Tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM

Các chức năng của hệ thống GSM

Nghĩa là thuê bao có thể mang máy di động đi mọi nơi và mạng sẽ tự động cập nhật thông tin về vị trí của thuê bao đồng thời thuê bao có thể gọi đi bất cứ nơi nào mà không cần biết thuê bao khác đang ở đâu. • Giải quyết sự hạn chế dung lượng: Thực chất dung lượng sẽ tăng lên nhờ việc sử dụng tần số tốt hơn và kỹ thuật chia ô nhỏ, do vậy số thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên.

Băng tần sử dụng trong hệ thống thông tin di động GSM

Đồng thời trong hệ thống GSM còn có trung tâm nhận thực AuC, trung tâm này cung cấp mã bảo mật chống nghe trộm cho từng đường vô tuyến và thay đổi cho từng thuê bao. Kênh vô tuyến này mang 8 khe thời gian mà mỗi khe thời gian là một kênh vật lý để trao đổi thông tin giữa trạm thu phát và trạm di động.

Phương pháp truy nhập trong thông tin di động

• Đa truy nhập theo mã CDMA (Code Division Multiple Access): Là phương pháp trải phổ tín hiệu, thực hiện là gán cho mỗi MS một mã riêng biệt cho phép nhiều MS cùng thu, phát độc lập trên một băng tần nên tăng dung lượng cho hệ thống. Tại Việt Nam hiện có mạng thông tin di động S-Fone của công ty Cổ phần Viễn thông Sài Gòn (SPT) và mạng EVN – Telecom của Công ty Thông tin Viễn thông Điện Lực đang sử dụng công nghệ này.

CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

MẠNG BÁO HIỆU VÀ CÁC KHÍA CẠNH MẠNG

GIAO TIẾP VÔ TUYẾN

Khái niệm về các kênh vô tuyến

Kênh điều khiển dành riêng đứng một mình (SDCCH - Stand Alone DCCH) chỉ được sử dụng dành riêng cho báo hiệu với một MS. Kênh quảng bá (CBCH - Cellular Broadcast Channel): Chỉ được dùng đường xuống để phát quảng bá các bản tin ngắn (SMSCB) cho các tế bào CBCH sử dụng cùng kênh vật lý như kênh SDCCH.

CÁC DỊCH VỤ TRONG GSM

Một trong các vấn đề đó là do yêu cầu thiết bị đầu cuối khá cồng kềnh, chỉ phù hợp với mục đích bán cố định hoặc thiết bị đặt trên ô tô. Các dịch vụ sửa đổi và làm phong phú thêm các dịch vụ cơ bản, chủ yếu cho phép người sử dụng lựa chọn cuộc gọi đến và đi sẽ được mạng xử lý như thế nào hoặc cung cấp cho người sử dụng các thông tin cho phép sử dụng dịch vụ hiệu quả hơn.

MỘT SỐ THÍ DỤ VỀ CUỘC GỌI TRONG MẠNG GSM

Cuộc gọi vào từ mạng cố định

Mạng (MSC) kiểm tra ở VLR xem MS có đăng ký dịch vụ mà nó yêu cầu ở “Thiết lập” trước khi chấp thuận cuộc gọi ( bằng “Đang tiến hành gọi” ). Cấp phát kênh TCH có thể sớm hoặc muộn. động ) ở chính mình hoặc thu thập thông tin này từ VLR chịu trách nhiệm cho vùng nơi MS đang có mặt. GPRS (General Packet Radio Service) là dịch vụ truyền tải mới cho hẹ thống GSM, nó cải thiện một cách hiệu quả việc truy nhập vô tuyến tới các mạng truyền số liệu như X.25, Internet…bằng cách áp dụng nguyên lý gói vô tuyến để truyền số liệu của người sử dụng một cách hiệu quả giữa máy điện thoại di động tới các mạng truyền số liệu.

CẤU TRÚC HỆ THỐNG GPRS

Khi SGSN và GGSN thuộc về hai mạng di động mặt đất công cộng PLMN (Public Land Mobile Network) khác nhau, chúng được kết nối thông qua giao diện Gn (giao diện giữa SGSN và GGSN nằm trong cùng một PLMN) công thêm chức năng về an ninh được yêu cầu khi trao đổi thông tin giữa các PLMN khác nhau, các chức năng về an ninh này được xây dựng tuỳ thuộc vào thoả thuận của các nhà khai thác. (nếu PCU được kết nối với GSM qua mạng chuyển tiếp khung), quản lý các thông tin báo hiệu về dịch vụ mạng, báo hiệu BSSGP (giao thức GPRS BSS), định tuyến các bản tin báo hiệu, quản lý tải tin các lớp RLC/MAC (Điều khiển kết nối vô tuyến/ Điều khiển truy nhập trung gian) và truyền tải dữ liệu của người sử dụng.

