EDGE: Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM

MỤC LỤC

Khái niệm về EDGE

    Điều chế 8-PSK không thay thế mà cùng tồn tại với phương pháp điều chế khóa dịch tối thiểu Gaussian (GMSK) đang được sử dụng trong GSM, nên các thuê bao có thể tiếp tục sử dụng máy di động cũ của mình nếu không có nhu cầu về dịch vụ mới. Nội dung thông tin chuyển đến người dùng di động là giá cổ phiếu, điểm thi đấu thể thao, thời tiết, thông tin hàng không, những tin tức nổi bật, nhắc nhở cầu nguyện, kết quả sổ số, chuyện cười, đoán tử vi, giao thông, các dịch vụ định vị….

    10.Internet E-mail

    160 ký tự của một SMS là đủ cho thông tin phát đi địa chỉ như những thông tin cần thiết cho việc dịch vụ khách hàng, dịch vụ đưa hàng tại nhà hay phân phát gói bưu phẩm. Vì các thiết bị EDGE sẽ được phát triển chức năng hơn vượt hơn lên chỉ là một chiếc điện thoại di động thông thường nên thị trường sử dụng EDGE như là một đầu cuối hỗ trợ dịch vụ e-mail nội bộ là một tiềm năng đáng chú ý.

    13.Chuyển file

    Do vậy nó cần một tốc độ số liệu di động rất cao như GPRS, EDGE hoặc 3GSM để chạy qua mạng điện thoại di động.

    16.Streaming

    Các con đường để phát triển lên EDGE

    Trong các ứng dụng thương mại hiện nay, thông thường sử dụng tối đa 4 khe thời gian, một khe thời gian có thể sử dụng hoặc tốc độ 9,6kbit/s hoặc 14,4kbit/s. Bởi đây là hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD chỉ định việc sử dụng các khe thời gian một cách liên tục, thậm chí ngay cả khi không có tín hiệu trên đường truyền.

    KIẾN TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG EDGE

    Kiến trúc của hệ thống GSM

    • Các thành phần cơ bản của hệ thống Hình 2.1 mô tả kiến trúc hệ thống GSM [6]

      Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng (micro, loa, màn hình, bàn phím..) hoặc giao diện với một số thiết bị khác (máy tính cá nhân, máy FAX..). Vì toàn bộ thông tin báo hiệu được truyền trên một kênh 64Kbps nên cần có một thủ tục đặc biệt để biến đổi thông tin phù hợp với khe thời gian 64Kbps và sau đó biến đổi ngược lại tại đầu thu.

      Kiến trúc của hệ thống vô tuyến gói chung GPRS

      • Các thành phần cơ bản của mạng
        • Các giao diện và giao thức trong mạng GPRS
          • Kiến trúc hệ thống EDGE

            Giao diện này kết nối SGSN với HLR bởi báo hiệu số 7, nó cung cấp khả năng truy nhập tới tất cả các nút trong mạng báo hiệu số 7, bao gồm HLR của nội mạng PLMN và HLR của mạng PLMN khác.Tại giao diện này, giao thức MAP hỗ trợ cho khả năng trao đổi tín hiệu giữa SGSN và HLR. Gi là giao diện giữa GGSN và các mạng số liệu bên ngoài như mạng dữ liệu gói chuyển mạch công cộng PSPDN, mạng dữ liệu gói chuyển mạch kênh CSPDN, Internet, Intranet… nhằm phục vụ cho việc trao đổi số liệu giữa thuê bao di động với các mạng ngoài.

            Hình 2-20 Tín hiệu QPSK
            Hình 2-20 Tín hiệu QPSK

            VCO M=0,5

            Như đã nói ở trên, giống như GSM/GPRS, EDGE sử dụng các kênh vô tuyến có độ rộng 200Khz và 8 khe thời gian. Điều chế 0,3GMSK có nghĩa là bộ điều chế có bộ lọc thông với độ rộng băng ở 3dB tương đương với 81,25KHz.

            Hình 2-25 Dạng của tín hiệu qua bộ lọc thông thấp Gaussian với B N =0,5
            Hình 2-25 Dạng của tín hiệu qua bộ lọc thông thấp Gaussian với B N =0,5

            TCân

            Các kiểu kênh và các sơ đồ mã hoá kênh ở giao diện vô tuyến

            Tất nhiên ở các khối vô tuyến này khi PDTCH được sử dụng bởi người sử dụng EDGE điều chế có thể là GMSK hay 8-PSK còn khi kênh này được sử dụng cho người dùng GPRS thì điều chế nhất thiết phải là GMSK. Cũng như việc điều hành của mạng đối với các sơ đồ mã hoá cho người sử dụng GPRS, điều hành của mạng đối với MCS cho người sử dụng EDGE cũng được thực hiện bằng các phần tử thông tin bổ sung ở các bản tin ấn định đường lên gói PUA và ấn định đường xuống PDA.

