Bài giảng Hệ thống viễn thông: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiếp nội dung phần 1, Bài giảng Hệ thống viễn thông: Phần 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Hệ thống thông tin điện thoại; Mạng VoIP; Hệ thống thông tin di động; Hệ thống thông tin vi ba và vệ tinh; Hệ thống thông tin quang. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống viễn thông: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình

Chương 6: Hệ thống thông tin điện thoại 6.1 Mạng điện thoại PSTN Mạng điện thoại có cấu tạo dạng phả hệ - Mạng có hình lưới ở phía trên đỉnh hệ thống - Mạng có hình sao ở phía đáy hệ thống Mạng phụ thuộc vào từng quốc gia. Có 4 thiết bị chính trong 1 mạng: - Thiết bị đầu cuối và trạm nội bộ - Đường nối đến thuê bao - Các trạm chuyển mạch ( Tổng đài …) - Thiết bị đường truyền (Viba, vệ tinh, sợi quang ) Mô hình mạng điện thoại (mạng cố định) quốc gia
Các mạng được xây dự ng để làm một việc duy nhất là truyền dẫn các tín hiệu thông tin từ nơi này đến nơi khác. Các thành phần của một mạng viễn thông bao gồm, các trung tâm chuyển mạch và các liên kết truyền dẫn. Độ phức tạp của mộ t mạng viễn thông phụ thuộ c vào lưu lượng thông tinh cần chuyển tải. Do đó, quy mô của một mạng có thể từ rất đơn giản đến cực kỳ phức tạp. Sơ đồ tổng quát của một mạng điện thoại quốc gia như hình dưới. Do số lượng thuê bao trong một mạng quốc gia rất lớ n nên nếu trung tâm chuy ển mạch đặt tại một tổng đài là điều không thể thự c hiện được. Hơn nửa, về mặt vị trí địa lý thì đấu tập trung các line thuê bao vào một tổng đài lại càng không thể làm được. Do vậy hệ thống thường phân cấp mạng theo vùng địa lý và theo mật độ dân số cho hợp lý. 6.2 Mạng nội hạt Tổng đài nội bộ (PABX – Private Automatic Branch Exchange) dùng cho các công sở, nhà máy. Ở đây chúng thực hiện việc kết nối trực tiếp các cuộc nội bộ
6.3 Mạng đường dài Mạng cáp thuê bao, kết nối từ các tổng đài đầu cuối về đến các thuê bao thoại. Loại cáp được dùng là đường dây đôi, được xoắn lại với nhau để giảm nhiễu ký sinh. Khoảng cách tối đa thường khoảng 1Km Cable đồng trục, Cable đối xứng, phạm vi hoạt động phụ thuộc vào mật độ của người sử dụng trong mạng, kích thước của mạng và vị trí địa lý của nội vùng. Nói chung, chiều dài trung bình của đường dây trong mạng từ 1.5km đến 2km, chiều dài lớn nhất không quá 10km. Cáp quang, cho phép đường truyền với dung lượng lớn hàng GB. Ở nước ta, hệ thống mạng cáp quang đã được trải rộng khắp cả nước. Trục cáp đi qua các bưu điện trung tâm của các thành phố, quận, huyện. Mạng công cộng quốc gia (mạng liên tỉnh), thông thường được nối bằng vi ba, sợi quang, vệ tinh Mạng quốc tế, thông thường được nối bằng sợi quang, vệ tinh . Kết nối vệ tinh trong mạng quốc tế. Thông thường theo 2 cách sau: • Gán cố định: phương pháp nầy thích hợp cho các quốc gia có nhu cầu thông tin lớn • Gán theo yêu cầu: phương pháp nầy cho phép sử dụng mềm dẻo kênh thông tin, nhất là đối với các nước nhỏ, có lưu lượng thông tin thấp, có các giờ cao điểm lệch nhau nhiều Đường nối thuê bao và tổng đài Khi thuê bao nhấc máy để tiến hành cuộc gọi, thuê bao này làm đóng tiếp chuyển mạch gây ra một dòng điện chạy trong vòng thuê bao. Thiết bị ở đ ài cuối nhận biết trạng
thái chuyển mạch (off hook), bộ chọn đườ ng dây k ết nối chuyển mạch với thuê bao để cung cấp một chuỗi xung mời quay số (dial tone) và sẵn sàng nhận các xung quay số. Sau đó, thiết bị chuyển mạch phải kết nối thuê bao với đường dây có địa chỉ là số điện thoại đã quay. Vòng nội bộ của thuê bao là một đường hai dây cân bằng , trở kháng đặc tính khoảng 500Ω đến1000Ω (thường là 600 Ω ). Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn 48 VDC cho mỗi vòng thuê bao. Hai dây dẫn được nố i với tip và ring- thuật ng ữ dùng để mô tả jack điện thoại. Hình 4.5 minh họa vòng nội bộ và jack cắm điện thoại. Đường ring có điện thế –48 VDC đối với tip. Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối. Đường nối thuê bao và tổng đài Khi thuê bao chưa nhấc máy (on-hook) điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring khoảng -48V ở thiết bị đầu cuối của thuê bao điện thoại. Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển mạch, tạo nên một dòng điện xấp xỉ 20 mADC chạy trong vòng thuê bao, điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring giảm Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây khi có sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng. Sự thay đổi của dòng điện gồm tín hiệu AC chồng chập với dòng điện vòng DC. Để điện thoại của thuê bao đích đổ chuông, một tín hiệu cấp dòng chuông có biên dộ xấp xỉ 90 Vrms (tần số 20 Hz) được lấy từ đài cuối đưa tới đường dây.
Tiếng dội (echo) Nghe tiếng dội giọng nói của chính mình trong khi sử dụng điện thoại sẽ rất khó chịu. Tiếng dội là kết quả của sự phản xạ tín hiệu xảy ra tại những điểm không phối hợp trở kháng dọc theo mạng điện thoại. Nói chung, thời gian trễ củ a tiếng dội dài hơn và tín hiệu tiếng dội mạnh hơn sẽ làm nhiễu loạn đến người nói nhiều hơn. Sự phối trở kháng trên đường truyền thường x ấu nhất trên các vòng thuê bao và tại nơi giao tiếp với đầu cuối. Ở đây việc phối hợp trở kháng rất khó điều khiển vì chiều dài của vòng thuê bao và các thiết bị thuê bao quá khác nhau. Tiếng dội nghe được bởi người nói đã bị suy giảm hai lần: từ người nói đến điểm phản xạ và ngược lại. Trên các đường truy ền dài người ta phải sử dụng các bộ triệt tiếng dội đặc biệt, hay thêm vào các bộ suy hao để làm giảm mức tiếng dội. Bộ triệt tiếng đội được sử dụng trong các mạch truyền tin khi thời gian trễ của một vòng tín hiệu vượt quá 45 ms. Ví dụ, sự lan truyền thời gian trễ trên các đường thông tin vệ tinh có thể vài trăm ms, nên ta phải sử dụng bộ triệt tiếng dội. Các bộ triệt tiếng dội được vô hiệu hoá trong khi truyền dữ liệu các cuộc gọi. 6.4 Định tuyến lưu lượng trong mạng quốc gia Sinh viên tìm hiểu viết báo cáo
6.5 Các loại tổng đài trong mạng PSTN Cấp phường, xã: Gồm một tổng đài dung lượng khoảng vài ngàn số và hệ thống cáp line đầu cuối về đến thuê bao. Loại tổng đài này vừa thực hiện kết nối trực tiếp với thuê bao và thực hiện chức năng chuyển mạch trực tiếp cho các thuê bao nội đài. Cấp quận: Gồm các tổng đài cấp quận với dung lượng hàng chục ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những quận gần nhau. Loại tổng đài này không kết nối trực tiếp với thuê bao mà chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao nội vùng và kết nối trung gian cho các thuê bao ngoại vùng.
Cấp tỉnh: Gồm các tổng đài cấp tỉnh với dung lượng hàng trăm ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những tỉnh gần nhau. Loại tổng đài này cũng không kết nối trực tiếp với thuê bao mà chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao nội vùng và kết nối trung gian cho các thuê bao ngoại vùng. Cấp khu vực: Gồm các tổng đài cấp khu vực với dung lượng hàng trăm ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những khu vực gần nhau. Loại tổng đài này cũng không kết nối trực tiếp với thuê bao mà chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao nội vùng và kết nối trung gian cho các thuê bao ngoại vùng. Cấp quốc gia: Gồm các tổng đài cấp quốc gia với dung lượng hàng trăm ngàn số, và mạng liên kết trung kế theo vị trí địa lý cho những tổng đài cấp khu vực gần nó, ngoài ra nó còn có các trung kế cửa ngõ ra quốc tế. Loại tổng đài này chỉ thực hiện chức năng chuyển mạch cho các thuê bao gọi vào và ra quốc tế.
6.6 Phân tích cuộc gọi trong mạng điện thoại cố định
Chương 7: Mạng VoIP 7.1 Tổng quan VoIP Có rất nhiều công việc về bản chất là phân tán cần xử với phương tiện từ xa. Chia sẻ các tài nguyên trên mạng cho nhiều người sử dụng tại một thời điểm (ổ cứng, máy in, . . .) Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin nhờ phương tiện máy tính. Các ứng dụng phần mềm đòi hỏi tại một thời điểm cần có nhiều người sử dụng, truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu. Là phương tiện dùng để truyền các tín hiệu giữa các máy tính. Các tín hiệu, dữ liệu được biểu th ị d ưới d ạng các xung nhị phân, tuỳ theo tần số mà ta có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau Đặc trưng cơ bản của đường truyền là băng thông nó biểu thị khả năng truyền tải tín hiệu của đường truyền. Thông thường người ta hay phân loại đường truyền theo hai loại: Đường truyền hữu tuyến (các máy tính được nối với nhau bằng các dây cáp mạng). Đường truyền vô tuyến: các máy tính truyền tín hiệu với nhau thông qua các sóng vô tuyền với các thiết bị điều chế/giải điều chế ở các đầu mút 7.2 Kỹ thuật VoIP Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể hiện cách nối các máy tính với nhau và tập hợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các đối tượng tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt. Khi nói đến kiến trúc của mạng người ta muốn nói tới hai vấn đề là mô hình mạng (Network topology) và giao thức mạng (Network protocol) - Network Topology: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là tô pô của mạng. Các mô hình mạng cơ bản đó là: hình sao, hình bus, hình vòng - Network Protocol: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các đối tượng truyền thông mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) của mạng
7.3 VoIP Gateway Khái niệm giao thức (protocol) là tập hợp tất cả các qui tắc cần thiết (các thủ tục, các khuôn dạng dữ liệu, các cơ chế phụ trợ...) cho phép các thao tác trao đổi thông tin trên mạng được thực hiện một cách chính xác và an toàn. - Protocol CSMA/CD - Protocol token - Protocol giữ trước - Protocol khe - Protocol TC/IP Phương pháp truy cập đường truyền vật lý Trong mạng cục bộ LAN, tất cả các trạm kết nố i trực tiếp vào đường truyền chung. Vì vậy tín hiệu từ một trạm đưa lên đường truyền sẽ được các trạm khác “nghe thấy”. Một vấn đề khác là, nếu nhiều trạm cùng gửi tín hiệu lên đường truyền đồng thời thì tín hiệu sẽ chồng lên nhau và bị hỏng. Vì vậy cần phải có chia sẻ đường truyền để việc truyền thông được đúng đắn. Để truyền được dữ liệu trên mạng ngườ i ta phải có các th ủ tục nhằm hướng dẫn các máy tính của mạng làm thế nào và lúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp để gửi các gói dữ kiện. Ví dụ như đối v ới các dạng bus và ring thì ch ỉ có một đường truyền duy nhất nối các trạm với nhau, cho nên cần phải có các quy tắc chung, một phương pháp tổ ch ức cho tất cả các trạm nối vào mạng để đảm bảo rằng đường truyền được truy nhập và sử dụng một cách hợp lý. Có nhiều giao thức khác nhau để truy nhập đường truyền vật lý nhưng phân thành hai loại: • Truy nhập đường truyền một cách ngẫu nhiên, theo yêu cầu. Đương nhiên phải có tính đến việc sử dụng luân phiên và nếu trong trường hợp do có nhiều trạm cùng truyền tin dẫn đến tín hiệu bị trùm lên nhau thì phải truyền lại.
• Có cơ chế trọng tài để cấp quyền truy nhập đường truyền sao cho không xảy ra xung đột 7.4 Media Gateway Controller Trạm nguồn muốn phát dữ liệu lên mạng , phải gởi yêu cầu đến bộ điều khiển trung tâm ( Bộ chuyển mạch ) , để đặt chỗ trước. Sự giữ trước lả đã xác định rõ vị trí của trạm phát, khe thời gian, hay tần số sóng mang Phương pháp nầy ít sử dụng trên các LAN 7.5 Chuẩn ITU-T Rec. H.323 - Giao thức đa truy nhập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột CSMA/CD cho phép nhiều trạm thâm nhập cùng một lúc vào mạng, giao thức này thường dùng trong sơ đồ mạnh dạn đường thẳng. Mọi trạm đều có thể được truy nhập vào đường dây chung một cách ngẫu nhiên và do vậy có thể dẫn đến xung đột (hai hoặc nhiều trạm đồng thời cùng truyền dữ liệu). - Mỗi trạm có thiết bị nghe tín hiệu trên đường truyền (tức là cảm nhận sóng mang). Trước khi truyền cần phải biết đường truyền có rỗi không. Nếu nó xác định đang có trạm truyền dữ liệu trên sợi cáp thì nó sẽ đợi, khi đường truyền rỗi thì mới được truyền. Phương pháp này gọi là LBT (Listening before talking).
Khi một trạm truyền dữ liệu, nó vẫn tiếp tục "nghe" đường truyền . Nếu phát hiện xung đột (collision) thì nó ngừng ngay việc truyền, nhờ đó mà tiết kiệm được thời gian, nhưng nó vẫn tiếp tục gửi tín hiệu để thông báo đang có xung đột trên mạng thêm 7.6 Giao thức SIP Đây là giao thức truy nhập có điều khiển trong để cấp phát quyền truy nhập đường truyền cho các trạm đang có nhu cầu truyền dữ liệu, mộ t thẻ bài được lưu chuyển trên mộ t vòng logic thiết lập bởi các trạm đó. Khi một trạm có thẻ bài thì nó có quyền sử dụng đường truyền trong mộ t thời gian xác định trước. Trong khoảng thời gian đó nó có
thể truyền một hay nhiều đơn vị dữ liệu. Khi đã hết dữ liệu hoặc hết thời đoạn cho phép, trạm chuyển thẻ bài đến trạm tiếp theo trong vòng logic. Như vậy trong mạng phải thiết lập được vòng logic (hay còn gọi là vòng ảo) bao gồm các trạm đang hoạt động nối trong mạng được xác định vị trí theo một chuỗi thứ tự mà trạm cuối cùng củ a chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên. Mỗi trạm được biết địa chỉ của các trạm kề trước và sau nó trong đó thứ tự củ a các trạm trên vòng logic có thể độc lập với thứ tự vật lý. Các trạm không hoặc chưa có nhu cầu truyền dữ liệu không được vào trong vòng logic. Cùng với việc thiết lập vòng thì giao thức phải luôn luôn theo dõi sự thay đổi theo trạng thái thực tế của mạng. Để duy trì nó theo trạng thái thực tế của mạng, phải thực hiện các chức năng sau: • Bổ sung một trạm vào vòng logic: các trạm nằm ngoài vòng logic cần được xem xét một cách định kỳ để nếu có nhu cầu truyền dữ liệu thì được bổ sung vào vòng logic. • Loại bỏ một vòng khỏi vòng logic: khi một trạm không có nhu cầu truyền dữ liệu thì cần loại bỏ nó ra khỏi vòng logic để tối ưu hoá việc truyền dữ liệu bằng thẻ bài. • Quản lý lỗi: một số lỗi có thể xẩy ra như trùng hợp địa chỉ, hoặc đứt vòng logic. • Khởi taọ vòng logic : khi khởi tạo mạng hoặc khi đứt vòng logic cần phải khởi tạo lại vòng logic. 7.7 MGCP, Megaco
Đây là giao thức truy nhập có điều khiển, chủ y ếu dùng kỹ thuật chuyển thẻ bài (token) để cấp phát quyền truy nhập đường truyền, tức là quyền được truyền dữ liệu đi. Nhưng ở đây th ẻ bài lưu chuyển theo theo vòng vật lý chứ không theo vòng logic như đối với phương pháp token bus. Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi), có kích thước và nội dung (gồm các thông tin điều khiển) được quy định riêng cho mỗi giao thức. Một trạm muốn truyền dữ liệu, thì ph ải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rảnh. Khi đó trạm sẽ đổi bit trạng thái của th ẻ bài thành bận, gói dữ liệu có kèm theo địa chỉ nơi nhận vào thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng. Nếu không còn thẻ bài "rỗi " nữa thì các trạm mu ốn truyền dữ liệu phải đợi. Dữ liệu tới trạm đích được sao chép lại, sau đó cùng với thẻ bài trở về trạm ngu ồn. Trạm nguồn sẽ xoá bỏ dữ liệu, đổi bit trạng thái thành "rỗi" và cho lưu chuyển thẻ trên vòng để các trạm khác có nhu cầu truyền dữ liệu được phép truyền . Vì thẻ bài chạy vòng quanh trong mạng kín và ch ỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu không thể xảy ra, do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng không thay đổi. Sự quay trở lại trạm nguồn của d ữ liệu và thẻ bài nhằm tạo kh ả năng báo nhận tự nhiên: trạm đích có thể gửi vào đơn vị dữ liệu (phần header) các thông tin về kết quả tiếp nhận dữ liệu của mình. Chẳng hạn các thông tin đó có thể là: trạm đích không tồn tại hoặc không hoạt động, trạm đích tồn tại nhưng dữ liệu không được sao chép, dữ liệu đã được tiếp nhận, có lỗi... Trong các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá v ỡ hệ thống. Một là việc mấ t thẻ bài, làm cho trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa. Hai là một thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trên vòng. Đối với vấn đề mất thẻ bài có thể quy định trướ c một trạm điều khiển chủ động. Trạm này sẽ theo dõi, phát hiện tình trạng mất thẻ bài bằng cách dùng cơ chế ngưỡng thời gian (time - out) và phục hồi bằng cách phát đi một thẻ bài "rỗi" mới. Đối với vấn đề thẻ bài bận lưu chuyển không dừng, trạm điều khiển sử dụng một bit trên thẻ bài để đánh dấu khi gặp một thẻ bài "bận" đi qua nó. Nếu nó gặp lại thẻ
bài bận với bit đã đánh dấu đó có nghĩa là trạm nguồn đã không nhận lại được đơn vị dữ liệu của mình do đó thẻ bài "bận" cứ quay vòng mãi. Lúc đó trạm điều khiển sẽ chủ động đổi bit trạng thái "bận" thành "rỗi" và cho thẻ bài chuyển tiếp trên vòng. Trong phương pháp này các trạm còn lại trên mạng sẽ đóng vai trò bị động, chúng theo dõi phát hiện tình trạng sự cố trên trạm chủ động và thay thế trạm chủ động nếu cần.
Chương 8: Hệ thống thông tin di động 8.1. Giới thiệu hệ thống thông tin di động và GSM Do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu thông tin đòi h ỏi ngày càng cao. Từ chỗ thực hiện được các kết nối thông tin trên khoảng cách xa bằng hệ thống đường dây điện thoại, nhu cầu thông tin được đặt ra là kết nối ở mọi nơi, mọi lúc. Chính từ những yêu cầu này làm xuất hiện hình thức thông tin di động. Một trong các hình thức xuất hiện đầu tiên của thông tin di động đó là các kỹ thuật máy bộ đàm, loại thông tin này được sử dụng trong quân đội. Đó là máy bộ đàm với kỹ thuật chủ yếu là FDMA, năm 1980. Đối vớ i các hệ thống bộ đàm khả năng phục vụ kết nối thông tin bị hạn chế về; khoảng cách ngắn, chất lượng thông tin kém và dung lượng nhỏ. Mà nhu cầu về thông tin ngày càng mở rộng và đòi hỏi nhiều hơn, nên các hệ thống thông tin hiện đại hơn đã lần lượt ra đời. Vấn đề đặt ra là các hệ thống thông tin khi ra đời phải đảm bảo được khả năng kết nối toàn cầu, nên năm 1982 tại hội nghị bưu chính viễn thông châu Âu CEPT (Conference European for Post and Tele- communications) đã thành lập một tổ chức tiêu chuẩn hoá các hệ thống thông tin di động gọi tắt là GSM (Groupe Special Mobile) để tạo ra một hệ thống thông tin di động chung cho toàn Châu Âu. 1988 viện tiêu chuẩn thông tin châu âu đã đưa ra bản ghi chi tiết kỹ thuật của công nghệ GSM và thay đổi tên đầy đủ của GSM (Global System for Mobile Communication). 1991 công nghệ viễn thông GSM chính thức được thương mại hoá. Tiêu chuẩn GSM được thiết kế để có thể k ết hợp với ISDN (Integrated Services Digital Network) và tương thích với môi trường di động. Hệ thống truyền thông di động toàn cầu GSM là hệ thống điện thoại mạng lưới hoàn toàn sử dụng k ỹ thuật số, khác với hệ thống mạng điện thoại đầu tiên của Mỹ được xây dựng vào n ăm 1983, mạng này được dùng kiểu analog và sử dụng công nghệ FDMA (Frequency Division Multiple Access) để tạo các kênh liên lạc, còn GSM ngoài sử dụng FDMA còn sử dụng TDMA ( Time Division multiple Access) đây là kỹ thuật khe thời
