2.4.1.Dich vụ điện thoại.
- Chuyển hớng cuộc gọi về điều kiện.
- Chuyển hớng cuộc gọi khi thue bao di động bị bận.
- Chuyển hớng cuộc gọi khi không trả lời.
- Chuyển hớng cuộc gọi khi ứ nghẽn vô tuyến.
- Cấm tất cả các cuộc gọi ra.
- Cấm tất cả các cuộc gọi ra quốc tế.
- Cấm tất cả các cuộc gọi ra quốc tế trừ các cuộc gọi đến các nớc có PLMN thờng trú.
- Cấm tất cả các cuộc gọi đến.
- Cấm tất cả các cuộc gọi đến khi lu lợng ở ngoài nớc có PLMN thờng trú.
- Giữ cuộc gọi.
- Đợi cuộc gọi.
- Chuyển giao cuộc gọi.
- Hoàn thành cuộc gọi đến thuê bao bận.
- Nhóm ngời sử dụng khép kín. - Dịch vụ 3 phía. - Thông báo cớc phí. 2.4.2. dich vụ số liệu. - Truyền dẫn số liệu. - Dịch vụ bản tin ngắn
Chơng iii: các số nhận dạng trong mạng GSM.
Toàn bộ mạng GSM đợc chia thành các vùng đánh số. Trong mỗi vùng có thể gọi đến bất kỳ thuê bao nào bằng cách quay số thuê bao.
3.1. số nhân dạng ISDN máy máy di động MSISDN (Mobile Station ISDN Number). Number).
Theo khuyến nghị của CCITT (nay là ITU-T), số điện thoại di động đợc gọi bao gồm các thành phần sau:
Hình 3.1. Cấu trúc MSISDN MSISDN = CC + NCD + SN Trong đó: CC : Mã nớc (Contry Code).
NCD : Mã nơi nhận quốc gia (National Destination Code).
SN : Số thuê bao (Subcriber Number).
Mỗi NCD đợc ấn định cho từng mạng di động GSM. Trong một số quốc gia có thể có nhiều hơn một một cho mỗi mạng GSM.
Số ISDN máy di động quốc tế có chiều dài thay đổi tuỳ vào mỗi quốc gia, chiều dài cực đại là 15 số.
ơ Việt Nam, số thuê bao di động của GSM đợc cấu tạo nh sau:
Hà Nội MSISDN = 84 + 0902 + xxxxx TPHCM MSISDN =84 + 090x + xxxxx Đà Nẵng MSISDN =84 + 090x + xxxxx Trong đó: xxxxx là số nhận dạng thuê bao.
CC NDC SN CC NCD SN Số di động quốc gia Số ISDN di động quốc tế MSISDN = CC + NCD + SN
3.2. Nhận dạng thê bao di động quốc tế IMSI (International Mobile Subcriber Identity).
Để nhận dạng chính xác thuê bao trên đờng truyền vô tuyến cũng nh qua mạng GSM PLMN, một số nhận dạng cụ thể đợc ấn định cho một số thuê bao, số này đợc gọi là IMSI và đợc sử dụng cho toàn bộ báo hiệu trong mạng GSM. Số này đợc lu giữ ở trong SIM, cả trong HLR (Home Location Register) đăng ký hệ thống và trong VLR (Visitor Location Register) mô đun nhận dạng thuê bao đăng ký tạm thời. IMSI gồm 3 phần:
Hình 3.2. Cấu trúc IMSI IMSI = MCC + MNC + MSIN
Trong đó: MCC: Mã nớc có mạng GSM (Mobile Contry Code), 3 số. MNC: Mã mạng di động (Mobile network Code), 2 số. MSIN: Số nhận dạng máy di động (Mobile Station
Identification Number) tôi đa 11 số.
IMSI: Là thông số nhận dạng duy nhất một thuê bao di động thuộc mạng GSM. Theo khuyến nghị GSM, IMSI có độ dài cực đại 15 chữ số.
3.3. Số chuyển vùng của thuê bao di động MSRN (Mobile Station Roaming
Number).
Khi chuyển vùng HLR biết thuê bao di động thuộc vùng phục vụ MSC/VLR nào rồi. Để cung cấp số tạm thời cho việc định tuyến thì HLR yêu cầu MSC/VLR đang phục vụ thuê bao di động bị gọi ấn định một số lu động của trạm di động (MSRN) cho thuê bao này và gửi cho nó.
IMSI = MCC + MNC + MSIN MCC MCC
MCC
Sau khi thu đợc MSRN, HLR gửi nó đến MSC cổng để nó định tuyến cuộc gọi đến MSC/VLR đang phục vụ thuê bao bị gọi.
Khi cuộc gọi kết thúc thì MSRN do MSC/VLR tạm thời tạo ra do yêu cầu của HLR truy cập khi thiết lập một cuộc gọi tới một thuê bao đang trong vùng phục vụ của nó. Khi cuộc gọi kết thúc thì MSRN bị xoá. Cấu trúc MSRN bị xoá. Cấu trúc MSRN do MSC/VLR tạm thời tạo ra do yêu cầu của HLR truy cập khi thiết lập một cuộc gọi tới một thuê bao đang trong vùng phục vụ của nó. Khi cuộc gọi kết thúc thì MSRN bị xoá. Cáu trúc MSRN bao gồm 3 phần: (theo khuyến nghị của GSM).
MSRN = CC + NDC + SN bao gồm : Trong đó: CC: Mã quốc gia.
NDC: Mã mạng GSM. SN: Số thuê bao.
Trong trờng hợp này số thuê bao là địa chỉ của tổng đài MSC.
3.4. Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời TMSI (Temporary Mobile
Subcriber Identity).
TMSI đợc dùng cho bảo mật của thuê bao. TMSI có ý nghĩa vùng (trong vùng MSC/VLR).
Cấu trúc của nó có thể chọn tuỳ theo mỗi sự quản lý. TMSI không vợt quá 4 byte (1octets.)
3.5. Số nhận dạng thiết bị máy di động quốc tế IMEI (International Mobile
Station Equipment Identity).
IMEI: Nhận dạng duy nhất trạm di động nh là một bộ phận hay tổ hợp thiết bị.Cấu trúc của IMEI:
IMEI = TAC + FAC + SNR + SP
Hình 3.3. Cấu trúc IMEI
TAC: Mã công nhận kiểu do cở quan GSM trung ơng xác định (Type Approval Code).
FAC: Mã lắp ráp cuối cùng nhận dạng nhà sản xuất (Final Assembly Code) SNR: Số nhận dạng duy nhất ở từng TAC, FAC (Serial Number)
SP: Dự phòng cho tơng lai.
3.6.Nhận dạng vùng định vị LAI (Location Area Identity).
LAI đợc sử dụng để cập nhật vùng định vị thuê bao di động LAI = MCC + MNC + LAC
Trong đó:
MCC (Mobile Coutry Code): Mã nớc di động nhận dạng nớc bằng 3 chữ số giống nh IMSI
MNC (Mobile Network Code): Mã mạng di động phân biệt các mạng di động GSM.
LAC (Location Area Code): Mã vùng định vị nhận dạng vùng định vị bên trong mạng GSM PLMN. LAC dài tối đa 16 bit cho phép xác định 65536 vùng định vị khác nhau trong một mạng di động GSM. MCC MNC LAC 1- 2 digits Max 16 bít 3 digits TAC FAC SNR SP IMSI 15digit
Hình 3.6. Nhận dạng vùng định vị LAI.
3.7. Nhận dạng ô toàn cầu CGI (Cell Global Identity) để nhận dạng ô trong
vùng định vị
CGI đợc sử dụng để các MSC và BSC truy cập các ô. CGI = MCC + MNC + LAC + CI
Hình 3.7. Nhận dạng ô toàn cầu CGI
CI: Nhận dạng ô (cell Identity), nhận dạng ô trong một vùng định vị, tối đa 16 bit.
3.8. Mã nhận dạng trạm gốc BSIC (Base Station Identity Code).
BSIC cho phép máy di động phân biệt giữa các trạm gốc khác nhau ở cạnh nhau.
BSIC = NCC + BCC
Trong đó: NCC: Mã màu mạng di động (PLMN color Code), phân biệt mạng di động GSM, có 3 bít. (phân biệt nhà khai thác ở hai phía của biên giới quốc gia).
MCC MNC LAC CI
3 digits 2 digits MAX 16 BIT MAX 16 BIT
Nhận dạng vùng định vị IMEI 15 chữ số
CGI =MCC+MNC+LAC+CI LAI
BCC: mã màu trạm gốc (Base Station color Code), nhận dạng trạm gốc, 3 bit. (không sử dụng cùng một NCC ở hai mạng GSM cạnh nhau)
Hình 3.8. Mã nhận dạng trạm gốc.
3.9. Số nhận dạng thuê bao cục bộ LMSI (Location Mobile Subcriber Identity).
LMSI gồm 4 octet, VLR lu giữ và sử dụng LMSI cho tất cả các thuê bao hiện đang có mặt tại vùng phủ sóng của nó và chuyển LMSI cùng với LMSI cho HLR, HLR sử dụng LMSI mỗi khi cần chuyển các bản tin liên quan đến thuê bao tơng ứng để cung cấp dịch vụ.
3.10. Số chuyển giao HON (Hand Over Number).
HON là việc chuyển tiếp cuộc gọi mà không làm gián đoạn cuộc gọi từ cell này xang cell khác.
Chơng iv: truyền sóng trong thông tin di động Gsm.
NCC BCC
3 bit 3 bit
BSIC
Trong thông tin di động, để truyền thông tin và mạng PLMN GSM ngời ta sử dụng thiết bị vô tuyến . Bất cứ ai đi lại bằng xe và đồng thời nghe đài truyền thanh, nghe điện thoại, chắc chắn nhận thấy rằng chất lợng của tín hiệu thu đợc thay đổi theo thời gian và vận tốc di chuyển của xe. Đây là sự việc gây khó chiu mà ta cần xét đến trong lĩnh vực thông tin vô tuyến.
Trong chơng này ta sẽ xét đến một số vấn đề chính xẩy ra ở lĩnh vực thông tin vô tuyến tổ ong cùng với các biện pháp giải quyết vấn đề này.
4.1. suy hao đờng truyền và pha đinh.
Suy hao đờng truyền là quá trình mà ở đó tín hiệu thu yếu dần do khoảng cách giữ máy di động và trạm gốc ngày càng tăng. Đối với không gian tự do: Là không gian giữ anten phát T(x) và anten thu R(x) không có vật cản, với một anten cho trớc thì mật độ công suất thu tỷ lệ nghịch với bình phơng khoảng cách (d) giữa T(x) và R(x).
Suy hao không gian tự do: Ls ≈ d2 . f2 .
Hay: Ls = 32,4 + 20logf + 20logd (dB) Trong đó: Ls: Suy hao trong không gian tự do. f: Tần số làm việc (MHz).
d: Khoảng cách giữa anten thu và anten phát (km).
Do mặt đất không lý tởng, cờng độ tín hiệu trung bình giảm tỷ lệ với đại l-
ợng nghịch đảo của khoảng cách luỹ thừa bậc 4 (d4). Tuy nhiên vấn đề này
không gây trở ngại đối với hệ thống vô tuyến tổ ong, vì khi mất liên lạc ta phải thiết lập một đờng truyền mới qua một trạm gốc khác.
Trong thực tế, giữa trạm di động và trạm gốc thờng có chứa trớng ngại vật
nh: đồi núi, toà nhà .Điều nay dẫn đến hiệu ứng che khuất làm giảm c… ờng độ
tín hiệu thu. Khi di động cùng với máy di động cờng độ tín hiệu giảm và tăng cho dù giữa anten T(x) và R(x) có hay không có trớng ngại vật. Đây là một loại pha đinh. Các chỗ “giảm” đợc gọi là chỗ trũng pha đinh. Loại pha đinh do hiệu ứng che tối gây ra đợc gọi là pha đinh chuẩn loga.
Do vậy độ thuê bao ở các thành phố lớn, đòi hỏi phải có nhiều trạm thu phát gốc. Việc sử dụng trạm di động ở thành phố gây ra hiệu ứng nhiều tia và đợc gọi là pha đinh nhiều tia hay pha đinh Raileght. Hiệu ứng này sẩy ra khi tín hiệu truyền nhiều đờng từ anten phát đến anten thu do tín hiệu bị phản xạ nhiều đờng. Điều này nghĩa là tín hiệu thu có thể là tổng của nhiều tín hiệu giống nhau nhng khác pha. Khi ta cộng các tín hiệu này nh là cộng các vectơ, có thể có vectơ gần bằng không, nghĩa là cờng độ tín hiệu gần bằng không, đây là chỗ trũng pha đinh nghêm trọng.
Khoảng thời gian giữa hai chỗ trống pha đinh phụ thuộc cả vào tốc độ chuyển động cũng nh tần số phát.
Độ nhạy máy thu là mức tín hiệu thấp nhất mà máy thu có thể thu đợc. Do pha đinh sẩy ra trên đờng truyền nên để đờng truyền dẫn không bị gián đoạn thì giá trị trung bình chung phải lớn hơn độ nhạy máy thu một lợng (dB) bằng chỗ trũng pha đinh mạnh nhất, chẳng hạn Y(dB). Khi đó ta cần dự trữ pha đinh Y (dB).
4.2. Các phơng pháp phòng ngừa suy hao truyền dẫn do pha đinh.
4.2.1.Phân tập anten.
Phân tập tập sử dung đồng thời hai anten thu (hoặc nhiều hơn) chịu ảnh h- ởng pha đinh độc lập, ý niệm này dẫn đến hai anten R(x) độc lập thu cùng một tín hiệu. Vì thế chúng chịu tác động của các đờng bao pha đinh khác nhau. Tuy nhiên khoảng cách giữa các anten phải đủ lớn để tơng tác giữa các tin hiệu ở hai anten là nhỏ.
4.2.2. Nhảy tần.
Nh đẵ nói ở trên mẫu pha đinh phụ thuộc vào tần số. điều này nghĩa là chỗ trũng pha đinh sẽ xẩy ra các vị trí khác nhau đối với các tần số khác nhau.
Vì vậy ta có thể lợi dụng hiện tợng này bằng cách thay đổi tần số sóng mang trong một số các tần sô. SFH dùng một bộ tổng hợp tần số có khả năng thay đổi tần số một lần trong một khung. Nhảy tần là một mode tuỳ lựa chon về phía BSC mà MS phải tuân theo. MS đợc báo về danh sách các tần sô sẽ đợc dùng để
nhải tần. Các kênh logic căn bản không có nhảy tần: FCCH, SCH, BCCH. Có 217 lần nhảy tần trong 1 giây tức là 1200bit/1bớc nhảy.
4.2.3.Mã hoá kênh.
ở truyền dẫn, ngời ta thờng đo chất lợng của tín hiệu đờng truyền bằng số l- ợng các bit thu đợc chính xác. Nó đợc biểu diễn bằng tỷ số lỗi bit BER (Bit Error Rate) BER càng nhỏ thì càng tốt.
Tuy nhiên do đờng truyền dẫn luôn thay đổi nên ta không thể giảm hoàn toàn xuống không nghĩa là phải cho phép một lợng lõi nhất định và có khả năng khôi phục lài thông tin này hay ít nhất có thể phát hiện các lỗi để không thể sử dụng thông ti này vì nhầm nó là đúng. Điều này đặc biệt quan trọngkhi phát đi số liệu.
Bằng mã hoá kênh ta có thể phát hiện và sửa lỗi ở luồng bit thu. Nghĩa là có một loại d thừa giữa các bit, ta mở rộng thông tin từ một số bit thành một số l- ợng bit lớn hợn, tuy nhiên ta phải gửi đi nhiều bit hơn. Ta đã biết đầu ra CODEC là dòng số 260bit/20ms, 260bit này đợc phân cấp theo tầm quạn trọng. Các cấp khác nhau đợc bảo vệ khác nhau để cho việc bảo vệ hiệu quả nhất.
CRC (Cyclic Redundancy Check): Mã kiểm tra theo chu kỳ. 3bit CRC để mã hoá khối cho các bit cấp Ia.
4bit “o” để khởi tạo lại bộ mã hoá
- Cấp Ia: 50bit hệ số bộ lọc, biên độ nhóm, thông số LTP.
- Cấp Ib: 132bit con trỏ RPE, xung RPE, thông số LTP.
Lớp Ia Lớp Ib Lớp II 50bit 132bit 78bit
Lớp Ia Lớp Ib
50bit 132bit
Các bit mã hoá(378bit) 78bit
3 4
Mã hoá khối của các bit lớlow Ia+3bit CRC Mã hoá vòng xoắn R=1/2, k=5 Các bit cấp II không cần bảo vệ
- Cấp II: 78bit xung RPE, thông số bộ lọc.
Mã hoá kênh đợc thực hiện qua hai bớc mã hoá khối (block Code) và mã hoá vòng xoắn (Convolutional Code). Mã khối là một mã chu kỳ để phát hiện lỗi cho 50bit cấp Ia. Nếu thêm vào 3bit CRC thì có thể huỷ bỏ toàn bộ cửa sổ sét và bộ ngoại suy sẽ lấp lỗ trống này.
Mã hoá vòng xoắn cho phép sửa sai lỗi và đợc phép áp dụng cho các bit cấp Ia, Ib. ở mã hoá xoắn bộ mã hoá tạo ra khối các bit mã hoá không chỉ phụ thuộc vào các bit của khối bản tin hiện thời đợc dịch vào bộ mã hoá mà còn phụ thuộc vào các khối bản tin trớc.
Cả hai phơng pháp trên đều đợc sử dụng ở GSM. Trợc hết một số bit thông tin đợc mã hoá khối để tạo nên một khối thông tin các bit chẵn lẻ (kiểm tra). Sau đó các bit này đợc mã xoắn để tạo nên các bit đợc mã hoá. Cả hai bớc trên đều áp dụng cho cả thoại và số liệu, mặc dù sơ đồ mã hoá cho chúng khác nhau. Lý do sử dụng mã hoá kép là vì ta muốn sửa lỗi nếu có thể (mã hoá xoắn) và sau đó có thể nhận biết (mã hoá khối) xem liệu thông tin bị lỗi có dùng đợc hay không.
4.2.4. Ghép xen (Interleaving).
Trong thông tin di động do các pha đinh sâu lâu các lỗi bit thờng sẩy ra các cụm dài. Mã hoá kênh và đặc biệt là mã hoá xoắn chỉ hiệu quả nhất khi phát hiện và sửa lỗi ngẫu nhiên đơn lẻ và các cụm lỗi không quá dài. Để đối phó với vấn đề này ta chia khối bản tin cần gửi thành các cụm ngắn rồi hoán vị các cụm này với các cụm của khối bản tin khác, nhờ Vậy khi sẩy ra cụm lỗi dài mỗi bản tin chỉ mất đi cụm nhỏ, nên phần còn lại của bản tin vẫn cho phép các cụm mã hoá kênh khôi phục đợc lại bản tin đúng sau khi đă sắp xếp laị các cụm của bản tin theo thứ tự nh ở phía phát. Quá trình nói trên đợc gọi là ghép xen.
Chẳng hạn ta có 4 khối bản tin và chia mỗi khối thành 4 cụm đợc đánh số từ 1 đến 4 sau đó hoán vị các cụm với nhau bằng cách ghép chung các cụm 1 vào
một khối, các cum 2 vào một khối .Giả sử đầu thu cụm 2 bị mất (lỗi) sau khi…