Ngày nay trong thời đại công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, thời kỳ nền
kinh tế hàng hóa mở cửa thì thông tin nhanh và chính xác là một trong những nhu
cầu cấp bách và cần thiết đối với mỗi con người. Do vậy nhu cầu sử dụng điện thoại
đã tăng lên rất nhanh. Đặc biệt là nhu cầu sử dụng điện thoại di động, là phương
tiện không thể thiếu trong thời đại kinh tế năng động. Để đảm bảo chất lượng các
dịch vụ và nhu cầu của xã hội thì các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không ngừng
nâng cấp mạng. Do đó để tiến tới công nghệ thông tin di động thứ ba (3G) thì các
nhà khai thác GSM ở Việt Nam cũng như trên thế giới đều mong muốn giữ lại
mạng lõi của mình trong khi tiến hành nâng cấp mạng, vẫn duy trì được các dịch vụ
đang cung cấp hiện thời. Vấn đề cân nhắc chính là các khía cạnh kinh tế và kỹ thuật
cho việc nâng cấp, điều đó buộc các nhà khai thác GSM phải suy tính và lựa chọn.
Chính vì vậy các nhà khai thác GSM đã lựa chọn tiến hành nâng cấp mạng theo con
đường GSM → GPRS → EDGE → WCDMA.
Thực tế các nhà khai thác GSM trên thế giới đã tiến hành nâng cấp thành công
theo con đường đó. Còn ở Việt Nam thì các mạng GSM đang chờ quyết định của
Chính Phủ cấp giấy phép nâng cấp lên mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G).
Dựa vào tình hình thực tế đó cho nên Em đã chọn đề tài tốt nghiệp là: “Các biện
pháp kỹ thuật hỗ trợ mạng GSM theo chuẩn 3G (GSM→WCDMA)”. Đề tài
gồm có 3 chương sau:
- Chương I. Tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM.
- Chương II. Hệ thống GPRS hỗ trợ mạng GSM.
- Chương III. Hệ thống EDGE hỗ trợ mạng GSM.
72 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2244 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Các biện pháp kỹ thuật hỗ trợ mạng GSM theo chuẩn 3G (GSM->WCDMA), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC.
Trang
LỜI MỞ ĐẦU. 3
Chương I. TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM. 4
1.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM. 4
1.1.1. Lịch sử phát triển mạng GSM. 4
1.1.2. Đặc điểm truyền sóng trong mạng GSM. 5
1.2. Cấu trúc mạng và chức năng của các thành phần chính trong mạng GSM.7
1.2.1. Sơ đồ cấu trúc cơ bản mạng GSM. 7
1.2.2. Chức năng của các thành phần chính trong mạng. 8
1.2.3. Mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCSN7). 10
1.3. Các kỹ thuật chính sử dụng trong mạng GSM. 15
1.3.1. Mã hóa tiếng nói . 15
1.3.2. Mã hóa kênh và ghép xen. 15
1.3.3. Điều chế. 17
1.3.4. San bằng. 18
1.3.5. Nhảy tần. 19
1.3.6. Điều khiển công suất. 19
1.4. Cấu trúc kênh và cấu trúc khung tin trong mạng GSM. 20
1.4.1. Cấu trúc kênh cơ bản. 20
1.4.2. Cấu trúc khung tin. 24
1.4.3. Cấu trúc cụm (Burst). 26
1.5. Hoạt động của mạng GSM trong quá trình thiết lập một cuộc gọi. 26
1.5.1. Trạm di động MS thực hiện một cuộc gọi. 26
1.5.2. Trạm di động MS nhận một cuộc gọi. 28
1.6. Xu hướng phát triển của mạng GSM. 29
Chương II. HỆ THỐNG GPRS HỖ TRỢ MẠNG GSM. 31
2.1. Giới thiệu chung về mạng GPRS. 31
2.2. Cấu trúc mạng và chức năng của các thành phần chính trong
hệ thống GPRS. 32
2.2.1. Cấu trúc mạng GPRS. 32
