báo cáo thử việc tìm hiểu hệ thống ran 2g alcatel

Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Mục lục
Danh mục hình và bảng:
Hình 1.1: Cấu trúc mạng GSM 5
Hình 2.1 : Kiến trúc hệ thống GSM của EVOLIUM ALCATEL 8
Hình 2.2: Các giao diện trong BSS EVOLIUM ALCATEL 9
Hình 2.3: Kiến trúc BSC9120 12
Hình 2.4: các cấu hình của BSC 9120 13
Hình 2.5: kiến trúc BSC 9130 14
Hình 2.6: các thành phần trong BSC 9130 15
Hình 2.7: Mô hình thực tế một Rack ATCA của BSC 9130 17
Hình 2.8: LIU SHELF 16
Hình 2.9: Sơ đồ chức năng TC 18
Hình 2.10: Cấu hình phần cứng 9125 TC 19
Hình 2.11: Truyền dẫn trong TC 9125 20
Hình 2.12: Các cấu hình mạng BTS 21
Hình 2.13: sơ đồ cấu trúc BTS 9100 22
Hình 2.14: các cấu hình tủ MBI 23
Hình 2.15: các cấu hình tủ MBO 23
Hình 3.1: Nguyên lý (E)GPRS 24
Hình 3.3: các giao diện trong mạng GPRS 26
Hình 3.4: Giao diện Ater Mux 27
Hình 3.5: Gb over IP 28
Hình 3.6: PCU và CCU 30
Hình 3.7: Vị trí MFS trong mạng và định tuyến 31
Hình 3.8: Luồng báo hiệu 31
Hình 3.9: Kiến trúc cơ bản MFS 33
Hình 3.10: Kiến trúc MFS chi tiết 34
Hình 3.12: shelf MFS trong công nghệ ATCA 38
Hình 3.12: Các cấu hình của MFS 9130 38
Hình 3.13: Khai báo MFS mới trên OMC-R (1) 43

Hình 3.14: Khai báo MFS mới trên OMC-R (2) 43
Hình 3.15: tách BSS khỏi MFS cũ(1) 44
Hình 3.16: tách BSS khỏi MFS cũ(2)_unlink Gb 45
Hình 3.17: tách BSS khỏi MFS cũ(2)_Unlink ater mux 45
1
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Hình 3.18: tách BSS khỏi MFS cũ(3)_dissociate MFS với BSS trên PRC 46
Hình 3.19: tách BSS khỏi MFS cũ(4)_BSS sau khi tách khỏi MFS 46
Hình 3.20: gán BSS vào MFS mới(1)_Associate MFS với BSS trên PRC 47
Hình 3.21: gán BSS vào MFS mới(1)_Associate MFS và BSS thành công 47
Hình 3.22: Chọn BSC 48
Hình 3.23: Chọn GPU 48
Hình 3.24: Link các TP với các AterMux 49
Hình 3.25: Link các đường Gb 49
Hình 3.26: Global Align để cập nhật các liên kết 50
Hình 3.27: tạo NSE mới cho các luồng Gb(1) 50
Hình 3.28: tạo NSE mới cho các luồng Gb(2) 51
Hình 3.29: tạo NSVC mới cho các luồng Gb(1) 51
Hình 3.30: tạo NSVC mới cho các luồng Gb(2) 52
Hình 3.31: Active GSL cho các Atermux 52
Hình 3.32: Algin Gprs Configuration 53
Hình 3.33: Unlock các AterTP cho các AterMux 53
Hình 3.34: Unlock GSL cho các atermux. 54
Hình 3.35: Cấu hình thành công cho một Atermux 54
Hình 3.36: Vào các TP thuộc Atermux 55
Hình 3.37: Chọn USD/USD A Interface 55
Hình 3.38: Chọn các DTC 56
Bảng 2.1: các cấu hình của BSC 9120 14
Bảng 3.1: dự phòng trong MFS 9130 33

Bảng 3.2: Các cấu hình của MFS 9130 39
2
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GSM
1.1 Lịch sử
Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động
chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi
CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và
tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.
Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng
đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.
Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM được chuyển
cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute -
ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm
1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà
cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (tiếng Anh: Global System for Mobile
Communications; tiếng Pháp: Groupe Spécial Mobile; viết tắt: GSM) là một công
nghệ dùng chomạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ
người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép
có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng
GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.
GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả năng
phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới,
cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới.
GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc
gọi. Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G).
GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership
Project (3GPP) Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất

lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn. Thuận lợi đối với nhà điều
hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM cho phép
nhà điều hành mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi, vì thế người sử dụng có thể
sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.
1.2 Giao diện vô tuyến
GSM là mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào do đó các máy điện thoại
di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di động
GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900 MHz và 1800
MHz. Vài nước ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850 MHz và 1900 MHz do băng 900
3
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
MHz và 1800 MHz ở nơi này đã bị sử dụng trước. Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử
dụng tần số 400 MHz hay 450 MHz chỉ có ở Scandinavia sử dụng do các băng tần
khác đã bị cấp phát cho việc khác.
Các mạng sử dụng băng tần 900 MHz thì đường lên (từ thuê bao di động đến trạm
truyền dẫn uplink) sử dụng tần số trong dải 890–915 MHz và đường xuống downlink
sử dụng tần số trong dải 935–960 MHz. Và chia các băng tần này thành 124 kênh với
độ rộng băng thông 25 MHz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200 kHz. Khoảng cách
song công (đường lên & xuống cho 1 thuê bao) là 45 MHz.
Ở một số nước, băng tần chuẩn GSM900 được mở rộng thành E-GSM, nhằm đạt được
dải tần rộng hơn. E-GSM dùng 880–915 MHz cho đường lên và 925–960 MHz cho
đường xuống. Như vậy, đã thêm được 50 kênh (đánh số 975 đến 1023 và 0) so với
băng GSM-900 ban đầu. E-GSM cũng sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian
TDM (time division multiplexing), cho phép truyền 8 kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh
thoại bán tốc trên 1 kênh vô tuyến. Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là một khung
TDMA. Các kênh bán tốc sử dụng các khung luân phiên trong cùng khe thời gian. Tốc
độ truyền dữ liệu cho cả 8 kênh là 270.833 kbit/s và chu kỳ của một khung là 4.615 m.
Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng GSM
850/900 MHz và tối đa là 1 watt đối với băng GSM 1800/1900 MHz.

1.3 Mã hóa âm thanh
GSM sử dụng khá nhiều kiểu mã hóa thoại để nén tần số audio 3,1 kHz vào trong
khoảng 6.5 and 13 kbit/s. Ban đầu, có 2 kiểu mã hoá là bán tốc (haft rate -5.6 kbps)và
toàn tốc (Full Rate -13 kbit/s)). Để nén họ sử dụng hệ thống có tên là mã hóa dự đoán
tuyến tính (linear predictive coding - LPC).
GSM được cải tiến hơn vào năm 1997 với mã hóa EFR (mã hóa toàn tốc cải tiến
-Enhanced Full Rate), kênh toàn tốc nén còn 12.2 kbit/s. Sau đó, với sự phát triển của
UMTS, EFR được tham số lại bởi kiểu mã hóa biến tốc, được gọi là AMR-
Narrowband.
Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và
umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường. Macro cell
được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại được lắp ở các khu
thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó
thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ sung vào các vùng bị che
khuất hay các vùng trống giữa các cell.
Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi anten thường
thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ sóng xa
nhất của một trạm GSM là 35 km (22 dặm).
Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thề phủ sóng tới như nhà ga,
sân bay, siêu thị thì người ta sẽ dùng các trạm pico để chuyển tiếp sóng từ các anten
ngoài trời vào.
4
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
1.4 Cấu trúc mạng GSM
Hình 1.1: Cấu trúc mạng GSM
Mạng GSM được chia làm ba hệ thống chính :
- Hệ thống con trạm gốc (BSS)
- Hệ thống con chuyển mạch (NSS)
- Hệ thống core GPRS.

- Hệ thống vận hành và bảo trì (OMS)
1.4.1 Hệ thống trạm con (BSS)
BSS Base Station Subsystem= TRAU (TC)+ BSC + BTS + PCU
+ TRAU (TC) : bộ chuyển đổi mã và phối hợp tốc độ
+ BSC : bộ điều khiển trạm gốc
+ BTS : trạm thu phát gốc
+ MS: chính là những chiếc di động gồm: ME và SIM
Chức năng của BSC : - điều khiển một số trạm BTS xử lý các bản tin báo hiệu -
Khởi tạo kết nối. - Điều khiển chuyển giao: Intra & Inter BTS HO - Kết nối đến các
MSC, BTS và OMC
Chức năng của BTS : - Thu phát vô tuyến - Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý - Mã
hóa và giải mã - Mật mã / giải mật mã - Điều chế / giải điều chế.
Chức năng TRAU (TC): Bộ tương thích tốc độ và chuyển đổi mã có nhiệm vụ biến
đổi tốc độ của luồng dữ liệu cho phù hợp với đường truyền, và chức năng chuyển mã.
TRAU có thể đặt ở MSC hoặc BSC.
5
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Chức năng PCU(Packet Control Unit): Có chức năng quản lý tài nguyên dữ liệu
gói.
1.4.2 Hệ thống con chuyển mạch (SS)
SS chịu trách nhiệm xử lý cuộc gọi và các chức năng đến thuê bao. SS bao gồm các
khối chức năng:
Trung tâm chuyển mạch các dich vụ di động (MSC)
- Thực hiện các chức năng chuyển mạch của hệ thống.
- Điều khiển các cuộc gọi từ các hệ thống điện thoại và dữ liệu khác,
- Tính cước, báo hiệu kênh chung…
Thanh ghi định vị thường trú (HLR)
HLR là cơ sở dữ liệu dùng để lưu trữ và quản lý tất cả các thông tin của thuê bao di
động, thông tin lưu trữ trong HLR do người quản trị cập nhật vào, thông tin này

không cho biết vị trí hiện tại cụ thể của thuê bao di động mà chỉ cho biết VLR mà thuê
bao đang hoạt động. Các trường lưu trữ trong HLR bao gồm:
- IMSI: số định nghĩa thuê bao di động quốc tế
- K
i

: khóa nhận thực thuê bao.
- VLR hiện tại của thuê bao.
- Các dịch vụ của thuê bao di động.
- MSRN: số chuyển vùng của thuê bao di động.
Thanh ghi định vị tạm trú (VLR):
VLR là một cơ sở dữ liệu lưu trữ các thông tin tạm thời về thuê bao di động cần thiết
cho MSC để phục vụ cho các thuê bao tạm trú. VLR thường được gắn với MSC. Khi
một thuê bao chuyển tới một MSC mới, VLR kết nối với MSC này sẽ yêu cầu dữ liệu
về thuê bao đó từ HLR. Sau đó, mỗi lần thuê bao thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có
các thông tin cần thiết cho việc thiết lập cuộc gọi mà không phải hỏi HLR. Các trường
thông tin lưu trữ trong VLR bao gồm:
- Trạng thái hiện thời của thuê bao(bật, mở, bận rỗi…)
- Số LAI hiện tại của thu bao
- TMSI: Số thuê bao tạm thời
- MSRN: số chuyển vùng của thuê bao
Thanh ghi xác định thiết bị(EIR):
EIR là một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin về xác định thiết bị di động để chống lại
việc lấy cắp, sử dụng trái phép thiết bị di động. EIR được kết nối với MSC qua đường
báo hiệu, nó cho phép kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị.
Trung tâm nhận thực(AC):
AC là khối thực hiện việc nhận thực và mã hóa để kiểm tra tính hợp lệ của thuê bao.
AC kết hợp với HLR cung cấp cho VLR các ghông số đê nhận thực một MS có quyền
truy cập vào mạng hay không.
6

Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
1.4.3 GPRS Core Network
GPRS hỗ trợ việc cung cấp các dịch vụ gửi và nhận dữ liệu ở chế độ truyền gói mà
không phải sử dụng tài nguyên ở chế độ chuyển mạch kênh.
GPRS Core Network bao gồm các thành phần :
- SGSN (Serving GPRS Support Node)
o Định tuyến gói dữ liệu.
o Điều khiển bảo mật và truy cập.
o Giao tiếp với HLR và VLR cho thủ tục cập nhật vị trí MS.
- GGSN (Gateway GPRS Support Node)
o Là một phần của mạng lõi GPRS.
o Là một IP router, liên kết tới các mạng dữ liệu.
o Liên kết tới các mạng chuyển mạch gói (PS) khác.
1.4.4 Hệ thống vận hành và bảo trì (OMS)
OMS là mạng máy tính được nối với các thành phần của hệ thống để thực hiện chức
năng điều hành và bảo dưỡng. Một OMS gồm có hai thành phần : trung tâm vận hành
và bảo dưỡng (OMC) và trung tâm quản lý mạng (NMC).
- OMC : thực hiện các chức năng có tính chất cục bộ, hỗ trợ các chức năng :
o Quản lý cấu hình mạng
o Quản lý quá trình làm việc của mạng
o Quản lý bảo mật
- NMC : giám sát các OMC trong mạng, có chức năng :
o Giám sát và xử lý các sự cố và cảnh báo
o Xử lý một số sự cố trong mạng.
7
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Chương II: HỆ THỐNG RAN 2G EVOLIUM ALCATEL
Hình 2.1 : Kiến trúc hệ thống GSM của EVOLIUM ALCATEL

Phần BSS (RAN) trong hệ thống GSM của EVOLIUM ALCATEL bao gồm:
- BTS : Alcate Evolium 9100 BTS
- BSC : BSC 9120 và BSC 9130
- TC : Evolium™ G2 Transcoder và Evolium Alcatel 9125 Compact
Transcoder
- MFS : Alcate 9130 MFS
Có thể chia hệ thống BSS của EVOLIUM ALCATEL thành hai phần chính :
- Phần CS : bao gồm BTS, BSC, TC
- Phần PS : bao gồm BTS, BSC, MFS.
Chương này sẽ đề cập tới những thành phần thuộc phần CS.
OMC-R giám sát một hoặc một vài BSS. OMC-R thực hiện các chức năng :
- Quản lý các phiên bản phần mềm BSS.
- Hoạt động như là trung tâm lưu trữ cấu hình.
- Quản lý lỗi và các báo cáo đo lường hiệu suất.
- Xử lý giám sát lỗi và sự cố.
8
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
2.1 Các giao diện trong BSS EVOLIUM ALCATEL
Hình 2.2: Các giao diện trong BSS EVOLIUM ALCATEL
- Giao diện A-ter mux kết nối giữa:
o BSC tới TC, MFS
o MFS tới TC
- Giao diện “A” sử dụng giữa TC và MSC.
- Giao diện A-bis sử dụng giữa BTS và BSC.
- Giao diện Gb sử dụng giữa MFS và SGSN ( trực tiếp hoặc qua TC)
Tất cả các giao diện trên sử dụng các luồng PCM 30/32, 64Kbps mỗi TS.
Giao diện A-ter mux và A ở các TC có thể được mang trên các luồng STM1 (63 luồng
E1) có thể định tuyến trên mạng SDH làm tăng hiệu suất truyền dẫn.
Giao diện Gb có thể sử dụng qua mạng IP, làm giảm chi phí và dễ dàng định tuyến.

9
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
2.2 BSC
2.2.1 Các chức năng:
- Quản lý kênh điều khiển: GSM yêu cầu các loại kênh điều khiển khác nhau.
BSC thực hiện các chưng năng quản lý cho các kênh sau: BCCH, CCCH,
SDCCH, FACCH, SACCH.
- Quản lý tài nguyên kênh lưu lượng: Thiết lập và giải phóng tài nguyên vô
tuyến trong đáp ứng các yêu cầu từ MSC và MS.
- Quản lý kênh vô tuyến: chức năng BSSMAP thực hiện các chức năng quản lý
liên quan tới kênh vô tuyến như tìm gọi, cấp phát, chuyển giao…
- Kết nối các kênh “A” tới các kênh vô tuyến: BSC quản lý các tài nguyên kênh
vô tuyến và MSC quản lý các kênh A. Điều này cho phép BSC kết nối bất kỳ
kênh vô tuyến nào tới kênh A sử dụng kênh Abis.
- Phân phối bản tin: chức năng phần ứng dụng BSS (BSSAP) xử lý các bản tin
giữa MSC và MS.
- Đo lường vô tuyến: BTS thực hiện các đo lường. BSC xử lý các đo lường để
cho phép điều khiển công suất ở cả BTS và MS. Dựa vào kết quả đo lường,
BSC có thể cho phép thực hiện chuyển giao.
- Central Trace: người vận hành tại MSC có thể yêu cầu dò tìm MS trong
PLMN dựa vào số IMSI của nó. Dữ liệu vô tuyến liên quan tới việc dò tìm
này có thể được thể hiệnt rên OMC-R.
- Điều khiển quá tải: khi một BSC phát hiện quá tải, nó sẽ thực hiện giảm tải. Ví
dụ: bằng cách giảm số bản tin đo lường từ BTS.
- Thay đổi các cuộc gọi hiện hành (ICM): trong quá trình của cuộc gọi, ICM có
thể được thực hiện để: thay đổi dịch vụ của cuộc gọi ( thoại sang dữ liệu).
giảm tốc độ thoại, thay đổi chế độ truyền không liên tục (DTX) ở đường
downlink.
- Giám sát phần tử mạng: Thu thập dữ liệu ( cảnh báo, hiệu suất) từ các phần

tử mạng.
- Quản lý lỗi:
- Phát hiện lỗi.
- Định vị lỗi.
- Cấu hình lại tài nguyên vô tuyến.
- Quản lý cấu hình: Quản lý cấu hình là quá trình đưa các thành phần thiết yếu
cả phần cứng và phần mềm của mạng vào vận hành và xác định khả năng
hoạt động của chúng.
 Cấu hình phần cứng: cho phép người vận hành điều khiển việc bố
trí phần cứng BSS, với cách đó, các phần tử phần cứng mạng sẽ
hoạt động và tương tác với nhau trong BSS. Người vận hành
mạng cũng có thể quan sát trạng thái cấu hình phần cứn của mạng
và thay đổi các thông số điều khiển những phần tử này.
o Được thể hiện ở BSC Terminal
o Thay đổi ở OMC-R
10
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
 Cấu hình phần mềm, cơ sở dữ liệu: cấu hình phần mềm cho phép
cài đặt phiên bản mới của BSS.
o Lưu trữ ở BSC
o Thay đổi ở OMC-R
 Các tham số logic: có hai loại cấu hình logic:
o Cấu hình logic vô tuyến cho phép thay đổi các thông số điều
khiển giao diện vô tuyến, bao gồm: định nghĩa kênh, cấu hình
lại các CU và TRE và định nghĩa hệ thống nhảy tần.
o Cấu hình logic cell hiển thị và thay đổi các thông số logic và
ngưỡng liên quan tới hoạt động của cell. Cấu hình này được
chia thành các lớp. Nó còn cho phép hiển thị các thông tin bổ
sung về các cell trong quá trình tạo, thay đổi và xóa.

- Quản lý hiệu suất:
- Quản lý, đo lường và chuyển tới OMC-R.
- Cảnh báo
- Bảo trì module truyền dẫn:
- BSC quản lý truyền dẫn.
- Các phần từ truyền dẫn liên kết BTS, BSC, MFS và MSC và
hỗ trợ cho các giao diện bên trong BSS.
- Các thành phần truyền dẫn trong BSS bao gồm:
o Base Station Interface Equipment (BIE)
o Submultiplexer (SM)
o Transcoder (TC)
o Trasmission Sub-system Controller(TSC).
2.2.2 BSC 9120
11
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Hình 2.3: Kiến trúc BSC9120
TSU: Terminal Sub Unit
TCU: TRX Control Unit
G2 BSC này bao gồm một switch và 3 sub-unit chính (TSU):
- Abis TSU: xác định kết nối tới BTS. Dung lượng 32 FR TRX mỗi TSU.
- Ater TSU: xác định dung lượng mà BSC có thể xử lý. Cung cấp kết nối tới TC
(CS) và MFS (PS). Dung lượng 240 kênh mỗi TSU.
- Common TSU: cho mục đích OAM.
Mỗi cấu hình BSC bao gồm một khối Common Functions TSU và vài Abis TSU và
Ater TSU.
Cấu hình tối đa là cấu hình 6. Các cấu hình nhỏ hơn bao gồm ít rack hơn hoặc dùng
một nữa rack
Hình 2.4: các cấu hình của BSC 9120
Cấu hình 6: hỗ trợ tới 448 TRX/264 cell.

12
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Bảng 2.1: các cấu hình của BSC 9120
Trong bảng trên giá trị tối đa đối với mỗi mục được đưa ra, nhưng không phải là giá
trị tối đa có thể áp dụng tại một thời điểm. Với kích thước thực sự của BSC, Acatel chỉ
có thể dựa vào yêu cầu lưu lượng thực tế.
Trong cấu hình 6, có 9 Ater Mux TSU với 2 ASMB/TSU do đó có tối đa 18 Ater Mux
cho mỗi BSC cấu hình 6.
2.2.3 BSC 9130
BSC 9130 dựa trên MX platform phát triển trên chuẩn ATCA để phù hợp với kiến
trúc, cơ cấu, các loại board, phần mềm cho các thiết bị mạng của Evolium.
Tiêu chuẩn ATCA được xây dựng dựa trên các chức năng chuẩn qua các switch
Ethernet Gigabyte.
Mô tả và cấu hình BSC 9130
13
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Hình 2.5: kiến trúc BSC 9130
- Các board LIU ( Line Interface Unit) kết nối các luồng E1 (Abis và Atermux)
- Các MUX (Multiplexer): ghép các kênh lưu lượng E1 từ tất cả các board LIU
thành các khung Ethernet sử dụng giao thức NE1oE.
- Các khung NE1oE được gửi qua SSW (Ethernet Switch) board TP(Trasmission
Processing).
- Board TP tách các khung E1 từ các khung NE1oE và chuyển thành các luồng
lưu lượng. Nói cách khác, các timeslot báo hiệu được tách ra và dữ liệu được
xử lý.
- Các bản tin báo hiệu sau đó được TP chuyển tới CCP (Call Control
Proccessing) qua Ethernet Switch. Đối với các bản tin báo hiệu, CCP xử lý ở
các giao thức lớp cao như RLS/OML và SCCP/BSSAP (các chức năng TCU).

- OMCP (O&M Control Processing) cung cấp các chức năng OAM, điều khiển
truyền dẫn (chức năng TSC) và chức năng cấp phát TCH.
14
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Hình 2.6: các thành phần trong BSC 9130
LIU shelf:
- Hỗ trợ tới 256 liên kết E1 (gồm 16 board LIU, mỗi LIU kết nối 16 luồng E1)
- NE1oE (2x MUX board)
o Packing/unpacking các khung E1 qua khung Ethernet.
o 2 liên kết GbE với ATCA shelf.
- Dự phòng nguồn DC
o 2xPower Entry Module (PEM)
TP board
- NE1oE ( Demultiplexing/Multiplexing tới 252 luồng E1 từ/tới GbE)
- Đóng gói các luồng E1.
- Chuyển mạch TDM.
- Xử lý báo hiệu HDLC và SS7.
- Xử lý Q1
- Xử lý PPP và định tuyến IP.
- Điều khiển xử lý.
- Chuyển mạch Gigabit Ethernet (GbE)
Board CCP và OMCP (CCP chạy các ứng dụng phần mềm, OMCP chạy các
chức năng chung và OAM)
- Pentium M, 1.8 GHz.
- 2 GB SDRAM
- 60 GB hard disk drive IDE
- Giao diện dự phòng ATCA
- 2 cổng USB 2.0
SSW board

- GbE Base Interface Switch
o SNMP cho quản lý chuyển mạch.
15
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
o Các cổng Ethernet và Serial.
Hình 2.7: Mô hình thực tế một Rack ATCA của BSC 9130
Hình 2.8: LIU SHELF
Các cấu hình BSC:
Có hai lại cấu hình:
- Cấu hình đơn: BSC Evolution với một subrack gồm ít nhất 2 CCP và nhiều
nhất 6 CCP.
- Cấu hình rack đôi: 2 BSC với mỗi subrack gồm các BSC à 2 LIU shelf ở 1
subrack.
- Dung lượng TRX của BSC là 200TRX/CCP lên đến 1000TRX.
16
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều
Hành
2.3 TC
Có hai dòng TC: G2 và 9125
2.3.1 Chức năng của TC
Transcoder cung cấp chức năng:
- Nén/giải nén thoại (16Kbps 64 Kbps)
- Thích ứng tốc độ dữ liệu.
- Điều khiển OAM cho chức năng truyền dẫn.
TC thường được đặt ở gần MSC
Sub-Multiplexer (SM) tối ưu liên kết giữa BSC và TC.
Hình 2.9: Sơ đồ chức năng TC
TSCA ở BSC thực hiện chức năng giám sát điều khiển và quản lý cho TC. TSCA

được kết nối tới TC qua các bus Qmux.
SM có thể là ASMC hoặc có thể ở trong MT120 đối với 9125TC.
2.3.2 G2 TC:
- Hỗ trợ multiple codec: Full Rate, Enhanced Full Rate và Half Rate trên một
kênh. Được chuẩn bị cho TFO và AMR.
- Dung lượng: 6 Ater mux. Hỗ trợ tới 24 giao diện A với bộ ghép kênh 4:1.
Mang được 120 kênh TCH trên mỗi kênh Atermux
2.3.3 9125 TC:
Các tính năng chính:
- Dung lượng cao, hỗ trợ nhiều BSC, tích hợp cao (48 MT120 = 48 Ater Mux
= 192 A interface)
- Tương thích với TC G2.
- Cải tiến tính năng OAM (download software tập trung)
Các khái niệm kỹ thuật:
- Một board MT120 tương ứng với 13 board (1 ASMC + 1 ATBX + 8DT16)
- MT120 bao gồm mọi chức năng truyền dẫn và xử lý và tất cả các giao diện
cần thiết cho 120 kênh TCH.
Các khả năng truyền dẫn tích hợp
- Một board TCIF có thể hỗ trợ 4 kết nối STM-1 và các giao diện ater mux.
1 9125 TC = vài BSC (tùy thuộc vào số card MT120 và cấu hình BSC)
o MT120 tương thích với cáu hình thiết bị thực tế G2 TC có thể dùng
cùng với G2 TC.
17
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều
Hành
o MT120 bao gồm tất cả các chức năng truyền dãn và xử lý và tất cả cảc
giao diện
- 1 9125 TC = 48 MT120 board = 48 Atermux
- Tối thiểu 2 MT120 phục vụ cho một BSC cấu hình 2.

- Tối đa 24 BSC có thể phục vụ bởi 1 TC 9125.
Cấu hình phần cứng:
- Một board MT120 thay thế cho 13 board ở TC G2.
- Board MT120 – WB hỗ trợ W-AMR codec làm tăng chất lượng thoại.
Hình 2.10: Cấu hình phần cứng 9125 TC
18
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều
Hành
Khả năng truyền dẫn:
Một board giao diện STM-1 (TCIF), dựa trên công nghệ ATCA cung cấp kết
nối tới TC (A hoặc/và Ater mux) và kết nối IP cho giám sát.
Hình 2.11: Truyền dẫn trong TC 9125
19
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
2.4 BTS
Vùng phủ của BSS được chia thành từng Cell và mỗi cell được quản lý bởi một sector
cua một BTS. Mỗi BTS gồm các thiết bị thu phát đó là antenna và các thiết bị xử lý
tín hiệu cho giao diện vô tuyến.
Hình 2.12: Các cấu hình mạng BTS
Cấu hình mạng:
- Cấu hình mạng CHAIN: một PCM kết nối tối đa tới 15 BTS (chỉ có 1 TRE mội
BTS và sử dụng ghép kênh 16kbps) liên kết nối tiếp và luồng PCM này không
kết nối trực tiếp BTS cuối cùng với BSC.
Trong cấu hình CHAIN, BSC đươc kết nối tới một BTS qua một Abis. BTS
này được kết nối trên port Abiss thứ hai của nó tới BTS thứ hai, và tương tự
như vậy đến BTS cuối cùng.
- Cấu hình mạng RING: một luồng PCM được kết nối tới tối đa 7 BTS nối tiếp
nhau và PCM này loopback tưosi BSC bởi BTS cuối cùng.

Với cấu hình RING, BTS cuối cùng được kết nối trực tiếp tới BSC. Cấu hình
mạng này đảm bảo hơn vì lưu lượng giữa các BTS và BSC được truyền trên 2
đường.
- Một cell thuộc 2 BTSs (Cell split over 2 BTSs): hệ thống có thể xử lý các cell
có các TRXs thuộc các BTS khác nhau,
Tính năng này nhằm:
o Tăng dung lượng cell bằng cách tăng TRX trong một BTS mới.
o Tạo một multiband cell ( ví dụ: một cell 900 và một cell 1800).
o Hỗ trợ cấu hình 3x8 TRX trên 2 rack.
- BTS hỗ trợ dịch vụ dữ liệu tốc độ cao: trong một sô trường hợp, BTS có thể
cần nhiều hơn một PCM tới BSC.
20
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Các chức năng của BTS:
- Chức năng thu và phát vô tuyến.
- Phân tập antenna.
- Nhảy tần.
- Đo lường các kênh radio.
- Kiểm tra tần số các kênh radio.
- Thống kê các đo lường vô tuyến (RMS)
Các tính năng của BTS A9100:
- Hỗ trợ GSM 900 (E-GSM), GSM 1800 (DCS), GSM 1900 và GSM 850.
- Có cả BTS indoor và outdoor.
- Hỗ trợ EGPRS.
- Kết hợp BTS
Cấu trúc BTS 9100:
Hình 2.13: sơ đồ cấu trúc BTS 9100
Các cảnh báo của BTS được theo dõi bởi OMU.
AN: Mạng antenna cung cấp tất cả các tính năng cần thiết: filter, combiner, splitter và

amplifier để cho phép kết nối vài TRE tới cùng một tập hợp các antenna.
Các cấu hình phân cứng:
- MBI
21
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Hình 2.14: các cấu hình tủ MBI
Multistandard Base Station Indoor Cabinet:
o MBI-3 : hỗ trợ 8 TRX
o MBI-5: hỗ trợ 12 TRX
- MBO
Hình 2.15: các cấu hình tủ MBO
Các loại cabinet và cấu hình:
o MBO1- Multistandard BTS Outdoor 1 door
 Hỗ trợ 8 TRX trong 4 subrack
 BBU 90Ah.
o MBO2 – Multistandard BTS Outdoor 2-door
 Hỗ trợ 12 TRX trên 7 subrack.
22
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Chương 3: PHẦN PS TRONG RAN 2G ALCATEL
3.1 Sơ lược về GPRS:
- GPRS hỗ trợ việc cung cấp các dịch vụ gửi và nhận dữ liệu ở chế độ truyền gói
mà không phải sử dụng tài nguyên ở chế độ chuyển mạch kênh.
- GPRS cho phép tính cước theo dung lượng dữ liệu sử dụng.
- GPRS cung cấp truyền gói dữ liệu cho các ứng dụng có các đặc tính:
o Truyền dẫn dữ liệu không liên tục, không có tính chu kỳ.
o Thường truyền đi từng phần dữ liệu nhỏ.
o Ít khi truyền những khối dữ liệu lớn.

3.1.1 Nguyên lý của (E)GPRS : (Enhanced) General Packet Radio Service
Hình 3.1: Nguyên lý (E)GPRS
Cung cấp dung lượng kênh theo yêu cầu nhờ vào các đặc tính:
- Cấp phát động các timeslot dùng cho GPRS, ghép kênh thống kê đảm bảo được
tính hiệu quả và khả năng chia sẻ tài nguyên công bằng.
- Cấp phát các timeslot một cách độc lập giữa đường uplink và downlink.
Lên tới 16 thiết bị di động có thể dùng chung một timeslot: 10 ở đường
downlink và 6 ở đường uplink.
Một thiết bị di động có thể được cấp phát đến 8 timeslot.
- Để tránh lỗi truyền dẫn, 4 sơ đổ mã hóa (Coding Scheme – CS đối với GPRS)
và 9 sơ đồ điều chế và mã hóa (Modulation and Coding Scheme - MCS đối với
EGPRS) được định nghĩa để đáp ứng tốc độ bit của môi trường.
- Định dạng Burst là không đổi.
- Tài nguyên vô tuyến chỉ được cấp phát trong thơi gian truyền dữ liệu nhờ vào
việc thiết lập và giải phóng bất đối xứng các liên kết micro (Temporary Block
Flow, TBF) mỗi khi một gói dữ liệu được truyền đi. Kỹ thuật này nhằm thích
ứng với dữ liệu thay đổi.
3.1.2 Kiến trúc hệ thống GPRS
23
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
Hình 3.2: Kiến trúc hệ thống GPRS
Các phần tử trong hệ thống (E)GPRS: Ngoài các phần tử sử dụng lại từ mạng GSM
thuần túy (BTS, BSC,MS), hệ thống GPRS có các phần tử mới:
- MFS - Multi BSS Fast Packet Server
o Chức năng điều khiển gói GPRS.
o Quản lý tài nguyên vô tuyến cho (E)GPRS của một vài BSS.
o Quản lý giao diện với mạng lõi GPRS.
- SGSN Serving GPRS Support Node
o Định tuyến gói dữ liệu.

o Điều khiển bảo mật và truy cập.
o Giao tiếp với HLR và VLR cho thủ tục cập nhật vị trí MS.
- GGSN Gateway GPRS Support Node
o Là một phần của mạng lõi GPRS.
o Là một IP router, liên kết tới các mạng dữ liệu.
o Liên kết tới các mạng chuyển mạch gói (PS) khác.
Các nguyên lý của giải pháp Alcatel:
- Đưa GPRS vào BSS một cách hiệu quả và suôn sẻ bằng cách giảm thiểu sự
thay đổi về phần cứng cần thiết đối với cấu trúc mạng có sẵn.
- Chỉ cần nâng cấp phần mềm trên BTS, BSC và OMC-R.
- Các khối chức năng GPRS được thêm vào bởi phần tử mạng MFS (Multi –
BSS Fast Packet Server). Đây là phần tử trung tâm, điều khiển một số BSS và
hỗ trợ các chức năng GPRS:
o Chức năng điều khiển gói (Packet Control Unit – PCU)
o Giao thức giao diện Gb chuẩn.
- Sử dụng tối đa tài nguyên truyền dẫn có sẵn.
o Ở cả giao diện vô tuyến và Abis: sử dụng nguyên lý “lưu lượng theo yêu
cầu”
o Ở Giao diện Ater mux: các timeslot không được sử dụng bởi lưu lượng
chuyển mạch kênh (CS) có thẻ sử dụng bởi lưu lượng chuyển mạch gói
(PS). Các kết nối 2 Mbps mang dữ liệu gói chỉ được sử dụng khi đã sử
dụng hết các tài nguyên CS.
24
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel
Trung Tâm Thông Tin Di Động Khu Vực VI Đài Điều Hành
o Alcatel MFS có thể kết nối một cách trong suốt (transparently) ở giữa
TC và BSC.
- Giảm thiểu chi phí cho các thiết bị mới:
o Chức năng điều khiển gói (PCU) cho một BSC được dùng trên một
board GPU.

o Có đến 21 GPU có thể lắp đặt trên một Alcatel MFS.
o Các chức năng quản lý được sử dụng trên các card điều khiển sử dụng
chung cho tất cả các GPU.
3.1.3 Các giao diện:
Hình 3.3: các giao diện trong mạng GPRS
Giao diện giữa MFS và BSC (AterMux)
- Luồng PCM 2Mbps gồm 32 khe thời gian ở 64 Kbps, có thể dùng chung bởi
PS và CS.
o Khe thời gian CS bao gồm:
 Báo hiệu số 7.
 Các CIC: nibbles thoại ở 16 Kbps.
 Khe thời gian OAM (X25, Qmux, Alarm octet…)
o Khe thời gian PS gồm có:
 GIC: các nibbles dữ liệu GPRS tại 16kpbs
 GSL (GPRS Signalling Link): báo hiệu LapD 64 Kbps giữa MFS
và BSC.
GSL được sử dụng để:
 Yêu cầu BSC cấp/ giải phóng một kênh PDCH.
 Thông báo với BSC khi có một kênh MPDCH (chứa các kênh
logic điều khiển)
 Mang các thông tin tìm gọi, yêu cầu kênh, và cho phép truy cập
nếu không có kênh MPDCH.
 Tải các thông báo (từ BSC tới MFS)
25
Báo cáo thử việc : Tìm hiểu hệ thống RAN 2G Alcatel