2.7. Khái niệm về mạng tế bào
2.7.2. Khái niệm Cluster
Hình 2.27. Mơ hình Cluster
Các Cell phân thành các nhóm được gọi là các Cluster. Thơng thường mỗi Cluster dẽ có 1, 3, 4, 7, 9…Cell. Vùng bao phủ của một Cluster được gọi là FootPrint. Các Cluster sẽ được lập lại trong mạng. Trong Cluster, các tần số sẽ được tái sử dụng. Việc tái sử dụng tần số sẽ nâng cao dung lượng hệ thống, tránh tắc nghẽn thông tin, đồng thời tiết kiệm và sử dụng hiệu quả tài nguyên của hệ thống. Tổng số các tần số có trong Cluster bằng tổng các tần số có trong tồn hệ thống. Tổng số Cell có trong Cluster được gọi là kích thước của Cluster(ký hiệu là n).
Các cluster khác nhau được đặt tại các vị trí khác nhau trên tồn miền phủ sóng. Để thuận tiện cho việc quy hoạch, quản lý và phát triển mạng, cell sẽ có hình lục giác. Về cơ bản có 2 cách đặt tram BTS. Thứ nhất là tại tâm của Cell (anten vơ hướng). Cách thứ 2 đó là đặt trạm BTS tại góc của 3 Cell kề nhau(Anten có hướng).
Vì các Cell là hình lục giác nên để các Cluster nằm sát nhau thì:
Dải tần số dùng trong một Cell bằng 1/n tổng tần số sử dụng trong tồn hệ thống. Nếu n nhỏ, kích thước các Cell không thay đổi thì số Cluster sẽ tăng lên dẫn đến dung lượng hệ thống tăng lên và nhiễu đồng kênh cũng sẽ tăng lên. Ngược lại, nếu n lớn số lượng Cluster sẽ ít do đó nhiễu đồng kênh sẽ giảm. Do đó cần thiết kế sao cho n đủ nhỏ
để đảm bảo dung lượng hệ thống cũng như chất lượng thơng tin.
Hình 2.28. Cluster với 1 Cell
Hình 2.29. Cluster với 3 Cell
Tách Cell
Khi số người dùng trong một cell tăng lên vượt quá dung lượng thiết kế ban đầu cho phép, hệ thống mạng sẽ khơng cịn khả năng đáp ứng các dịch vụ. Do đó chúng ta sử dụng phương pháp tách Cell. Phương pháp tách cell được áp dụng cho khu vực có mật độ thuê bao cao (trong nội thành…). Phương pháp tách cell sẽ làm tăng dung lượng hệ thống. Nhưng sẽ làm tăng số lượng BTS cần sử dụng, do đó chi phí sẽ tăng cao.
Hình 2.31. Tách Cell
2.7.3. Cấu trúc hệ thống thông tin vô tuyến tế bào
Với mỗi trạm gốc
Phủ sóng một phần của mạng bằng một trạm vơ tuyến gốc.
Được cấp phát một hoặc nhiều sóng mang.
Kết nối Duplex giữa thuê bao MS với trạm gốc.
Một MSC có thể quản lý nhiều trạm gốc.
Hình 2.32. Cấu trúc hệ thống thơng tin vơ tuyến tế bào
Mơ hình kiến trúc mạng tế bào.
Hình 2.33. Kiến trúc mạng tế bào
MSC-Mobile Switching center: Là trung tâm chuyển mạch di động, MSC thực hiện nhiệm vụ điều phối thiết lập cuộc gọi đến người sử dụng mạng GSM với nhau và với các mạng khác. MSC thực hiện giao tiếp với hệ thống con BSS và giao tiếp với các mạng ngoài. MSC thực hiện giao tiếp với mạng ngoài gọi là MSC cổng (GMSC). Để kết nối một MSC với một mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng này gọi là các chức năng tương tác IWF (Internetworking Funtions).
Bộ ghi định vị thường trú HLR (Home location register): HLR là cơ sở sữ liệu quan
trọng nhất. Bộ ghi vị trí thường trú (các thuê bao riêng của mạng) có nhiệm vụ lưu trữ thông tin về mỗi cá nhân phải thanh toán cước dịch vụ cho nhà khai thác GPRS của chính mạng này. Đặc biệt là HLR lưu trữ thông tin về các dịch vụ phụ, về các tham số chứng thực và về địa chỉ IP v.v... Các thông tin này được trao đổi giữa HLR và SGSN. v
VLR (Visitor Location Register) : Bộ ghi vị trí tạm trú (các thuê bao chuyển vùng) có
nhiệm vụ lưu trữ thơng tin về mỗi trạm di động mà vào thời điểm cho trước đang nằm trong vùng phủ sóng của SGSN. Trong VLR có lưu trữ các thông tin về các thuê bao tương tự như trong HLR nhưng chỉ tới khi thuê bao rời khỏi vùng lãnh thổ mà bộ ghi tạm trú này phục vụ.
EIR (Equipment Identity Register): Bộ ghi danh tính thiết bị (ghi các dữ liệu để nhận
dạng thiết bị) có nhiệm vụ lưu giữ các thơng tin cho phép khố các cuộc gọi từ các thiết bị gian lận, trộm cắp hoặc bất hợp pháp.