Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

95 1.1K 6
Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM CHƯƠNG i tổng quan hệ thống thông tin di động Gsm1-1. Vài nét về lịch sử ứng dụng của thông tin di động:Thuật ngữ "Thông tin di động" đã có từ lâu đợc hiểu nh là có thể thực hiện một cách lu động trong quá trình thông tin. Thông tin di động có thể thực hiện đợc nhiều dịch vụ di động nh: thoại, truyền số liệu, nhắn tin v .v . Trớc đây mạng lới thông tin di động chủ yếu đợc sử dụng trong lĩnh vực quân sự, nghiệp vụ cảnh sát ngày nay nó đã đợc thơng mại hoá đợc đa vào sử dụng rộng rãi. Mạng viễn thông tổ ong là một trong những ứng dụng của kỹ thuật viễn thông có nhu cầu lớn nhất phát triển nhanh nhất . Ngày nay nó chiếm số phần trăm lớn không ngừng tăng trong toàn bộ các thuê bao trên thế giới. Trong tơng lai lâu dài các hệ thông thông tin tổ ong sử dụng kỹ thuật số đầy triển vọng sẽ thành ph-ơng thức thông tin vạn năng.Khái niệm cellular bắt đầu từ cuối những năm bốn mơi với Bell. Thay cho mô hình quảng bá với máy phát công suất lớn anten cao, là những Cell diện tích bé có máy thu phát BTS (Base Tranceiver Station) công suất nhỏ, khi các cell ở cách nhau đủ xa thì có thể sử dụng lại cùng một tần số. Tháng 12/1971 ngời ta đa ra hệ thống cellular kỹ thuật tơng tự, FM ở dải tần số 850 MHz, tơng ứng là sản phẩm thơng nghiệp AMPS (tiêu chuẩn của Mỹ) ra đời năm 1983. Đến đầu những năm chín mơi, thế hệ đầu tiên của thông tin di động cellular đã bao gồm hàng loạt hệ thống ở các nớc khác nhau: ở châu Âu tồn tại một hệ thống tổ ong tơng tự lớn nh NMT (Nordic MobiTelephone - Điện thoại di động Bắc Âu) TACS (Total Access Comunication system - hệ thống thông tin thâm nhập toàn bộ) ở vơng quốc Anh, NAMTS v .v Các nớc Tây Âu cũng cung cấp các dịch vụ tổ ong. Tuy nhiên, các hệ thống này không thoả mãn đợc nhu cầu ngày càng tăng, trớc hết về dung lợng. Mặt khác, các tiêu chuẩn hệ thống không tơng thích nhau (chỉ sử dụng đợc trong nớc) làm cho sự chuyển giao không đủ rộng nh mong muốn (ra ngoài biên giới). Từ tình trạng này rõ ràng là cần có một hệ thống chung để sử dụng điện thoại di động rộng rãi trên toàn châu Âu. Những vấn đề trên đặt ra cho thế hệ thứ hai thông tin di động cellular phải giải quyết. Một sự lựa chọn đợc đặt ra: kỹ thuật tơng tự hay kỹ thuật số. Các tổ chức tiêu chuẩn hoá chọn kỹ thuật số.GSM (Groupe Specical Mobile - Nhóm đặc trách về di động hay Global System for Mobile communication - hệ thống thông tin di động toàn cầu) với tiêu chuẩn viễn thông tổ ong số toàn châu Âu mới sẽ giải quyết sự hạn chế dung lợng hiện nay, thực chất dung lợng sẽ tăng 2-3 lần nhờ việc sử dụng tần số tốt hơn kỹ thuật ô nhỏ, do vậy số thuê bao đợc phục vụ sẽ tăng lên. GSM là tiêu chuẩn điện thoại di động số toàn châu Âu do ETSI (europan Telecomunication Standard institute - Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu) quy định là một tiêu chuẩn Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM chung. Nghĩa là các thuê bao di động có thẻ sử dụng các máy điện thoại di động của họ trên toàn Châu Âu.Lu lợng (Roaming) ở châu âu là hoàn toàn tự động. bạn có thể đem máy điện thoại của mình khi đi du lịch sử dụng nó ở một nớc khác. Hệ thống sẽ tự động cập nhập thông tin về vị trí của bạn cho hệ thốngtại nhà của bạn. Bạn cũng có thể gọi đi nhận cuộc gọi đến mà ngời gọi không cần biết vị trí của bạn.Ngoài tính lu động quốc tế, tiêu chuẩn GSM còn cung cấp một số tính năng nh thông tin số liệu tốc độ cao, faxcimile dịch vụ thông báo ngắn. Các máy điện thoại di động sẽ nhỏ hơn tiêu thụ ít công suất hơn các thế hệ trớc của chúng.Tiêu chuẩn GSM đợc thiết kế để có thể kết hợp với ISDN tơng thích (chừng nào còn phù hợp ) với môi trờng di động. Nhờ vậy tơng tác giữa hai tiêu chuẩn này đợc đảm bảo. GSM bắt đầu phát triển từ 1982 khi các nớc Bắc Âu gửi đề nghị đến CEPT (Conference of european Postal and Telecommunications Administrations - Hội nghị các cơ quan quản lý viễn thông bu chính châu Âu) để qui định một dịch vụ viễn thông chung châu Âu ở tần số 900 MHz. Trong những năm 1982 - 1985 ngời ta bàn luận về nên xây dựng một hệ thống số hay t-ơng tự. Năm 1985 ngời ta quyết định xây dựng hệ thống số. Trớc hết kỹ thuật số bảo đảm chất lợng cao hơn trong môi trờng nhiễu mạnh khả năng tiềm tàng về một dung lợng lớn hơn. Bớc tiếp theo là lựa chọn giữa giải pháp băng hẹp băng rộng. Năm 1986 một cuộc kiểm tra ngoài hện trờng