BSSAP là giao thức phát triển cho giao diƯn A. BSSAP sư dơng b¸o hiƯu sè 7, đ-ợc hỗ trợ các bản tin đ-ợc truyền giữa MSC và BSC/BTS và các bản tin phát trong suốt MSC đến MS. BSSAP gåm 3 phÇn:
- Phần ứng dụng quản lý hệ thống trạm gốc đ-ợc sử dụng để phát đi các bản tin liên quan đến MS giữa MSC vµ BSC.
- PhÇn ứng dụng truyền trực tiếp DTAP để phát đi các bản tin MM và CM liên quan đến MS, cụ thể ở chế độ định h-ớng nối thơng. Các bản tin này ph¸t trong st qua BSS.
- Chức năng phân phối để phân loại các bản tin BSSAP và TCAP.
BSSAP cho phép truyền cả báo hiệu nối thông lẫn báo hiệu không nối thông. Các bản tin hỗ trợ các thủ tục dành riêng đ-ợc phát đi bằng các dịch vụ nối th«ng cđa SCCP.
2.3.1. Các bản tin BSSAP.
• Các bản tin BSSAP loại khơng ®Êu nèi: - ChỈn (Block).
Đồ án tốt nghiệp
LAPDm: C¸c thđ tục thâm nhập đ-ờng truyền ở kênh Dm. LAPD: Các thủ tục thâm nhập đ-ờng trun ë kªnh D. BSTM: Quản lý trạm gốc.
BSSAP: Phần ứng dụng hệ thống trạm gốc. SCCP: Phần điều khiển nối thông báo hiệu. MTP: Phần truyền bản tin.
MAP: PhÇn øng dụng di động.
TCAP: Phần ứng dụng các khả năng trao đổi. ISUP: PhÇn ng-êi sư dơng ISDN.
TUP: PhÇn ng-êi sư dụng điện thoại.
Các lớp chức năng GSM:
- MTP: Thiết lập nối thông giữa MS và BTS. Đó là b¸o hiƯu líp 1, thđ tơc thâm nhập đ-ờng truyền trên kªnh D, trªn kªnh Dm. Truyền dẫn, định tuyến, đánh địa chỉ.
- SCCP: Trợ giúp đấu nối logic, hỗ trợ định tuyến và đánh địa chỉ. MTP và SCCP tạo nên phần phục vụ mạng t-ơng ứng các lớp 1, 2, 3 cña OSI.
- TCAP: Cã chức năng thông tin báo hiệu xa.
- MAP: Là phần ứng dụng riêng cho di động GSM trong phân hệ SS. TCAP và MAP là thủ tục t-ơng ứng lớp 7 của OSI.
- CM: Thđ tơc quản lý kết nối; Phục vụ điều khiển, quản lý cuộc gọi và các dịch vơ bỉ xung.
- MM: Thủ tục quản lý di động; Quản lý vị trí và tính bảo mật của MS. Trong MSC sẩy ra việc biến đổi bản tin ISUP vµo CM, MAP, MM.
- BSSAP: Thủ tục về phần ứng dụng trạm gốc; Phục vụ gửi bản tin liên quan ®Õn MS.
- Các bản tin CM, MM và một phần RR đ-ợc truyÒn trong suèt qua BTS.
2.2. Phần ứng dụng di động MAP (Mobile Application Part).
MAP cung cấp các thủ tục báo hiệu cần thiết cho việc trao đổi thông tin giữa các thực thể trong mạng GSM. MAP chủ yếu sử dụng báo hiệu không nối thông. Các thông tin d-ới MAP là: TCAP, SCCP, vµ MTP.
Đồ án tốt nghiệp
MAP đ-ợc chia ra lµm 5 thùc thĨ øng dơng Ae (Application Entities) lµ: MAP-MSC, MAP-VLR, MAP-HLR, MAP-EIR, MAP-AUC. Mỗi thùc thĨ øng dơng bao gồm các phần tử dịch vụ ứng dụng ASE (Application Service Element) các phần tử này hỗ trợ việc hoà mạng của các thành phần ứng dụng để thông tin với nhau giữa các nút nh-:
- Đăng ký vị trí. - Xố vị trí
- Huỷ bỏ đăng ký.
- Điều khiển, quản lý, thu nhn cỏc dch v thuê bao.
- Quản lý các thông tin của thuê bao, nghĩa là cập nht vào HLR,VLR. - Chuyển giao.
- Chun các số liƯu bảo mật, nhận thực và cùng các chức năng khác. - Cung cÊp sè l-u ®éng.
- Phát thơng tin định tuyến.
Trong GSM khi mét ASE chỉ có thể liên lạc đ-ợc với một ASE đồng cấp t-ơng đ-ơng.
2.3. Phần ứng dụng hệ thống trạm di động BSSAP.
BSSAP là giao thức phát triển cho giao diện A. BSSAP sư dơng b¸o hiƯu sè 7, đ-ợc hỗ trợ các bản tin đ-ợc truyền giữa MSC và BSC/BTS và các bản tin phát trong suốt MSC đến MS. BSSAP gåm 3 phÇn:
- PhÇn ứng dụng quản lý hệ thống trạm gốc đ-ợc sử dụng để phát đi các bản tin liên quan đến MS giữa MSC và BSC.
- PhÇn øng dụng truyền trực tiếp DTAP để phát đi các bản tin MM và CM liên quan đến MS, cụ thể ở chế độ định h-ớng nối thông. Các bản tin này phát trong suèt qua BSS.
- Chức năng phân phối để phân loại các bản tin BSSAP và TCAP.
BSSAP cho phép truyền cả báo hiệu nối thông lẫn báo hiệu không nối thông. Các bản tin hỗ trợ các thủ tục dành riêng đ-ợc phát đi bằng các dịch vụ nối th«ng cđa SCCP.
Đồ án tốt nghiÖp
2.3.1. Các bản tin BSSAP.
ã Cỏc bn tin BSSAP loi khụng đấu nối: - ChỈn (Block).
- Thõa nhËn chỈn (Blocking Acknowlege). - Tìm gọi (Paging).
- Thiết lập lại (Reset).
- Thừa nhËn thiÕt lËp l¹i (Reset Acknowlege). - M¹ch thiÕt lËp l¹i (Reset Circuit).
- Thõa nhËn m¹ch thiÕt lËp l¹i (Reset Curcirt Acknowlege). - Giải toả (Unblock Acknowlege).
ã Cỏc bản tin BSSAP loại đấu nối có định h-ớng. - Yêu cầu thiết lập (Assignment Request). - Hoµn thµnh thiÕt lËp (Assignment Complet). - Sù cè thiÕt lËp (Assignment Failure).
- Ra lênh ph-ơng thức mật mà (Cipher Mode Command). - Hoàn thành ph-ơng thức mật mà (Cipher Mode Complet). - Cập nhật loại (Classmark Update).
- Lệnh xoá (Clear Command). - Xoá xong (Clear Complet). - Yêu cu xoỏ (Clear Request).
- LƯnh chun giao (Handover Command). - Sù cè chun giao (Handover Failure).
- Thùc hiªn chun giao (Handover Performed). - Yêu cầu chuyển giao (Handover Request).
- Chấp nhận yêu cầu chun giao (Handover Request Acknowlege). - Đòi hỏi chuyển giao (Handover Requied).
- BÃi bỏ đòi hỏi chuyển giao(Handover Requied Reject).
2.3.2. Các bản tin quản lý di động (Message For Mobily Management).
• Bản tin đăng ký (Registration Message).
Đồ án tốt nghiÖp
- B·i bỏ cập nhật vị trí (Location Update Reject).
ã Bản tin b¶o mËt (Security Message). - B·i bá nhËn thùc (Authentication Reject). - Yêu cầu nhận thực (Authentication Request). - Đáp lại nhận thực (Authentication Respone). - Yêu cầu nhËn d¹ng (Identity Request). - Trả lời nhận dạng (Identity Respone).
• Các bản tin quản lý đấu nối (Connection Manaagement Message). - ChÊp nhËn dịch vụ nối thông (CM Service Accept).
- BÃi bỏ dịch vụ nối thông (CM Service Reject).
2.3.3. Các bản tin điều khiển đấu nối chế độ mạch điện (Message For Circuit- Mode Connection Call Control).
ã Bản tin thiết lập cuộc gọi (Call Establishment Message). - Báo hiệu chuông (Alerting).
- Khẳng định cuộc gọi (Call Confirmed). - Quá trình cuéc gäi (Call Proceding). - §Êu nèi (Connect).
- ChÊp nhËn ®Êu nèi (Connect Acknowlege). - ThiÕt lËp khÈn cÊp (Emergency Setup). - TiÕn hµnh (Progress).
- ThiÕt lËp (Setup).
• Bản tin báo các giai đoạn thông tin cuộc gọi (Call Information Phase Message).
- Sưa ®ỉi (Modify).
- B·i bá sưa đổi (Modify Reject).
- Bản tin xoá cuộc gọi (Call Clearing Message). - Cắt đấu nối (Disconnect).
- Gi¶i phãng (Release).
- Hồn thành giải phóng (Release Complate).
Đồ án tốt nghiệp
- Khëi ®éng DTMF (Start DTMF).
- B·i bá khëi ®éng DTMF (Start DTMF Reject). - Trạng thái (Status).
- Điều tra trạng thái (Status Enquiry).
2.4. Báo hiệu giữa MS vµ BTS.
Hình 2.4. Báo hiệu giữa MS và BTS.
Lớp báo hiu 1:
Cßn gäi là lớp vật lý trình bày các chức năng cần thiết để truyền các luồng bít trên các kênh vật lý ở môi tr-ờng vô tuyến. Lớp này giao diện với quản lý tiềm năng vô tuyến. Giao diện này gửi đi liên quan đến ấn định kênh vật lý (thâm nhập ngẫu nhiên) cũng nh- các thông tin hệ thống gồm các kết quả đo, lớp này cịng giao diƯn víi: Bé m· ho¸ tiÕng, bé tích ứng đầu cuối để đảm bảo các kênh l-u l-ỵng. Líp 1 bao gồm các chức năng sau:
- Sắp xếp các kênh logic lên các kênh vật lý.
- MÃ hoá kênh và sửa lỗi FEC (Forrward Error Correction: sửa lỗi tr-ớc) LAPDm B¸o hiƯu Líp 1 RR MM CM LAPDm B¸o hiƯu Líp 1 Radio OSI Líp1 Líp2 Líp3 BTS MS
Đồ án tốt nghiệp
- M· hoá kênh để phát hiện lỗi CRC (Cyclic Redundance Check: Kim tra phần d- mà vòng)
- Mật mà hoá.
- Chän « ë chÕ độ rỗi.
- ThiÕt lËp các kênh vật lý dành riêng.
- Đo c-ờng độ tr-ờng của các kênh dành riêng và c-ờng độ tr-ờng của các trạm gèc xung quanh.
- Thiết lập định tr-ớc thời gian và công suất theo điều khiển của mạng. Các cổng mà lớp này cung cấp dịch vụ cho lớp 2 đ-ợc gọi là các điểm thâm nhập dịch vụ. Tuỳ theo các bản tin ngắn, bản tin của lớp đ-ờng truyền mà các cổng kh¸c nhau.
Líp b¸o hiƯu 2:
Mơc ®Ých cđa lớp báo hiệu 2 là cung cấp đ-ờng truyền tin cậy giữa trạm di động và mạng. Mỗi kênh điều khiển logic đ-ợc dành riêng mét phÇn tư giao thøc. Giao thức của lớp này là LAPDm không chứa các chức năng kiểm tra không cần thiết (nh- kiểm tra tổng thì lớp 1 đă làm rồi) để phù hợp với truyền dẫn vô tuyến để đạt đ-ợc hiệu suất lớn hơn trong việc tiết kiệm phổ tần. Các b¶n tin LAPD có độ dài 249 byte do đó đ-ợc phân đ oạn: lớp vật lý và lớp đ-ờng truyền là 23 byte đối với BCCH, CCCH, SDCH, FACH. Cịn đối với SACH lµ 21 byte.
Lớp báo hiu 3:
ã Qun lý tim năng vơ tuyến:
ë giao diƯn này chỉ quản lý một phần tiềm năng vô tuyến RR gồm các chức năng thiết lập duy trì và giải phóng đấu nối các tiềm năng trên các kênh điều khiển dành riêng. Các chức năng lớp này bao gồm:
- Thiết lập chế độ mật mÃ.
- Thay đổi kênh dành riêng khi vẫn ở ô cị. - Chun giao tõ ơ này đến ơ khác.
- Định nghĩa lại tần số (sử dụng cho nhảy tần).
Đồ án tốt nghiệp
ã Quản lý di động MM:
Lớp này liên quan đến di động và thuê bao nh-: - NhËn thùc.
- Ên định lại TMSI (nhận dạng trạm di động t¹m thêi). - NhËn d¹ng trạm di động bằng các yêu cầu IMSI hay IMEI.
Trạm di động có thể thực hiện dời mạng IMSI để thông báo không với tới trạm này vì thế các cuộc gọi vào sẽ đ-ợc mạng chuyển h-ớng hoặc chặn, chứ khơng tìm gọi di động. Các bản tin tới MM đ-ợc truyền trong suốt n MSC.
ó Quản lý nối thông CM:Bao gồm 3 phÇn tư:
- Điều khiển cuộc gọi (CC) cung cấp các chức năng ®iỊu khiĨn cc gäi ISDN, các thủ tục, chức năng đ-ợc cải tiến để phù hợp với môi tr-ờng truyền dẫn. - Bảo đảm các dịch vụ bổ xung không liên quan đến cuộc gäi nh-: Chun
h-íng cc gọi khi khơng có trả lời, đợi gọi.
- Bảo đảm dịch vụ bản tin ngắn cung cấp các giao thức giữa mạng và trạm di ®éng.
2.5. Báo hiệu giữa BTS và BSC.
Hình: 2.5. Báo hiệu giữa BTS và BSC.
Có 2 loại kênh thơng tin giữa BTS và BSC : LAPD B¸o hiƯu Líp 1 LAPD B¸o hiƯu Líp 1 BTSM A-bit BSC BTS BTSM RR
Đồ án tốt nghiệp
- Kênh l-u l-ợng: Mang tiếng và dữ liệu cho các kênh vơ tuyến.
- Kªnh báo hiệu: Mang thông tin báo hiệu hoặc cho bản thân BTS hoặc cho MS. Líp này sử dụng th- tục truy cập đ-ờng truyền báo hiÖu LAPD (Link Access Procedure on D Channel). LAPD có chức năng phát hiện lỗi, sửa lỗi, đánh cỡ khung (bằng các cỡ đầu khung, cuối khung).
LAPD cung cÊp 2 loại tín hiu:
- Chun giao thông tin kh«ng đ-ợc thừa nhận, không đảm bảo phân phát khung thông tin đến địa chỉ thành công.
- Chuyển giao thơng tin đ-ợc thừa nhận, (th-ờng gặp) tín hiệu đ-ợc cơng nhận và hệ thống khẳng định khung tới thành công.
Bản tin quản lý tiềm năng vô tuyến RR chủ yếu là thiết lập, duy trì và giải phóng đấu nối các tiềm năng vô tuyến ở các kênh điều khiển dành riêng, một số bản tin đ-ợc sử lý bởi giao thức BTSM. Cịn lại đ-ợc trun trong st qua BTS.
2.6. Báo hiệu giữa BSC và MSC (Giao diện A).
H×nh: 2.6. Báo hiệu giữa BSC và MSC (Giao diện A).
Giao thức này sử dụng cho các bản tin giữa MSC, BSC sư dơng c¸c giao Thøc sau: MTPlíp1 MTPlíp1 MTPlíp1 SCCP MTPlíp1 MTPlíp1 MTPlíp1 SCCP BSSAP MM CM A MSC BSC BSSAP
Đồ án tốt nghiệp
• CM (Connection Management): Đ-ợc sử dụng để điều khiển quản lý các cuéc gäi (thiÕt lập, giải phóng và giám sát cuộc gọi) để cách ly các dịch vụ bổ xung và quản lý các bản tin ngắn.
ã MM (Mobility Management): Để quản lý vị trí cũng nh- tÝnh b¶o mËt cđa di động. Các bản tin CM và MM đ-ợc đặt bên trong MSC. Thay cho việc sử dụng các bản tin ISDN-UP tới MS, thì MSC biến đổi các bản tin MAP và MM sắp xếp trong MSC.
ã BSSAP: Là giao thc -c s dng truyền các bản tin CM vµ MM. Giao thøc này cũng dùng để điều khiển trực tiếp BSS. Thí dụ khi MSC yêu cầu BSC ấn định kênh. Thì BSSAP sử dơng c¸c giao thøc MTP, SCCP bao gồm các phần nh- sau:
- BSSMAP (BSS Management Application Part): Phần ứng dng h thống con trạm gc, dùng để gửi các bản tin liên quan đến MS giữa BSC và MSC.
- DTAP (Direc Transfer Application Part): PhÇn øng dơng trun trực tiếp, đ-ợc dùng cho các bản tin tới MS ở chế độ định h-ớng theo nối thông (các bản tin này đ-ợc truyền trong suốt).
- Chức năng phân phối dùng để phân loại các bản tin BSSMAP và DTAP. BSSAP sử dụng các MTP và giao thøc SCCP .
Đồ án tốt nghiệp
B¶ng tra cøu các thuật ngữ viết tắt
A
AB Access Burst Cơm truy cËp (th©m nhËp)
AC (AUC) Authentication Center Trung t©m nhËn thùc ACI Adjacent Channel Interference NhiƠu kªnh kỊ
AMPS Advanced Mobile phone System Hệ thống điện thoại di động tiªn tiÕn
AGCH Access Grant Channel Kªnh cho phÐp truy cËp AGL Above Ground Level ChiỊu cao tõ mỈt n-íc biĨn AIF Antenna Interfacer Frame Khung phèi ghÐp anten APCM Adaptive Pulse Code Modulation §iỊu xung m· thÝch øng AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm trắng- Gausxơ ADC America Digital Mobile Thông tin di động số Mü
Communication
AD, ADC Analog Digital Converter Bé chuyển đổi từ t-ơng tự sang sè
ACCH Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết
B
BCCH` Broadcast Control Channel Kªnh quảng bá điều khiển
BIB Back Indicater bit Bít chỉ thị nh-ợc
BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc
BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc
BSSAP BSS Application Part Phần ứng dng phân h trạm gốc
BSSMAP BSS Management Phần øng dơng qu¶n lýBSS Application Part
BSN Back Sequence Nunber Số trình tự ng-ợc
BSIC Base Station Identity Code M· nhËn d¹ng tr¹m gèc BTS Base Transceiver Station Trạm (đài) vô tuyến gốc
BTSM BTS Management Qu¶n lý trạm vơ tuyến gốc
BHCA Busy Hourr Call Attempts Quay sè gäi trong giê bËn BSSMAP BSS Management Part Phần quản lý BSS
Đồ án tốt nghiệp
BER Bit Error Rate §é sai bÝt
BISDN Broadband ISDN ISDN băng rộng
BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá
Bm Full Rate TCH TCH toµn tèc
C
CBCH Cellular Broadcast Channel Kênh quảng bá Cellular
CC Calling Controler Bé ®iỊu khiĨn cc gäi
CC Connection Confirm Bản tin xác nhận nối thông
CCI CoChannel Interference Nhiu kênh cùng tần số CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung
CIC Circuit Identity Code M· nhËn thùc m¹ch
CK Check Bit C¸c bit kiĨm tra
CM Connection Management Quản lý nối thông
CL Connectionless Điều khiển không theo nối
th«ng
CO Connection-Oriented Điều khiển định h-ớng theo nèi th«ng
CR Connection Request Bản tin yêu cầu nèi th«ng
CSPDN Circuit Swished Public Data Network Mạngsố liệu công cộng chun m¹ch theo m¹ch C7ST C7 Signalling Terminal Đầu cuối báo hiệu C7 CCS7 Common Channel Signalling N07 Mạng báo hiệu kênh chung
sè 7
C/I Carrier-to- Iterference ratio TØ sè sãng mang trªn nhiƠu CCITT International Teleegraph and Uû ban t- vÊn quèc tÕ vÒ
Telephone Consultative Committee điện thoại điện báo CEPT Conference of European Postal and Hội đồng b-u chính và
Telecommunication Administration viễn thông châu Â