2.2.2. Chức năng của các phần tử chính trong mạng GPRS. 33
2.2.3. Mặt phẳng truyền dẫn và mặt phẳng báo hiệu trong mạng GPRS. 37
2.3. Cấu trúc kênh logic trong mạng GPRS. 42
1
2.3.1. Kênh điều khiển phát quảng bá kiểu gói PBCCH. 43
2.3.2. Các kênh điều khiển chung kiểu gói PCCCHs. 43
2.3.3. Các kênh điều khiển riêng biệt kiểu gói PDCCHs. 44
2.3.4. Kênh lưu lượng dữ liệu gói PDTCH. 44
2.4. Các kỹ thuật chính sử dụng trong mạng GPRS hỗ trợ mạng GSM. 44
3.4.1. Kỹ thuật mã hóa dữ liệu (CS1→CS4). 45
3.4.2. Kỹ thuật chuyển mạch gói. 47
3.4.3. Kỹ thuật xe đường truyền. 48
2.5. Giải pháp thiết bị mạng lõi GPRS của hai nhà cung cấp lớn trên thế giới. 50
2.5.1. Thiết bị mạng lõi GPRS của Ericsson. 51
2.5.2. Thiết bị mạng lõi GPRS của Alcatel. 52
2.6. Xu hướng phát triển của mạng GPRS. 52
Chương III. HỆ THỐNG EDGE HỖ TRỢ MẠNG GSM. 54
3.1. Giới thiệu chung về mạng EDGE. 54
3.2. Cấu trúc mạng và chức năng của các thành phần chính
trong mạng EDGE. 55
3.3. Các kỹ thuật chính sử dụng trong mạng EDGE hỗ trợ mạng GSM. 56
3.3.1. Điều chế 8-PSK. 56
3.3.2. Các phương pháp mã hóa và điều chế. 59
3.4. Một số giải pháp kỹ thuật cho mạng EDGE của Nokia. 60
3.4.1. Vùng phủ sóng cho 8-PSK 61
3.4.2. Hỗ trợ phương thức truyền lặp tiên tiến IR cho đường lên/xuống. 62
3.4.3. Abis động. 63
3.5. Xu hướng phát triển mạng EDGE. 64
KẾT LUẬN. 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 67
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT. 68
2
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay trong thời đại công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, thời kỳ nền
kinh tế hàng hóa mở cửa thì thông tin nhanh và chính xác là một trong những nhu
cầu cấp bách và cần thiết đối với mỗi con người. Do vậy nhu cầu sử dụng điện thoại
đã tăng lên rất nhanh. Đặc biệt là nhu cầu sử dụng điện thoại di động, là phương
tiện không thể thiếu trong thời đại kinh tế năng động. Để đảm bảo chất lượng các
dịch vụ và nhu cầu của xã hội thì các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông không ngừng
nâng cấp mạng. Do đó để tiến tới công nghệ thông tin di động thứ ba (3G) thì các
nhà khai thác GSM ở Việt Nam cũng như trên thế giới đều mong muốn giữ lại
mạng lõi của mình trong khi tiến hành nâng cấp mạng, vẫn duy trì được các dịch vụ
đang cung cấp hiện thời. Vấn đề cân nhắc chính là các khía cạnh kinh tế và kỹ thuật
cho việc nâng cấp, điều đó buộc các nhà khai thác GSM phải suy tính và lựa chọn.
Chính vì vậy các nhà khai thác GSM đã lựa chọn tiến hành nâng cấp mạng theo con
đường GSM → GPRS → EDGE → WCDMA.
Thực tế các nhà khai thác GSM trên thế giới đã tiến hành nâng cấp thành công
theo con đường đó. Còn ở Việt Nam thì các mạng GSM đang chờ quyết định của
Chính Phủ cấp giấy phép nâng cấp lên mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G).
Dựa vào tình hình thực tế đó cho nên Em đã chọn đề tài tốt nghiệp là: “Các biện
pháp kỹ thuật hỗ trợ mạng GSM theo chuẩn 3G (GSM→WCDMA)”. Đề tài
gồm có 3 chương sau:
- Chương I. Tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM.
- Chương II. Hệ thống GPRS hỗ trợ mạng GSM.
- Chương III. Hệ thống EDGE hỗ trợ mạng GSM.
Sau một thời gian nung nấu và nghiên cứu luận văn Em đã chọn được đề tài và
đã hoàn thành. Do nhiều yếu tố khó khăn hợp thành lên đề tài không khỏi không
tránh được những thiếu sót, Em rất mong được sự đóng góp của các thầy và các bạn
để Em rút ra được bài học, bổ sung vào kinh nghiệm trong công việc cũng như
trong cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy Giáo Th.S Bùi Đình Thịnh đã nhiệt tình
hướng dẫn Em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp, các Thầy Cô trong bộ
môn, Anh Th.S Nguyễn Như Thông, các Anh Chị trong Công Ty Viettel Telecom
và các bạn trong lớp đã giúp đỡ Em hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn!
3
Chương I.
TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM.
1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG GSM.
1.1.1. Lịch sử phát triển mạng GSM.
Vào cuối thế kỷ 19, các thí nghiệm của nhà bác học người ITALYA Marconi
Guglielmo (1874-1937, đạt giải Nobel Vật Lý năm 1909) đã cho ta thấy thông tin
vô tuyến có thể thực hiện liên lạc được giữa các máy thu phát di động ở xa nhau.
Loại mã sử dụng thời đó là mã Morse và đến năm 1928 hệ thống vô tuyến truyền
thanh được thiết lập lần đầu tiên cho cảnh sát.
Đến năm 1933 sở cảnh sát Bayone New Jersy thiết lập được một hệ thống
điện thoại di động tương đối hoàn chỉnh đầu tiên trên thế giới. Các thiết bị thời đó
sử dụng rất cồng kềnh, nặng, đầy tạp âm và rất tốn nguồn do sử dụng đèn điện tử,
chất lượng mạng di động kém. Tần số sóng vô tuyến sử dụng trong dải thấp của
băng VHF lên chỉ có thể liên lạc được trong khoảng cách vài chục dặm. Tuy vậy
thời đó quân đội đã ứng dụng nó một cách rất hiệu quả trong quá trình triển khai và
chiến đấu và trong đời sống như: Cảnh sát, cứu thương, cứu hỏa, hàng hải, hàng
không...
Đến năm 1947 Bell Laboratories đã có thai nghén về
Đ
ý đồ một mạng di động
tế bào. Nhưng công nghệ điện tử thời đó chưa phát triển lắm lên mãi đến năm 1981
thì hệ thống vô tuyến di động tế bào đầu tiên ở Châu Âu được lắp đặt đầu tiên ở khu
vực bán đảo Scan-đi-na-vơ, thoạt đầu chỉ dùng cho vài chục ngàn thuê bao. Hệ
thống này ra đời nhờ sự phát triển của các mạch tổ hợp và tích hợp như: Các bộ vi
xử lý, các mạch tổng hợp tần số, các chuyển mạch nhanh dung lượng lớn và thường
được gọi là mạng vô tuyến di động mặt đất công cộng PLMRN (Public Land
Mobile Radio Network), làm việc ở dải tần UHF.
Do đó năm 1982 tại Hội Nghị Bưu Chính Viễn Thông Châu Âu CEPT
(Conference of Post ang Telecommunications) đã thành lập được nhóm chuyên môn
về thông tin di động GSM (Groupe Speciale Mobile). Nhóm này có nhiệm vụ xác
định một hệ thống thông tin di động công cộng tiêu chuẩn cho toàn Châu Âu hoạt
động trên băng tần 900MHz. Nhóm đã quyết định xây dựng hệ thống toàn cầu cho
thông tin di động GSM (Global System for Mobile Communications - hệ thống toàn
cầu cho thông tin di động). Các thí nghiệm và các mô phỏng đã được tiến hành ở
4
nhiều nước Châu Âu trên nhiều hệ thống với nhiều nguyên tắc và các chuẩn khác
nhau.
Tới năm 1986 thì có 9 đề nghị về chuẩn cho một hệ thống GSM toàn Châu
Âu và đã được thử nghiệm tại hội nghị diễn ra ở Pari. Hội nghị được tiến hành bỏ
phiếu với 15 nước Châu Âu để chọn ra cấu hình chuẩn của hệ thống GSM căn cứ
theo các yêu cầu sau: Hiệu quả phổ, chất lượng âm thanh, giá thành máy di động,
giá trạm cố định, tính tiện lợi, khả năng phục vụ với các dịch vụ mới và khả năng
cùng hoạt động với các mạng hiện hành.
Cho đến năm 1992 thì toàn Châu Âu đã có 6 mạng tế bào khác nhau tại 16
nước phục vụ cho 1,2 triệu thuê bao. Lúc đó thì các thuê bao di động của các mạng
không tương thích nhau, dẫn đến giá thành thiết bị và giá sử dụng dịch vụ rất cao
dẫn đến số lượng thuê bao rất ít.
Hệ thống GSM cho phép các trạm di động (MS) trong mạng không những
liên lạc được với nhau mà còn liên lạc được với bất kỳ thuê bao nào nối tới các
mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN (Public Switched Telephone
Network), các mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN (Intergrated Services Digital
Network)... Các dịch vụ chủ yếu khi mạng GSM ra đời là: Truyền thoại, truyền số
liệu, truyền fax, truyền các bản tin ngắn SMS….
1.1.2. Đặc điểm truyền sóng trong mạng GSM.
Đặc tính truyền sóng trong thông tin vô tuyến di động là tín hiệu thu được ở
máy thu bị thay đổi so với tín hiệu đã phát ở máy phát về tần số, biên độ, pha và
thời gian giữ chậm. Các thay đổi này có tính chất rất phức tạp và sự tác động của
chúng ảnh hưởng tới chất lượng liên lạc hay truyền dữ liệu. Nó phụ thuộc vào hàng
loạt các yếu tố như: Địa hình, khoảng cách liên lạc, dải tần, khí quyển, mật độ thuê
bao…Tuy vậy ta có thể cơ bản chia ảnh hưởng của chúng thành: Ảnh hưởng của
hiệu ứng Dopler, tổn hao đường truyền, hiệu ứng pha-đinh và hiện tượng trải trễ.
Tổn hao đường truyền: Là lượng suy giảm của mức điện thu so với mức điện
đã phát đi. Mức điện trung bình của tín hiệu thu giảm dần theo khoảng cách, do
công suất của tín hiệu trên một diện tích của mặt cầu sóng tới giảm dần theo khoảng
cách giữa anten phát và anten thu, hấp thụ của môi trường truyền sóng…Tổn hao
đường truyền phụ thuộc vào: Tần số bức xạ, địa hình, mật độ thuê bao, mức độ di
động của chướng ngại vật, loại anten được sử dụng…Trong mạng tế bào thì tổn hao
này tăng tỷ lệ với lũy thừa của khoảng cách, tuân theo luật mũ 4.
5
Tổn hao đường truyền hạn chế kích thước của tế bào và cự ly thông tin, do
đó ta có thể lợi dụng nó để phân chia hiệu quả các tế bào, cho phép tái sử dụng tần
số một cách hiện hữu, làm tăng hiệu quả sử dụng tần số.
Ảnh hưởng của hiệu ứng Dopler: Là sự thay đổi của tần số tín hiệu thu so
với tần số tín hiệu được phát gây bởi chuyển động tương đối giữa máy thu và phát
trong quá trình truyền sóng. Giả sử tần số thu được tại máy thu là:
f = fc + fm*cosαi
→ f = fc*(1+(v/c) * cosαi) (1.1)
Trong đó:
f là tần số tín hiệu thu được ở đầu vào máy thu.
fc là tần số sóng mang phát không bị điều chế.
fm là lượng dịch tần Dopler.
αi góc của tia sóng tới thứ i so với hướng chuyển động của máy thu.
c là vận tốc ánh sáng mà fm= v *fc/c.
Khi máy thu đứng yên so với máy phát (v = 0) hoặc máy thu chuyển động
vuông góc với góc tới của tín hiệu phát (αi = 900) thì tần số của tín hiệu thu mới
không bị thay đổi. Ngược lại thì bị thay đổi và hiệu ứng xảy ra mạnh nhất khi máy
thu chuyển động theo phương của tia sóng tới (αi = 00; 1800) như: Anten phát bố trí
dọc theo quốc lộ còn máy thu đặt trên xe chuyển động trên xa lộ đó…
Hiện tượng pha-đinh: Ở một khoảng cách ngắn nào đó thì mức tín hiệu thu
trung bình không đổi, khi mức điện tức thời của tín hiệu thu tại anten có thể thay
đổi nhanh hoặc chậm (pha-đinh nhanh hoặc pha-đinh chậm), nhưng khi khoảng
cách giữa MS và BTS tăng thì mức điện thu trung bình giảm.
Nguyên nhân gây ra pha đinh là: Sự truyền lan theo nhiều tia của sóng vô
tuyến trong môi trường di động như: Nhiễu xạ, tán xạ và phản xạ từ các chướng
ngại vật hay người ta còn gọi là pha đinh đa đường. Pha đinh gọi là phẳng nếu mức
tín hiệu thu trung bình xảy ra như nhau với mọi tần số làm việc của kênh trong suốt
dải tần. Pha đinh tần số là pha đinh xảy ra đối với tất cả các tần số trong suốt dải
tần. Khi pha-đinh rất sâu xảy ra thì tín hiệu thu được có thể giảm tới không, tỷ số tín
hiệu/tạp âm nhỏ hơn không (S/N<0) thì đầu ra của máy thu hoàn toàn phụ thuộc vào
nhiễu của kênh.
Hiện tượng trải trễ: Đối với thông tin di động số thì việc truyền dẫn tín hiệu
theo nhiều tia sóng trong môi trường di động dẫn đến sự trải trễ và độ trải trễ có thể
xem như độ dài của xung khi xung cực hẹp được phát đi.
6
Hiện tượng trải trễ làm hạn chế tốc độ truyền tin và khi lưu lượng trải trễ
càng lớn thì tốc độ truyền tin càng nhỏ. Đối với hệ thống thông tin di động trong
nhà thì tốc độ tối đa có thể đạt được khoảng 2 Mb/s mà không cần bộ san bằng
kênh. Còn đối với thông tin di động tế bào lớn muốn truyền tin với tốc độ cao thì
nhất thiết phải có bộ san bằng kênh hoặc là chia nhỏ kích thước của tế bào (thực
chất của bộ san bằng kênh là mạch lọc). Do đó kích thước của tế bào có ảnh hưởng
rất lớn đến đặc điểm truyền sóng trong thông tin di động.
1.2. CẤU TRÚC MẠNG VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN
CHÍNH TRONG MẠNG GSM.
1.2.1. Sơ đồ cấu trúc cơ bản mạng GSM.
MT TE
MS
MS
TEMT
BTS
BTS
BTS
BSC TRAU
BSS
BSS
TRAUBSC
BTS
BTS
BTS
MT TE
MS
MS
TEMT
NSS
OMC/
ADC/NMC
MSC/VLR
HLR/
AuC/EIR
GMSC
ISDN
PSTN
PSPDN
CSPDN
PLMN
Um Air
Interface
A-bis
Interface
A Interface
Hình 1.1. Cấu trúc mạng GSM.
Chú thích:
Chữ
viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
PLMN Groupe Speciale Mobile Nhóm chuyên môn di động
GSM
Global System for Mobile
Communication
Hệ thống toàn cầu cho thông tin di
động GSM
MT Mobile Terminal Đầu cuối di động
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
MS Mobile Station Trạm di động
Um Um Air Interfacee Giao diện vô tuyến giữa MS và BTS
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc
7
BSC Base Station Controller Trạm điều khiển gốc
MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động
VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú
HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú
EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị
AuC Authentication Centre Trung tâm nhận thực thuê bao
GMSC Gateway Mobile Switching Centre Cổng trung tâm chuyển mạch di động
NMC Network Management Centre Trung tâm quản lý mạng
OMC Operations and Maintenance Centre Trung tâm khai thác và bảo dưỡng
ADC Administration Centre Trung tâm quản trị điều phối
A-bis A-bis Interface Giao diện A-bis giữa BTS và BSC
A A Interface Giao diện A giữa BSS và MSC
ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số liên kết đa dịch vụ
PSTN Public Switched Telephone Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công
cộng
CSPDN
Circuit Switched Packet Data
Network Mạng dữ liệu gói chuyển mạch kênh
PSPDN
Packet Switched Packet Data
Network Mạng dữ liệu gói chuyển mạch gói
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng
TRAU Transcoder Rate Adapter Unit Khối thích ứng tốc độ chuyển đổi mã
1.2.2. Chức năng của các thành phần chính trong mạng GSM.
Trạm di động MS: Là một thuê bao dùng để truy nhập các dịch vụ của hệ
thống. MS gồm có một đầu cuối di động MT và một thiết bị đầu cuối TE. Trong đầu
cuối di động có một Modul thông minh dùng để xác nhận thuê bao SIM (Subscriber
Identity Module) mà thiếu SIM thì thiết bị di động không thể truy nhập mạng GSM
được ngoại trừ các số khẩn cấp như: Cảnh sát, cứu thương… Thực tế MS có rất
nhiều hình dáng, kích thước và chức năng khác nhau, điều này tuỳ thuộc vào các
nhà sản xuất hay các dịch vụ của mạng GSM. MS có 2 chức năng chính là: Chức
năng truyền dữ liệu và chức năng liên quan đến truyền dẫn ở giao diện vô tuyến.
Trạm thu phát gốc BTS: Thực hiện các chức năng thu phát vô tuyến trực tiếp
đến các thuê bao di động MS trong tế bào BTS đó quản lý thông qua giao diện vô
tuyến Um như: Phát quảng bá các thông tin của hệ thống, thực hiện thu phát một
cuộc gọi…BTS được kết nối với BSC thông qua giao diện A-bis (sử dụng đường
truyền vi ba hoặc cáp quang với tốc độ truyền dẫn trên dưới 100 Mb/s). Ngoài ra
BTS còn có chức năng mã hoá và giải mã tiếng nói (kênh), sửa lỗi, điều khiển công
suất phát…
Trạm điển khiển gốc BSC : Thực hiện các chức năng chuyển mạch và điều
khiển các kênh vô tuyến của hệ thống BSS, BSC thực hiện việc quản lý các kênh vô
8
tuyến và truyền các bản tin đến và đi từ thuê bao di động MS. BSC ấn định kênh vô
tuyến trong toàn bộ thời gian thiết lập cuộc gọi và giải phóng liên kết khi kết thúc
cuộc gọi. Ngoài ra BSC còn có nhiệm vụ quản lý các trạm BTS thuộc phạm vi của
mình…
Trung tâm chuyển mạch di động MSC: Lập tuyến gọi và điều khiển cuộc gọi;
các thủ tục cần thiết để làm việc với các mạng khác như: Mạng điện thoại chuyển
mạch công cộng PSTN, mạng số liên kết đa dịch vụ ISDN, mạng chuyển mạch số
công cộng theo mạch CSPSN, mạng dữ liệu gói chuyển mạch theo gói PSPDN... ;
các thủ tục cần thiết để tiến hành chuyển điều khiển (HO); các thủ tục liên quan tới
quản lý quá trình di động của các trạm di động như: Nhắn tin để thiết lập cuộc gọi,
báo mới vị trí trong quá trình lưu động và nhận thực nhằm chống các cuộc truy
nhập trái phép.
Bộ ghi định vị thường trú HLR: Là một đơn vị cơ sở dữ liệu dùng để quản lý
các thuê bao di động. HLR chứa một phần thông tin được VLR chuyển tới báo mới
thường xuyên vị trí hiện thời của MS đang nằm trong MSC nào. Ngoài ra nó còn
chứa các thông tin về thuê bao như: Các dịch vụ phụ mà MS có quyền sử dụng
trong mạng hay các thông số nhận thực liên quan tới quá trình nhận thực thuê bao
(số nhận diện thuê bao di động quốc tế).
Trung tâm nhận thực thuê bao AuC: Là một đơn vị cơ sở dữ liệu trong mạng,
cung cấp các tham số mã mật và nhận thực cần thiết để đảm bảo tính riêng tư (mật)
của từng cuộc gọi, nhận thực quyền truy nhập của thuê bao đang tiến hành truy
nhập mạng và AuC được đặt trong khối HLR.
Bộ ghi số nhận diện thiết bị EIR: Cũng là một cơ sở dữ liệu của mạng, chứa
các thông tin về thiết bị như con số nhận diện phần cứng của thiết bị di động. Nó
cho phép MSC nhận diện được các MS bị hỏng, bị lấy cắp hay đang gọi trộm và
được đặt trong khối HLR.
Bộ ghi định vị tạm trú VLR: Là một khối chức năng theo dõi mọi MS hiện có
trong vùng MSC của nó, kể cả các MS đang hoạt động ngoài vùng phủ sóng HLR
và nó được bố trí trong cùng một thiết bị với MSC.
OMC, NMC và ADC: Là các bộ phận chức năng mà thông qua chúng có thể
giám sát quá trình hoạt động của các trạm, điều khiển các yêu cầu cần thiết, quản lý
và bảo trì toàn bộ hệ thống.
Ngoài ra còn có khối thích ứng tốc độ chuyển đổi mã TRAU: TRAU có
nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu thoại của mạng GSM thành dạng mã dùng trong điện
thoại cố định. TRAU có thể được bố trí trong BSC hoặc trong MSC.
9
Để truyền các gói tin đến và đi nhanh chóng, chính xác tới địa điểm thu thì
trong mạng GSM sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCSN7) và cải tiến của
nó. Đây là một vấn đề không kém phần quan trọng làm tăng tốc độ truyền dẫn sử
dụng trong mạng GSM. Ta sẽ đi sâu về mạng báo hiệu CCSN7 ở phần dưới đây.
1.2.3. Mạng báo hiệu kênh chung số 7 CCSN7 (Common Channel
Signalling Number Seven).
Báo hiệu kênh chung số 7.
Trong hệ thống thông tin di động thì đường báo hiệu CCSN7 tách riêng so
với đường tiếng. Trong mạng CCSN7 thì không nhất thiết phải có phải có một kênh
báo hiệu trên mọi đường nối. Có nghĩa là các bản tin báo hiệu có thể có các đường
truyền khác nhau so với đường tiếng để đến được điểm thu. Điều này giúp cho hệ
thống tránh được sự cố và tắc nghẽn. Để tránh nhầm lẫn với các bản tin khác thì
người ta gán nhãn cho các bản tin báo hiệu. Kênh báo hiệu có thể chiếm một khe
thời gian bất kỳ trên đường truyền dẫn 2 Mb/s (trừ khe TS0) và được sử dụng để
truyền tất cả các báo hiệu của các kênh thoại ở đường nối tương ứng. Nếu bản tin
báo hiệu và kênh thoại được phát đi ở cùng một đường truyền PCM thì được gọi là
báo hiệu liên kết, còn ngược lại là tự liên kết.
Mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCSN7).
Trong mạng GSM sử dụng mạng báo hiệu CCSN7 và cải tiến của nó. Sự cải
tiến đó là CCSN7 được thiết kế để có thể sắp đặt trên mô hình 7 lớp của OSI. Sự
tương ứng giữa CCSN7 và mô hình OSI được cho bởi hình sau:
AA-bisRadio
Lí p 7
Lí p 4-6
Lí p 3
Lí p 2
Lí p 1
OSI
MSC/VLR
HLR/GMSC...MSCBSCBTSMS
Lí p 3
Lí p 2
RR
MM
CM
LAPDm
B¸o hiÖu
lí p 1
RR
LAPD
B¸o hiÖu
lí p 1
B¸o hiÖu
lí p 1
LAPDm
BTSM
RR
BTSM
LAPD
BSSAP
SCCP
MTP lí p 3
MTP lí p 2
MTP lí p 1 MTP lí p 1MTP lí p 1
MTP lí p 2
MTP lí p 3
SCCP
BSSAP
MM
CM
MTP lí p 2
MTP lí p 3
SCCP