đã đợc tổ chức tại Pari, các hãng khác nhau đã đua tài với các giải pháp của mình. Cho đến nay thông tin di động GSM đã đợc phát triển ra toàn cầu. ở Việt nam hệ thống thông tin di động số GSM đợc đa vào từ năm 1993, hiện nay đang đợc Công ty GPC VMS khai thác rất hiệu quả.Do vậy mạng viễn thông quốc gia của từng vùng lãnh thổ, từng địa ph-ơng phải từng bớc phát triển mở rộng để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng của đất nớc trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoáCác hệ thống thông tin di động số cellular có những u điểm cơ bản sau: Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu suất sử dụng phổ tần số cao hơn. Mã hoá số tín hiệu thoại với tốc độ bit ngày càng thấp, cho phép ghép nhiều kênh thoại hơn vào dòng bit tốc độ chuẩn. Giảm tỷ lệ tin tức báo hiệu, dành tỷ lệ lớn hơn cho tin tức ngời sử dụng. áp dụng kỹ thuật mã hoá kênh mã hoá nguồn của truyền dẫn số. Hệ thống số chống nhiễu kênh chung CCI (Cochannel Interference) nhiễu kênh kế ACI (Adjacent - Channel Interference) hiệu quả cao hơn. Điều này cuối cùng tăng dung lợng hệ thống. Điều khiển động trong việc cấp phát kênh liên lạc làm cho sử dụng phổ tần số hiệu quả hơn. Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Có nhiều dịch vụ mới: nhận thực, số liệu, mật mã hoá, kết nối với ISDN. Điểu khiển truy cập chuyển giao hoàn hảo hơn. Dung lợng tăng, diện tích cell nhỏ đi, chuyển giao nhiều hơn, báo hiệu tắt bật đều xử lý bằng phơng pháp số.Hệ thống thông tin di động cellular thế hệ thứ hai có 3 tiêu chuẩn chính: GSM, IS - 54, JDC, trong đó IS - 54 bao gồm trong nó tiêu chuẩn AMPS.Tháng 5/1987 giải pháp TDMA băng hẹp (đa thâm nhập phân chia theo thời gian ) đã đợc lựa chọn. Đồng thời 13 nớc (ở Anh hai hãng khai thác ) đã ký biên bản ghi nhớ MoU đã hứa sẽ có một hệ thông GSM vận hành vào 1/7/1991. Thế hệ thứ ba bắt đầu từ những năm cuối của thập kỷ 90 sẽ là kỹ thuật số với CDMA (Đa thâm nhập phân chia theo mã) TDMA (đa thâm nhập phân chia theo thời gian) cải tiến.Chúng ta chứng kiến một sự thật là ngày càng nhiều ngời cần đến thông tin di động, tỷ lệ máy điện thoại di động so với máy cố định ngày càng tăng lên. Cùng với nhiều dịch vụ di động phi cellular, nhắn tin, máy vô tuyến cá nhân, hệ thống thông tin di động qua vệ tinh thế hệ cũ mới, máy tính cá nhân di động, chúng ta sẽ tiến tới hệ thống thông tin di động cá nhân trên phạm vi toàn cầu, với khả năng trao đổi mọi loại tin tức dù ngời dùng vào bất kỳ lúc nào, ở bất kỳ đâu, một cách nhanh chóng, tiện lợi.1-2. Các đặc tính của mạng thông tin di động GSMTừ các khuyến nghị của GSM ta có các đặc điểm sau đây:- Có nhiều loại hình dịch vụ chất lợng cao tiện ích cả trong thông tin thoại truyền số liệu.- Sự tơng thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ của mạng có sẵn (PSTN, ISDN) bởi các giao diện tiêu chuẩn chung.- Tự động định vị cập nhật vị trí cho mọi thuê bao di động.- Độ linh hoạt cao nhờ sử dụng các loại máy đầu cuối thông tin di động khác nhau nh: cầm tay, trên ô tô .- Nhận thực thuê bao bảo mật số liệu của ngời sử dụng ( mật mã hoá) sẽ tăng cờng bảo vệ chống lại việc sử dụng thuê bao trái phép nghe trộm ở đờng truyền vô tuyến.- Sử dụng băng tần ở 900MHz với hiệu qủa cao bởi sự kết hợp giữa hai ph-ơng pháp TDMA FDMA.- Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao chuyển động từ vùng phủ sóng này sang vùng phủ sóng khác- Cho phép phát triển các dịch vụ mới nhất là các dịch vụ phi thoại .- Cho phép chuyển mạng quốc tế ( International Roaming)- Các thiết bị cầm tay gọn nhẹ tiêu thụ ít năng lợng Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM 1.3 Các dịch vụ đựơc chuẩn hoá ở GSM:*Các dịch vụ điện thoại:Dịch vụ điện thoại bình thờng đợc thực hiện với khả năng phát hay thu các cuộc gọi đến thuê bao cố định hay di động, ngoài ra còn có:- Nhận dạng số gọi.- Chuyển cuộc gọi.- Giữ cuộc gọi. - Cuộc gọi hội nghị.- Nhóm ngời sử dụng khép kín.- Nhận dạng cuộc gọi với mục đích xấu.* Các dịch vụ số liệu:- Dịch vụ thông báo ngắn khi thiết lập cuộc gọi.- Truyền dẫn số liệu.- Phát quảng bá ô.1.4 Cấu trúc Cellular. Hệ thống vô tuyến trong GSM làm việc trong một băng tần hẹp từ: 890Mhz đến 960 MHz. Để truyền sóng băng tần này đợc chia làm hai phần:- Băng tần lên (Uplink Band): 890 MHz đến 915 MHz cho các kênh vô tuyến từ MS cho đến trạm thu phát gốc .- Băng tần xuống ( Downlink Band ) 935 MHz đến 960 MHz cho các kênh vô tuyến từ trạm gốc đến trạm di động .