Tìm hiểu phần mềm mapinfo, ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2g

Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan
trọng và không thể thiếu, nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp
con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa
dạng và phong phú.
Những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những
bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lẫn chất lượng phục vụ. Với sự
hình thành nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh
để thu hút thị phần thuê bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Các nhà cung cấp
dịch vụ di động trong nước hiện đang sử dụng hệ thống thông tin di động toàn
cầu GSM (Global System for Mobile Communication) là Vinaphone,
Mobiphone, Viettel. Các nhà cung cấp dịch vụ liên tục đưa ra các chính sách
khuyến mại, giảm giá và đã thu hút được rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ.
Cùng với đó, mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã
khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ di động tăng đột biến trong
các năm gần đây.
Để kéo càng nhiều khách hàng về phía mình và thuê bao không rời bỏ
mạng thì đòi hỏi các nhà mạng phải cung cấp đầy đủ các dịch vụ với cước phí
phù hợp và chất lượng tốt nhất. Vì vậy, các nhà mạng không ngừng phát triển
cơ sở hạ tầng viễn thông, đầu tư về công nghệ và đặc biệt luôn luôn cải thiện
chất lượng dịch vụ tốt nhất cho khách hàng. Sau khi thiết kế và triển khai hệ
thống mạng, các nhà mạng phải thường xuyên giám sát, kiểm tra để duy trì và
cải thiện toàn bộ chất lượng và dung lượng hiện thời của mạng di động. Công
việc đó còn được gọi là tối ưu mạng di động, mục đích chính của công việc tối
ưu là: cải thiện hiệu suất mạng và chất lượng dịch vụ hiện tại. Tối ưu đòi hỏi
người làm công tác tối ưu phải có kiến thức thật vững về viễn thông và cần sự
hỗ trợ rất lớn từ các công cụ phần mềm mới có thể kiểm tra, đánh giá chất

lượng mạng một cách chính xác. Từ đó đưa ra phương pháp tối ưu khoa học
nhất để cải thiện chất lượng mạng.
Mong muốn tìm hiểu và nghiên cứu về các vấn đề xảy ra trong quá trình
hoạt động của mạng và cách phân tích, đánh giá chất lượng mạng trong công
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 1

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

tác tối ưu hóa. Em chọn đề tài tố nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo, ứng
dụng đánh giá chất lượng mạng 2G’’. Tuy đã cố gắng tìm tòi và nghiên cứu
để hoàn thiện đồ án, nhưng chắc hẳn sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót.
Vì vậy, kính mong các thầy, cô giáo góp ý và chỉ bảo thêm, giúp em có thể bổ
sung và nắm vững hơn vốn kiến thức của mình.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cùng các thầy, cô trong khoa và bạn bè đã hỗ
trợ, tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Đà Nẵng, ngày... tháng....năm 2011
Sinh viên thực hiện

.

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 2

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................01
MỤC LỤC...................................................................................................................03
DANH MỤC HÌNH VẼ.............................................................................................05
DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................06
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT.........................................................................................07
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG GSM...........................................12
1.1 Giới thiệu chương................................................................................................12
1.2 Cấu trúc chung của mạng GSM.........................................................................12
1.2.1 Phân hệ vô tuyến (RSS).................................................................................13
1.2.1.1 Trạm di động MS....................................................................................13
1.2.1.2 Hệ thống trạm gốc BSS...........................................................................14
1.2.2 Phân hệ chuyển mạch (SS)............................................................................14
1.2.2.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC....................................................15
1.2.2.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR................................................................15
1.2.2.3 Bộ ghi định vị tạm trú VLR.....................................................................15
1.2.2.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR...........................................................15
1.2.2.5 Trung tâm nhận thực AUC......................................................................15
1.2.2.6 Tổng đài di động cổng G-SMS................................................................15
1.2.2.7 Khối IWF................................................................................................16
1.2.3 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng OSS...........................................................16