gian trên mỗi mobile trên mạng đượ c được cấp phát một khe thời gian riêng biệt để di chuyển dữ liệu đi. Hiện nay kỹ thuật CDMA (Code Division multiple Access) - kỹ thuật trải phổ rộng trong đó dữ liệu trong một cuộc đàm thoại khác, mã này giúp mỗi (máy) người nhận truy cập đến đúng các bit dành cho họ - đang được rộng rãi trên thế giới. Ngoài tính lưu động quốc tế , tiêu chuẩn GSM còn cung cấp một số tính năng như thông tin tốc độ cao, fax, data và dịch vụ thông báo tin nhắn SMS. Đến ngày nay dần trở thành thiết bị cá nhân không thể thiếu được nó trong sinh hoạt hàng ngày, nó cung cấp cho chúng ta các dịch vụ ngày càng tiện ích hơn, như: nhắn tin đa phương tiện, internet, máy nghe nhạc và cái đích sẽ là d ịch v ụ video phone mà các nhà sản xuất đang chạy đua về công nghệ để đạt được cái đích này. 8.2 Cấu trúc tổng quát của mạng GSM
8.2.1 Hệ thống chuyển mạch (Switching System) Phân hệ chuyển mạch bao gồm các khối chức năng sau: ✓ Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động MSC ✓ Thanh ghi định vị thường trú HLR ✓ Thanh ghi định vị tạm trú VLR ✓ Trung tâm nhận thực AuC ✓ Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR Phân hệ chuyển mạch (SS) bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của mạng GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di động của thuê bao. Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác. • Trung tâm chuyển mạch di động MSC Tổng đài di động MSC (Mobile services Switching Center) thường là một tổng đài lớn đ iều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm g ốc BSC. MSC thực hiện các chức năng chuy ển mạch chính, nhiệm vụ chính củ a MSC là tạo kết nối và xử lý cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài qua tổng đài cổng GMSC (Gateway MSC). Chức năng chính của tổng đài MSC: • Xử lý cuộc gọi (Call Processing) • Điều khiển chuyển giao (Handover Control) • Quản lý di động (Mobility Management) • Tương tác mạng IWF(Interworking Function): qua GMSC
(1): Khi chủ gọi quay số thuê bao di động bị gọi, số mạng dịch vụ số liên kết của thuê bao di động, sẽ có hai trường hợp xảy ra : (1.a) – Nếu cuộc gọi khởi đầu từ mạng cố định PSTN thì tổng đài sau khi phân tích số thoại sẽ biết đây là cuộc gọi cho một thuê bao di động. Cuộc gọi sẽ được định tuyến đến tổng đài cổng GMSC gần nhất. (1.b) – Nếu cuộc gọi khởi đầu từ trạm di động, MSC phụ trách ô mà trạm di động trực thuộc sẽ nhận được bản tin thiết lập cuộc gọi từ MS thông qua BTS có chứa số thoại của thuê bao di động bị gọi. (2): MSC (hay GMSC) sẽ phân tích số MSISDN (The Mobile Station ISDN) của thuê bao bị gọi để tìm ra HLR nơi MS đăng ký. (3): MSC (hay GMSC) sẽ hỏi HLR thông tin để có thể định tuyến đến MSC/VLR quản lý MS. (4): HLR sẽ trả lời, khi đó MSC (hay GMSC) này có th ể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiết hơn v ề vị trí của MS. Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở mạng GSM, đó là chức năng xử lý cuộc gọi của MSC. Để k ết nối MSC vớ i một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của mạng GSM v ới các mạng này. Các thích ứ ng này gọi là chức năng tương tác IWF (Inter Networking Function). IWF bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truy ền dẫn. IWF có thể th ực 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) HLR là cơ sở dữ liệu tham chiếu lưu giữ lâu dài các thông tin về thuê bao, các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông. HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao. HLR bao gồm: • Các số nhận dạng: IMSI, MSISDN. • Các thông tin về thuê bao