- Điều này có nghĩa là băng tần vô tuyến ở GSM đợc chia làm hai phần có độ rộng 25 MHz bao gồm 124 sóng mang, do vậy khoảng cách giữa các kênh (khoảng cách giữa hai tần số sóng mang của 2 kênh liền nhau ) là: 200 KHz. Mỗi kênh sử dụng hai tần số riêng biệt: một truyền từ trạm di động, một truyền từ trạm gốc, kênh này gọi là kênh song công, khoảng cách giữa hai tần số gọi là cự ly song công bằng 45 MHz. Kênh vô tuyến này mang 8 khe thời gian TDMA mỗi khe là một kênh vật lý trao đổi thông tin giữa MS BTS. Vùng mạng PLMN đợc chia thành nhiều ô vô tuyến có bán kính từ 350 m đến 35 Km. Kích thớc này còn phụ thuộc vào cấu hình, địa hình lu lợng thông tin. Mỗi ô vô tuyến ứng với một trạm gốc ( BTS ), tuỳ vào cấu tạo anten mà có 2 loại trạm BTS: - BTS omni với anten vô hớng. - BTS sector với anten định hớng 2 hoặc 3 anten 1800 hoặc 1200. Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Để sử dụng triệt để băng tần, trong GSM đa ra khái niệm sử dụng lại tần số: 124 tần số đợc chia thành các nhóm tần số, nhóm tần số này đợc ấn định cho một vùng nhiều BTS. Mẫu sử dụng tần số này có thể đem ấn định cho một vùng bên cạnh mà không gây hiện tợng giao thoa, nhiễu đồng kênh, nhờ đó mà dung lợng mạng đợc tăng lên. Sự di chuyển của MS từ vùng MSC/VLR này sang vùng MSC/VLR khác gọi là: Handover. Tốc độ MS di chuyển cho phép là 300 Km/h nếu lớn hơn chất lợng kênh vô tuyến giảm nghiêm trọng do hiệu ứng doppler, đây là một hiện tợng gây ra sự thay đổi tần số do sự chuyển động mà ra. Quá trình Handover cũng có thể xuất hiện ngay trong cùng một ô khi kênh vô tuyến đang liên lạc giảm chất lợng để chuyển sang một kênh vô tuyến có chất lợng cao hơn.1.5 Cấu trúc mạng GSM Hệ thống GSM Đợc chia thành hệ thống chuyển mạch (SS) hệ thống trạm gốc (BSS). Mỗi hệ thống này chứa một số khối chức năng mà ở đó thực hiện tất cả các chức năng của hệ thống. Hệ thống đợc thực hiện nh là một mạng gồm nhiều ô vô tuyến cạnh nhau để cùng đảm bảo toàn bộ vùng phủ sóng của vùng phục vụ. Mỗi ô vô tuyến có một trạm vô tuyến gốc (BTS) làm việc ở một tập hợp các kênh vô tuyến. Các kênh này đợc sử dụng ở các ô lân cận để tránh nhiễu giao thoa. Một bộ điều khiển trạm gốc (BSC) điểu khiển một nhóm BTS. BSC điều khiển các chức năng nh chuyển giao điểu khiển công suất. Một trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động MSC phục vụ một số bộ điều khiển trạm gốc. MSC điều khiển các cuộc gọi đến từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng di động mặt đất công cộng PLMN, các mạng số liệu công cộng PDN có thể là các mạng riêng.1.5.1 Mô hình hệ thống GSM Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Hình 1-1: Sơ đồ mô hình hệ thống thông tin di động GSMCác ký hiệu: SS : Hệ thống chuyển mạch.AUC : Trung tâm nhận thực.HLR : Bộ ghi định vị thờng trú.VLR : Bộ ghi định vị tạm trú.EIR : Thanh ghi nhận dạng thiết bị.MSC : T.Tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di độngBSS : Hệ thống trạm gốc. BTS : Đài vô tuyến gốc. BSC : Đài điều khiển trạm gốc.MS : Máy di động. OMC : Trung tâm khai thác bảo dỡng. ISDN : Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ. PSPDN : Mạng chuyển mạch công cộng theo gói. CSPDN : Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch.PSTN : Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng. PLMN : Mạng di động mặt đất công cộng. 1-5.2 Các thành phần của mạng GSM: Một mạng GSM bao gồm hai phân hệ chính: Phân hệ vô tuyến BSS (Base Station System) hệ thống chuyển mạch SS (Switching System). Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM/PLMN sẽ đợc định tuyến cho tổng đài vô tuyến cổng GATEWAY - MSC (GMSC). Ngoài ra còn một phần tử mạng nữa là trạm di động MS thuộc ngời sử dụng.ISDNSSAUEIRVLMSBSSMSBTSBS PSPDNCSPDNPSTNPLMNOMCHL Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM * Trạm di động (Mobile Station):Trạm di động là một máy đầu cuối di động hay Mobile Phone. Về hình thức, máy có thể có nhiều dạng khác nhau: máy cầm tay, máy xách tay hay máy đặt trên ôtô. Trạm di động không hoàn toàn lệ thuộc chặt chẽ vào một ngời sử dụng mà sự lệ thuộc này thông qua một thẻ nhận dạng thuê bao SIM (Subscriber Identity Module) đợc gắn trên máy di động. Sự nhận thực đợc kiểm tra bởi mạng, xét xem liệu thuê bao có hợp pháp khi sử dụng các dịch vụ của mạng hay không, sau đó nó mới đợc nhập vào hệ thống. Một mã cá nhân đợc dùng kèm theo SIM - PIN (Persional Identyti Number Code) để chống sự sử dụng trái phép thẻ SIM.