1.3 Giao diện vô tuyến................................................................................................17
1.3.1 Ấn định phổ tần số GSM...............................................................................17
1.3.2 Kỹ thuật đa truy cập......................................................................................18
1.3.3 Các kênh ở giao diện vô tuyến......................................................................19
1.3.3.1 Các kênh vật lý........................................................................................19
1.3.3.2 Các kênh logic........................................................................................21
1.3.3.3 Sắp xếp các kênh logic............................................................................23
1.3.3.4 Đặc điểm của sóng mang BCCH.............................................................24
1.3.3.5 Thủ tục tìm gọi........................................................................................25
1.3.3.6 Sớm định thời..........................................................................................26
1.3.3.7 Đo lường kênh ở giao diện vô tuyến........................................................26
1.3.3.8 Cell Selection / Reselection.....................................................................27
1.3.3.8.1 Cell Selection....................................................................................27
1.3.3.8.2 Cell Reselection................................................................................29
1.3.3.9 Chuyển giao............................................................................................30
1.3.3.10 Điều khiển công suất.............................................................................31

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 3

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”
1.3.3.11 Nhảy tần................................................................................................33
1.4 Kết luận chương....................................................................................34

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU PHẦN MỀM MAPINFO PROFESSIONAL...............35
2.1 Giới thiệu chương.................................................................................................35
2.2 Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng phần mềm MapInfo......................................35
2.2.1 Giới thiệu phần mềm MapInfo......................................................................35
2.2.2 Cách cài đặt phần mềm MapInfo 8.5............................................................36
2.2.3 Các loại thanh thực đơn trong MapInfo........................................................37
2.2.4 Các chức năng cơ bản với bảng dữ liệu trong MapInfo................................46
2.3 Giới thiệu phần mềm đo kiểm chất lượng mạng vô tuyến Tems Investigation 48
2.4 Các thông số liên quan đến đánh giá chất lượng mạng 2G ở giao diện vô tuyến
...............................................................................................................................................49
2.4.1 Các thông số cơ bản thể hiện chất lượng sóng vô tuyến................................49
2.4.2 Các chế độ đo dùng trong việc đo kiểm.........................................................52
2.5 Kết luận chương....................................................................................................52

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MAPINFO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 2G
......................................................................................................................................54
3.1 Giới thiệu chương.................................................................................................54
3.2 Phân tích, đánh giá chuẩn các thông số thể hiện chất lượng mạng GSM.........54
3.2.1 Phương pháp đánh giá vùng phủ..................................................................54
3.2.2 Phương pháp đánh giá chất lượng mạng......................................................58
3.2.2.1 Ảnh hưởng của nhiễu đến chất lượng thoại............................................58
3.2.2.2 Mức thu tín hiệu thấp dẫn đến chất lượng tồi.........................................58
3.3 Ứng dụng MapInfo, Tems đánh giá chất lượng mạng 2G.................................59
3.3.1 Qui trình sử dụng MapInfo đánh giá chất lượng mạng.................................59
3.3.1.1 Các bước tạo vùng phủ của cell..............................................................59
3.3.1.2 Tạo các chú thích cho vùng phủ..............................................................67
3.3.2 Đánh giá chất lượng mạng 2G của trạm Lộc Sơn.........................................72
3.3.2.1 Sử dụng phần mềm Tems đánh giá chất lượng mạng..............................72
3.3.2.2 Sử dụng MapInfo đánh giá chất lượng mạng..........................................74
3.3.2.3 Các giải pháp tối ưu mạng 2G tại trạm Lộc Sơn.....................................77

3.4 Kết luận chương....................................................................................................78

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.......................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................81

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 4

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Cấu trúc chung của mạng GSM..................................................12
Hình 1.2 Kênh lưu lượng và kênh điều khiển............................................22
Hình 1.3 Thiết lập cuộc gọi trong GSM....................................................25
Hình 2.1 Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I..........................................................51
Hình 3.1 Thông số RxLev, TA hiển thị trên MapInfo..............................56
Hình 3.2 Mức thu tín hiệu thấp..................................................................57
Hình 3.3 Trường hợp thiếu vùng phủ........................................................57
Hình 3.4 Mức thu thấp và chất lượng tín hiệu giảm..................................59
Hình 3.5 SQI tồi, RxQual cao, RxLev thấp...............................................73
Hình 3.6 SQI tồi, RxQual cao, RxLev tốt..................................................74
Hình 3.7 Mức thu của cell Serving và Neighbour gần nhau.....................74
Hình 3.8 Thông số mức thu cường độ tín hiệu RxLev_Sub.....................75
Hình 3.9 Thông số thể hiện chất lượng thoại SQI (dBm).........................75

Hình 3.10 Thông số phản ánh chất lượng tín hiệu....................................76
Hình 3.11 Thông số nhiễu đồng kênh (C/I)...............................................76

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 5

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Mức thu tín hiệu RxLev.............................................................50
Bảng 3.1 Mức chất lượng tín hiệu thu RxQual..........................................55
Bảng 3.2 Phân loại các mức tín hiệu..........................................................55

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 6

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
ACCH

A
Associated Control Channel

Kênh điều khiển liên kết

AGCH
AMPS
AUC
AVCH
AVDR

Access Grant Channel
Advanced Mobile Phone System
Authentication Center
Available Channel
Average Drop Call Rate

Kênh cho phép truy nhập
Hệ thống điện thoại di động
Trung tâm nhận thực
Số kênh hoạt động
Tỷ lệ rớt cuộc gọi trung bình

1. B
BCCH
BCH
BER

BHCA
BS
BSC
BSIC
BSS
BTS

Broadcast Control Channel
Broadcast Channel
Bit Error Rate
Busy Hour Call Atempt
Base Station
Base Station Controler
Base Station Identity Code
Base Station Subsystem
Base Transceiver Station

Kênh điều khiển quảng bá
Kênh quảng bá
Tỷ lệ lỗi bit
Nổ lực cuộc gọi trong giờ bận
Trạm gốc
Bộ điều khiển trạm gốc
Mã nhận dạng Trạm gốc
Phân hệ Trạm gốc
Trạm thu phát gốc

2. C
C/A

Carrier to Adjacent

Tỷ số sóng mang/ Nhiễu kênh

SDCCH Blocking Rate

lân cận
Tỷ lệ

CCCH
CCDR
CCH
CCS7

Common Control Channel
SDCCH Drop Rate
Control Channel
Common Channel Signalling N07

SDCCH
Kênh điều khiển chung
Tỷ lệ rớt mạch trên SDCCH
Kênh điều khiển
Mạng báo hiệu kênh chung số

CCITT

7
International Telegraph and Telephone Ủy ban tư vẫn quốc tế về điệ

CDMA

Consultative Committee
Code Division Multiple Access

thoại và điện báo
Đa truy nhập phân chia theo

Cellular
Cell Identity

mã
Ô (tế bào)
Nhận dạng Ô (Xác định vùng

Carrier to Interference

LA)
Tỷ số sóng mang/ nhiễu đồng

CCBR

Cell
CI
C/I

nghẽn

mạch

trên

kênh
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 7

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”
C/R

Carrier to Reflection

Tỷ số sóng mang/ sóng phản

CSPDN

Circuit Switch Public Data Network

xạ
Mạng số liệu công cộng

CSSR

Call Successful Rate

chuyển mạch
Tỷ lệ cuộc gọi thành công

3. D
DCCH

Dedicated Control Channel

Kênh điều khiển dành riêng

4. E
EIR
ERP
ETSI

Equipment Identification Register
Ear Reference Point
European Telecommunications

Thanh ghi nhận dạng thiết bị
Điểm tham chiếu tại
Viện tiêu chuẩn Viễn Thông

Standard Institute

Châu Âu

5. F
FDMA

Frequency Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo

FACCH

Fast Associated Control Channel

tần số
Kênh điều khiển liên kết

FCCH

Frequency Correction Channel

nhanh
Kênh hiệu chỉnh tần số

6. G
GMSC
GoS
GPRS
GSM

Gateway MSC
Grade of Service
General Packet Radio Service
Global System for Mobile

Tổng đài di động cổng

Cấp độ dịch vụ
Dịch vụ vô tuyến gói chung
Thông tin di động toàn cầu

Communication

H
HLR
HON

IHOSR
IMSI
ISDN

Home Location Register
Handover Number

Bộ đăng ký định vị thường trú
Số chuyển giao

I
Incoming HO Successful Rate
International Mobile Subscriber
Identity
Integrated Service Digital Network

Tỷ lệ chuyển giao thành công
đến
Số nhận dạng thuê bao di động
Quốc Tế

Mạng số đa dịch vụ

L
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 8

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”
LA
LAC
LAI
LAPD
LAPDm

Location Area
Location Area Code
Location Area Identifier
Link Access Procedures on D
channel
Link Access Procedures on Dm
channel

MCC
MRP
MS

MSC

M
Mobile Country Code
Mouth Reference Point
Mobile station
Mobile Service Switching Center

MSISDN
MSRN

Mobile station ISDN Number
Mobile station Roaming Number

Vùng định vị
Mã vùng định vị
Số nhận dạng vùng định vị
Các thủ tục đường truyền truy
cập trên kênh D
Các thủ tục truy cập đường
truyền trên kênh Dm

Mã quốc gia của mạng di động
Điểm tham chiếu miệng
Trạm di động
Tổng đài chuyển mạch dịch vụ
di động
Số ISDN của trạm di động
Số vãng lai của thuê bao di
động

N
NF

Network Function

Chức năng mạng

NMC

Network Management Center

Trung tâm quản lý mạng

NMT

Nordic Mobile Telephone

Điện thoại di động Bắc ÂU

OHOSR

O
Outgoing HO Successful Rate

OMS

Operation & Maintenace Subsystem

OSI

OSS

Open System Interconnection
Operation and Support Subsystem

PAGCH

P
Paging and Access Grant Channel

PCH

Paging Channel

PLMN

Public Land Mobile Network

POI
PSPDN

Point of Interconnection
Packet Switch Public Data Network

PSTN

Public Switched Telephone Network

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 9

Tỷ lệ chuyển giao thành công
ra
Phân hệ khai thác và bão
dưỡng
Liên kết hệ thống mở
Phân hệ khai thác và hỗ trợ

Kênh chấp nhận truy cập và
nhắn tin
Kênh tìm gọi (nhắn tin)
Mạng di động mặt đất công
cộng
Điểm kết nối
Mạng số liệu công cộng
chuyển mạch gói
Mạng chuyển mạch điện thoại
công cộng
Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

R
RACH
ARFCH

Random Access Channel
Radio Frequency Channel

Kênh truy cập ngẫu nhiên
Kênh cao tần

SDCCH
SIM
SMS
SS

S
Slow Associated Control Channel
Stand Alone Dedicated Control
Channel
Subscriber Identity Modul
Short Message Service
Switching Subsystem

TACH
TCBR
TCDR
TCH
TDMA

T
Traffic and Associated Channel
TCH Blocking Rate
TCH Drop Rate
Traffic Channel

Time Division Multiple Access

TRAU
TRX

Transcoder/Rate Adapter Unit
Tranceiver

SACCH

Kênh điều khiển liên kết chậm
Kênh điều khiển dành riêng đứng
một mình
Mô đun nhận dạng thuê bao
Dịch vụ bản tin ngắn
Phân hệ chuyển mạch

Kênh lưu lượng và liên kết
Tỷ lệ nghẽn mạch TCH
Tỷ lệ rớt mạch trên TCH
Kênh lưu lượng
Đa truy nhập phân chia theo thời
gian
Bộ thích ứng tốc đọ và chuyển mã
Máy thu phát

V
VLR

Visited Location Register

Bộ ghi định vị tạm trú
W

WAP

Wireless Application Protocol

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 10

Giao thức ứng dụng không dây

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG GSM
1.1 Giới thiệu chương
Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ những năm qua đã mang
lại nhiều thành tựu to lớn cho ngành thông tin liên lạc. Ngày nay loại hình
thông tin di động đã trở thành không thể thiếu trong đời sống sinh hoạt, xã hội.
Để đáp ứng nhu cầu đó mạng
OSSdi động ra đời. Song song với sự phát triển của
AUC

AUC
khoa học công nghệ cũng như nhu cầu
dịch vụ, mạng di động GSM không

ISDNtriển và hiện nay hệ
ngừng ISDN
phát
thống GSM
VLR
HLRđã được phát
EIR triển như một dịch vụ
VLR

HLR

EIR

số toàn cầu . Chương 1 sẽ tìm hiểu về cấu trúc chung, chức năng của các khối
PSPDN
MSC
PSPDNthông tin di động GSM vàMSC
trong mạng
các
vấn đề ở giao diện vô tuyến trong

GSM: ấn định phổ tần số, phương pháp truy cập vô tuyến, chuyển giao,… đồng
CSPDN

BSS chức năng của kênh vật lý và kênhOMC

thời sẽCSPDN
làm rõ các khái niệm, cấu trúc,
logic.
OMC

1.2 Cấu trúc chung của mạng GSM
PSTN
PSTN

BSC
BSC
BTS
BTS

PLMN
PLMN

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 11
MS

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

Hình 1.1 : Cấu trúc chung của mạng GSM

Trong đó :
OSS : Operation and Support Subsystem – Phân hệ khai thác và hỗ trợ
AUC : Authentication Center - Trung tâm nhận thực
HLR : Home Location Register - Bộ ghi định vị thường trú
VLR : Visited Location Register - Bộ ghi định vị tạm trú
EIR

: Equipment Identification Register - Thanh ghi nhận dạng thiết bị

MSC : Mobile Service Switching Center - Tổng đài di động
BSS : Base Station Subsystem - Phân hệ trạm gốc
BSC : Base Station Controler - Bộ điều khiển trạm gốc
BTS : Base Transceiver Station - Trạm vô tuyến gốc
ISDN : Integrated Service Digital Network - Mạng số liên kết đa dịch vụ
PSPDN : Packet Switch Public Data Network - Mạng chuyển mạch gói
công cộng
CSPDN : Circuit Switch Public Data Network - Mạng chuyển mạch kênh
công cộng
PSTN : Public Switched Telephone Network - Mạng chuyển mạch điện
thoại công cộng
PLMN : Public Land Mobile Network - Mạng di động mặt đất công
cộng
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 12

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

MS

: Mobile station - Trạm di động

OMC : Operation and Maintenance Center - Trung tâm vận hành và bảo
dưỡng
Hệ thống GSM được thiết kế để làm việc ở dải tần 900MHz (896 ÷ 960
MHz) và qui định 8 khe thời gian cho mỗi kênh rộng 200KHz . Cấu trúc mạng
gồm 3 phần chính sau:
+ Phân hệ vô tuyến RSS (Radio SubSystem) : Bao gồm phân hệ trạm
gốc BSS và MS
+ Phân hệ chuyển mạch SSS (Switching SubSystem) : Dùng cho các
chức năng chuyển mạch
+ Phân hệ vận hành và bảo dưỡng OMS (Operation and Maintenance
SubSystem) : Cung cấp các chức năng cần thiết cho toàn bộ hoạt động của
mạng và cho việc thu nhận thông tin về hoạt động của hệ thống.
1.2.1 Phân hệ vô tuyến (RSS)
1.2.1.1 Trạm di động MS :
MS là một đầu cuối di động, tại MS có một khối nhỏ gọi là module nhận
dạng thuê bao SIM (Subcriber Identity Module). Đó là một khối vật lý tách
riêng, chẳng hạn là một IC Card còn gọi là Card thông minh. SIM cùng với
thiết bị trạm ME (mobile equipment) hợp thành trạm di động. Không có SIM,
MS không thể thâm nhập đến mạng trừ trường hợp gọi khẩn.
1.2.1.2. Hệ thống trạm gốc BSS
BSS là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến của
GSM. BSS giao tiếp trực tiếp với trạm di động MS thông qua giao diện vô
tuyến. Vì thế nó bao gồm thiết bị thu/phát đường vô tuyến và quản lý các chức

năng này. Mặt khác BSS giao tiếp với các tổng đài ở phân hệ chuyển mạch SS.
Tóm lại, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối những
người sử dụng các trạm di động với những người sử dụng các viễn thông khác.
BSS cũng phải được điều khiển do vậy nó được đấu nối với phân hệ vận hành
và bảo dưỡng OMS. BSS bao gồm 2 loại thiết bị là: BTS giao diện với MS và
BSC giao diện với MSC.
- Khối BTS (Base Tranceiver Station):

Một BTS bao gồm thiết bị

thu/phát, anten, và bộ xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến. BTS là
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 13

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

thiết bị trung gian giữa mạng GSM và thuê bao MS, trao đổi thông tin với MS
qua giao diện vô tuyến.
- Khối BSC (Base Station Controller): Khối BSC là khối điều khiển trạm
gốc nó có nhiệm vụ quản lý tất cả các giao diện vô tuyến 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 được nối với MSC
của phân hệ SS. Trong thực tế BSC được coi như là một tổng đài nhỏ, có khả
năng tính toán đáng kể. Vai trò chính của nó là quản lý các kênh ở vô tuyến và

chuyển giao.
Chức năng chính của BSC là: quản lí mạng vô tuyến, quản lí trạm vô
tuyến gốc BTS, điều khiển nối thông cuộc gọi và quản lí mạng truyền dẫn.
1.2.2 Phân hệ chuyển mạch SS (Switching SubSystem)
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 thuê bao. Chức năng chính của nó là quản lý thông tin giữa những
người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác.
1.2.2.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC (Mobile Switching Center)
MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý các bộ điều khiển
trạm gốc BSC. Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và vùng
ngoại ô có dân cư khoảng 1 triệu ( với mật độ thuê bao trung bình ). MSC thực
hiện chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC là tạo kết nối và
xử lý cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt GSM giao tiếp với phân
hệ BSS mặt khác giao tiếp với mạng ngoài thông qua cổng G-MSC (Gateway MSC).
1.2.2.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR (Home location Register)
HLR lưu giữ những số liệu cố định của thuê bao di động trong mạng như
SIM, các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông, không
phụ thuộc vào vị trí hiện thời của các thuê bao và chứa các thông tin về vị trí
hiện thời của các thuê bao.
1.2.2.3 Bộ ghi định vị tạm trú VLR(Visitor Location Register)
Là 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.
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 14

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

1.2.2.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR( Equipment Identity Register)
EIR có chức năng kiểm tra tính hợp lệ của ME thông qua số liệu nhận
dạng thiết bị quốc tế IMEI( Internationnal Mobile Equipment Identity ) và chứa
số liệu về phần cứng của thiết bị.
1.2.2.5 Trung tâm nhận thực AUC (Authentication Center)
Được nối đến HLR, chức năng của AUC là cung cấp cho HLR các tần số
nhận thực và các khoá 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 để
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 nhập mạng một cách trái
phép.
1.2.2.6 Tổng đài di động cổng G-MSC (Gateway- Mobile Switching Center)
Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM/PLMN sẽ được định tuyến cho
tổng đài vô tuyến cổng G-MSC. Nếu môt người nào đó ở mạng cố định PSTN
muốn thực hiện cuộc gọi vào mạng GSM/PLMN : Tại tổng đài PSTN sẽ kết
nối cuộc gọi này đến MSC có trang bị một chức năng gọi là chức năng cổng.
Tổng đài MSC này còn gọi là tổng đài MSC cổng, và nó có thể là một MSC bất
kỳ ở mạng GSM. G-MSC sẽ phải tìm ra vị trí của MS cần tìm. Điều này sẽ
được thực hiện bằng cách hỏi HLR nơi MS đăng ký. HLR sẽ trả lời khi đó
MSC này sẽ định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC
này VLR sẽ xác định rõ hơn về vị trí của MS. Như vậy có thể nối thông một
cuộc gọi ở mạng GSM khi có sự khác biệt giữa thiết bị vật lý và đăng ký thuê
bao.
1.2.2.7 Khối IWF
Để kết nối MSC với các mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm

truyền dẫn của GSM với các mạng này. Thích ứng này gọi là chức năng tương
tác IWF. IWF bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn. IWF
có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng.
1.2.3 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng OSS (Operation and Support
System)
OSS thực hiện 3 chức năng chính sau:
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 15

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

Khai thác: là 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 2 cell...
Nhờ vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng dịch vụ mà họ
cung cấp cho khách hàng và kịp thời nâng cấp. Khai thác còn thay đổi cấu hình
để giảm những vấn đề xuất hiện ở thời điểm hiện thời, để chuẩn bị tăng lưu
lượng trong tương lai và mở vùng phủ sóng. Ở viễn thông hiện đại khai thác
được thực hiện bằng máy vi tính và tập trung ở một trạm.
Bảo dưỡng: Có nhiệm vụ phát hiện, định vị, và sữa chữa các sự cố và
hỏng hóc. Nó có một số quan hệ với khai thác. Các thiết bị ở hệ thống viễn
thông hiện đại có khả năng tự phát hiện một số sự cố hay dự báo sự cố thông
qua kiểm tra. Bão dưỡng gồm các hoạt động tại hiện trường như thay thế các
thiết bị có sự cố, cũng như việc sử dụng phần mềm điều khiển từ xa.
Quản lý thuê bao: Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao.

Nhiệm vụ đầu tiên là nhập và xoá thuê bao khỏi mạng. Đăng ký thuê bao cũng
có thể rất phức tạp, bao gồm nhiều dịch vụ và các tính năng bổ sung. Nhà khai
thác có thể thâm nhập được các thông số thuê bao nói trên. Một nhiệm vụ quan
trọng khác là tính cước cuộc gọi rồi gửi đến nhà thuê bao. Khi đó HLR, SIMCard đóng vai trò như một bộ phận quản lý thuê bao.
1.3 Giao diện vô tuyến
Giao diện vô tuyến là giao diện giữa trạm di động (MS) và trạm thu phát
gốc (BTS). Tín hiệu truyền qua giao diện này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
giải tần số có hạn, khí quyển, khoảng cách, công suất phát, mật độ thuê bao
trên một đơn vị tần số trong một vùng,…Để sử dụng hiệu quả tài nguyên vô
tuyến và đảm bảo chất lượng thông tin, chúng ta sẽ tìm hiểu các vấn đề ở giao
diện vô tuyến.
Trong phần này sẽ nghiên cứu các chủ đề sau:
• Ấn định phổ tần số GSM
• Phương pháp truy cập vô tuyến
• Các kênh và khung ở giao diện vô tuyến
• Thủ tục tìm gọi
• Sớm định thời
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 16

