BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN VIỄN THÔNG

Chia sẻ: Nguyễn Bùi Thịnh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

229
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN VIỄN THÔNG

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN VIỄN THÔNG Câu hỏi (số 40) : Nêu chức năng và hoạt động của tổng đài BSC trong mạng GSM Họ và tên : Nguyễn Bùi Thịnh Số thứ tự : 40 Lớp : D07VT3 1
MỤC LỤC I. Báo hiệu giữa BSC và BTS 5 II. Các giao thức giữa BTS – BSC và BSC – MS 8 III.Chuyển giao (Handover) 10 2
Sơ đồ mạng GSM Khối BSC (Base Station Controller): 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: 3
1. 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... 2. 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 mà BSC có sẵn một tập các kênh vô tuyến dành cho điều khiển và nối thông cuộc gọi. 3. 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. 4. 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. 4
I. BÁO HIỆU GIỮA BSC VÀ BTS : Giao tiếp giữa bộ điều khiển trạm cơ sở và trạm thu phát cơ sở (BTS) được gọi là giao tiếp A- bis. Như vậy giao tiếp này ở trong hệ thống trạm cơ sở (BSS). Xem hình vẽ Có 2 loại kênh thông tin giữa BSC và BTS - Kênh lưu lượng - mang thoại hoặc số liệu cho các kênh vô tuyến - Kênh báo hiệu - mang thông tin báo hiệu cho chính BTS hoặc cho các MS GIAO TIẾP A-BIS Giao thức sử dụng để vận chuyển những tin báo báo hiệu giữa BSC và BTS là LAPD (lớp 2), nó có cấu trúc giống như giao thức lớp 2 ở ISDN (báo hiệu của kênh D). LAPD cung cấp 2 loại tín hiệu : - Chuyển giao thông tin không được thừa nhận, không đảm bảo phân phát khung thông tin đến địa chỉ đạt kết quả. - Chuyển giao thông tin được thừa nhận, và hệ thống đảm bảo khung thông tin tới được đích. Cấu trúc khung trong LAPD được chỉ ra ở hình sau : 5
Mỗi khung ở giao thức LAPD được giới hạn bởi cờ (Flag) ở dạng chuỗi 8 bit 01111110. Phía thu sử dụng cờ này để đồng bộ điểm khởi đầu của khung. Để tránh việc gửi nhầm ở bên trong khung người ta sử dụng kỹ thuật chèn bit : phía phát chèn một số “0” sau năm bit “1” liên tiếp còn phía thu sẽ loại bỏ bit “0” này. Trường địa chỉ chứa khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ (SAPI) và khối nhận dạng kết cuối của điểm cuối (TEI) được sử dụng để truy nhập vào thực thể đúng và chức năng đúng ở đầu thu. Trường điều khiển được sử dụng để điều khiển tuần tự và yêu cầu phát lại. Trường điều khiển phân biệt giữa chế độ có công nhận và không công nhận. Trong chế độ công nhận trường điều khiển chứa N(S) và N(R) để phát đi số thứ tự phát và số thứ tự thu. N(S) chỉ ra số thứ tự của khung được phát, còn N(R) chỉ ra số thứ tự mà phía phát khung này đang chờ thu. Các số thứ tự được sử dụng để thực hiện giao thức điều khiển luồng có tên là “Cửa sổ trượt”. Giao thức này cho phép phía phát một số khung nhất định (được gọi là “Kích thước cửa sổ”) mà không cần đợi sự công nhận cho mỗi khung. Việc đấu nối giữa BSC và BTS là nhờ một kênh PCM, ở đó một trong các kênh được dành cho báo hiệu, sử dụng giao LAPD. Có vài chức năng ở BTS, thí dụ có một số bộ thu phát (TRX) cũng được sử dụng để báo hiệu đến các máy di động. Cũng có một số chức năng điều khiển cơ sở (BCF)trong BTS như bước nhảy tần số, các chức năng chung cho vị trí như là các cảnh báo bên ngoài, nguồn cung cấp ... 6
Quản lý đường truyền (LAPD): là chức năng cơ bản để đảm bảo các đường truyền số liệu ở các kết nối vật lý 64 kbit/s giữa BSC và BTS. Các đường truyền này được cung cấp cho các mục đích sau : - Đường truyền báo hiệu vô tuyến (RSL). - Đường truyền khai thác và bảo dưỡng (OML). - Đường truyền quản lý lớp 2 (L2ML). Mỗi đường vật lý (khe thời gian 64 kbit/s trong luồng 2M) chứa một tập hợp các đường truyền số liệu, mỗi đường truyền số liệu này được đánh số nhận dạng bằng một cặp TEI/SAPI duy nhất: - TEI : Terminal End Point Identifier (nhận dạng điểm cuối của đầu cuối). TEI ở trường địa chỉ được sử dụng để truy nhập vào các thực thể khác nhau như là một TRX riêng cho báo hiệu vô tuyến. Các thiết bị đầu cuối (được nhận dạng bằng các giá trị TEI) ở trong GSM của loại phân định TEI không tự động: - SAPI : Service Access Point Identifier (nhận dạng điểm thâm nhập dịch vụ). SAPI ở trường địa chỉ được sử dụng để truy nhập các chức năng khác nhau như TRX, BCF và các thủ tục quản lý lớp 2. Các giá trị của SAPI sau đây được sử dụng trong báo hiệu giữa BSC và BTS : - Thiết lập đường truyền : Trước hết các đường truyền số liệu LAPD được thiết lập ở các đấu nối vật lý giữa BSC và BTS khi lắp đặt hay mở rộng thiết bị. Một đấu nối vật lý được sử dụng cho 7
báo hiệu tới một hay nhiều thiết bị đầu cuối (TRXC chẳng hạn) của BTS. Các thiết bị đầu cuối đấu nối đến đường vật lý này được nhận dạng bởi TEI (đấu nối phần cứng ở phía sau máy khi lắp đặt thiết bị) và lệnh do người khai thác cài đặt. Một đường truyền L2ML sẽ được cung cấp trên tất cả các kết nối vật lý. Sau đó tất cả các thiết bị đầu cuối được trang bị một đường truyền OML và các phần tử báo hiệu vô tuyến được trang bị RLS. - Truyền dẫn số liệu : Trên các đường truyền số liệu đã được thiết lập phát lại và điều khiển luồng tín hiệu được thực hiện để đảm bảo cung cấp dịch vụ an toàn cho lớp 3 trong quá trình truyền dẫn số liệu. Điều khiển luồng thực hiện điều khiển trình tự, kiểm soát số khung thiếu và các điều kiện bận của máy thu. Số lần phát lại được giới hạn bởi thông số của hệ thống - Giám sát đường truyền : Để đảm bảo truyền dẫn tin cậy và hiệu quả các khung LAPD, việc phát hiện lỗi và phát hiện sự cố đường truyền được thực hiện ở lớp 2 để giám sát các đường truyền. - Giải phóng đường truyền : Giao thức LAPD bao hàm chức năng giải phóng đường truyền để phục vụ cho các lớp cao hơn. II. Các giao thức giữa BTS – BSC và BSC - MS 1. Các giao thức giữa BSC-BTS-MS Các giao thức này sử dụng trong các giao diện Um và Abis theo chuẩn của ETSI. Các giao thức này hỗ trợ các chức năng của BTS và BSC như sau: a. Gửi các thông tin của mạng và cell. Thông tin được cập nhật từ BSC, truyền liên tục tới BTS và lưu trong BTS. b. Nhắn tin: được khởi tạo từ MSC cho phép BSC hoạt động thông qua 8
BSSMAP. BSC lần lượt cho phép các BST trong một vùng định vị hoạt động. Các BTS gửi các cuộc gọi nhắn, kiểm tra tín hiệu trả lời và gửi thông báo tới BSC. BTS cũng nhận các cuộc gọi từ MS và gửi tới BSC. c. Cung cấp và giải phóng kênh điều khiển (SDCCH). BSC thực hiện các chức năng này, BTS sẽ xử lý trao đổi các thông tin tới /từ MS. d. Cung cấp và giải phóng kênh lưu lượng (TCH) để thiết lập, xoá và chuyển giao. BSC thực hiện các chức năng này và BTS xử lý các khối kênh liên quan. e. Nhận định hoàn thành việc chuyển giao. BTS báo với BSC khi nó đã phát hiện có tín hiệu của MS trên kênh lưu lượng mới. f. Điều khiển mã/giải mã. BTS thực hiện chức năng kích hoạt và giải phóng việc mã hoá theo yêu cầu của BSC. g. Điều khiển các mã thoại và thích ứng tốc độ của các kênh thông tin. Thiết bị thích ứng tốc độ mã hoá - TRAU thường được đặt trong BSC nhưng được điều khiển bởi BTS xác định các kênh lưu lượng. h. Kiểm tra chất lượng truyền dẫn và độ dài tín hiệu trong các kênh hướng lên đang hoạt động và ở chế độ idle (rỗi). Kiểm tra được thực hiện ở BTS và được thông báo tới BSC. i. Giao diện vô tuyến cũng bao gồm các chức năng được tự động xử lý bởi BTS. j. Thông tin đồng bộ và số nhận dạng MS được gửi liên tục tới BTS. k. Chức năng điều khiển tần số được xử lý bởi BTS, các tín hiệu điều khiển này được gửi liên tục từ BTS. Giao diện vô tuyến cũng có các chức năng: mã hoá kênh, ghép kênh, quản lý burst, TDMA và điều chế. 9
