CÁC DỊCH VỤ GSM CƠ BẢN VÀ
CÁC DỊCH VỤ NÂNG CAO
Tài liệu:
Được dịch từ chương 7 và 8 của Ebook GSM Architecture, Protocols
and Services.
Người dịch: Sinh viên Quy Nhơn.
Sai sót là rất nhiều, mong sự góp ý chân thành !!!
tungben9x@yahoo.com
A.CÁC DỊCH VỤ GSM
I. Các dịch vụ GSM truyền thống
1. Các dịch vụ viễn thông
Thoại (Voice)
Dịch vụ thoại được nhà điều hành mạng thiết lập đầu tiên từ năm 1991 (giai
đoạn 1). Có hai dịch vụ thoại là: Dịch vụ thoại thông thường và dịch vụ khẩn cấp. Với
các tín hiệu thoại được mã hóa số, thì cả hai dịch vụ sử dụng kết nối điểm điểm, song
công, đồng bộ. Điểm khác nhau cơ bản giữa hai dịch vụ này là dịch vụ thông thường
yêu cầu một IWF quốc tế, trong khi dịch vụ khẩn cấp đặt trong biên giới của một
mạng quốc gia.
Truyền dẫn fax
Một dịch vụ viễn thông thiết lập tiếp theo (giai đoạn 2), sự lắp đặt dịch vụ fax
trong sáng cho nhóm fax 3 thì đã được định ra. Dịch vụ fax được gọi là dịch vụ trong
sáng bởi vì nó sử dịch vụ mang trong sáng cho dữ liệu fax. Việc mã hóa và truyền dẫn
của dữ liệu fax sử dụng giao thức theo khuyến cáo ITU-T 30. Nhà hoạt động mạng
cũng có sự lựa chọn để thiết lập Fax trên một dịch vụ mang không trong sáng để cải
tiến các chất lượng truyền dẫn. Dịch vụ fax trong sáng được truyền đi trên một kênh
dung lượng mà được dùng cho thoại hoặc fax. Các tùy chọn khác được xác định như
một chuyển tiếp fax với sự tiếp nhận cuộc gọi tự động. Dịch vụ này có thể được đưa
ra bởi nhà điều hành mạng khi mà đa đánh số được dùng như một giải pháp liên kết
mạng. Trong trường hợp đa đánh số, khách hàng được được gán một vài số MSISDN,
và một sự chia sẻ tiểu sử liên kết mạng đã được lưu cho mỗi số. Với cách này, dịch vụ
viễn thông có thể được kết hợp với mỗi MSISDN, dịch vụ fax cũng là một trong số đó.
Nếu một thuê bao được gọi trên số fax GSM, thì các nguồn được yêu cầu trong IWF
của MSC cũng giống như là trong MS có thể được kích hoạt. Trong trường hợp của
dịch vụ fax trong sáng, các cuộc gọi fax nhận một số giống như số cuộc gọi thoại và
được chuyển mạch tới bên nhận fax một cách bình thường.
II. Các dịch vụ GSM phổ biến: SMS và MMS
SMS
Là một dịch vụ quan trọng trong hệ thống GSM ngày nay, một dạng dịch vụ
phổ biến tại bên người dùng và tạo ra doanh thu cho bên nhà cung cấp, có khả năng
để nhận và gửi bản tin ngắn tại MS: SMS, TS21 và TS22. Các dịch vụ này được xem
như là giai đoạn thứ 3 và được đưa ra vào cuối năm 1996 trên toàn bộ các mạng GSM.
TS21 là một phiên bản điểm điểm của SMS, còn TS22 được xác định như là một tùy
chọn thiết lập dung lượng để gửi tin nhắn ngắn tới một MS. Sự kết hợp SMS với các
dịch vụ bổ xung khác, các hệ thống hộp thư với sự thông báo tự động của các bản tin
được nhận mới nhất hoặc chi phí cho việc truyền dẫn bản tin ngắn, thể hiện ý nghĩa
vượt trội rõ ràng cách mà dịch vụ được đưa ra bởi mạng GSM so với các dịch vụ
được cung cấp bởi mạng cố định.
Với SMS, nhà điều hành mạng thiết lập một trung tâm dịch vụ, khi đó tiếp
nhận các tin nhắn từ mạng cố định và xử lý chúng theo chế độ lưu và chuyển tiếp.
Giao diện thì không có được sự xác định riêng biệt và có thể dùng đến báo hiệu
DTMF, yêu cầu đặc biệt, email, fax. Sự phân phát tin nhắn có thể tuy biến thời gian
và không phụ thuộc vào vị trí hiện hành của MS. Một trung tâm dịch vụ có chấp nhận
các bản tin ngắn từ MS, khi đó, cũng có thể chuyển tiếp tới thuê bao trong mạng cố
định. Sự truyền dẫn bản tin ngắn sự dụng giao thức kết nối vô hướng, bảo vệ và
chuyển mạch gói. Bên nhận của bản tin phải có báo nhận bằng MS hoặc trung tâm
dịch vụ; trong trường hợp lỗi, việc truyền lại sẽ diễn ra. TS21 và TS22 chỉ là các dịch
vụ viễn thông nếu như được sử dụng với các dịch vụ viễn thông khác, bản tin ngắn có
thể được truyền và phát trong quá trình một cuộc gọi đang diễn ra.
Một biến thể của SMS là dịch vụ quảng bá cell TS23, SMSCB. Các bản tin
SMSCB thì được quảng bá trên một vùng giới hạn của mạng. Chúng có thể được nhận
bởi các MS trong chế độ rảnh rỗi và bên nhận sẽ không báo nhận. Bản thân một MS
thì không gửi các bản tin SMSBC. Với dịch vụ này, các bản tin bao gồm một sự chỉ
định hạng mục, nên MS có thể chọn một hạng mục quan tâm mà chúng muốn nhận và
lưu trữ. Chiều dài tối đa của SMSBC là 93 kí tự, nhưng sử dụng bộ phân kết hợp thì
mạng có thể phát các bản tin dài hơn, lên tới 15 chuỗi bản tin SMSBC.
Bảng 7.1 SMS, EMS và MMS
Dịch vụ
Năm ra đời
Kích cỡ
Nội dung
SMS
1995
160 byte
Văn bản
EMS
2000
160 byte
Văn bản, hình ảnh, hoạt ảnh
MMS
2001
100 kbyte
Văn bản, hình ảnh, video
EMS
EMS là sự mở rộng của SMS. SMS bị giới hạn chỉ có thể văn bản, để giải
quyết sự hạn chế này, EMS đã được ra. EMS được phát triển bởi các nhà sản xuất
GSM như một chuẩn 3GPP mở. Nó cho phép gửi các ảnh không màu 16x16 hoặc
32x32 pixel, và các ảnh được điều chỉnh trong thiết bị cầm tay. Chuổi ảnh có thể bao
gồm sáu ảnh. Phong cữ có thể được định dạng trong EMS và bao gồm các âm sắc của
ba bát độ. Các dải của âm sắc có thể là 150, 225, 300, 450 ms và có thể lên tới 80 nốt.
Tuy nhiên trước khi EMS trở nên phổ biến thì chuẩn MMS ra đời và EMS đã bị bỏ
qua.
MMS
MMS tương tự như SMS và EMS, tuy nhiên nó có khả năng cao hơn trong
kích thước và độ linh hoạt. Chuẩn MMS được phát triển bởi tập đoàn công nghiệp và
trở thành chuẩn 3GPP. Ngoài khả năng văn bản, MMS có khả năng để truyền hình
ảnh, giai điệu, các chuỗi đa phương tiện. MMS có thể truyền tới 100 kbyte dữ liệu và
có thể điều khiển thoại mã AMR, ảnh, âm nhạc và cả video. Đứng ở góc độ mạng lưới,
một trung tâm MMS, gọi là MMS-C được yêu cầu đến, trung tâm này có trách nhiệm
cho việc lưu trữ, chuyển đổi và chuyển tiếp dữ liệu MMS. MMS-C cũng lưu trữ thông
tin về khác hàng, như là khả năng của thiết bị đầu cuối, điều này cho phép tránh
truyền dẫn các bản tin MMS truyền tới MS trong những định dạng mà thiết bị đầu
cuối không thể điều khiển. Sự so sánh giữa SMS, EMS, và MMS được thể hiện trong
7.1.
Kiến trúc MMS
Kiến trúc mạng dịch vụ bản tin đa phương tiện (MMSNA) bao gồm toàn bộ
các thành phần để cung cấp một MMS hoàn chỉnh tới một người dùng. Điều này cũng
gồm các sự liên kết giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Môi trường dịch vụ bản tin đa
phương tiện MMSE là một tập hợp của các thành phần mạng MMS riêng biệt, mà
được điều khiển bởi một sự quản lý đơn lẻ. Trong trường hợp chuyển vùng, mạng
được viếng thăm có một phần MMSE của người dùng trong câu hỏi, khi các thuê bao
của một nhà nhà cung cấp dịch vụ khác có phần trong MMSE khác. Một nguyên tắc
quan trong được đưa ra bởi máy chủ/Chuyển tiếp MMS, khi đó có trách nhiệm cho
việc lưu trữ và điều khiển các bản tin đến và đi. Nó cũng có sự tính cước các bản tin
giữa các hệ thống khác nhau. Máy chủ/chuyển tiếp MMS có thể là một thành phần
logic đơn lẻ hoặc là có thể chia sẻ hai thành phần đơn lẻ, một máy chủ chuyển tiếp
MMS và một máy chủ MMS. Máy chủ/Chuyển tiếp MMS cũng cho phép để tạo ra sự
tính cước dữ liệu, khi nhận các bản tin đa phương tiện (MM) từ một thành phần hoặc
phân phối MM tới một thành phần của kiến trúc. Dữ liệu người dùng MMS gồm
thông tin có liên quan tới người dùng, cấu hình và dung lượng dữ liệu. Dữ liệu người
dùng có thể là một thực thể đơn lẻ hoặc nó có thể được phân phối. “Đại lý” người
dùng MMS là một ứng dụng lớp chức năng, cung cấp người dùng khả năng để xem,
viết và điều khiển MM. “Đại lý” MMS được đặt ở thiết bị di động. Cuối cùng, các
ứng dụng dịch vụ giá trị VAS gia tăng đưa ra các dịch vụ giá trị gia tăng tới người
dùng. Một vài ứng dụng VAS có thể được kết nối tới một MMSE.
Hình 7.1 Kiến trúc mạng dịch vụ bản tin đa phương tiện.
III. Tổng quan về các dịch vụ GSM trong giai đoạn 2+
Các chuẩn GSM luôn luôn được nâng cấp: Giai đoạn 1 của sự thiết lập bao
gồm các dịch vụ viễn thông cơ bản - trước tiên là thoại và một vài dịch vụ bổ xung
khác, khi đó được đưa ra bởi các nhà điều hành vào năm 1991, lúc này GSM đã giới
thiệu ra thì trường. Sự chuẩn hóa giai đoạn hai hoàn thành trong năm 1991 và tung ra
thị trường vào năm 1996. Thực chất thì ETSI thêm khá nhiều các dịch vụ bổ xung, khi
mà khái GSM bắt đầu hình thành và được chập nhận từ ISDN cố định. Các dịch vụ
mới này được tạo ra và cần thiết để gia công lại các phần lớn của chuẩn GSM. Mạng
lưới mà hoạt động theo các chuẩn được sửa lại được gọi là GSM giai đoạn 2. Tùy
nhiên, các mạng và thiết bị đầu cuối của giai đoạn hai duy trì sự tương thích với các
thiết bị đầu cuối và thiết bị mạng của giai đoạn 1, sự phát triển chuẩn mới có khả năng
tương thích chính xác với thế hệ trước đó.
GSM giai đoạn 2+ đưa ra nhiều mong đợi từ truyền dẫn vô tuyến tới truyền tin
và xử lý cuộc gọi. Tuy nhiên, không có sự duyệt xét hoàn chỉnh cho chuẩn GSM;
chính xác là các vùng đối tượng đơn lẻ thì được xử lý như là các đơn vị chuẩn hóa
riêng biệt, với mục đích đó, cho phép chúng được thiết lập và giới thiệu một cách độc
lập.
Do đó, hệ thống GSM có thể phát triển theo từng giai đoạn và sự chuẩn hóa có
thể theo cách linh hoạt trong môi trường cần đến. Tuy nhiên với cách tiếp cận này, sự
xác nhận duy nhất của một hệ thống GSM là không thể cho phép. Kí hiệu GSM 2+ để
chỉ ra sự mở đầu (Mouly và Pautet 1995), chỉ ra một quá trình phát triển không có
mốc thời gian kết thúc hoặc thời điểm ra đời của các dịch vụ mới. Các chuẩn GSM thì
được đưa ra trong cách gọi là phiên bản (phiên bản 97, 98, 99 và 2000).
Một danh sách lớn câu hỏi kĩ thuật đã được giải quyết, và chỉ có một vài cái
còn lại được thể hiện trong phần sau. Hình 7.2 thể hiện sự phát triển của GSM, từ
khởi phát là các dịch vụ thoại số tới thế hệ thứ 3 của truyền dẫn di động (UMITS/IMT
2000). Nó thể hiện các dịch vụ của giai đoạn 2+. Phần lớn các dịch vụ đó được đưa ra
bởi các nhà cung cấp mạng ngày nay và có thể được sử dụng với thiết bị di động cải
tiến.
Hình 7.2 Sự phát triển của GSM
VI. Dịch vụ mang và dịch vụ viễn thông của GSM giai đoạn 2+.
1.Trường cuộc gọi thoại cải tiến
Các hệ thống GSM giai đoạn 2+ đưa ra các đặc điểm không phù hợp cho
truyền dẫn nhóm. Ví dụ, các dịch vụ cuộc gọi nhóm hoặc dịch vụ “nhấn để gọi”
(“push to talk”) đã được biết từ hệ thống vô tuyến cá nhân hoặc hệ thống vô tuyến số
trung kế với sự thiết lập kết nối nhanh thì đã không được đưa ra. Tuy nhiên, các dịch
vụ này thì cần thiết cho các nhóm người dùng gần gũi nhau. Về khía cạnh riêng, các
nhà hoạt động xe lửa có một yêu cầu to lớn cho đặc điểm này. Vào năm 1992, một tổ
chức quốc tế, Union Internationale des Chemins De Broglie Fer (UIC), đã chọn hệ
thống GSM (Mouly và Pautet 1995)như chuẩn của họ. Hệ thống GSM này dựa trên hệ
thống truyền dẫn đường ray quốc tế thay thế cho một tập hợp của các hệ thống vô
tuyến không tương thích.
Trong phần này, chúng ta sẽ đề cập đến các dịch vụ viễn thông thoại đã chuẩn
hóa mà đưa ra cho truyền dẫn nhóm : Dịch vụ thoại quảng bá (VBS) và Cuộc gọi