio Service”, A Barredo, L Kieffer, G Tolleron, 02/02/2001 [17] “GPRS White Paper”, Cisco, 2000 [18] “Understanding GPRS : The GSM Packet Radio Service”, Brahim Ghribi, Luigi Logrippo, School of Information Technology and Engineering, University of Ottawa, Ottawa ON Canada [19] Wacker A., Laiho-Steffens J., Sipilăa K., Jăasberg M., Static Simulator for Studying [20] WCDMA Radio Network Planning Issues’, IEEE 49th Vehicular Technology Conference, Vol 3, 1999, pp 2436–2440 [21] Hytăonen T., Optimal Wrap-Around Network Simulation, Helsinki University of Technology Institute of Mathematics: Research Reports 2001, 2001 [22] Lugo A., Perez F., Valdez H., ‘Investigating the Boundary Effect of a Multimedia [23] TDMA Personal Mobile Communication Network Simulation’, IEEE 54th Vehicular Technology Conference, Vol 4, 2001, pp 2740–2744 [24] Stroustrup B., The C++ Programming Language, Special Edition, AddisonWesley, Reading, MA, 2000 [25] Malkamăaki E., Ryck F., de Mourot C., Urie A., ‘A Method for Combining Radio [26] Link Simulations and System Simulations for a Slow Frequency Hopped Cellular System’, IEEE 44th Vehicular Technology Conference, Vol 2, 1994, pp 1145–1149 110 [27] Hăamăalăainen S., Slanina P., Hartman M., Lappetelăainen A., Holma H., Salonaho O., ‘A Novel Interface between Link and System Level Simulations’, Proc ACTS Mobile Telecommunications Summit, Aalborg, Denmark, October 1997, pp 599–604 [28] Olofsson H., Almgren M., Johansson C., Hăoăok M., Kronestedt F., Improved Interface between Link Level and System Level Simulations Applied to GSM’, Proc.ICUPC 1997, 1997 [29] Wigard J., Nielsen T T., Michaelsen P H., Morgensen P., ‘BER and FER Prediction of Control and Traffic Channels for a GSM Type of Interface’, Proc VTC ’98, 1998, pp 1588–1592 [30] Universal Mobile Telecommunications System (UMTS): Selection Procedures for the Choice of Radio Transmission Technologies of the UMTS (UMTS 30.03 Version 3.2.0), ETSI Technical Report 101 112 (1998-04) ... 47 CHƯƠNG 3: PHÂN BỐ KÊNH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ DUNG LƯỢNG BÁO HIỆU TRONG HỆ TÍCH HỢP GSM/ GPRS 48 III.1 Phân bố kênh hệ tích hợp GSM/ GPRS 48 III.1.1 Các kênh logic liệu gói... năng, phân bố kênh báo hiệu giao diện vô tuyến hệ tích hợp GSM/ GPRS Đưa kết đánh giá chất lượng dựa yếu tố tác động đến chất lượng hệ tích hợp, đồng thời đưa dung lượng báo hiệu hệ tích hợp 18... bị GSM có Vấn đề chất lượng dung lượng báo hiệu hệ tích hợp GSM/ GPRS vấn đề cần nghiên cứu tối ưu qúa trình triển khai GPRS mạng GSM Vì vậy, em chọn đề tài tốt nghiệp ? ?Phân bố kênh, đánh giá chất