            Mã hóa kênh

            Lưu ý rằng việc buộc phải sử dụng GMSK cho các khối vô tuyến dùng cho 8-PSK MS chỉ áp dụng cho ấn định kênh động.

            MSC-4C

            Cách tính tốc độ số liệu trong EDGE

            Mối quan tâm của chúng ta là nhân tố làm giảm hiệu quả truyền dẫn RF, nó cho ta biết chất lượng của đường truyền có tốt không, hiệu suất sử dụng đường truyền là như thế nào có hiệu quả không. Nu :là số khe thời gian được thiết lập trong kết nối U :là tiện ích trung bình của tài nguyên trong hệ thống Ở đây ta chọn MSC9 điều chế 8PSK có.

            CÁ C DỊCH VỤ PHÁT TRIỂN TRÊN EDGE

            • Phương thức truyền 1. Điểm tới điểm PTP
              • Các loại dịch vụ

                Trình duyệt WAP là một dịch vụ – công nghệ cho phép thuê bao truy cập các thông tin trên mạng Internet/Intranet và một số dịch vụ thông tin khác như e-mail, tin tức, thể thao, thị trường chứng khoán, phim, ca nhạc, thông tin chuyến bay v.v. Với sự ra đời của một loạt máy có gắn liền chức năng chụp ảnh, ghi âm, quay phim cho nên dịch vụ này ra đời rất tiện dụng trong việc trao đổi thông tin, ngoài ra do sự hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao trên máy sử dụng công nghệ GPRS và WAP vì vậy các máy đầu cuối có thể truy cập WAP và tải về các dữ liệu thích hợp để soạn và gửi tin MMS.

                SMSC

                Nếu máy đầu cuối không đặt chế độ tự động nhận bản tin MMS thì máy sẽ có thông báo hỏi có nhận về bản tin MMS này hay không nếu đồng ý máy sẽ thực hiện kết nối với hệ thống Message server để nhận. Để xem bản tin MMS đó người sử dụng phải truy cập Internet sau đó nhập vào địa chỉ được thông báo trong tin nhắn đó để xem nội dung bản tin MMS.

                MMSC WAP Gateway

                Trò chơi trực tuyến ngày càng trở thành một thị trường kinh doanh tốt, hấp dẫn đối với các nhà sản xuất và các nhà điều hành hệ thống, các nhà cung cấp dịch vụ di động cũng không nằm ngoài số đó. Khách hàng sử dụng điện thoại di dộng có thể chơi game theo thời gian thực một cách trực thiếp với hệ thống hay có thể tải các game về máy của mình để chơi off- line.

                MSMS

                • Các thuê bao di động có thể chơi trực tiếp với nhau (Peer to Peer), khi đó mỗi.

                IP Backbone

                Hệ thống IP phát đồng loạt đòi hỏi các anten quảng bá phải hạn chế dung lượng liên kết khi tương thích với các kết nối điểp tới điểm tại các trạm phát. Khả năng cung cấp dịch vụ Audio và Video streaming trong mạng được thể hiện dưới bảng dưới đây [18].

                BSCBTS

                Chất lượng dịch vụ QoS

                • Bảng thông số cung cấp dịch vụ

                  Loại độ tin cậy định nghĩa khả năng của sự tổn thất (loss), sự nhân đôi (duplication), sự mất luồng (mis-sequencing), sự sai lạc (corruption) của các khối số liệu dịch vụ SDU (Service Data Unit). Giả sử một người dùng với một ứng dụng X.25, yêu cầu sự phân phát đáng tin cậy của các gói X.25, không nên dung một loại độ tin cậy với một khả năng tổn thất cao.

                  CÁ C CHỨC NĂNG YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG EDGE

                  • Quản lý di động EDGE/GPRS 1. Các trạng thái quản lý di động
                    • Định tuyến và truyền tải dữ liệu

                      Nếu xác định được GGSN, SGSN sẽ thiết lập bộ nhận dạng đường hầm TID (Tunnel Identifier) bằng cách kết hợp với bộ nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI) (được lưu trữ trong MM context) và bộ hiển thị điểm truy nhập dịch vụ mạng (NSAPI – Network Service Access Point Indicator) nhận được từ máy di động. TID, địa chỉ PDP, giao thức BB (chỉ thị TCP hay UDP sẽ được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa SGSN và GGSN), yêu cầu SGSN sắp xếp lại các N- PDU trước khi gửi tới máy di động, lựa chọn cấu hình PDP chất lượng dịch vụ.

                      Hình 4-54 Các trạng thái quản lý di động
                      Hình 4-54 Các trạng thái quản lý di động

                      MOBIFONE

                      • Những yêu cầu khi hoạt động
                        • Sử dụng băng thông hiệu quả
                          • Độ phức tạp

                            EDGE không ngăn chặn các phương thức nâng cấp dung lượng ví dụng như: sử dụng ăng ten thích ứng, điều khiển công suất động, nhảy tần, chia nhỏ cell… EDGE không phụ thuộc vào việc bổ sung của các kỹ thuật trên, nhưng chúng có các lựa chọn trong việc nâng cấp dung lượng. Thiết lập báo hiệu giữa các MSC của VMS với các tổng đài VTN đường báo hiệu R2 và C7 ( hiện tại MSC Hà Nội kết nối với tất cả các tổng đài của VTN, VTI, các HOST đều thông qua giao diện báo hiệu số 7- ISUP).

                            HLR1BTS

                            Trong đó khu vực I toàn bộ các thiết bị trên mạng đều do hãng Alcatel (Pháp) cung cấp, khu vực II và Khu vực III sử dụng các thiết bị do hãng Ericsson cung cấp. Theo đó các phần tử mạng (HLR, VLR, MSC.) được gán mã điểm báo hiệu đặc trưng cho việc định tuyến thông tin báo hiệu.

                            BSC1SMSC

                            Giải pháp ứng dụng EDGE trên mạng VMS 1. Giải pháp của các hãng

                              Các nhà cung cấp dịch vụ di động mong muốn giá thấp, mạng GSM, mạng GPRS hay mạng EDGE thì Evolium TMGSM/GPRS/EDGE đáp ứng nhu cầu về di động hiện tại cũng như trong tương lai.  Phần dịch vụ gia tăng (VAS – Value Added Service): voice mail, messaging center, thanh ghi nhận thực thiết bị, mạng thông minh….

                              PSTN

                              Đề xuất phương án triển khai 1Phạm vi thiết kế

                                Về mặt bản chất thì EDGE là hệ thống nâng cấp tốc độ số liệu cho các dịch vụ sử dụng chuyển mạch gói bằng việc sử dụng một cách thức điều chế và mã hóa mới truyền qua giao diện vô tuyến. Cấu hình mạng GSM/GPRS về cơ bản có thể chia ra làm các thành phần cơ bản đó là phân hệ trạm gốc BSS, phân hệ chuyển mạch NSS , phân hệ hỗ trợ khai thác OSS và phần truyền dẫn.

                                SGSN

                                • Trang bị mới 1 nút GGSN cấu hình 1+1 (load sharring) để đảm bảo dung lượng và cổng kết nối cho 600K thuê bao trên mạng miền Bắc. • Trang bị hệ thống OMC-PS mới (OMC - Package Switch) để quản lý và khai thác các nút EDGE/GPRS trang bị mới tại Hà nội.

                                BTS16

                                • OMC-PS client (OMC - Package Switch), kết nối với hệ thống OMC-PS mới tập trung tại Hà Nội để quản lý và khai thác các nút EDGE/GPRS mới tại tp HCM. Trên cơ sở công nghệ của các hãng cung cấp thiết bị cho mạng GSM-VMS và các phần tử hiện có trên mạng ta có thể đưa ra mô hình EDGE/GPRS trên toàn mạng VMS – Mobifone ở hình 5.6.

                                KẾT LUẬN

                                Bằng cách này, dịch vụ mang tính cạnh tranh của mạng 2G có thể được cung cấp cho các thuê bao với chi phí thấp hơn và hầu như không phải thay đổi mạng GSM/GPRS hiện tại. Với những nhà khai thác mạng này, EDGE là một lựa chọn có hiệu quả về mặt chi phí để cung cấp tốc độ truyền tải giống như 3G với mạng 2G hiện tại ở những khu vực nông thôn.

                                TỪ VIẾT TẮT

                                MSS Mobile Satellite System Thông tin di động vệ tinh MSK Minimum Shift Keying Khoá dịch pha tối thiểu MTP Message Transfer Part Phần chuyển giao bản tin MTS Mobile telephone System Hệ thống điện thoại di động. SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ phục vụ GPRS SID System Identification Number Số nhận dạng hệ thống SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên SIM SubScriber Identity Module Module nhận dạng thuê bao SM-SC Short Message Service Center Trung tâm dịch vụ bản tin ngắn SMSCB Short Message Service Cellular.

                                NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

                                  Cỏc loại bản vẽ đồ thị (ghi rừ cỏc loại bản vẽ về kớch thước bản vẽ).

                                  BẢN NHẬN XÉT THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP