TIỂU LUẬN TỔNG QUAN VIỂN THÔNG

Chia sẻ: Le Vankiem | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:23

2
356
lượt xem
239
download

TIỂU LUẬN TỔNG QUAN VIỂN THÔNG

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TÓM TẮT NỘI DUNG: - Qúa trình phát triẻn thông tin di động - Các phương thức truy nhập trong thông tin di động - Các thành phân trong hệ thống thông tin di động - Dãi tân GSM 900 - Các đặc tính cơ bản của một hệ thống thông tin di động - Hoạt đông trong một mang thông tin di động

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: TIỂU LUẬN TỔNG QUAN VIỂN THÔNG

  1. CHUYÊN ĐỀ SỐ 1 Lớp : D07DTA1 NGƯỜI THỰC HIỆN: 1/ LÊ ĐỨC THUẬN 2/ LÊ VĂN KIỂM TIỂU LUẬN TỔNG QUAN VIỂN THÔNG I. TÓM TẮT NỘI DUNG - Qúa trình phát triẻn thông tin di động - Các phương thức truy nhập trong thông tin di động - Các thành phân trong hệ thống thông tin di động - Dãi tân GSM 900 - Các đặc tính cơ bản của một hệ thống thông tin di động - Hoạt đông trong một mang thông tin di động II. NỘI DUNG CHÍNH 1 Lịch sử phát triển viễn thông - 1964: Khai thác các hệ thống chuyển mạch - 1970-1975: CCITT phát triển các tiêu chuẩn về PCM
  2. - 1975-1985: Hệ thống quang dung lượng lớn, chuyển mạch tích hợp cao, các bộ vi xử lý tín hiệu số; Mạng di động tổ ong hiện đại được đưa vào khai thác (NMT, AMPS); Mô hình tham chiếu OSI (tổ chức ISO) - 1985- 1990: LAN, ISDN được chuẩn hoá, các DV truyền SL phổ biến, truyền dẫn quang thay cáp đồng trên các đường truyền dẫn băng rộng cự ly xa, phát triển SONET, chuẩn hoá và khai thác GSM, SDH - 1990-1997: GSM tế bào số, truyền hình vệ tinh phổ biến rộng rãi trên thế giới; Internet mở rộng nhanh chóng nhờ WWW - 1997-2000: Viễn thông mang tính cộng đồng, phát triển rộng rãi GSM, CDMA; Internet phát triển; WAN băng rộng nhờ ATM, LAN Gb - 2001: HDTV, di động 3G, các mạng băng rộng, các hệ thống truy nhập đưa các dịch vụ đa phương tiện tới mọi người 2 Các phương thức truy nhập thông tin di động FDMA :Truy nhập phân kenh theo tần số - FDMA (Frequency Division Multiple Access) đây là công nghệ dựa trên kỹ thuật đa truy cập phân chia theo tần số. Theo kỹ thuật này để liên lạc đuợc với nhau thông qua trạm anten thì mỗi thiết bị đầu cuối (điện thoại di động) đuợc cấp phát hai kênh liên lạc trong suốt thời gian thông tuyến. Hạn chế của kỹ thuật này là sẽ xảy ra nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận là đáng kể. Anten phải có bộ thu phát riêng làm việc với thiết bị đầu cuối trong hệ thống tế bào. TDMA:Truy nhập phân kênh theo thời gian - TDMA (Time Division Multiple Access) đây là công nghệ dựa trên kỹ thuật đa trưy cập phân chia theo thời gian. Phổ tần số quy định cho liên lạc di động đuợc chia thành các dải tần số liên lạc, mỗi dải liên lạc này đuợc dùng chung cho N kênh liên lạc, mỗi kênh liên lạc là một khe thời gian trong chu kỳ một khung. Đặc điểm là tín hiệu thuê bao được truyền dẫn số. Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau. Giảm nhiễu giao thoa. Giảm số trạm thu phát (BTS). Công nghệ này cho phép tăng dung lượng kết nối đồng thời tại các trạm BTS đảm bảo tiết kiệm vốn đầu tư cho nhà cung cấp dịch vụ mạng thông tin di động so với công nghệ FDMA trước đây. Hệ thống TDMA điển hình là GSM (Global system for Mobile Communication) hay còn gọi là hệ thống dùng kỹ thuật số. Công nghệ này được các nhà khai thác mạng điện thọai di động Mobi, Vina và Vietel đang sử dụng
  3. CDMA: Truy nhập phân kênh theo mã - CDMA (Code Division Multiple Access) đây là công nghệ dựa trên kỹ thuật đa phân chia truy cập theo mã. Đặc điểm là dải tần số tín hiệu rộng hàng Mhz. Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ và chống pha đỉnh hiệu quả hơn FDMA và TDMA. Việc thuê bao trong cell dùng chung tần số khiến cho thiết bị truyền vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn là vấn đề, chuyển giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng trong cell rất linh hoạt. 3/ Các thành phân trong hệ thống thông tin di động - MSC : tổng đài trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (MSC) điều khiển một số BSC. MSC điều khiển các cuộc gọi đến và từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng Các chức năng chính của MSC -Xử lý cuộc gọi (call procesing). - Điều khiển chuyển giao (Handover control). -Quản lý di động (mobility management). - Xử lý tính cước (billing). - Tương tác mạng (interworking function) - BSC : Base Station Control - Đài điều khiển trạm gốc BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và chuyển giao. Một phía BSC được nối với BTS, còn phía kia nối với MSC của phân hệ chuyển mạch SS. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa BTS và BSC là giao diện A.bis. Các chức năng chính của BSC: - Quản lý mạng vô tuyến: Việc quản lý vô tuyến chính là quản lý các cell và các kênh logic của chúng. Các số liệu quản lý đều được đưa về BSC để đo đạc và xử lý, chẳng hạn như lưu lượng thông tin ở một cell, môi trường vô tuyến, số lượng cuộc gọi bị mất, các lần chuyển giao thành công và thất bại... - Quản lý trạm vô tuyến gốc BTS: Trước khi đưa vào khai thác, BSC lập cấu hình của BTS ( số máy thu/phát TRX, tần số cho mỗi trạm... ). Nhờ đó
  4. mà BSC có sẵn một tập các kênh vô tuyến dành cho điều khiển và nối thông cuộc gọi. - Điều khiển nối thông các cuộc gọi: BSC chịu trách nhiệm thiết lập và giải phóng các đấu nối tới máy di động MS. Trong quá trình gọi, sự đấu nối được BSC giám sát. Cường độ tín hiệu, chất lượng cuộc đấu nối được ở máy di động và TRX gửi đến BSC. Dựa vào đó mà BSC sẽ quyết định công suất phát tốt nhất của MS và TRX để giảm nhiễu và tăng chất lượng cuộc đấu nối. BSC cũng điều khiển quá trình chuyển giao nhờ các kết quả đo kể trên để quyết định chuyển giao MS sang cell khác, nhằm đạt được chất lượng cuộc gọi tốt hơn. Trong trường hợp chuyển giao sang cell của một BSC khác thì nó phải nhờ sự trợ giúp của MSC. Bên cạnh đó, BSC cũng có thể điều khiển chuyển giao giữa các kênh trong một cell hoặc từ cell này sang kênh của cell khác trong trường hợp cell này bị nghẽn nhiều. -. Quản lý mạng truyền dẫn: BSC có chức năng quản lý cấu hình các đường truyền dẫn tới MSC và BTS để đảm bảo chất lượng thông tin. Trong trường hợp có sự cố một tuyến nào đó, nó sẽ tự động điều khiển tới một tuyến dự phòng - BTS: trạm thu phát sống vô tuyến là một phần của thiết bị tạo điều kiện không dây giao tiếp giữa thiết bị người dùng và một mạng lưới. những người sử dụng là các thiết bị như điện thoại di động (ĐTDĐ), máy tính với internet không dây kết nối. Mặc dù các trạm BTS giới hạn có thể được áp dụng đối với bất kỳ các thông tin liên lạc không dây tiêu chuẩn, nó thường và thường liên kết với các công nghệ truyền thông di động như GSM và CDMA . Về vấn đề này, một BTS là một phần của hệ thống con trạm gốc (BSS) phát triển cho hệ thống quản lý. - HLR và VLR HLR chứa các thông tin: vị trí của thuê bao, chi tiết liên quan đến hợp đồng thuê bao của người dùng như các dịch vụ, identity. Nó chứa thông số K_i dùng trong quá trình bảo mật và chứng nhận thực. Các thông tin này mang tính permanent.
  5. VLR chứa các thông tin mang tính temporal, bao gồm các thông tin liên quan đến thuê bao ( lấy từ HLR) và vị trí chính xác của MS trong vùng VLR này (đang kết nối với BSC nào...). - AUC : Trung tâm nhận thực Trung tâm nhận thực (AUC ) được nối đến HLR. Chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các thông số nhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật. - EIR : Equipment Identified Reader - Bộ ghi nhận dạng thiết bị Thanh ghi nhận dạng thiết bị (EIR) được nối với MSC qua một đường báo hiệu. Nó cho phép MSC kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị. - OMC : Operating and Maintaining Central - Trung tâm khai thác và bảo dưỡng - là một vị trí được sử dụng để vận hành và duy trì một mạng không dây. 4/ Cấu trúc cơ bản của mạng di động Mỗi mạng điện thoại di động có nhiều Tổng đài chuyển mạch MSC ở các khu vực khác nhau (Ví dụ như tổng đài miền Bắc, miền Trung, miền Nam) và mỗi Tổng đài lại có nhiều Trạm thu phát vô tuyến BSS Sau day la so do:
  6. Mọi mạng điện thoại đều cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọi vào đến tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thuê bao bị gọi. Trong mạng di động cấu trúc này rất quan trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng. Về mặt địa lý một mạng di động gồm : ồ Vùng mạng. ạ Vùng phục vụ. ụ Vùng định vị. ị Ô (Cell).  Vùng mạng Các đường truyền giữa mạng GSM/PLMN và mạng PSTN/ISDN khác hay các mạng PLMN khác sẽ ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế. Trong một mạng GSM/PLMN tất cả các cuộc gọi kết cuối di động đều được định tuyến đến một tổng đài vô tuyến cổng (GMSC). GMSC
  7. làm việc như một tổng đài trung kế vào cho GSM/PLMN. Đây là nơi thực hiện chức năng hỏi định tuyến cuộc gọi cho các kết cuối di động.  Vùng phục vụ : MSC / VLR Vùng phục vụ là bộ phận của mạng được một MSC quản lý. Để định tuyến một cuộc gọi đến thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ nối đến MSC ở vùng phục vụ MSC nơi thuê bao đang ở. Vùng phục vụ là bộ phận của mạng được định nghĩa như một vùng mà ở đó có thể đạt đến một trạm di động nhờ việc trạm MS này được ghi lại ở một bộ ghi tạm trú, Một vùng mạng GSM/PLMN được chia thành một hay nhiều vùng phục vụ MSC/VLR.  Vùng định vị (LA: Location Area) Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị. Vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR mà ở đó một MS có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài MSC/VLR điều khiển vùng định vị này. Vùng định vị này là vùng mà ở đó một thông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm MS bị gọi. Vùng định vị có thể có một số ô và phụ thuộc vào một hay vài BSC nhưng nó chỉ thuộc một MSC/VLR. Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùng định vị LAI (Location Area Identity). Vùng định vị được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động.  Ô (Cell) Vùng định vị được chia thành một số ô. Ô là một vùng bao phủ vô tuyến được mạng nhận dạng bằng nhận dạng ô toàn cầu (CGI - Cell Global Identity). Trạm di động tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạng trạm gốc (BSIC - Base Station Identity Code).  Hệ thống chuyển mạch (SS - Switching Subsystem) Hệ thống chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý
  8. di động của thuê bao. Chức năng chính của SS là là quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác. • Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (MSC - Mobile Service Switching Centre) Ở SS chức năng chính chuyển mạch chính được MSC thực hiện, nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người sử dụng mạng GSM. Một mặt BSC giao tiếp với hệ thống con BSS, mặt khác giao tiếp với mạng ngoài được gọi là MSC cổng. Việc giao tiếp với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho những người sử dụng mạng GSM đòi hỏi cổng thích ứng ( các chức năng tương tác IWF :Interworking Function ). SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng các khả năng truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM. Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCS 7), mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần tử của SS trong nhiều hay một mạng GSM. MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc (BSC). Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình ). Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng này. Các thích ứng này được gọi là các chức năng tương tác. IWF ( Interworking Function ) bao gồm một số thiết bị để thích ứng giao thức truyền dẫn. Nó cho phép kết nối với các mạng : PSPDN ( Packet Switched Public Data Network : mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói ) hay CSPDN ( Circuit Switched Public Data network : mạng số liệu công cộng chuyển mạch theo mạch) , nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉ đơn thuần là PSTN hay ISDN. IWF có thể được thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng, ở trường hợp hai giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở. • Bộ ghi định vị thường trú (HLR - Home Location Register) Ngoài MSC, SS bao gồm cả các cơ sở dữ liệu. Các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu giữ ở HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao. HLR cũng chứa các
  9. thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao. Thường HLR là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạch nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao. Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực AUC mà nhiệm vụ của trung tâm này là quản lý an toàn số liệu của các thuê bao được phép. • Bộ ghi định vị tạm trú (VLR - Visitor Location Register) VLR là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng GSM. Nó được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. Mỗi MSC có một VLR. Ngay khi MS lưu động vào một vùng MSC mới, VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu số liệu về MS này từ HLR. Đồng thời HLR sẽ được thông báo là MS đang ở vùng phục vụ nào. Nếu sau đó MS muốn thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết dể thiết lập cuộc gọi mà không cần hỏi HLR. Có thể coi VLR như một HLR phân bố. Dữ liệu bổ sung được lưu giữ ở HLR gồm : ồ Tình trạng của thuê bao (bận, rỗi, không trả lời ... ). ờ Nhận dạng vùng định vị (LAI). ị Nhận dạng của thuê bao di động tạm thời (TMSI). ờ Số lưu động của trạm di động (MSRN). Các chức năng VLR thường được liên kết với chức năng MSC. 5/ Giới thiệu về mạng thông tin di động GSM • Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) GSM trước đây được biết như Groupe Spéciale Mobile (nhóm di động đặc biệt), là nhóm đã phát triển nó, được thiết kế từ sự bắt đầu như một dịch vụ tế bào số quốc tế. Giao tiếp vô tuyến của GSM dựa trên công nghệ TDMA. ý định ban đầu là các thuê bao GSM có khả năng di
  10. chuyển qua các biên giới quốc gia sẽ nhận được các dịch vụ di động và các tính năng đi theo cùng với họ. Kiểu GSM của Châu Âu hiện nay hoạt động ở tần số 900 MHz cũng như tần số 1800 MHz. ở Bắc Mỹ, GSM sử dụng cho dịch vụ PCS 1900 tại vùng đông bắc California và Nevada. Do PCS 1900 sử dụng tần số 1900 MHz, nên các điện thoại không có khả năng kết nối hoạt động với điện thoại GSM hoạt động trong các mạng ở tần số 900 MHz hay 1800 MHz. Tuy nhiên vấn đề này có thể khắc phục được với các máy điện thoại đa băng hoạt động trong nhiều tần số. Vào đầu năm 1980, thị trường hệ thống điện thoại tế bào tương tự đã phát triển rất nhanh ở Châu Âu. Mỗi một nước đã phát triển một hệ thống tế bào độc lập với các hệ thống của các nước khác. Sự phát triển không được hợp tác của các hệ thống thông tin di động quốc gia có nghĩa là sẽ không có khả năng cho thuê bao sử dụng cùng một máy di động cầm tay khi di chuyển trong Châu Âu. Không chỉ các thiết bị di động bị hạn chế khai thác trong biên giới quốc gia, mà còn có một thị trường rất hạn chế đối với mỗi kiểu thiết bị, vì thế tiết kiệm chi phí có thể không thực hiện được. Ngoài một thị trường trong nước đầy đủ với các mẫu chung, có thể không có một nhà chế tạo nào cạnh tranh được trên thị trường thế giới. Hơn nữa, chính phủ các nước nhận thức rõ là các hệ thống thông tin không tương thích có thể cản trở tiến trình để đạt được một tầm nhìn chiến lược của họ về một Châu Âu với nền kinh tế thống nhất. Với những cân nhắc nêu trên, hội nghị điện thoại điện báo gồm 26 quốc gia Châu Âu (CEPT) đã thành lập một nhóm nghiên cứu gọi là Groupe Spéciale Mobile vào năm 1982 để nghiên cứu và phát triển một hệ thống
  11. thông tin liên Châu Âu. Đến năm 1986 tình hình trở nên sáng sủa vì một số mạng tế bào tương tự hiện tại có thể sử dụng hết dung lượng vào năm 1990. CEPT khuyến nghị rằng hai khối tần số trong băng tần 900 MHz được dự trữ cho hệ thống mới. Tiêu chuẩn GSM chỉ rõ các băng tần từ 890 đến 915MHz cho băng thu và từ 935 đến 960 MHz cho băng phát với mỗi băng được chia thành các kênh 200 MHz. Hệ thống thông tin di động được CEPT đưa ra đã đáp ứng được các tiêu chuẩn như sau: - Cung cấp âm thoại chất lượng cao. - Hỗ trợ chuyển vùng quốc tế. - Hỗ trợ các thiết bị đầu cuối cầm tay. - Hỗ trợ một loạt các dịch vụ và các thiết bị mới. - Cung cấp hiệu quả phổ tần số. - Cung cấp khả năng tương thích với ISDN. - Cung cấp chi phí dịch vụ và đầu cuối thấp. Vào năm 1989, việc phát triển các đặc tính kỹ thuật của GSM đã được chuyển từ CEPT đến Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI). ETSI được thành lập vào năm 1988 để thiết lập các tiêu chuẩn viễn thông cho Châu Âu và hợp tác với các tổ chức tiêu chuẩn khác, các lĩnh vực liên quan đến truyền hình và công nghệ thông tin văn phòng. ESTI đã ấn bản các đặc tính kỹ thuật giai đoạn 1 của GSM vào năm 1990. Dịch vụ thương mại đã bắt đầu vào giữa năm 1991. Đến năm 1993 đã có 36 mạng GSM tại 22 nước, và thêm 25 nước đã lựa chọn hoặc bắt đầu GSM. Từ đó, GSM đã được chấp nhận ở Nam Phi, úc, và rất nhiều nước vùng Trung Đông và Viễn Đông. Tại Bắc Mỹ, GSM được dùng để thực hiện PCS. Đến cuối năm 1998 đã có 323 mạng GSM ở 118 nước phục vụ cho 138 triệu thuê bao. Hiện nay, hệ thống GSM
  12. được gọi là hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobilephone). Mạng thông tin di động GSM là mạng thông tin di động số Cellular gồm nhiều ô (cell). Cell là đơn vị nhỏ nhất của mạng, có hình dạng (trên lý thuyết) là một tổ ong hình lục giác. Trong mỗi cell có một đài vô tuyến gốc BTS (Base Transceiver Station) liên lạc với tất cả các trạm di động MS (Mobile Station) có mặt trong cell. Khi MS di chuyển ra ngoài vùng phủ sóng của cell, nó phải được chuyển giao sang làm việc với BTS của cell khác. Đặc điểm của hệ thống thông tin di động Cellular là việc sử dụng lại tần số và diện tích của mỗi cell khá nhỏ. Mỗi cell sử dụng một nhóm tần số kênh vô tuyến. Các chữ cái A, B, C,...vừa là tên của cell, vừa biểu thị một nhóm xác định các tần số vô tuyến được sử dụng trong cell đó. Nhóm tần số được sử dụng nhiều lần cho các cell với khoảng cách đủ lớn, công suất phát đủ nhỏ để nhiễu lẫn nhau không đáng kể. Thông thường, một cuộc gọi di động không thể kết thúc trong một cell nên hệ thống thông tin di động cellular phải có khả năng điều khiển và chuyển giao (handover) cuộc gọi từ cell này sang cell lân cận mà cuộc gọi được chuyển giao không bị gián đoạn. • Các chức năng của hệ thống GSM Các đặc tính chủ yếu của hệ thống GSM như sau: * Có thể phục vụ được một số lớn các dịch vụ và tiện ích cho thuê bao cả trong thông tin thoại và truyền số liệu. - Đối với thoại có thể có các dịch vụ:  Chuyển hướng cuộc gọi vô điều kiện
  13.  Chuyển hướng cuộc gọi khi thuê bao di động bận  Cấm tất cả các cuộc gọi ra quốc tế  Giữ cuộc gọi  Thông báo cước phí  Nhận dạng số chủ gọi... - Đối với dịch vụ số liệu:  Truyền số liệu  Dịch vụ nhắn tin: các gói thông tin có kích cỡ 160 ký tự có thể lưu giữ . * Sự tương thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ của mạng sẵn có: - PSTN – Publich Switched Telephone Network (Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng). - ISDN – Integrated Service Digital Network (mạng số tổ hợp dịch vụ) bởi các giao diện theo tiêu chuẩn chung. Cho phép các thuê bao lưu động (roaming) ở các nước với nhau cùng sử dụng hệ thống GSM một cách hoàn toàn tự động. Nghĩa là thuê bao có thể mang máy di động đi mọi nơi và mạng sẽ tự động cập nhật thông tin về vị trí của thuê bao đồng thời thuê bao có thể gọi đi bất cứ nơi nào mà không cần biết thuê bao khác đang ở đâu. * Sử dụng băng tần 900 MHz với hiệu quả cao bởi sự kết hợp giữa hai phương pháp TDMA, FDMA. * Giải quyết sự hạn chế dung lượng. Thực chất dung lượng sẽ tăng lên nhờ việc sử dụng tần số tốt hơn và kỹ thuật chia ô nhỏ, do vậy số thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên.
  14. * Tính linh hoạt cao nhờ sử dụng các loại máy thông tin di động khác nhau: máy cầm tay, máy xách tay, máy đặt trên ô tô... Tính bảo mật: Mạng kiểm tra sự hợp lệ của mỗi thuê bao GSM bởi thẻ đăng ký SIM (Subcriber Identity Module). Thẻ SIM sử dụng mật khẩu PIN (Personal Identity Number) để bảo vệ quyền sử dụng của người sử dụng hợp pháp. SIM cho phép người sử dụng sử dụng nhiều dịch vụ và cho phép người dùng truy nhập vào các PLMN (Public Land Mobile Network) khác nhau. Đồng thời trong hệ thống GSM còn có trung tâm nhận thực AuC, trung tâm này cung cấp mã bảo mật chống nghe trộm cho từng đường vô tuyến và thay đổi cho từng thuê bao. • Băng tần sử dụng trong hệ thống thông tin di động GSM: 8 9 0  M h z 8 8 2  M h z 1 7 1 0  M h z 2 0 0  K h z B ¨ n g  tÇ n  lª n 2 5  M h z (T õ  M S  ­ B T S ) 9 1 5  M h z 9 1 5  M h z G S M 1 7 8 5  M h z m ë D SC 9 3 5  M h z 9 2 7  M h z rén g 1 8 0 5  M h z 2 0 0  K h z B ¨ n g  tÇ n  x u è n g 2 5  M h z  (T õ  B T S  ­ M S ) 9 6 0  M h z 9 6 0  M h z 1 8 8 0  M h z (Băng tần cơ bản và mở rộng của GSM)
  15. Hệ thống GSM làm việc trong băng tần 890 – 960MHz. Băng tần này được chia làm 2 phần: • Băng tần lên (Uplink band): 890 – 915 MHz cho các kênh vô tuyến từ trạm di động đến hệ thống trạm thu phát gốc. • Băng tần xuống (Downlink band): 935 – 960 MHz cho các kênh vô tuyến từ trạm thu phát gốc đến trạm di động. • Mỗi băng rộng 25MHz, được chia thành 124 sóng mang. Các sóng mang cạnh nhau cách nhau 200KHz. Mỗi kênh sử dụng 2 tần số riêng biệt, một cho đường lên, một cho đường xuống. Các kênh này được gọi là kênh song công. Khoảng cách giữa hai tần số là không đổi và bằng 45 MHz, được gọi là khoảng cách song công. Kênh vô tuyến này mang 8 khe thời gian mà mỗi khe thời gian là một kênh vật lý để trao đổi thông tin giữa trạm thu phát và trạm di động. Ngoài băng tần cơ sở như trên còn có băng tần GSM mở rộng và băng tần DCS (Digital Cellular System). • Băng tần GSM 1800 MHz
  16. Khoảng cách giữa đường lên và đường : 95MH Độ rộng kênh tần: 200KH Ở băng 1800M, Điện thoại dđ thu ở dải sóng 1805MHz đến 1880MHz và phát ở dải sóng 1710MHz đến 1785MHz Khi điện thoại dd thu từ đài phát trên một tần số nào đó (trong giải 1805MHz đến 1880MHz) nó sẽ trừ đi 95MHz để lấy ra tần số phát, khoảng cách giữa tần số thu và phát của băng GSM 1800 là 95MHz . • So sánh 2 băng tần • Tái sử dụng tần số Toàn bộ dải tần phát cho mạng GSM 900M chỉ có từ 890MHz đến 915MHz tức là có 25MHz, mỗi kênh chiếm một khe tần số 200KHz => như vậy có khoảng 125 kênh thoại có thể sử dụng một lúc, mỗi kênh
  17. thoại được chia thành 8 khe thời gian trong đó 1/8 thời gian giành cho tín hiệu điều khiển, 7/8 khe thời gian còn lại dành cho 7 thuê bao và như vậy tổng số thuê bao có thể liên lạc trong một thời điểm là 125 x 7 = 875. 875 thuê bao có thể liên lạc đồng thời trong một thời điểm cho một mạng di động, đây là con số quá ít không đáp ứng được nhu cầu sử dụng, vì vậy tái sử dụng tần số là phương pháp làm tăng số thuê bao di động có thể lien lạc trong một thời điểm lên tới con số hàng triệu.  Vấn đề đặt ra: - Nguồn tài nguyên tần số cho mạng di động là rất giới hạn. - Các thuê bao khác nhau phải sử dụng cùng một tần số tại các vị trí khác nhau - Chất lượng đường truyền cũng phải được đảm bảo.  Giải quyết vấn đề: • Phương pháp tái sử dụng tần số - Người ta chia một Thành phố ra thành nhiêu ô hình lục giác => gọi là Cell, mỗi ô có một trạm BTS để thu phát tín hiệu, các ô không liền nhau có thể phát chung một tần số ( như hình dưới thì các ô có cùng mầu xanh hay mầu vàng có thể phát chung tần số )
  18. - Với phương pháp trên người ta có thể chia toàn bộ giải tần ra làm 3 để phát trên các ô không liền kề như 3 mầu dưới đây, và như vậy mỗi ô có thể phục vụ cho 875 / 3 = khoảng 290 thuê bao . - Trong một Thành phố có thể có hàng trăm trạm thu phát BTS vì vậy nó có thể phục vụ được hàng chục ngàn thuê bao có thể liên lạc trong cùng một thời điểm .
  19.  Phát tín hiệu trong mỗi ô - Tín hiệu trong mỗi ô được phát theo một trong hai phương pháp - Phát đẳng hướng - Phát có hướng theo góc 1200
  20. Cell đẳng hướng Hình quạt 1200 • Hoạt động của mang thông tin di động. đăng kí dịch vụ MS vào mạng:  Chuyển giao (Handover) :  Định nghĩa chuyển giao : Quá trình thay đổi đến một kênh thông tin mới trong quá trình thiết lập cuộc gọi hay ở trạng thái bận được gọi là chuyển vùng. Mạng sẽ quyết định sự chuyển giao, MS chỉ gửi các thông tin liên quan
Đồng bộ tài khoản