* Phân hệ vô tuyến bss (phân hệ trạm gốc - Base Station Subsystem):Có thể nói BSSlà một hệ thống các thiết bị đặc thù riêng cho các tính chất tổ ong vô tuyến của GSM. BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động (MS) thông qua giao diện vô tuyến. Vì thế nó bao gồm các thiết bị phát thu đờng vô tuyến quản lý chức năng này. Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài SS. Tóm lại BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài nhờ vậy đấu nối với ngời sử dụng các trạm di động với các ngời sử dụng viễn thông khác. BSS cũng phải đợc điều khiển vì vậy nó đợc đấu nối với OSS . Các giao diện bên ngoài của BSS cho bởi hình 1.2.Ký hiệu : NSS: Mạng hệ thống con chuyển mạch MS : Trạm di độngHình 1.2 : Các giao diện ngoài BSSLồng điều khiểnLuồng lu lợng OSS MS Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Phân hệ vô tuyến gồm hai phần: Bộ điều khiển vô tuyến số BSC (Base Station Controller) một hay nhiều trạm thu phát gốc BTS (Base Tranceiver Station). Nếu khoảng cách giữa BSC BTS nhỏ hơn 10 m, các kênh thông tin có thể nối trực tiếp (chế độ combine). Nếu khoảng cách này lớn hơn thông tin phải qua một giao diện A.bis (chế độ Remote). Một BSC có thể quản lí nhiều BTS theo cấu hình hỗn hợp của hai kiểu trên.*Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station) bao gồm các thành phần chức năng sau:-Một BTS bao gồm các thiết bị thu phát, an ten sử 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 chức năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit : Khối chuyển đổi mã thích ứng tốc độ ). TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM đợc tiến hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trờng hợp truyền số liệu. TRAU là bộ phận của BTS, nhng cũng có thể đặt nó cách xa BTS thậm chí trong nhiều trờng hợp đợc đặt giữa BSC MSC- Phần vô tuyến tơng tự để điều chế, khuyếch đại phối hợp thu phát. - Khối băng gốc để phối hợp tốc độ truyền thoại, số liệu mã hoá kênh.- Khối điều khiển của trạm phục vụ cho chức năng vận hành bảo d-ỡng BTS.- Khối truyền dẫn để ghép tín hiệu trên đờng truyền A-bis trong chế độ remote. *Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Bas Station Contronller) BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa BTS MS. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến quản lý chuyển giao (Handover). Một phía BSC đợc 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. Vai trò chủ yếu của nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến chuyển giao (Handover). Một BSC trung bình có thể quản lý tới vài chục BTS phụ thuộc vào lu lợng của các BTS này. Giao diện giữa BTS MSC đ-ợc gọi là Giao diện A, còn giao diện giữa nó với BTS đợc gọi là giao diện Abit. * Phân hệ mạng chuyển mạch SS :Là hệ thống chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng nh các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao quản lý di động của thuê bao. Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa những ngời sử dụng mạng GSM với nhau với mạng khác.* Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động MSC:(Gọi tắt: Tổng đài vô tuyến) Nhiệm vụ chính của MSC là việc điều phối cuộc gọi đến những ngời sử dụng mạng GSM. Một mặt MSC giao tiếp với hệ thông con BSS , mặt khác giao Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM tiếp với mạng ngoài. MSC làm nhiệm vụ giao tiếp với mạng ngoài đợc gọi là MSC cổng. Việc giao tiếp với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho những ngời sử dụng mạng GSM đòi hỏi cổng thích ứng (các chức năng tơng 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 cuả ngời sử dụng báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM. Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCS No 7), mạng này đảm bảo hoạt động tơng tác giữa các phần tử của mạng của SS trong một hay nhiều mạng GSM thờng là một tổng đài lớn điều khiển quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc (BSC). Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị ngoại ô có dân c vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình)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 này đợc gọi là các chức năng t-ơng tác. IWF (Interworking Funtion ) bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức truyền dẫn. Nó cho phép kết nối với 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 chuyển mạch theo mạch ) nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉ đơn thuần là PSDN hay ISDN. IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trờng hợp hai giao tiếp giữa MSC IWF đợc để mở.Đây là hạt nhân của mạng di động PLMN. Nó làm nhiệm vụ định tuyến kết nối các phần tử của mạng, thuê bao di động với nhau hay với thuê bao của mạng PSTN ISDN. Các dữ liệu liên quan đến thuê bao di động đợc cung cấp từ HLR, VLR, AUC, EIR cũng từ các khối này các báo hiệu cần thiết sẽ đợc phát ra các giao diện ngoại vi của mạng chuyển mạch. MSC có giao diện với tất cả các phần tử mạng (BSS/HLR/VLR/AUC/EIR/OMC) với mạng cố định PSTN hay ISDN. MSC còn thực hiện cung cấp các dịch vụ của mạng cho thuê bao. Ngoài ra trong MSC còn chứa cả dữ liệu thực hiện quá trình Handover. * Bộ ghi định vị thờng trú HLR : Ngoài MSC, SS bao gồm cả các cở dữ liệu. Các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông đợc lu giữ ở HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao. HLR cũng chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao. Thờng HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực AUC mà nhiệm vụ của trung tâm này quản lý an toàn số liệu của các thuê bao đợc phép.Là cơ sở dữ liệu trung tâm, quan trọng nhất của hệ thống GSM. ở đó lu giữ các số liệu về thuê bao đăng ký trong mạng của nó thực hiện một số chức năng riêng của mạng thông tin di động. Trong đó cơ sở dữ liệu này lu trữ những số liệu về trạng thái thuê bao, quyền thâm nhập của thuê bao, các dịch vụ mà thuê bao đăng ký, số liệu động về vùng mà ở đó đang chứa thuê bao của nó (Roaming). Trong HLR còn tạo báo hiệu số 7 trên giao diện với MSC.* Bộ ghi định vị tạm trú VLR: Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng GSM. Nó đợc nối với một hay nhiều MSC có nhiệm vụ lu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tơng ứng đồng thời lu giữ số liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLRĐợc kết hợp trong phần cứng của MSC. Trong VLR chứa các thông tin về tất cả các thuê bao di động đang nằm trong vùng phủ sóng của MSC này, gán cho các thuê bao từ vùng phục vụ MSC/VLR khác tới một số thuê bao tạm thời. VLR còn thực hiện trao đổi thông tin về thuê bao roaming với HLR nơi thuê bao đăng ký. * Trung tâm nhận thực AUC: Là khối trung tâm nhận thực đợc nối đến HLR. Chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các thông số nhận thực khoá mật mã liên quan đến từng cá nhân thuê bao dựa trên khoá bí mật này. Trong hệ thống GSM có nhiều biện pháp an toàn khác nhau đợc dùng để tránh sự sử dụng trái phép, cho phép bám ghi lại cuộc gọi. Đờng vô tuyến cũng đợc AUC cung cấp mã bảo mật chống sự nghe trộm, mã này đợc thay đổi riêng biệt cho từng thuê bao cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông tin cần thiết khác về thuê bao phải đợc bảo vệ chống mọi thâm nhập trái phép. AUC có thể đặt trong HLR hay MSC hay độc lập với cả hai . Khoá này cũng đợc lu giữ vĩnh cửu bí mật trong bộ nhớ nay có dạng SIM-CARD có thể rút ra cắm lại đợc.* Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR: Là bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR (Equipment Identity Regiter) thực hiện. EIR lu giữ tất cả các giữ liệu liên quan đến trạm di động MS. EIR đợc nối đến MSC qua đờng báo hiệu để kiểm tra sự đ-ợc phép của thiết bị. Một thiết bị không đợc phép sẽ bị cấm (Lu ý khác với thiết bị, sự đợc phép của thuê bao đợc AUC xác nhận) ở GSM, EIR đợc coi là hệ thông con SS. Bảo vệ mạng PLMN khỏi sự thâm nhập của những thuê bao trái phép, bằng cách so sánh số IMEI của thuê bao này gửi tới khi thiết lập thông tin với số IMEI lu trữ trong EIR. Nếu không tơng xứng thuê bao sẽ không thể truy nhập đợc. * Trung tâm vận hành bảo dỡng OMC: Cho phép các nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng nh : Tải của hệ thống, mức độ chặn, số lợng chuyển giao (Handover) giữa hai ô . , nhờ vậy mà nhà khai thác có thể giám sát đợc toàn bộ chất lợng dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng kịp thời sử 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 thời, để chuẩn bị tăng lu l-ợng trong tơng lai, để tăng vùng phủ sóng. Việc thay đổi mạng có thể thực hiện mềm qua báo hiệu (chẳng hạn thay đổi thông số handover để thay đổi biên giới tơng đối giữa hai ô), hoặc thực hiện cứng đòi hỏi sự can thiệp tại hiện trờng (chẳng hạn bổ xung thêm dung lợng truyền dẫn hay lắp đặt trạm mới). ở hệ thống viễn thông hiện đại khai thác đợc thực hiện bằng máy tính đợc tập trung ở một trạm. [...]... , các dịch vụ mạng PTP PTM đợc tính cớc dựa trên dung lợng khác với chuyển mạch kênh tính cớc theo thời gian Cả thiết bị tĩnh (không dây) đồng đều sử dụng GPRS một cách có hiệu quả Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM chơng Ii phơng pháp quy hoạch mạng thông tin di động GSM 2-1 Giới thiệu Trong mạng điện thoại di động GSM, do sự phân bố địa lý của các máy di động, tính chất... thiết lập trên kênh TCH *Thông tin hệ thống : Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Mục đích của chức năng này là cung cấp cho trạm di động các thông tin về hệ thống Các thông tin này là các số liệu về mạng mà MS cần phải biết trong các tròng hợp thông tin Thông tin hệ thống đợc phát liên tục trên kênh BCCH SACCH cho tất cả các MS trong vùng phủ sóng Các thông số trong hệ thống... thông số ấn định - Đo đạc vô tuyến - Vùng phủ vô tuyến cuối cùng các dự đoán : C/ (I+R+A) - Hoàn thiện các t liệu thiết kế ô Lu đồ các công việc quy hoạch ô đợc cho ở (hình 2-2) Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Hình 2.2: Lu đồ danh mục các công việc quy hoạch ô Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM 2-3 Tính toán lu lợng ô 2-3-1 Dự đoán tải lu lợng : Lu lợng... PSDN Luận văn Tốt nghiệp Hình 1.3: Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Vùng mạng GSM/ PLMN : Các đờng truyền giữa các mạng khác nhau mạng GSM/ PLMN * Vùng phục vụ MSC/VLR: Vùng MSC là một bộ phận của mạng đợc một MSC quản lý Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động, đờng truyền qua mạng sẽ nối đến MSC ở vùng phục vụ MSC nơi thuê bao đang ở Một vùng mạng GSM/ PLMN đợc chia thành một hay nhiều... thoại, fax có vai trò là một mạng kết nối phục vụ mục đích truyền thông tin từ thuê bao đến thuê bao Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Trong khi đó xu hớng phát triển của các mạng thông tin di động cố định là đạt đợc tốc độ truyền dữ liệu cao để đáp ứng dung lợng thuê bao đang tăng lên nhanh chóng Dự báo rằng vào đầu thế kỷ XXI này sẽ có khoảng 1 tỷ thuê bao đi động Điều... động cung cấp các yêu cầu biến đổi - Tiêu chuẩn có tính mở - Kiến trúc mềm dẻo quy mô - Không có sự thay đổi ở những lớp giao thức thấp 1.10.6 Thị trờng ứng dụng : + Mạng máy tính không dây: - Các văn phòng lu động - Truy nhập mạng cơ quan (Ví dụ : email) Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM - Nhắn tin thời gian thực - Truy nhập Internet - Phục hồi thông tin - Cung cấp hiệu... Nội dung thông báo này gồm tần số vô tuyến, số khe thời gian, số kênh SDCCH mà MS có thể sử dụng cũng nh thông báo trớc thời gian để MS có thể định thời trớc các cụm của nó Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM 9- Paging Response : Thông báo này sử dụng kênh SDCCH Nội dung bao gồm IMSI TMSI dấu hiệu lớp trạm di động Thông báo này đợc gọi là thông báo MS khởi đầu đợc gửi... nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI Để nhận dạng chính xác trên đờng vô tuyến cũng nh trong các mạng PLMN, một số nhận dạng đợc chỉ định cho thuê bao di động Số này đợc gọi là số nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI đợc sử dụng trong mọi báo hiệu trong GSM Số này đợc lu trữ trong thẻ SIM gắn vào máy thuê bao cũng nh trong Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM cơ sở dữ liệu... gửi thông báo yêu cầu cập nhật vị trí giá trị LAI mới, MSC tiếp nhận thông báo cập nhật giá trị mới này trong cơ sở dữ liệu của VLR gửi thông báo cập nhật vị trí Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM - Roaming giữa 2 vùng phục vụ MSC/VLR MS gửi thông báo yêu cầu cập nhật vị trí cho MSC/VLR mới cùng với các số nhận dạng của nó MSC/VLR sẽ gửi các thông tin này đến HLR của mạng. .. cùng hoạt động thì thuê bao di động có thể sử dụng bất cứ kênh nào mà hiện tại đang rỗi Gỉa sử có 1000 thuê bao di động mỗi thuê bao di động cần một lu lợng là 33mErlang do vậy nó có thể tải 100% thời gian của 33 kênh này Luận văn Tốt nghiệp Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM Điều quan trọng là phải biết đợc với lu lợng Traffic là bao nhiêu để có thể mang những kênh này nếu ta sử dụng cấp độ dịch . Quy hoạch mạng Thông tin Di động GSM CHƯƠNG i tổng quan hệ thống thông tin di động Gsm1 -1. Vài nét về lịch sử và ứng dụng của thông tin di động: Thuật. động: Thuật ngữ " ;Thông tin di động& quot; đã có từ lâu và đợc hiểu nh là có thể thực hiện một cách lu động trong quá trình thông tin. Thông tin di động có thể

Ngày đăng: 20/11/2012, 11:36

Hình ảnh liên quan

Hình 1-1: Sơ đồ mô hình hệ thống thông tin di động GSM - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1.

1: Sơ đồ mô hình hệ thống thông tin di động GSM Xem tại trang 6 của tài liệu.
Trạm di động là một máy đầu cuối di động hay Mobile Phone. Về hình thức, máy có thể có nhiều dạng khác nhau: máy cầm tay, máy xách tay hay máy  đặt trên ôtô - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

r.

ạm di động là một máy đầu cuối di động hay Mobile Phone. Về hình thức, máy có thể có nhiều dạng khác nhau: máy cầm tay, máy xách tay hay máy đặt trên ôtô Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 1.3: Vùng mạng GSM/PLM N: Các đờng truyền giữa các mạng khác nhau và mạng GSM/PLMN          * Vùng phục vụ MSC/VLR: - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1.3.

Vùng mạng GSM/PLM N: Các đờng truyền giữa các mạng khác nhau và mạng GSM/PLMN * Vùng phục vụ MSC/VLR: Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 1. 4: Các vùng phục vụ MSC/VLR I- IV - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1..

4: Các vùng phục vụ MSC/VLR I- IV Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1. 5: Phân chia vùng phục vụ MSC/VLR thnàh các vùng định vị LA - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1..

5: Phân chia vùng phục vụ MSC/VLR thnàh các vùng định vị LA Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.6 : Phân chia vùng theo cá cô - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1.6.

Phân chia vùng theo cá cô Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1-7: SDCCH + SACCH trên đờng xuống. - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1.

7: SDCCH + SACCH trên đờng xuống Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 1-13: Số IMEI - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1.

13: Số IMEI Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 1-15: Số CGI - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 1.

15: Số CGI Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 2.1 Biên giới giữa hai ô vô hớng ở mặt ngang - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 2.1.

Biên giới giữa hai ô vô hớng ở mặt ngang Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 2.2: Lu đồ danh mục các công việc quy hoạc hô - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 2.2.

Lu đồ danh mục các công việc quy hoạc hô Xem tại trang 33 của tài liệu.
Ví dụ: Số kênh n=30 Nghẽn GOS=2% Tra bảng ta đợc lu lợng N=21,93 Erlang. Từ đó ta có thể tính đợc dung lợng (số lợng) thuê bao cần phục vụ - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

d.

ụ: Số kênh n=30 Nghẽn GOS=2% Tra bảng ta đợc lu lợng N=21,93 Erlang. Từ đó ta có thể tính đợc dung lợng (số lợng) thuê bao cần phục vụ Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 2-4: Mẫu sử dụng lại tần số - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 2.

4: Mẫu sử dụng lại tần số Xem tại trang 36 của tài liệu.
- Mô hình 3/9: Sử dụng nhóm 9 tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 3 đài. - Mô hình 4/12: Sử dụng nhóm 12 tần số trong 1 mẫu sử dụng lại tần số 4 đài - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

h.

ình 3/9: Sử dụng nhóm 9 tần số trong một mẫu sử dụng lại tần số 3 đài. - Mô hình 4/12: Sử dụng nhóm 12 tần số trong 1 mẫu sử dụng lại tần số 4 đài Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 2-6 : Mô hình sử dụng lại tần số 4/12. - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 2.

6 : Mô hình sử dụng lại tần số 4/12 Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 2- 7: Mô hình sử dụng lại tần số 7/12 - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 2.

7: Mô hình sử dụng lại tần số 7/12 Xem tại trang 39 của tài liệu.
. Quy định nhóm sử dụng tần số cho các mẫu tái sử dụng tần số đợc cho ở hình vẽ 2-8. - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

uy.

định nhóm sử dụng tần số cho các mẫu tái sử dụng tần số đợc cho ở hình vẽ 2-8 Xem tại trang 40 của tài liệu.
Ví dụ: mẫ uô 3/9 cho ở (hình 2-5) Mẫu ô 3/9 gồm 3 site, mỗi site phủ sóng 3 ô. - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

d.

ụ: mẫ uô 3/9 cho ở (hình 2-5) Mẫu ô 3/9 gồm 3 site, mỗi site phủ sóng 3 ô Xem tại trang 41 của tài liệu.
Bảng 2-2: Chỉ định tần số cho các kênh - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Bảng 2.

2: Chỉ định tần số cho các kênh Xem tại trang 42 của tài liệu.
Các mức công suất phát đợc cho ở bảng sau: - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

c.

mức công suất phát đợc cho ở bảng sau: Xem tại trang 43 của tài liệu.
* Sử dụng cấu hình SDCCH/8 với BC Hở TS0 và SDCCH/8 ở TS1 trên sóng mang thứ nhất. - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

d.

ụng cấu hình SDCCH/8 với BC Hở TS0 và SDCCH/8 ở TS1 trên sóng mang thứ nhất Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 2.9 Thí dụ về vay kênh - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Hình 2.9.

Thí dụ về vay kênh Xem tại trang 48 của tài liệu.
Sơ đồ tổng quát của hệ thống truyền dẫn BTS- MS đợc cho ở hình sau: - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Sơ đồ t.

ổng quát của hệ thống truyền dẫn BTS- MS đợc cho ở hình sau: Xem tại trang 49 của tài liệu.
Bảng 2.4 GSM 900 - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Bảng 2.4.

GSM 900 Xem tại trang 51 của tài liệu.
- Bảng erlang B là bảng tính sẵn cho quan hệ giữa GoS, số kênh và lu lợng của thuê bao . - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

Bảng erlang.

B là bảng tính sẵn cho quan hệ giữa GoS, số kênh và lu lợng của thuê bao Xem tại trang 53 của tài liệu.
TT Tên trạm Số Site Số Cell SốTRX Cấu hình Erl Thuê bao - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

n.

trạm Số Site Số Cell SốTRX Cấu hình Erl Thuê bao Xem tại trang 67 của tài liệu.
Nh vậy việc nângcấp cấu hình mạng cũ sẽ tăng đợc lu lợng Traffic của mạng theo bảng sau: - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

h.

vậy việc nângcấp cấu hình mạng cũ sẽ tăng đợc lu lợng Traffic của mạng theo bảng sau: Xem tại trang 72 của tài liệu.
Từ bảng ta có thể tính đợc tần số thực hiện nh sau: - Quy hoạch và Nâng cấp mạng thông tin di động GSM

b.

ảng ta có thể tính đợc tần số thực hiện nh sau: Xem tại trang 82 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan