Bài giảng Lập trình trên điện thoại di động

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN<br /> BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG<br /> <br /> ĐOÀN NGỌC PHƯƠNG<br /> <br /> BÀI GIẢNG:<br /> LẬP TRÌNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG<br /> <br /> TẬP BÀI GIẢNG<br /> (Lưu hành nội bộ)<br /> <br /> THÁI NGUYÊN THÁNG 08/NĂM 2010<br /> 1<br /> <br /> CHƯƠNG 2: CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG<br /> <br /> 2.1 Công nghệ mạng thông tin di động GSM<br /> 2.1.1 Quá trình phát triển của mạng thông tin di động GSM<br /> Những năm đầu 1980, hệ thống viễn thông tế bào trên thế giới phát triển mạnh mẽ<br /> đặc biệt là ở Châu Âu mà không được chuẩn hóa về các chỉ tiêu kỹ thuật. Điều này đã<br /> thúc giục Liên minh Châu Âu về Bưu chính viễn thông CEPT (Conference of European<br /> Posts and Telecommunications) thành lập nhóm đặc trách về di động GSM (Groupe<br /> Spécial Mobile) với nhiệm vụ phát triển một chuẩn thống nhất cho hệ thống thông tin di<br /> động để có thể sử dụng trên toàn Châu Âu.<br /> Ngày 27 tháng 3 năm 1991, cuộc gọi đầu tiên sử dụng công nghệ GSM được thực<br /> hiện bởi mạng Radiolinja ở Phần Lan (mạng di động GSM đầu tiên trên thế giới).<br /> Năm 1989, Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European Telecommunications<br /> Standards Institute) quy định chuẩn GSM là một tiêu chuẩn chung cho mạng thông tin di<br /> động toàn Châu Âu, và năm 1990 chỉ tiêu kỹ thuật GSM phase I (giai đoạn I) được công<br /> bố.<br /> Năm 1992, Telstra Australia là mạng đầu tiên ngoài Châu Âu ký vào biên bản ghi<br /> nhớ GSM MoU (Memorandum of Understanding). Cũng trong năm này, thỏa thuận<br /> chuyển vùng quốc tế đầu tiên được ký kết giữa hai mạng Finland Telecom của Phần Lan<br /> và Vodafone của Anh. Tin nhắn SMS đầu tiên cũng được gửi đi trong năm 1992.<br /> Những năm sau đó, hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM phát triển một cách<br /> mạnh mẽ, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các nhà điều hành, các mạng di động<br /> mới, thì số lượng các thuê bao cũng gia tăng một cách chóng mặt.<br /> Năm 1996, số thành viên GSM MoU đã lên tới 200 nhà điều hành từ gần 100 quốc<br /> gia. 167 mạng hoạt động trên 94 quốc gia với số thuê bao đạt 50 triệu.<br /> <br /> 2<br /> <br /> Năm 2000, GPRS được ứng dụng. Năm 2001, mạng 3GSM (UMTS) được đi vào<br /> hoạt động, số thuê bao GSM đã vượt quá 500 triệu. Năm 2003, mạng EDGE đi vào hoạt<br /> động.<br /> Cho đến năm 2006 số thuê bao di động GSM đã lên tới con số 2 tỉ với trên 700<br /> nhà điều hành, chiếm gần 80% thị phần thông tin di động trên thế giới.<br /> 2.1.2. Kiến trúc tổng quát<br /> <br /> Hình 2-1 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM<br /> Các ký hiệu:<br /> <br /> 3<br /> <br /> OSS<br /> <br /> : Phân hệ khai thác và hỗ trợ<br /> <br /> BTS<br /> <br /> : Trạm vô tuyến gốc<br /> <br /> : Trung tâm nhận thực<br /> <br /> MS<br /> <br /> : Trạm di động<br /> <br /> : Bộ ghi định vị thường trú<br /> <br /> ISDN<br /> <br /> : Mạng số liên kết đa dịch vụ<br /> <br /> : Tổng đài di động<br /> <br /> PSTN (Public Switched Telephone Network):<br /> <br /> : Phân hệ trạm gốc<br /> <br /> Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng<br /> <br /> : Bộ điều khiển trạm gốc<br /> <br /> PSPDN<br /> <br /> OM<br /> <br /> : Trung tâm khai thác và bảo<br /> <br /> CSPDN (Circuit Switched Public Data<br /> <br /> C<br /> <br /> dưỡng<br /> <br /> Network):<br /> <br /> SS<br /> <br /> : Phân hệ chuyển mạch<br /> <br /> Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng<br /> <br /> : Bộ ghi định vị tạm trú<br /> <br /> PLMN<br /> <br /> AUC<br /> <br /> HLR<br /> <br /> MSC<br /> <br /> BSS<br /> <br /> BSC<br /> <br /> VLR<br /> <br /> EIR<br /> <br /> : Mạng chuyển mạch gói công<br /> cộng<br /> <br /> : Mạng di động mặt đất công cộng<br /> <br /> : Thanh ghi nhận dạng thiết bị<br /> <br /> Các thành phần chức năng trong hệ thống<br /> Mạng thông tin di động công cộng mặt đất PLMN (Public Land Mobile Network)<br /> theo chuẩn GSM được chia thành 4 phân hệ chính sau:<br /> · Trạm di động MS (Mobile Station)<br /> · Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem)<br /> · Phân hệ chuyển mạch SS (Switching Subsystem)<br /> 4<br /> <br /> · Phân hệ khai thác và hỗ trợ (Operation and Support Subsystem)<br /> Trạm di động (MS - Mobile Station)<br /> Trạm di động (MS) bao gồm thiết bị trạm di động ME (Mobile Equipment) và một<br /> khối nhỏ gọi là mođun nhận dạng thuê bao (SIM-Subscriber Identity Module). Đó là một<br /> khối vật lý tách riêng, chẳng hạn là một IC Card hoặc còn gọi là card thông minh. SIM<br /> cùng với thiết bị trạm (ME-Mobile Equipment) hợp thành trạm di động MS. SIM cung<br /> cấp khả năng di động cá nhân, vì thế người sử dụng có thể lắp SIM vào bất cứ máy điện<br /> thoại di động GSM nào truy nhập vào dịch vụ đã đăng ký. Mỗi điện thoại di động được<br /> phân biệt bởi một số nhận dạng điện thoại di động IMEI (International Mobile Equipment<br /> Identity). Card SIM chứa một số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International<br /> Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực và các thông<br /> tin khác. IMEI và IMSI hoàn toàn độc lập với nhau để đảm bảo tính di động cá nhân.<br /> Card SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩu hoặc số nhận dạng cá nhân<br /> (PIN).<br /> Trạm di động ở GSM thực hiện hai chức năng:<br /> -<br /> <br /> Thiết bị vật lý để giao tiếp giữa thuê bao di động với mạng qua đường vô<br /> <br /> -<br /> <br /> Đăng ký thuê bao, ở chức năng thứ hai này mỗi thuê bao phải có một thẻ<br /> <br /> tuyến.<br /> gọi là SIM card. Trừ một số trường hợp đặc biệt như gọi cấp cứu… thuê bao chỉ có thể<br /> truy nhập vào hệ thống khi cắm thẻ này vào máy.<br /> Phân hệ trạm gốc (BSS - Base Station Subsystem)<br /> BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS bằng thiết bị BTS thông qua giao<br /> diện vô tuyến. Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài ở phân hệ chuyển mạch<br /> SS. Tóm lại, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối những người<br /> sử dụng các trạm di động với những người sử dụng viễn thông khác. BSS cũng phải được<br /> điều khiển, do đó nó được đấu nối với phân hệ vận hành và bảo dưỡng OSS. Phân hệ<br /> trạm gốc BSS bao gồm:<br /> · TRAU (Transcoding and Rate Adapter Unit): Bộ chuyển đổi mã và phối<br /> hợp tốc độ.<br /> · BSC (Base Station Controler): Bộ điều khiển trạm gốc.<br /> 5<br /> <br />