Mặt phẳng truyền dẫn

SMS – GMSC (Tổng đài di động có cổng cho dịch vụ nhắn tin ngắn) và SMS – IWMSC (Tổng đài di động liên mạng cho dịch vụ nhắn tin ngắn) được kết nối với SGSN qua giao diện Gd nhằm cung cấp khả năng truyền tải các bản tin ngắn trên các kênh vô tuyến. • Giao thức TCP/UDP (Transmission Control Protocol/ User Datagram Protocol – giao thức điều khiển truyền dẫn/ Giao thức dữ liệu gói người sử dụng) : TCP chuyển các khối điều khiển dữ liệu gói (PDU) của GTP trong mạng đường trục GPRS cho các giao thức cần thiết để liên kết dữ liệu tin cậy (như X.25).

Mặt phẳng báo hiệu

Gi là giao diện giữa GGSN và các mạng số liệu bên ngoài như mạng dữ liệu gói chuyển mạch công cộng PSPDN (Public Switched Data Network), mạng dữ liệu gói chuyển mạch kênh CSPDN (Circuit Switched Packet Data network), Internet, Intranet … nhằm phục vụ cho việc trao đổi dữ liệu giữa thuê bao di động và các mạng ngoài. - Nếu giao diện SS7 không được cài đặt trong GGSN, khi đó bất kỳ phần tử GSN (GPRS Support Node – Nút hỗ trợ GPRS) nào trong cùng mạng di động mặt đất công cộng PLMN được cài đặt giao diện SS7 với vai trò GGSN có thể sử dụng việc trao đổi GTP và MAP để trao đổi thông tin giữa GGSN và HLR.

Mạng vô tuyến GPRS

™ Kênh điều khiển đồng bộ gói PTCCH (Packet Timing Advance Control Channel) được sử dụng cho việc đồng bộ khung. Sắp xếp các kênh dữ liệu gói trên các kênh vật lý. Việc sắp xếp các kênh logic trên các kênh vật lý bao gồm hai yếu tố: Sắp xếp tần số và sắp xếp thời gian. Sắp xếp tần số dựa trên số khung. Sắp xếp thời gian dựa trên việc xác định các cấu trúc đa khung phức hợp trên các khung TDMA. Một cấu trúc đa khung cho các kênh PDCH gồm 52 khung TDMA như hình 2.11. Hai khung TDMA được dùng cho việc truyền kênh PTCCH, hai khung TDMA còn lại là khung rỗi. Việc sắp xếp các kênh logic trên các khối từ Bo đến B11 của đa khung có thể thay đổi từ khối này đến khối khác và được điều khiển bởi các tham số được quảng bá trên kênh PBCCH. Ngoài đa khung gồm 52 khung, được sử dụng cho tất cả các kênh logic của GPRS còn có loại cấu trúc đa khung gồm 51 khung. Cấu trúc khung này được sử dụng khi các kênh PDCH chỉ chứa kênh logic PCCH và PBCCH và không chứa kênh logic nào khác. Dự trữ đường truyền GPRS. Việc điều chỉnh chất lượng mạng GPRS theo chất lượng đường kết nối vô tuyến dễ dàng hơn việc điều chỉnh chất lượng mạng GSM, người. Cấu trúc đa khung với 52 khung. CS1 đến CS4) với các mức độ mã hoá chống lỗi khác nhau. Đa số các hệ thống GPRS hiện nay chỉ sử dụng dạng điều chế CS-1 và dạng điều chế CS-2 với tốc độ đạt tới kps (kết nối 4 khe thời gian), sử dụng cơ chế chống lỗi của dạng điều chế CS-1, GPRS vẫn có khả năng duy trì đường kết nối giữa trạm và mạng ngay cả khi chất lượng mạng vô tuyến giảm xuống đến mức không thể chấp nhận được đối với chất lượng thoại của mạng GSM. Ảnh hưởng của GPRS đến chất lượng thoại trên mạng vô tuyến GPRS sử dụng chung một phân thức điều chế, cấu trúc cụm và các kênh vô tuyến của mạng GSM chuyển mạch kênh. Và gói dữ liệu GPRS cũng gây ra nhiễu như thoại của mạng GSM. Tuy nhiên, dạng nhiễu từ. Off) trên kênh dữ liệu gói khác với thứ tự tắt mở trên kênh thoại.