Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung cung cấp đến học viên các kiến thức về mạng không dây; tổng quan mạng tế bào: nguyên tắc của mạng tế bào, tổ chức mạng tế bào, hoạt động của mạng tế bào; CDMA: đặc điểm của CDMA, các hệ thống thế hệ thứ 3;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung

MẠNG MÁY TÍNH (COMPUTER NETWORK) Chương 8 – Mạng không dây 8.1. Tổng quan mạng tế bào
Nguyên tắc của mạng tế bào Là công nghệ nền tảng cho điện thoại di động, các hệ thống liên lạc cá nhân, mạng không dây, ... Được phát triển cho điện thoại di động Thay thế cho các hệ thống thu phát công suất lớn
Hỗ trợ 25 kênh trên 80 km Dùng công suất nhỏ, khoảng cách ngắn hơn, nhiều bộ thu phát hơn Tổ chức mạng tế bào Các bộ phát công suất thấp 100w hoặc thấp hơn Khu vực được chia thành các tế bào Mỗi tế bào có 1 ăng ten riêng Mỗi tế bào có 1 tần số riêng Được phục vụ bởi một trạm gốc (BS – Base Station) Có bộ phát, thu, điều khiển Các tế bào cạnh nhau dùng các tần số khác nhau để tránh nhiễu
Hình dạng tế bào Hình vuông Có 8 tế bào xung quanh Tốt hơn nếu các ăng ten xung quanh cách đều
Đơn giản trong việc chọn và chuyển đến ăng ten mới Hình lục giác Các ăng ten cách đều nhau Bán kính là bán kính của đường tròn ngoại tiếp Khoảng cách từ tâm tới đỉnh bằng độ dài các cạnh Tuy nhiên không phải lúc nào cũng đúng là hình lục giác đều do Các giới hạn về địa lý Các điều kiện phát sóng cục bộ Vị trí của ăng ten Sử dụng lại tần số Công suất của trạm phát đáp cơ sở có điều khiển
Cho phép truyền thông trong tế bào với một tần số cho trước Hạn chế công suất phát sang các tế bào liền kề Cho phép các tế bào gần nhau dùng lại các tần số Dùng một tần số cho nhiều cuộc hội thoại Có 1050 tần số trong một tế bào Ví dụ Hệ thống có N tế bào Hệ thống có K tần số Mỗi tế bào có K/N tần số Với AMPS (Advanced Mobile Phone Service), K=395, N=7, mỗi tế bào trung bình có 57 tần số
Tăng dung lượng Thêm các kênh mới Mượn tần số Lấy từ các tế bào liền kề hoặc các tế bào bị nghẽn Gán tần số linh động Tách tế bào Do phân bố không đều về hình thái hoặc dung lượng Chia thành các tế bào nhỏ hơn trong vùng sử dụng nhiều
Ví dụ tách tế bào
Chia vùng tế bào Tế bào được chia thành các vùng có hình nêm 3 – 6 vùng một tế bào Mỗi vùng có một bộ kênh riêng Dùng nhiều ăng ten định hướng Microcell Chuyển ăng ten từ đỉnh đồi và các tòa nhà lớn xuống đỉnh các tòa nhà thấp hơn và cạnh của các tòa nhà lớn, thậm chí chuyển xuống các cột đèn. Tạo ra các microcell Giảm công suất Tốt cho các con phố và bên trong các tòa nhà
Hoạt động của mạng tế bào Trạm cơ sở (BS – Base Station) ở trung tâm của mỗi tế bào Có ăng ten, trạm điều khiển, trạm phát đáp Trạm điều khiển xử lý quá trình gọi BS được nối với MTSO (Mobile Telecommunication Switching Office) Mỗi MTSO phục vụ nhiều BS MTSO kết nối với BS bằng dây hoặc không dây MTSO: Nối các cuộc gọi giữa các điện thoại di động và từ điện thoại di động đến các mạng truyền thông cố định Gán kênh thoại Ngắt cuộc gọi
Giám sát các cuộc gọi (vd tính cước) Tự động hoàn toàn Các kênh Kênh điều khiển Thiết lập và duy trì cuộc gọi Thiết lập liên kết giữa các máy di động và BS gần nhất Kênh lưu lượng Truyền tải cuộc gọi và dữ liệu Cuộc gọi thông thường trong vùng MTSO Máy di động khởi động Quét và lựa chọn kênh điều khiển thiết lập mạnh nhất Tự động chọn ăng ten BS của tế bào
Thường là cái gần nhất Bắt tay (handshake) để xác định người sử dụng và đăng ký vị trí Lặp lại quá trình quét để cho phép di chuyển Máy di động giám sát các trang Máy di động bắt đầu cuộc gọi Kiểm tra kênh có rỗi không Theo dõi kênh từ BS và đợi kênh rỗi Gửi số hiệu kênh đã lựa chọn trước Phân trang MTSO thực hiện kết nối với máy di động Một thông báo phân trang gửi cho các BS phụ thuộc vào số di động được gọi Tín hiệu phân trang được gửi tới kênh thiết lập
Cuộc gọi được chấp nhận Máy di động nhận ra số trên kênh thiết lập Trả lời cho BS đã gửi phản hồi cho MTSO MTSO thiết lập mạch giữa BS gọi và BS được gọi MTSO chọn kênh lưu lượng rỗi giữa các tế bào và nối kênh cho các BS Các BS nối kênh cho các máy di động Trong khi cuộc gọi diễn ra Cuộc gọi và dữ liệu được trao đổi qua các BS và MTSO tương ứng Chuyển giao cuộc gọi Khi máy di động đi ra ngoài tế bào sang tế bào khác Kênh lưu lượng đổi sang BS mới mà không ngắt dịch vụ
Các giai đoạn của cuộc gọi
Các chức năng khác Chặn cuộc gọi Trong giai đoạn máy di động khởi động, nếu tất cả các kênh bận, máy di động sẽ thử lại Nếu không gọi được, âm báo bận được báo lại Ngừng cuộc gọi Khi người dùng ngừng cuộc gọi MTSO được thông báo Các kênh lưu lượng của 2 BS được giải phóng Rớt cuộc gọi BS không thể duy trì được tín hiệu cần thiết Kênh lưu lượng được làm rớt và MTSO được thông báo Cuộc gọi từ các thuê bao cố định
MTSO nối với PTSN và các máy di động ở xa MTSO có thể kết nối máy di động với máy cố định của PTSN MTSO có thể kết nối với MTSO ở xa qua PSTN hoặc đường truyền riêng Có thể kết nối máy di động với máy di động ở vùng xa Thế hệ thứ nhất tương tự (analog) Là các mạng điện thoại tế bào đầu tiên Các kênh lưu lượng tương tự (analog) Được phát triển trong những năm 1980 ở Bắc Mỹ Được gọi là dịch vụ di động tiên tiến (AMPS – Advanced Mobile Phone Service)
Hoạt động Điện thoại dùng AMPS có môđun gán số (NAM – Numeric Assignment Module) nằm trong bộ nhớ chỉ đọc (ROM) NAM có số điện thoại do nhà mạng cung cấp Số sêri (serial) của điện thoại do hãng sản xuất cung cấp Khi bật điện thoại, số sêri và số điện thoại sẽ được gửi đến MTSO MTSO sẽ tính cước. Trình tự cuộc gọi 1. Người gọi ấn số và ấn nút gọi. 2. MTSO xác nhận số điện thoại và kiểm tra quyền của người gọi. Một số nhà mạng yêu cầu số PIN để tránh mất số.
3. MTSO phát ra một chỉ thị đến người gọi để xác lập kênh lưu lượng được sử dụng 4. MTSO gửi tín hiệu chuông đến người được gọi. 5. Khi người nghe trả lời, MTSO thiết lập mạch nối và bắt đầu ghi thông tin tính cước. 6. Khi một bên dập máy, MTSO giải phóng mạch nối, các kênh truyền dẫn và hoàn thành thông tin tính cước. Các kênh điều khiển của AMPS 21 kênh điều khiển 30kHz song công đầy đủ Truyền dữ liệu số dùng FSK Dữ liệu được truyền theo các khung (frame) Thông tin điều khiển có thể được truyền qua kênh thoại trong quá trình hội thoại
Các máy di động hoặc các trạm gốc BS chèn các gói dữ liệu Ngừng FM thoại khoảng 100 ms Thay thế bằng tín hiệu FSK Được dùng để trao đổi các thông tin khẩn cấp Thay đổi công suất Chuyển giao giữa các tế bào 8.2. CDMA Các đặc điểm của CDMA Tín hiệu chất lượng cao