Kết quả mụ phỏng chỉ ra rằng xỏc xuất bị chặn do kờnh con SDCCH. Tuy nhiờn cú một vài khỏc biệt trong cỏc vựng quan tõm (từ 0 đến 2%). Hỡnh 3.22 chỉ ra số cuộc gọi mỗi giờ với cỏc xỏc suất bị chặn 0.2, 1 và 2%.
Hỡnh 3.22. Dung lượng SDCCH đối với cỏc xỏc suất bị chặn khỏc nhau. III.3.3. Dung lượng bỏo hiệu trong GPRS.
Cỏc kờnh CCCH và PCCCH được sử dụng trong GPRS để thiết lập một kết nối RR giữa MS và mạng đối với bỏo hiệu, hoặc một TPF một chiều duy nhất cho việc truyền dữ liệu. Cỏc thủ tục thiết lập được diễn tả trong hỡnh 3.23. Trong khi một MS cú một TBF, nú ở trong một chếđộ truyền gúi, mặt khỏc nú ở trong chế gúi dỗi. Cỏc thủ tục thiết lập theo nguyờn lý được mụ tảở trờn cho cỏc dịch vụ chuyển mạch mạch ngoại trừ trong truy nhập kết cuối di động, tỡm gọi phụ thuộc vào trạng thỏi MM, một MS ở trạng thỏi READY khi nú bắt đầu truyền hoặc nhận dữ liệu. Nú ở trong trạng thỏi này cho đến khi nú ngừng gửi và nhận dữ liệu, sau đú nú trở về trạng thỏi IDLE và sau một khoảng thời gian nào đú nú chuyển sang trạng thỏi STANDBY. Trong trạng thỏi READY, MS thực hiện cập nhật cell. Trong trạng thỏi STANDBY, mạng chỉ biết RA của MS và nú phải gửi bản tin yờu cầu tỡm gọi gúi đến tất cả cỏc cell ở trong RA
để liờn lạc với MS. Một TBF được phõn phối, PDTCH được sử dụng cho truyền dữ
liệu và PACCH sử dụng cho việc thăm dũ và đỏp ứng cỏc bản tin.
Hỡnh 3.23. Cỏc thủ tục bỏo hiệu cơ bản trong cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi.
Để đạt được xỏc suất bị chặn do cỏc phiờn dữ liệu GPRS, cỏc loại thụng tin
được đề cập như download email, truy cập web và giao thức ứng dụng khụng dõy WAP. Lưu lượng dữ liệu bao gồm cỏc loại với cựng xỏc suất xảy ra (33.3% với mỗi loại phiờn). Cỏc nguồn lưu lượng gửi dữ liệu bằng cỏch sử dụng kết nối TBF một chiều duy nhất giữa MS và mạng. Cỏc thủ tục bỏo hiệu cho thiết lập TBF phụ thuộc vào nguồn dữ liệu (Mobile hoặc mạng) và trong trạng thỏi MM của MS.
Cỏc bản tin report gửi cho việc lựa chọn lại cell được tớnh đến bởi vỡ chỳng diễn đạt một tỉ lệ tải cao của cỏc kờnh bỏo hiệu. Chỳng được truyền trờn kờnh (P)CCCH khi MS ở trạng thỏi READY và trong chếđộ IDLE khi MS khụng truyền dữ
liệu.
Cỏc bản tin khỏc như attach, detach, update RA và cỏc bản tin cập nhật cell khụng được đưa vào trong tớnh toỏn bởi vỡ chỳng chiếm một tỉ lệ tải khụng đỏng kể
trờn kờnh (P)CCCH và lưu lượng dữ liệu khụng được đưa vào tớnh toỏn mặc dự chỳng cú thểđược truyền trờn cỏc TSLs kờnh (P)CCCH, bởi vỡ chỳng cú sựưu tiờn thấp hơn bỏo hiệu (P)CCCH và do đú chỳng khụng ảnh hưởng đến xỏc suất khối.
III.3.3.1. Sự phõn chia CCCH trong hệ thống GSM và GPRS.
