Nghiên cứu về dung lượng kênh truyền trong mạng GSM

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
LỜI MỞ ĐẦU 2
Chương I 4
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 4
1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MẠNG GSM 4
1.2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 5
1.3. CẤU TRÚC ĐỊA LÝ CỦA MẠNG 6
1.3.1. Vùng phục vụ GSM 6
1.3.2. Vùng phục vụ PLMN 6
1.3.3. Vùng phục vụ MSC 6
1.3.4. Vùng định vị LA 7
1.3.4. Cell ( tế bào hay ô) 7
1.4. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠNG 8
1.4.1. Trạm di động MS 9
1.4.2. Phân hệ trạm gốc BSS 10
1.4.3. Phân hệ chuyển mạch SS 11
1.4.4. Phân hệ khai thác và hỗ trợ OSS 15
1.5. GIAO DIỆN VÔ TUYẾN 16
1.5.1. Các kênh vật lý 16
1.5.2. Kênh logic 20
1.6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM 22
1.6.1. Tổn hao đường truyền sóng vô tuyến 22
1.6.2. Pha đing 23
1.6.3. Ảnh hưởng của nhiễu đồng kênh và nhiễu kênh lân cận 28
Chương II 31
DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYỀN 31
2.1. KHÁI NIỆM VỀ DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYỀN 31
2.2. DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 36
Chương III 39
ĐI SÂU BIỆN PHÁP TĂNG DUNG LƯỢNG KÊNH 39

3.1. TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ 39
3.1.1. Các khái niệm 40
3.1.2. Tái sử dụng tần số 48
3.2. PHƯƠNG PHÁP THÍCH NGHI TỐC ĐỘ TỐI ƯU VỚI CÔNG SUẤT
PHÁT KHÔNG ĐỔI 54
3.2.1. Gới thiệu kênh AWGN 54
3.2.2. Phương pháp thích nghi tốc độ tối ưu với công suất phát không đổi 55
3.2.3. Kết quả và so sánh 59
KẾT LUẬN 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
PHỤ LỤC 77
CÁC TỪ VIẾT TẮT 77
1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trên thế gới cũng như
trong nước đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng cũng như chất lượng.
Điện thoại di động đã và đang trở thành phương tiện thông tin liên lạc không thể
thiếu đối với mỗi cá nhân. Số lượng thuê bao đi động tăng một cách chóng mặt,
theo đánh giá ITU thế gới sẽ đạt 4 tỷ thuê bao di động vào cuối năm 2008.
Bên cạnh đó là nguồn lợi khổng lồ mà nó đem lại cho các nhà khai thác viễn
thông. Để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng cũng như sự cạnh tranh giữa những nhà
khai thác mạng họ luôn tìm mọi biện pháp nhằm phục vụ tốt nhất. Và một trong
những yêu cầu đó là làm sao có thể phục vụ số lượng thuê bao lớn cũng như tránh
tác nghẽn mạng trong những giờ cao điểm, chính vì lý do đó mà người ta luôn tìm
mọi cách để tăng dung lượng kênh.
Từ yêu cầu tăng dung lượng kênh và trên cơ sở những kiến thức tích lũy trong
những năm học tập chuyên ngành Điện tử - Viễn thông tại trường Đại học hàng hải
Việt Nam cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Tiến Sĩ Phạm Văn Phước, em đã
tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu về
dung lượng kênh truyền trong mạng GSM. Đi sâu biện pháp tăng dung lượng

kênh”.
Bố cục của đề tài gồm các phần sau:
Chương I: Hệ thống thống thông tin di động
Chương II: Dung lượng kênh truyền
Chương III: Đi sâu biện pháp tăng dung lượng kênh
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện tử tàu
biển, đặc biệt là TS. Phạm Văn Phước đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong quá
trình làm đề tài.
Do hạn chế về thời gian cũng như kiến thức và lĩnh vực trong đề tài khá rộng
nên không tránh khỏi những thiếu sót cũng như những lầm lẫn, em mong muốn
nhận được những đóng góp để hoàn thiện hơn nữa về kiến thức của mình.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy đã giúp em hoàn thành đợt tốt
nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải phòng, ngày 12 tháng 10 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Cao Lanh
2
3
Chương I
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MẠNG GSM
Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo
thời gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới được ra đời ở châu Âu và có tên gọi là
GSM. Ban đầu hệ thống này được gọi là “Nhóm đặc trách di đông” (Group Special
Mobile) theo tên gọi của nhóm được CEPT (Conference of European Postal and
Telecommunication Administration – Hội nghị các cơ quan quản lý viễn thông và
bưu chính châu Âu) cử ra để nghiên cứu tiêu chuẩn. Sau đó để tiện cho việc thương
mại hóa GSM được gọi là “Hệ thống thông tin di động toàn cầu” (Global System
for Mobile communications). GSM được phát triển từ năm 1982 khi các nước Bắc

Âu gửi đề nghị đến CEPT để quy định một dịch vụ viễn thông chung ở băng tần
900 MHz. Năm 1985 sau nhiều lần bàn luân về việc xây dựng một hệ thống số hay
tương tự và cuối cùng đi tới quyết định xây dựng hệ thống số. Bước tiếp theo là việc
lựa chọn giải pháp băng rộng hay băng hẹp. Tháng 5 năm 1986 giải pháp TDMA
băng hẹp đã được lựa chọn.
Năm 1989, Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European
Telecommunications Standards Institute ) quy định chuẩn GSM là một tiêu chuẩn
chung cho mạng thông tin di động toàn Châu Âu, và năm 1990 chỉ tiêu kỹ thuật
GSM phase I (giai đoạn I) được công bố.
Ngày 27 tháng 3 năm 1991 cuộc gọi di động đầu tiên sử dụng công nghệ GSM
được thực hiện bởi mạng Radiolinja (Mạng di động GSM đầu tiên trên thế giới) ở
Phần Lan.
Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm 1993.
Tháng 7 năm 1993 bưu điện Hà Nội chính thức vận hành thử nghiệm mạng di
động. Sau đó ít lâu, công ty thông tin di động VMS MobiFone được thành lập
(Ngày 6/4/1993, Công ty Thông tin di động VMS - MobiFone được thành lập) và
mạng di động GSM đầu tiên của Việt Nam được Bưu Điện Hà Nội bàn giao cho
VMS vận hành khai thác khoảng giữ năm 1994. Hiện nay ngoài VMS MobiFone ra
còn có Viettel, Vinaphone và cả HT Mobile sử dụng công nghệ GSM.
4
1.2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
Hình 1.1 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM
Các ký hiệu:
MS: Máy di động
BSS: Hệ thống trạm gốc
SS: Hệ thống chuyển mạch
OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ
AUC: Trung tâm nhận thực
HLR: Bộ ghi dịch thường trú
BTS: Trạm thu phát gốc

BSC: Đài điều khiển trạm gốc
MSC: Trung tâm chuyển mạch di động
OMC: Trung tâm khai thác và bảo
dưỡng
NMC: Trung tâm quản lý mạng
VLR: Bộ ghi định vị tạm trú
EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị
PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại
công cộng
ISDN: Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ
CSPDN: Mạng chuyển mạch số công
cộng theo mạch
PLMN: Mạng di động mặt đất công
cộng
PSPDN: Mạng chuyển mạch công theo
gói
5
1.3. CẤU TRÚC ĐỊA LÝ CỦA MẠNG
Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọi
đến tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thuê bao bị gọi. Trong một mạng di động,
cấu trúc này rất quan trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng. Với
mạng GSM cấu trúc địa lý được phân chia thành các vùng sau:
Hình 1.2 Phân cấp cấu trúc địa lý của mạng GSM
1.3.1. Vùng phục vụ GSM
Vùng phục vụ GSM là toàn bộ vùng phục vụ do sự kết hợp của các quốc gia
thành viên nên những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau
có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.
1.3.2. Vùng phục vụ PLMN
Vùng phục vụ PLMN, đó có thể là một hay nhiều vùng trong một quốc gia tùy
theo kích thước của vùng phục vụ. Kết nối các đường truyền giữa mạng di động

GSM/PLMN và các mạng khác đều ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế.
Tất cả các cuộc gọi vào hay ra mạng GSM/PLMN đều được định tuyến thông qua
tổng đài vô tuyến cổng GMSC. GMSC làm việc như một tổng đài trung kế vào cho
GSM/PLMN.
1.3.3. Vùng phục vụ MSC
Một mạng thông tin di động được chia thành nhiều vùng nhỏ hơn, mỗi vùng
nhỏ này được phục vụ bởi một MSC. Vùng phục vụ MSC là bộ phận của mạng
được một MSC quản lý. Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động,
đường truyền qua mạng sẽ được nối đến MSC đang phục vụ thuê bao di động
6
cần gọi. Mọi thông tin để định tuyến cuộc gọi tới thuê bao di động hiện đang
trong vùng phục vụ của MSC được lưu trữ trong bộ ghi dịch tạm trú VLR.
1.3.4. Vùng định vị LA
Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR đ ược chia thành một số vùng định vị
LA.Vùng định vị là một phần của v ùng phục vụ MSC/VLR, m à ở đó một trạm
di động có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho
tổng đài MSC/VLR điều khiển vùng định vị này. Vùng định vị này là một
vùng mà ở đó thông báo
tì
m g ọ
i
sẽ được phát quảng bá để t ìm một thuê bao di
động bị gọi. Vùng định vị LA được hệ thống sử dụng để t ìm một thuê bao đang ở
trạng thái hoạt động. Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng
nhận dạng vùng định vị LAI.
LAI = MCC + MNC + LAC
MCC: Mã quốc gia
MNC: Mã mạng di động
LAC: Mã vùng định vị
1.3.4. Cell ( tế bào hay ô)

Vùng định vị được chia thành một số ô mà khi MS di chuyển trong đó thì
không cần cập nhật thông tin về vị trí với mạng. Cell là đơn vị cơ sở của mạng, là
một vùng phủ sóng vô tuyến được nhận dạng bằng nhận dạng ô toàn cầu CGI. Mỗi
ô được quản lý bởi trạm vô tuyến gốc BTS.
CGI = MCC + MNC + LAC + CI
CI (Cell Identity): Nhận dạng ô để xác định vị trí trong vùng định vị.
Trạm di động nhận dạng ô bằng mã nhận dạng trạm gốc BSIC. Vùng phủ của
ô thường được mô phỏng bằng hình lục giác để tiện cho việc tính toán thiết kế.
7
Các vùng phục vụ MSC/VLR
Phân một vùng phục vụ MSC/VLR thành các cùng định vị và ô (cell)
Hình 1.3 Phân vùng và chia ô
1.4. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠNG
Mạng thông tin di động thực chất là mạng di động mặt đất công cộng PLMN.
Mạng di động mặt đất công cộng theo chuẩn GSM được chia thành 4 phân hệ chính
sau:
- Trạm di động MS
- Phân hệ trạm gốc BSS
- Phân hệ chuyển mạch SS
- Phân hệ khai thác và hỗ trợ OSS
8
Hình 1.4 Các thành phần của mạng
1.4.1. Trạm di động MS
MS là một thiết bị phức tạp, có khả năng như một máy tính nhỏ. Nó bao gồm
thiết bị trạm di động ME và một khối nhỏ gọi là mođun nhận dạng thuê bao SIM.
SIM cùng với thiết bị trạm di động hợp thành trạm di động.
ME là phần cứng để thuê bao truy cập mạng. ME có số nhận dạng là IMEI.
Mỗi điện thoại di động được phân biệt bởi số IMEI này.
SIM là một card điện tử thông minh chứa một số nhận dạng thuê bao di động
ISMI dùng để nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực và các thông tin khác.

IMEI và ISMI hoàn toàn độc lập với nhau để đảm bảo tính di động cá nhân. Card
SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩu hoặc số nhận dạng cá nhân
PIN.
MS có chức năng vô tuyến chung và chức năng xử lý để truy cập mạng qua
giao diện vô tuyến. MS phải cung cấp một giao diện với người sử dụng, một giao
diện với thiết bị đầu cuối khác. Giao diện với người sử dụng thể hiện ở micro, loa,
màn hình, bàn phím…Các thiết bị đầu cuối có thể là máy tính cá nhân, máy FAX…
MS có 3 chức năng chính:
- Thiết bị đầu cuối TE: Để thực hiện các dịch vụ người sử dụng (thoại, fax, số
liệu…)
- Kết cuối trạm di động MT: Thực hiện các chức năng liên quan đến truyền
dẫn ở giao diện vô tuyến.
9
- Bộ thích ứng đầu cuối TAF: Bộ thích ứng đầu cuối trong MS có vai trò nối
thông thiết bị đầu cuối với khối kết cuối di động. Khi lắp đặt các thiết bị đầu
cuối trong môi trường di động, MS có bộ thích ứng đầu cuối tuân theo tiêu
chuẩn ISDN còn thiết bị đầu cuối có giao diện với modem.
1.4.2. Phân hệ trạm gốc BSS
BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS bằng thiết bị BTS thông qua
giao diện vô tuyến. Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài NSS, tức là
kết nối thuê bao di động MS với người sử dụng viễn thông khác. BSS giao diện với
NSS bằng thiết bị BSC. BSC giao diện với MSC trong NSS. Ngoài ra BSS cũng cần
phải được điều khiển nên nó được đấu nối với OSS.
Phân hệ BSS gồm hai thiết bị: BTS giao diện với MS và BSC giao diện với
MSC
 Trạm thu phát gốc BTS
BTS bao gồm các thiết bị phát, thu, anten và khối xử lý tín hiệu cho giao diện
vô tuyến. BTS như là một Mođem vô tuyến phức tạp. BTS là thiết bị trung gian
giữa mạng GSM và thiết bị thuê bao MS, trao đổi thông tin với MS qua giao diện
vô tuyến. Mỗi BTS tao ra một hay một số khu vực phủ sóng nhất định gọi là tế bào

Cell.
Khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU là một bộ phận quan trọng của
BTS. TRAU thực hiện mã hóa và giải mã tiếng rất đặc thù cho GSM. Đồng thời ở
đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS,
nhưng cũng có thể được đặt cách xa BTS, chẳng hạn giữa BSC và MSC.
 Đài điều khiển trạm gốc BSC
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều
khiển từ xa của BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các 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. BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính
toán nhất định. Vai trò chủ yếu của BSC là quản lý các kênh vô tuyến và quản lý
chuyển giao. Một BSC có thể quản lý hàng chục BTS, tạo thành một trạm gốc. Tập
hợp các trạm gốc trong mạng gọi là phân hệ trạm gốc. Giao diện giữa BSC và MSC
là giao diện A, còn giao diện giữa BTS và BSC là giao diện Abis.
Các chức năng chính của BSC
- 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
10
đạc và xử lý, chẳng hạn như lưu lượng thông tin ở mỗi cell, môi trường vô
tuyến, số lượng cuộc gọi bị mất, các lần chuyển giao thành công và thất
bại…
- Quản lý trạm vô tuyến gốc BTS: Trước khi đưa vào khai thác, BSC lập cấu
hình của BTS (số máy thu/phát, 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.
- 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 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 cell khác trong
trường hợp cell này bị nghẽn nhiều.
- 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.
1.4.3. Phân hệ chuyển mạch SS
Phân hệ chuyển mạch bao gồm các khối chức năng sau:
- Trung tâm chuyển mạch di động MSC
- Thanh ghi định vị thường trú HLR
- Thanh ghi định vị tạm trú VLR
- Trung tâm nhận thực AUC
- Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR
- Tổng đài MSC cổng GMSC
- Mạng báo hiệu kênh chung số 7 (SS7)
Phân hệ chuyển mạch SS bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của
mạng GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý di
động của thuê bao. Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa người sử dụng
mạng GSM với nhau và với mạng khác.
11
 Trung tâm chuyển mạch di động MSC
Tổng đài di động MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một
số các bộ điều khiển trạm gốc BSC. MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch
chính, nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những
người sử dụng mạng thông tin di động. Một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS và
mặt khác giao diện với mạng ngoài qua tổng đài cổng GMSC.
Chức năng chính của tổng đài MSC:

- Xử lý cuộc gọi ( Call Processing)
- Điều khiển chuyển giao (Handover Control)
- Quản lý di động (Mobility Management)
- Tương tác mạng IWF ( Interworking Function) qua GMSC
Hình 1.5 Chức năng xử lý cuộc gọi của MSC
(1)
:
Khi chủ gọi quay số thuê bao di động bị gọi, số mạng dịch vụ s ố liên kết của
thuê bao di động, sẽ có hai trường hợp xảy ra :
(1.a) – Nếu cuộc gọi khởi đầu từ mạng cố định PSTN th
ì

t
ổng đài sau khi phân
tích số thoại sẽ biết đây là cuộc gọi cho một thuê bao di động. Cuộc gọi sẽ được
định tuyến đến tổng đà
i
cổng GMSC gần
nhất.
(1.b) – Nếu cuộc gọi khởi đầu từ trạm di động, MSC phụ trách ô mà trạm di động
trực thuộc sẽ nhận được bản tin thiết lập cuộc gọi từ MS thông qua BTS có chứa
số thoại của thu ê bao di động bị gọi.
(2)
:
MSC (hay GMSC) sẽ phân tích số MSISDN (The Mobile Station ISDN) của
thuê bao bị gọi để tìm ra HLR nơi MS đăng ký.
(3)
:
MSC (hay GMSC) sẽ hỏi HLR thông tin để có thể định tuyến đến MSC/VLR
quản lý MS.

(4)
:
HLR sẽ trả lời, khi đó MSC (hay GMSC) này có
t
hể định tuyến lại cuộc gọi
đến MSC cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiết h ơn về vị trí
của MS. Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở mạng GSM, đó là chức năng
xử lý cuộc gọi của MSC.
12
Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền
dẫn của mạng thông tin di động với các mạng này. Các thích ứng này gọi là các
chức năng tương tác IWF. IWF bao gồm các thiết bị để thích ứng giao thức và
truyền dẫn. Nó cho phép kết nối với các mạng: PSPDN, CSPDN, PSTN, ISDN.
IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng. Ở
trường hợp thứ hai giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở.
 Bộ ghi định vị thường trú HLR
Ngoài MSC mạng thông tin di động bao gồm cả các cơ sở dữ liệu. HLR là cơ
sở dữ liệu tham chiếu lưu giữ lâu dài các thông tin về thuê bao, các thông tin liên
quan tới việc cung cấp dịch vụ viễn thông. HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện
thời của thuê bao và cũng chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê
bao. HLR thường là một máy tính đứng riêng có khả năng quản lý trăm ngàn thuê
bao nhưng không có khả năng chuyển mạch. Một chức năng nữa của HLR là nhận
dạng thông tin nhận thực AuC, nhiệm vụ của trung tâm này là quản lý an toàn số
liệu bảo mật về tính hợp pháp của thuê bao.
HLR bao gồm:
- Các số nhận dạng: IMSI, MSISDN
- Các thông tin về thuê bao
- Danh sách các dịch vụ mà thuê bao được sử dụng và bị hạn chế
- Số hiệu VLR đang phục vụ MS
 Bộ ghi định vị tạm trú VLR

VLR là một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về tất cả các MS hiện đang ở vùng
phục vụ của MSC. Mỗi MSC có một VLR, thường thiết kế VLR ngay trong MSC.
Ngay cả khi MS lưu động vào một vùng MSC mới. VLR liên kết với MSC sẽ yêu
cầu số liệu về MS từ HLR. Đồng thời HLR sẽ được thông báo rằng MS đang ở
vùng MSC nào. Nếu sau đó MS muốn thực hiện cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các
thông tin cần thiết để thiết lập một cuộc gọi mà không cần hỏi HLR, có thể coi VLR
như một HLR phân bố. VLR chứa thông tin chính xác hơn HLR về vị trí MS ở vùng
MSC. Nhưng khi thuê bao tắt máy hay rời khỏi vùng phục vụ của MSC thì các số
liệu liên quan tới nó cũng hết giá trị.
Nói một cách khác, VLR là cơ sở dữ liệu trung gian lưu trữ tạm thời thông tin
về thuê bao trong vùng phục vụ MSC/VLR được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu HLR.
VLR bao gồm:
- Các số nhận dạng: IMSI, MSISDN, TMSI
- Số hiệu nhận dạng vùng định vị LAI đang phục vụ MS
13
- Danh sách các dịch vụ mà MS được và bị hạn chế sử dụng
- Trạng thái của MS (bận hoặc rỗi)
 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR
EIR có chức năng kiểm tra tính hợp lệ của ME thông qua số liệu nhận dạng di
động quốc tế IMEI và chứa các số liệu về phần cứng của thiết bị. Một ME sẽ có số
IMEI thuộc một trong ba danh sách sau:
- Nếu ME thuộc danh sách trắng (White List) thì nó được quyền truy nhập và
sử dụng các dịch vụ đã đăng kí.
- Nếu ME thuộc danh sách xám (Gray List), tức là có nghi vấn và cần kiểm
tra. Danh sách xám bao gồm những ME có lỗi (lỗi phần mềm hay lỗi sản
xuất thiết bị) nhưng không nghiêm trọng tới mức loại trừ khỏi hệ thống.
- Nếu ME thuộc danh sách đen (Black List), tức là MS bị cấm truy nhập vào
hệ thống, những ME đã thông báo mất máy.
 Khối trung tâm nhận thực AuC
AuC được nối đến HLR, chức năng của AuC là cung cấp cho HLR các tần số

nhận thực và khóa mật mã để sử dụng cho bảo mật. Đường vô tuyến cũng được
AuC cung cấp mã bảo mật để chống nghe trộm, mã này được thay đổi riêng biệt cho
từng thuê bao. Cơ sở dữ liệu của AuC còn ghi nhiều thông tin cần thiết khác khi
thuê bao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm tra khi thuê bao yêu cầu
cung cấp dịch vụ, tránh việc truy cập mạng một cách trái phép.
 Tổng đài di động cổng GMSC
Mạng thông tin di động có thể chứa nhiều MSC, VLR, HLR. Để thiết lập một
cuộc gọi liên quan tới GSM mà không cần biết vị trí hiện thời của MS, trước hết
cuộc gọi phải được định tuyến đến một tổng đài cổng GMSC. Các tổng đài cổng có
nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài
đang quản lý thuê bao ở thời điểm hiện thời. Để thực hiện việc này trước hết các
tổng đài cổng phải dựa trên số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần
thiết và hỏi HLR này. Tổng đài cổng có một giao tiếp với các mạng bên ngoài,
thông qua giao tiếp này nó làm nhiệm vụ cổng để kết nối các mạng bên ngoài với
mạng thông tin di động. Ngoài ra tổng đài này cũng có giao diện báo hiệu số 7
(CCS No 7) để có thể tương tác với các phần tử khác của mạng thông tin di động.
Do tính kinh tế cần thiết của mạng nên không bao giờ tổng đài cổng đứng riêng mà
thường kết hợp với MSC.
14
 Mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCS7)
Nhà khai thác mạng GSM có thể có mạng báo hiệu CCS7 riêng hay chung phụ
thuộc vào quy định của từng nước. Nếu nhà khai thác có mạng báo hiệu này riêng
thì các điểm chuyển báo hiệu STP ( Signalling Transfer Point) có thể là một bộ
phận của NSS. STP có thể thực hiện ở điểm nút riêng hay kết hợp trong MSC tùy
thuộc vào giá thành truyền đưa báo hiệu giữa các thành viên NSS. Nhà khai thác
GSM có thể dùng mạng riêng để định tuyến các cuộc gọi giữa GMSC và MSC hay
thậm chí định tuyến cuộc gọi ra đến gần thuê bao bi gọi nhất trước khi sử dụng
mạng cố định. Khi đó các tổng đài quá giang ( Trasit Exchange) có thể là một bộ
phận của mạng GSM và nó có thể được thực hiện như một nút đứng riêng hay kết
hợp với MSC.

1.4.4. Phân hệ khai thác và hỗ trợ OSS
Hiện nay hệ thống khai thác và bảo dưỡng được xây dựng theo nguyên lý
TMN (Telecommunication Management Network – Mạng quản lý viễn thông). Một
mặt hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối đến các phần tử của mạng viễn thông
(các MSC, BSC, HLR và các phần tử mạng khác trừ BTS, vì truy nhập BTS được
thực hiện qua BSC). Mặt khác hệ thống khai thác và bảo dưỡng lại được nối đến
một máy tính chủ đóng vai trò giao tiếp người máy. Hệ thống này được gọi là OMC
(Operation and Maintenance Center – Trung tâm khai thác và bảo dưỡng).
OSS thực hiện ba chức năng chính sau:
- Khai thác và bảo dưỡng mạng
- Quản lý thuê bao và tính cước
- Quản lý thiết bị di động
 Khai thác và bảo dưỡng mạng
Khai thác là các hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của
mạng như: tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa hai cell…Nhờ
vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng của dịch vụ mà họ cung
cấp cho khách hàng và kịp thời xử lý các sự cố, kịp thời nâng cấp hệ thống. Khai
thác còn bao gồm việc thay đổi cấu hình để giảm nhưng vấn đề xuất hiện ở thời
điểm hiện thời, để chuẩn bị tăng lưu lượng trong tương lại và mở rộng vùng phủ
sóng. Ở hệ thống viễn thông hiện đại khai thác được thực hiện bằng máy tính và
được tập trung ở một trạm.
Bảo dưỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố, hỏng hóc.
Nó có một số quan hệ với khai thác. Các thiết bị viễn thông hiện đại có khả năng tự
15
phát hiện một số sự cố hay dự báo sự cố thông qua tự kiểm tra. Trong nhiều trường
hợp người ta dự phòng cho thiết bị để thiết bị sự cố có thể thay thế bằng thiết bị dự
phòng. Sự thay thế này có thể thực hiện tự động. Ngoài ra việc giảm nhẹ sự cố có
thể được thực hiện bởi người khai thác bằng điều khiển từ xa. Bảo dưỡng cũng bao
gồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế thiết bị sự cố.
 Quản lý thuê bao và tính cước

Quản lý thuê bao bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao. Việc quản
lý đăng ký thuê bao bắt đầu từ việc nhập và xóa thuê bao xác định dịch vụ và tính
năng bổ sung. Nhà khai thác phải truy nhập được tất cả các thông số nói trên. Một
nhiệm vụ quan trọng khác của khai thác là tính cước các cuộc gọi rồi gửi tới thuê
bao. Quản lý thuê bao ở mạng thông tin di động chỉ liên quan đến HLR và một số
thiết bị OSS chuyên dụng đảm trách, trong đó có các trạm công tác (giao tiếp người
– máy) ở các trung tâm giao dịch với thuê bao. Việc quản lý thuê bao được thực
hiện thông qua một khóa nhận dạng bí mật duy nhất cho từng thuê bao. SIM cũng
có vai trò quan trọng góp phần với OSS để quản lý thuê bao.
 Quản lý thiết bị di động
Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR
thực hiện. EIR được nối đến MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra tính hợp lệ của
thiết bị. Trong hệ thống GSM thì EIR được coi thuộc phân hệ chuyển mạch NSS.
1.5. GIAO DIỆN VÔ TUYẾN
Các kênh của giao diện vô tuyến bao gồm các kênh vật lý và các kênh logic.
Kênh vật lý được tổ chức theo quan điểm truyền dẫn. Kênh logic được tổ chức theo
quan điểm nội dung tin tức, các kênh này được đặt vào các kênh vật lý.
1.5.1. Các kênh vật lý
Các kênh vật lý được coi là các cặp tần số và khe thời gian dùng để truyền tải
thông tin giữa trạm di động MS và trạm thu phát gốc BTS.
 GSM nguyên thủy
Phân bố tần số ở GSM được quy định nằm trong dải tần
890 ÷ 960 MHz
gồm
hai băng rộng
25 MHz
.
MS phát (hướng lên):
890 ÷ 915 MHz
BTS phát (hướng xuống):

935 ÷ 960 MHz
L
U L
f = 890 MHz + (0,2 MHz) × n, n = 0, 1, 2, 124
f = f + 45MHz
16
Trong đó:
L
f
là tần số ở bán băng tần thấp dành cho đường lên

U
f
là tần số ở bán băng tần cao dành cho đường xuống
Khoảng cách giữa các sóng mang là
200 kHz
. Để đảm bảo các quy định về tần
số bên ngoài băng phải có một khoảng bảo vệ giữa các biên của băng
200 kHz
.
GSM nguyên thủy bao gồm 125 kênh đánh số từ
0 124÷
. Các kênh
1 124÷

được gọi là kênh tần số vô tuyến tuyệt đối ( ARFCN: Absolute Radio Frequence
Number). Kênh 0 dành cho khoảng bảo vệ nên không được sử dụng.
Như vậy GSM nguyên thủy có 124 kênh tần số vô tuyến bắt đầu từ
890,2 MHz
.

Mỗi một kênh tần số vô tuyến là một khung TDMA có 8 khe thời gian. Do đó
số kênh vật lý GSM 900 là 992 kênh.
 Hệ thống GSM mở rộng E-GSM
Hệ thống này băng tần rộng thêm
10 MHz
ở cả hai phía nhờ vậy số kênh sẽ
tăng thêm 50 kênh. Dải tần số như sau:
L
L
U L
f = 890 MHz + (0,2 MHz) × n, 0 n 124
và f = 890 MHz + (0,2 MHz) × (n - 1024), 974 n 1023
f = f + 45 MHz
≤ ≤
≤ ≤
Kênh 0 được sử dụng chứ không phải là dải phòng vệ. Các kênh bổ sung được đánh
số từ
974 1023 ÷
và kênh thấp nhất 974 (tức
880,0 MHz
) là dải phòng vệ.
 DSC-1800
Băng tần công tác
1710 ÷ 1880 MHz
phân bổ tần số cho các kênh như sau:
L
U L
f = 1710MHz + (0,2MHz) × (n - 511), 512 885
f = f + 95MHz
n≤ ≤

Gồm 374 kênh từ
512 885
÷
.
Mỗi một kênh vô tuyến được tổ chức thành các khung TDMA có 8 khe thời gian.
Một khe thời gian có độ dài
15
ms 577 μs
26
≅
. 8 khe thời gian của một khung
TDMA có độ dài gần bằng
4,62 ms
.
 Tổ chức đa khung, siêu khung, siêu siêu khung
Về mặt thời gian các kênh vật lý ở một kênh tần số được tổ chức theo cấu trúc
khung, đa khung, siêu khung, siêu siêu khung.
Một siêu siêu khung có độ dài 3 giờ 28 phút 53 giây 760 ms. Các khung
TDMA được đánh số FN (Frame Number – số khung) trong siêu siêu khung
17
từ 0 đến 2715647. Một siêu siêu khung được chia thanh 2048 siêu khung, mỗi siêu
khung có độ dài là 5,12 s. Mỗi siêu khung được chia thành các đa khung. Có hai
loại đa khung:
- Đa khung 26 khung (51 siêu khung trên một siêu siêu khung) có độ dài
120 ms
và chứa 26 khung. Các đa khung này được sử dụng cho các kênh
TCH, SACCH và FACCH.
- Đa khung 51 khung (26 siêu khung trên một siêu siêu khung) có độ dài
235,4 ms
và chứa 51 khung TDMA. Đa khung này sử dụng cho các kênh

BCCH, CCCH và SACH.
Hình 1.6 Cấu trúc khung của GSM
 Cấu trúc cụm
Thông tin trao đổi trên các kênh vật lý của GSM được truyền theo các cụm
(Burst).
Cụm: Khuôn thông tin trong một khe thời gian của kênh TDMA.
Khe thời gian
577 μs
tương ứng với độ dài của 156,25 bit là nội dung vật lý của một
cụm.
Trong GSM có 5 loại cụm TDMA:
- Cụm bình thường (NB: Normal Burst)
- Cụm hiệu chỉnh tần số (FB: Frequence Corection Burst)
18
- Cụm đồng bộ (SB: Synchronization Burst)
- Cụm truy nhập (AB: Access Burst)
- Cụm giả (DB: Dummy Burst)
Cụm bình thường (NB: Normal Burst)
Cụm này được sử dụng để mang thông tin về các kênh lưu lượng và các kênh
kiểm tra. Đối với kênh lưu lượng TCH cụm này chứa 114 bit được mật mã, ba bit
đuôi (0,0,0) đầu và cuối, 2 bit cờ lấy cắp (chỉ cho TCH), 26 bit hướng dẫn và
khoảng thời gian bảo vệ có độ rộng bằng 8,25 bit.
NB được sử dụng cho TCH và các kênh điều khiển trừ RACH, SCH và
FCCH.
Cụm hiệu chỉnh tần số (FB: Frequence Corection Burst)
Cụm này được sử dụng để đồng bộ tần số cho trạm di động. Cụm chứa 142 bit
cố định bằng 0 để tạo ra dịch tần số
+67,7 kHz
trên tần số danh định, ba bit đuôi
(0,0,0) đầu và cuối, khoảng bảo vệ 8.25 bit. FB được sử dụng cho FCCH.

Cụm đồng bộ (SB: Synchronization Burst)
Cụm này được sử dụng để đồng bộ thời gian cho trạm di động. Cụm chứa 78
bit được mật mã hóa để mang thông tin về FN của TDMA và BSIC (Base Station
Identity Code – Mã nhận dạng trạm gốc), ba bit đuôi đầu và cuối, chuỗi hướng dẫn
kéo dài 64 bit và khoảng bảo vệ 8,25 bit. SB được sử dụng cho SCH.
Cụm truy nhập (AB: Access Burst)
Cụm này được sử dụng để truy nhập ngẫu nhiên và truy nhập chuyển giao
(Handover). Cụm chứa 36 bit thông tin, 41 bit đồng bộ, 8 bit đuôi đầu, 3 bit đuôi
cuối và khoảng bảo vệ 68,25 bit (
252 μs
). Sở dĩ cần khoảng bảo vệ dài vì khi MS
truy nhập lần đầu (hay sau chuyển giao) nó không biết định trước thời gian, khoảng
này dành cho khoảng cách 35 km. AB được sử dụng cho RACH và TCH.
19
Cụm giả (DB: Dummy Burst)
Cụm giả được phát đi từ BTS trong một số trường hợp. Cụm không mang
thông tin. Cụm có cấu trúc giống như NB nhưng các bit mật mã được thay thế bằng
các bit hỗn hợp.
1.5.2. Kênh logic
Trong GSM có tất cả 11 kênh logic chia thành hai loại: Các kênh lưu lượng và
các kênh báo hiệu điều khiển.
Hình 1.7 Phân loại kênh logic
20
 Các kênh lưu lương, TCH
Các kênh lưu lượng gồm hai loại được định nghĩa như sau:
- Tiếng thoại: Bm hay TCH toàn tốc (TCH/F), kênh này mang thông tin tiếng
hoặc số liệu ở tốc độ
13 kps
; Lm hay TCH bán tốc (TCH/H), kênh này mang
thông tin ở tốc độ vào khoảng

6,5 kps
.
- Số liệu:
12 kps
(cho tốc độ luồng cơ sở
9600 bps
);
6 kps
(cho tốc độ luồng cơ
sở
4800 bps
);
3,6 kps
(cho tốc độ luồng cơ sở
2400 bps≤
).
 Các kênh điều khiển CCH (Dm)
Các kênh báo hiệu điều khiển được chia thành ba loại: Các kênh điều khiển
quảng bá, chung và dành riêng.
a. Các kênh điều khiển quảng bá BCH
- Kênh hiệu chỉnh tần số (FCCH: Frequency Correction Channel): Kênh này
mang thông tin hiệu chỉnh tần số cho các trạm MS. FCCH là kênh đường
xuống.
- Kênh đồng bộ (SCH: Synchronization Channel): Kênh đường xuống mang
thông tin để đồng bộ khung cho trạm di động MS và nhận dạng BTS.
- Kênh điều khiển quảng bá (BCCH: Broadcasting Control Channel): Kênh
đường xuống, dùng để thông báo cho MS các thông tin riêng về ô (các tần số
nào đang dùng cho tế bào, tế bào này có bị cấm không) cũng như về mạng
(mô tả các tế bào lân cận, các mã mạng và mã nước…).
b. Các kênh điều khiển chung CCCH

- Kênh tìm gọi (PCH: Paging Channel): Kênh này sử dụng cho đường xuống
để tìm gọi trạm di động. Khi có cuộc gọi tới một MS đang đăng ký vị trí
trong một vùng LA nào đó, tất cả các BTS trong vùng LA này sẽ phát tín
hiệu gọi máy bị gọi trên kênh Paging.
- Kênh truy nhập ngẫu nhiên (RACH: Random Access Channel): Kênh đường
lên. Kênh này được MS sử dụng để yêu cầu được dành một kênh SDCH
(Stand Alone Dedicated Control Channel), hoặc để đáp lại tín hiệu gọi trên
kênh Paging, hoặc dùng để MS truy nhập nhằm tạo một cuộc gọi hay đăng
ký.
- Kênh trao quyền truy nhập (AGCH: Access Grant Channel): Kênh đường
xuống. Để chỉ định một kênh SDCH cho MS.
c. Các kênh điều khiển dành riêng DCCH
21
Kênh điều khiển dành riêng đứng riêng (SDCCH): Kênh này chỉ được sử dụng
dành riêng cho báo hiệu với một MS. SDCCH được sử dụng cho các thủ tục cập
nhật và trong quá trình thiết lập cuộc gọi trước khi ấn định kênh TCH. SDCCH
được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống.
- Kênh điều khiển liên kết chậm (SACCH: Slow Asociate Control Channel):
Kênh này liên kết với một TCH hay một SDCCH. Trên kênh này các báo cáo
đo lường về cường độ tín hiệu thu được đối với các tế bào lân cận và các tế
bào mà MS đang hiện diện, được truyền từ MS (Đang làm việc trên kênh
TCH hoặc SDCCH liên quan) tới BTS phục vụ cho quá trình HO. Từ BTS
xuống thì kênh này tải lệnh điều khiển công suất MS và gióng thời gian.
- Kênh điều khiển liên kết nhanh (FACCH: Fast Asociate Control Channel):
Kênh này liên kết với một TCH. FACCH làm việc ở chế độ lấy cắp bằng
cách thay đổi lưu lượng tiếng hay số liệu bằng báo hiệu.
Ngoài các kênh trên còn có kênh quảng bá ô (CBCH: Cell Broadcasting Channel)
Kênh CBCH chỉ được sử dụng cho đường xuống để phát quảng bá ô cho các bản tin
ngắn ( SMSCB: Short Message Service Cell Broadcast). CBCH sử dụng cùng kênh
vật lý như kênh SDCCH.

1.6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CHẤT LƯỢNG MẠNG GSM
1.6.1. Tổn hao đường truyền sóng vô tuyến
Hệ thống GSM được thiết kế với mục đích là một mạng tổ ong dày đặc và bao
trùm một vùng phủ sóng rộng lớn. Các nhà khai thác và thiết kế mạng của mình để
cuối cùng đạt được một vùng phủ liên tục bao tất cả các vùng dân cư của đất nước.
Vùng phủ sóng được chia thành các vùng nhỏ hơn là các cell. Mỗi cell được phủ
sóng bởi một trạm phát vô tuyến gốc BTS. Kích thước cực đại của một cell thông
thường có thể đạt tới bán kính R = 35 km. Vì vậy, suy hao đường truyền là không
thể tránh khỏi.
Ở thông tin vô tuyến điểm đến điểm do anten đặt cao, nên suy hao đường
truyền tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách R giữa anten thu và phát (R
2
). Ở
thông tin di động anten MS gần mặt đất (khoảng 1,5 m) nên suy hao tỷ lệ với lũy
thừa n khoảng cách R giữa anten thu và phát (
n
R
) trong đó n > 2. Trong môi trường
thành phố với nhiều nhà cao tầng, suy hao có thể tỷ lệ với lũy thừa 4 hoặc cao hơn.
22
1.6.2. Pha đing
Pha đing là hiện tượng thăng giáng thất thường của cường độ điện trường tại
điểm thu.
Các MS thường hoạt động ở môi trường có nhiều vật chắn (đồi núi, tòa nhà,
cây…) giữa nó và BTS. Điều này dẫn tới hiện tượng che tối làm giảm cường độ
điện trường thu. Khi MS chuyển động cường độ trường lúc giảm lúc tăng do lúc có,
lúc không có vật chắn giữa anten phát và anten thu vô tuyến. Ảnh hưởng của pha
đinh này làm cho cường độ tín hiệu lúc tăng lúc giảm. Vùng giảm tín hiệu được gọi
chỗ trũng pha đing. Pha đing gây ra do các hiện tượng che tối được coi là pha đing
chuẩn logarit, vì nếu ta lấy logarit cường độ tín hiệu ta được phân bố chuẩn xung

quanh giá trị trung bình. Thời gian giữa hai trũng pha đinh thường vài giây nếu MS
được đặt trên xe và di động. Ở các thành phố một ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất
lượng truyền dẫn là pha đinh đa tia hay pha đinh Rayleigh
Hình 1.8 Pha đing đa tia
Trong trường hợp này anten thu máy thu di động nhận được tín hiệu từ nhiều
đường truyền phản xạ từ các tòa nhà khác nhau. Điều này có nghĩa tín hiệu thu
được sẽ là tổng vectơ của cùng một tín hiệu nhưng khác pha. Nếu các tín hiệu này
đồng pha với nhau thì ta được cường độ tín hiệu rất lớn. Ngược lại nếu chúng ngược
pha thì tín hiệu tổng rất nhỏ và có thể bị triệt tiêu: xảy ra trũng pha đinh sâu. Thời
gian giữa hai trũng pha đinh phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của MS và tần số
phát. Một cách gần đúng ta có thể coi rằng khoảng cách giữa hai điểm trũng bằng
một nửa bước sóng. Đối với tần số 900 MHz khoảng cách này vào khoảng 17 cm.
23
Vì thế nếu MS chuyển động với tốc độ 50 km/giờ (
v 14 m/s≈
), bước sóng tín hiệu
0,3m
λ
≈
thì thời gian giữa hai điểm trũng như sau:
( )
2 10,7 mst v
λ
∆ = =
Đối với tần số 1800 MHz thời gian giữa hai điểm trũng bằng một nửa.
Sự phụ thuộc tín hiệu thu vào khoảng cách do suy hao đường truyền và ảnh
hưởng của hai loại pha đinh nói trên được cho ở hình 1.9.
Hình 1.9 Phụ thuộc cường độ tín hiệu vào khoảng cách
Từ hình vẽ trên ta thấy giá trị trung bình của cường độ tín hiệu giảm dần do
suy hao đường truyền cho đến khi mất kết nối vô tuyến. Xung quanh giá trị trung

bình này ta thấy do ảnh hưởng của che tối cường độ tín hiệu thay đổi chậm và do
ảnh hưởng của nhiều tia cường độ tín hiệu thay đổi nhanh. Ở một khoảng cách nhất
định R(m) so với anten phát tín hiệu ở anten thu có hình dạng như hình 1.10
24
Hình 1.10 Cường độ tín hiệu thu phụ thuộc vào khoảng cách R(m)
Để đảm bảo thu được ở một điểm trũng pha đinh quy định cần đảm bảo công
suất ở điểm thu lớn hơn độ nhạy máy thu. Hiệu suất (tính theo dB) giữa công suất
thu trung bình và ngưỡng công suất thu (độ nhạy máy thu) được gọi là độ dự trữ pha
đinh. Chất lượng thu sẽ phụ thuộc vào quy định độ trũng pha đinh thấp nhất mà
máy thu còn làm việc được.
Ngoài việc làm thăng giáng cường độ tín hiệu thu, pha đinh đa tia còn gây ra
sự phân tán thời gian dẫn đến nhiễu giao thoa giữa các ký hiệu (ISI: Inter Symbol
Interference). ISI có nghĩa là các ký hiệu cạnh nhau sẽ giao thoa với nhau dẫn đến
méo dạng ký hiệu và máy thu có thể quyết định sai về ký hiệu này. Ở hệ thống
thông tin di động GSM tốc độ bit vào khoảng 270 kbps nên độ rộng của một bit vào
khoảng
3,7 μs
. Vì thế trễ một bit tương ứng với hiệu số quãng đường tia đi thẳng và
tia phản xạ bằng
1,1 km
.
25