2. Các giao thức giữa MSC-BSC và MSC-MS: Giao thức báo hiệu BSSAP chứa các phần tử sau: các bản tin BSSMAP, DTAP và INTIAL MS. * Các bản tin DTAP trao đổi giữa MSC và MS để đăng ký và nhận thực khi MS tắt. Các bản tin TDAP được chuyển qua BSC và BTS. - Các bản tin khởi tạo MS (IMSI) được truyền giữa MSC và MS để cập nhật vị trí và nhắn tin. - BSSMAP là giao thức được sử dụng giữa MSC và BSC để nhắn tin, thực hiện cuộc gọi, chuyển giao, cung cấp, duy trì các kênh lưu lượng và để mã hoá trong BTS, MS. Giao thức này cũng được dùng để duy trì các khe thời gian trên các kênh PCM giữa MSC và BSC. III.Chuyển giao (Handover) Trong mạng cellular, các kênh vô tuyến và cố định không được cấp phát lâu dài cho một cuộc gọi. Cuộc gọi sẽ được chuyển sang một kênh hoặc một cell khác, được gọi là chuyển giao. Việc kiểm tra và thực hiện chuyển giao tạo nên một trong những chức năng cơ bản của lớp RR. Có 4 loại chuyển giao khác nhau trong hệ thống GSM, được thực hiện giữa: - Các kênh (các khe thời gian) trong cùng một cell - Các cell (BTS) do một BSC điều khiển - Các cell dưới sự điều khiển của nhiều BSC khác nhau nhưng thuộc cùng một MSC - Các cell của các MSC khác nhau Hai loại chuyển giao đầu tiên gọi là chuyển giao cục bộ. Để tiết kiệm băng thông báo hiệu, việc chuyển giao chỉ do BSC mà không cần MSC quản lý và chỉ thông báo cho MSC khi hoàn thành chuyển giao. Hai loại chuyển giao còn lại là chuyển giao ngoài do các MSC quản lý. 10
Chuyển giao có thể được khởi tạo từ MS hoặc từ MSC. Trong khi các khe thời gian ở trạng thái chờ, MS quét kênh điều khiển quảng bá (BCCH) trong 16 cell lân cận, chọn ra 6 cell tốt nhất để phục vụ chuyển giao dựa trên độ dài tín hiệu nhận được. Thông tin này được truyền tới BSC và MSC ít nhất 1 giây một lần. 1.Chuyển giao trong cùng một BSC: ở trường hợp này BSC phải thiết lập một đường nối đến BTS mới, dành riêng một TCH của mình và ra lệnh cho MS phải chuyển đến 1 tần số mới đồng thời cũng chỉ ra một TCH mới. Tình huống này không đòi hỏi thông tin gì đến phần còn lại của mạng. Sau khi chuyển giao MS phải nhận được các thông tin mới và các ô lân cận. Nếu như việc thay đổi đến BTS mới cũng là thay đổi vùng định vị thì MS sẽ thông báo cho mạng về LAI của mình và yêu cầu cập nhật vị trí. 2. Chuyển giao giữa hai BSC khác nhau nhưng cùng một MSC/VLR: Trường hợp này cho thấy sự chuyển giao trong cùng một vùng phục vụ nhưng giữa hai BSC khác nhau. Mạng can thiệp nhiều hơn khi quyết định chuyển giao. BSC phải yêu cầu chuyển giao từ MSC/VLR. Sau đó có mộtđường nối thông mới BSC phải được thiết lập nếu có TCH rỗi. TCH này phải được dành cho chuyển giao. Sau đó khi MS nhận được lệnh chuyển đến tần số mới và TCH mới. Ngoài ra, sau khi chuyển giao MS được thông báo về các ô lân cận mới. Nếu việc thay đổi BTS cùng với việc thay đổi vùng định vị MS sẽ gửi đi yêu cầu cập nhật vị trí trong quá trình cuộc gọi hay sau cuộc gọi. 11
Tài liệu tham khảo: [ 1]. Ebook.com.vn [ 2]. http://www.wattpad.com/148098?p=6 [3]. http://www.scribd.com 12