Phần này phõn tớch dung lượng của kờnh CCCH cú thểđược sử dụng cho bỏo hiệu trong GPRS mà khụng gia tăng xỏc suất bị chặn của cỏc cuộc gọi GSM. Dung lượng rỗi này đạt được đối với tải lưu lượng GSM cực đại của cell lớn với 12TRX. Sử
dụng cụng thức Erlang-B, Tải này được tớnh toỏn với xỏc suất bị chặn 2% do nghẽn cỏc kờnh lưu lượng, lưu lượng này là 83.2 Erlang. Giả sử thời gian kộo dài cuộc gọi là 100s, giỏ trị này cú thểđược truyền đến cỏc cuộc gọi trong 1 giờ:
Cả hai cấu hỡnh kết hợp và khụng kết hợp được đề cập đến. trờn cơ sở phõn tớch cỏc kết quả mụ phỏng trước, dung lượng bỏo hiệu của GPRS trờn kờnh CCCH khụng phụ thuộc vào tải GSM, do đú tải bỏo hiệu trờn kờnh CCCH cho dịch vụ thoại là rất nhỏ.
Hỡnh 3.24 a,b diễn tả sự phõn chia tài nguyờn kờnh CCCH trong hệ tớch hợp GSM/GPRS trong trường hợp kết hợp và khụng kết hợp.
Hỡnh 3.24a. Dung lượng CCCH phõn chia giữa GSM và GPRS (Cấu hỡnh kết hợp).
Hỡnh 3.24b. Dung lượng CCCH phõn chia giữa GSM và GPRS (Cấu hỡnh khụng kết hợp)..
III.3.3.2. So sỏnh giữa CCCH và PCCCH.
Hỡnh 3.27 so sỏnh dung lượng của kờnh PCCCH và CCCH. Nú cú thể cho là dung lượng PCCCH lớn hơn CCCH. Tuy nhiờn, sử dụng cấu hỡnh khụng kết hợp và xỏc suất blocking 2% thỡ dung lượng của hai kờnh là như nhau. Hỡnh 3.27 chỉ ra dung lượng của hai lựa chọn trong hệ thống GPRS.
Hỡnh 3.27. So sỏnh giữa dung lượng CCCH và PCCCH.
III.4. Đặc điểm cấu trỳc mạng GSM/GPRS của Viettel.
III.4.1. Mạng GSM.
Mạng GSM/GPRS của Viettel tớnh đến thời điểm hiện tại với khoảng 20 triệu thuờ bao, là mạng điện thoại di động trực thuộc bộ quốc phũng, với vựng phủđến tất cả cỏc tỉnh thành, vựng sõu vựng xa hải đảo và là mạng lớn nhất Việt Nam hiện nay, chiếm 42% thị phần di động của cả nước.
Hỡnh 3.29. Sơđồ kết nối bỏo hiệu trong mạng Viettel.
Thiết bị tổng đài chuyển mạch mạng di động đó bao gồm hai loại: thiết bị
khụng hỗ trợ IP bao gồm cỏc tổng đài MSC, HLR truyền thống, và cỏc thiết bị hỗ trợ
IP bao gồm tổng đài Softswitch, GMSC được lắp đặt tại 03 thành phố lớn (Hà Nội, TP.Hồ Chớ Minh và Đà Nẵng) với năng lực tổng dung lượng đỏp ứng là: 30.000.000 thuờ bao. Với việc đầu tư cỏc thiết bị Softswitch và xõy dựng mạng truyền tải IP Backbone, Viettel xỏc định chuyển dịch dần sang cụng nghệ mạng thế hệ 3 (3G mobile), bao gồm cả việc chuyển dịch mạng truyền tải cho lưu lượng thoại, lưu lượng bỏo hiệu và cỏc dạng lưu lượng khỏc. Cụng nghệ IP được sử dụng để truyền tải giữa cỏc thiết bị thuộc hệ thống NSS. Ngoài ra, chức năng chuyển mạch cuộc gọi người sử
dụng thực hiện ở lớp cỏc thiết bị MGW, cỏc thiết bị MGW này cú thểđặt phõn tỏn tại nhiều nơi. Hai đặc điểm này giỳp nõng cao hiệu quả khai thỏc băng thụng đường dài trong mạng, giảm chi phớ đầu tư và chi phớ vận hành thường xuyờn của mạng.
o Mạng cú kiến trỳc phõn lớp rừ ràng:
• Lưu lượng: Lớp truy nhập, lớp VMSC, lớp G/TMSC.
• Bỏo hiệu: Lớp truy nhập, lớp VMSC, lớp STP, lớp HLR và
VAS.
- Về mặt thoại lớp GMSC được nối với lớp VMSC, cỏc node mạng dịch vụ, và mạng ngoài.
- Về mặt bỏo hiệu, lớp GMSC được nối với STP.
Hỡnh 3.30. Cấu trỳc phõn lớp mạng Viettel.
o Kiến trỳc dự phũng:
• Vỡ GMSC là node cú vai trũ rất quan trọng trong mạng nờn tại mỗi khu vực nờn sử dụng từ 2 node trở lờn để vừa dự phũng vừa chia tải cho nhau.
III.4.2. Mạng GPRS.
Mạng Viettel đó triển khai GPRS trờn nền mạng GSM hiện tại, một bước phỏt triển để tiến tới phỏt triển một mạng 3G. Việc triển khai mạng GPRS nhằm đem lại một số lợi ớch sau:
9 Giảm chi phớ đầu tư: Triển khai GPRS làm cho phộp cung cấp cỏc dịch vụ dữ
liệu cao cấp mà khụng phải xõy dựng mạng mới, tận dụng tối đa khả năng và nguồn tài nguyờn nhàn rỗi của cỏc thiết bị GSM hiện tại.
9 Tớnh mềm dẻo và linh hoạt: Việc tớnh cước cú thể dựa theo thời gian truy cập hoặc theo dung lượng dữ liệu truyền hoặc kết hợp cả hai phương phỏp. Điều này làm cho dịch vụ thụng tin di động càng trở nờn hấp dẫn với khỏch hàng. 9 Nõng cao doanh thu và lợi nhuận: Dịch vụ GPRS mạng lại lợi nhuận cao nhờ
cỏc dịch vụ mới cao cấp như gửi tin nhắn đa phương tiện, truy cập web, cỏc dịch vụ giỏ trị dữ liệu gia tăng tốc độ cao.
9 Tăng khả năng cạnh tranh: Với bối cảnh cạnh tranh khốc liệt như hiện nay, cỏc mạng di dộng khụng ngừng cú cỏc chớnh sỏch giảm giỏ để chiếm khỏch hàng thỡ cỏc dịch vụ phong phỳ đa dạng sẽ là một lợi thế lớn.
Hiện tại mạng GPRS Viettel cú 2 SGSN, 1 GGSN và được phõn bổ như sau: Hà Nội 1 SGSN, 1GGSN; Hồ Chớ Minh 1 SGSN.
SGSN_HNI hiện đang phục vụ dịch vụ cho cỏc BSC khu vực 1 và khu vụ 2, SGSN_HCM hiện đang phục vụ dịch vụ cho cỏc BSC trong khu vực 3.
GGSN_HNI hiện đang quản lý 3 dịch vụ là v-internet, v-wap và v-mms.
Cỏc kết nối bỏo hiệu từ SGSN đến cỏc node mạng core hiện tại được đấu nối qua GZTE_HNI1,2 và STP_HCM1,2.
Hỡnh 3.31. Sơđồ kết nối mạng GPRS Viettel
Tài nguyờn hiện tại của hệ thống như sau:
License SAU (số thuờ bao attach đồng thời) 1300 K
License PDP (số phiờn kết nối đồng thời) 100 K
Cổng kết nối giao diện Gb (E1) 128 cổng E1
Cổng kết nối giao diện Gi (E1) 08 cổng E1
Băng thụng tối đa đỏp ứng trờn giao diện Gi 16 Mbps
Hiện trạng sử dụng tài nguyờn như sau:
Số thuờ bao attach đồng thời (SAU) 1000 K
Số phiờn kết nối đồng thời (PDP) 6.5 K Cổng kết nối giao diện Gb (E1) 128 cổng E1 Băng thụng trờn giao diện Gi 6 Mbps Định hướng phỏt triển: - Hệ thống GPRS chỉ cú một GGSN, do vậy sẽ khụng đảm bảo an toàn khi GGSN gặp sự cố. Để đảm bảo mạng GPRS khụng cú điểm chết cần thiết phải đầu tư thờm 1 GGSN nữa.
- Hiện tại mạng core Viettel đang triển khai IP húa cỏc kết nối nội mạng, do đú cần nõng cấp SGSN hỗ trợ Gb_over_IP.
- Đểđảm bảo an toàn và dễ dàng khai thỏc nờn tổ chức mạng GPRS theo 2 khu vực là HNI và HCM. Theo đú, sẽ cú 1 GGSN, 1 SGSN đặt tại Hà Nội và 1 GGSN, 1 SGSN đặt tại Hồ Chớ Minh.
Dựa trờn định hướng phỏt triển, Viettel đó đưa ra mụ hỡnh kết nối mạng GPRS như sau:
Hỡnh 3.32. Sơđồ kết nối dự kiến mạng GPRS năm 2009.
Với cỏc giải phỏp về mặt cụng nghệ và mạng lưới cựng cỏc kết quả và quỏ trỡnh định cỡ mạng được đưa ra ở trờn, mạng GPRS được thiết kếđó đỏp ứng cỏc yờu cầu về mặt dung lượng mạng và dịch vụ cũng như cỏc quan điểm xuyờn suốt đó đề ra.
Mụ hỡnh mạng đề xuất đảm bảo kế thừa được mụ hỡnh kiến trỳc hiện cú của mạng GPRS Viettel, với sựđầu tư mới cỏc node mạng GGSN, SGSN và thực hiện IP húa giao diện Gb và hoàn thành nõng cấp băng thụng trờn giao diện Gi lờn giao diện STM1 trong năm 2008, mạng GPRS Viettel cơ bản đó sẵn sàng để triển khai cho cỏc dịch vụ, ứng dụng cụng nghệ 3G.
III.5. Kết luận.
Chương 3 đó trỡnh một cỏch tổng quỏt cấu trỳc kờnh trong hệ tớch hợp GSM/GPRS và đưa ra ưu điểm của hệ tớch hợp này, nhằm tận dụng tài nguyờn của hệ
thống GSM (chỉ dựng cho thoại). Đưa ra cỏc thủ tục truyền gúi dữ liệu, ấn định kờnh gúi đường lờn và đường xuống. Cỏc phương phỏp triển khai tớch hợp hệ GPRS vào GSM.
Chương này cũng đưa ra cỏc đỏnh giỏ và so sỏnh chất lượng BER và BLER trong cỏc trường hợp hệ tớch hợp bị ảnh hưởng bởi nhiễu và trong trường hợp đầu cuối chuyển động nhanh.
Dung lượng kờnh bỏo hiệu trong hệ tớch hợp cũng ảnh hưởng đỏng kể đến phõn bố tài nguyờn và chất lượng của hệ tớch hợp. Chương này đó đưa ra cỏc đỏnh giỏ và so sỏnh dung lượng cỏc kờnh bỏo hiệu ứng với từng khối khỏc nhau của từng hệ
thống và sự so sỏnh dung lượng kờnh bỏo hiệu phõn bổ trong hệ tớch hợp chung.
KẾT LUẬN
Sự ra đời của GPRS trờn nền mạng thụng tin di động GSM thế hệ 2 với cụng nghệ chuyển mạch gúi đó đem lại cho nhà khai thỏc khả năng cung cấp cỏc dịch vụ di
động cao cấp như truy cập tới cỏc mạng dữ liệu bờn ngoài (Internet, Intranet,...) tận dụng tối đa thiết bị GSM hiện cú, chi phớ đầu tư thấp và tạo đà phỏt triển lờn thụng tin di động thế hệ 3. Tuy nhiờn, GPRS cũng cú một số giới hạn và sẽđược khắc phục bởi cỏc cụng nghệ mới.
Qua luận văn này, em đó cố gắng trỡnh bày những vấn đề cơ bản nhất của mạng GSM như nguyờn lý và cấu trỳc mạng, cỏc loại kờnh cũng như cỏch sử dụng chỳng trong mạng GSM, cỏc trường hợp thụng tin giữa MS và mạng như nhập/rời mạng, chuyển vựng, thực hiện cuộc gọi ... Đồng thời, đề tài đó đề cập tới cụng nghệ
GPRS như: Cấu trỳc mạng GPRS, cỏc đặc tớnh cơ bản của hệ thống GPRS và cỏc thủ
tục như cập nhật cell, thủ tục nhập mạng và rời mạng… Phần cuối cựng luận văn, em
đó trỡnh bày sự kết hợp kờnh trong hệ tớch hợp GSM/GPRS cũng như cỏc đỏnh giỏ chất lượng và dung lượng bỏo hiệu trong hệ tớch hợp này, đưa ra cỏc ưu điểm trong hệ tớch hợp và cấu trỳc cơ bản cũng như cỏc định hướng phỏt triển mạng di động Viettel.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1].“Ericsson GPRS Solutions – GPRS Backbone”, Ericsson Commercial in
Confidence, 2000.
[2].“General Packet Radio Service (GPRS) Technical Description”, Ericsson
Commercial in Confidence, 1/10/1999.
[3]. “R8 GSM – GPRS”, Dmitry Yelansky, Ericsson,GPRS_in-Depth.pdf, 01/2000.
[4]. “GPRS support nodes”, Lars Ekeroth and Per-Martin Hedstrým, Ericsson Review
No.3, 2000.
[5]. “GPRS - General packet radio service”, H„kan Granbohm and Joakim Wiklund, Ericsson Review No.2, 1999.
[6]. “Alcatel’s approach to GPRS”, Alcatel Position Paper.
[7]. “EvoliumTM Multi-BSS Fast Packet Server”, MFS_radioGPRS.pdf, Alcatel,
12/2001.
[8]. “The Alcatel UMTS Core Network”, GPRS_core_Network.pdf, Alcatel, 12/2001.
[9]. “BSS - SGSN interface, Network Service”, GSM 08.16 version 8.0.0, 1999.
[10]. “MS – SGSN, SNDCP”, GSM 04.65 version 8.0.0, 1999.
[11]. “GTP across the Gn and Gp Interface”, GSM 09.60 version 7.5.1, 1998.
[12]. “Service description - Stage 2”, 3GPP TS 03.60 version 7.6.0, 1998.
[13]. “Service description - Stage 1”, GSM 02.60 version 6.1.0”, 1997.
4/1998.
[15]. “GRPS and PDNs Interconnection Issues”, William Delylle, 8/1998.
[16]. “GPRS General Packet Radio Service”, A. Barredo, L. Kieffer, G. Tolleron,
02/02/2001.
[17]. “GPRS White Paper”, Cisco, 2000.
[18]. “Understanding GPRS : The GSM Packet Radio Service”, Brahim Ghribi, Luigi
Logrippo, School of Information Technology and Engineering, University of Ottawa, Ottawa ON Canada.
[19]. Wacker A., Laiho-Steffens J., Sipilăa K., Jăasberg M., ‘Static Simulator for Studying
[20]. WCDMA Radio Network Planning Issues’, IEEE 49th Vehicular Technology
Conference, Vol. 3, 1999, pp. 2436–2440.
[21]. Hytăonen T., Optimal Wrap-Around Network Simulation, Helsinki University of Technology Institute of Mathematics: Research Reports 2001, 2001.
[22]. Lugo A., Perez F., Valdez H., ‘Investigating the Boundary Effect of a Multimedia
[23]. TDMA Personal Mobile Communication Network Simulation’, IEEE 54th
Vehicular. Technology Conference, Vol. 4, 2001, pp. 2740–2744.
[24]. Stroustrup B., The C++ Programming Language, Special Edition, Addison- Wesley, Reading, MA, 2000.
[25]. Malkamăaki E., Ryck F., de Mourot C., Urie A., ‘A Method for Combining Radio
[26]. Link Simulations and System Simulations for a Slow Frequency Hopped Cellular System’, IEEE 44th Vehicular Technology Conference, Vol. 2, 1994, pp. 1145–1149.
[27]. Hăamăalăainen S., Slanina P., Hartman M., Lappetelăainen A., Holma H., Salonaho O., ‘A Novel Interface between Link and System Level Simulations’, Proc.
ACTS Mobile Telecommunications Summit, Aalborg, Denmark, October 1997, pp.
599–604.
[28]. Olofsson H., Almgren M., Johansson C., Hăoăok M., Kronestedt F., ‘Improved Interface between Link Level and System Level Simulations Applied to GSM’,
Proc.ICUPC 1997, 1997.
[29]. Wigard J., Nielsen T. T., Michaelsen P. H., Morgensen P., ‘BER and FER Prediction of Control and Traffic Channels for a GSM Type of Interface’, Proc. VTC ’98, 1998, pp. 1588–1592.
[30]. Universal Mobile Telecommunications System (UMTS): Selection Procedures for the Choice of Radio Transmission Technologies of the UMTS (UMTS 30.03 Version 3.2.0), ETSI Technical Report 101 112 (1998-04).