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

• Đo lường kênh ở giao diện vô tuyến
• Cell Selection/Reselection

• Chuyển giao
• Điều khiển công suất
• Nhảy tần
1.3.1 Ấn định phổ tần số GSM
Công nghệ GSM được chia làm 3 băng tần: 900MHz - 1800MHz 1900MHz. Ở Việt Nam tất cả các mạng điện thoại đang phát ở 900MHz, các
nước trên thế giới 1800MHz, ở Mỹ 1900MHz.
GSM sử dụng phương thức song công FDD (Frequency Division
Dulplexing), trong đó đường lên và đường xuống của mỗi kênh hoạt động ở hai
dải băng tần tần số khác nhau:
 GSM 900 sử dụng: 890 – 915MHz cho đường lên (MS phát)
935 – 960MHz cho đường xuống (BTS phát)
Khoảng cách giữa các sóng mang là 200kHz, có 124 kênh ở mỗi đường
lên và đường xuống, khoảng cách giữa hai sóng thu và phát là 45MHz. Tần số
sóng mang đường xuống và đường lên được xác định như sau:
• Tần số đường lên: Fu(n) = 890 + 0,2n (MHz) (1<=n<=124)
• Tần số đường xuống: Fd(u) = Fu(n) + 45 (MHz)
Bao gồm 125 kênh đánh số từ 0 đến 124, kênh 0 dành cho khoảng bảo vệ
nên không được sử dụng.
 GSM 1800 sử dụng: 1710 – 1785 cho đường lên
1805 – 1880 cho đương xuống
Khoảng cách giữa các sóng mang là 200kHz, như GSM, có 374 kênh ở
mỗi đường lên và đường xuống, khoảng cách giữa hai sóng thu và phát là
95MHz. Tần số sóng mang đường xuống và đường lên được xác định như sau:
• Tần số đường lên: Fu(n) = 1710,2 + 0,2(n – 512) (MHz)
• Tần số đường xuống: Fd(n) = Fu(n) + 95 (MHz)
1.3.2 Kỹ thuật đa truy cập
Trong mỗi cell, một BTS liên lạc với nhiều MS. Qua giao diện vô tuyến,
MS thiết lập và thực hiện cuộc gọi với bất kì thuê bao nào khác. Việc phân chia
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 17

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

các kênh liên lạc cho mỗi MS được gọi là kỹ thuật đa truy cập. Có ba phương
pháp đa truy cập: đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA), đa truy cập phân
chia theo thời gian (TDMA), đa truy cập phân chia theo mã (CDMA).
 Phương pháp FDMA được sử dụng chủ yếu trong thông tin di động
thế hệ thứ nhất. Phổ tần số được quy định cho liên lạc di động được chia thành
2N dải tần số kế tiếp, cách nhau một dải tần phòng vệ. Mỗi dải tần số được gán
cho một kênh liên lạc, N dải kế tiếp dành cho liên lạc hướng lên, sau một dải
tần phân cách là N dải kế tiếp dành cho liên lạc hướng xuống. Đặc điểm: mỗi
MS được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến, nhiễu giao thoa
do tần số các kênh liên lân cận nhau là rất đáng kể, tốc độ truyền thấp, khó áp
dụng các dịch vụ phi thoại, hiệu quả sử dụng tần số thấp, có bao nhiêu kênh
trong một cell thì phải có bấy nhiêu máy thu – phát, kết cấu BTS phức tạp.
 Phương pháp TDMA được sử dụng hầu hết trong hệ thống di động thứ
hai. Phổ tần số quy định cho liên lạc di động được chia thô thành các dải tần
liên lạc, mỗi dải liên lạc này được dùng chung cho n kênh liên lạc, mỗi kênh
liên lạc là một khe thời gian trong chu kì một khung. Tin tức được tổ chức dưới
dạng gói, mỗi gói có bít chỉ thị đầu gói, chỉ thị cuối gói, các bit đồng bộ, các bít
bảo vệ và các bit dữ liệu. Đặc điểm: tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số,
liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau, giảm nhiễu
giao thoa, giảm số máy thu phát ở BTS, dễ dàng mở các dịch vụ phi thoại, tốc
độ truyền cao, hiệu quả sử dụng tần số cao hơn FDMA. Pha đinh và trễ truyền

dẫn là những vấn đề kỹ thuật rất phức tạp, mất đồng bộ,…
 Phương pháp CDMA: mỗi MS được gán một mã riêng biệt và kỹ thuật
trải phổ tín hiệu giúp cho các MS không gây nhiễu lẫn nhau trong điều kiện có
thể cùng một lúc dùng chung dải tần số. Đặc điểm: kỹ thuật trải phổ cho phép
tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ rất nhỏ và chống pha đinh hiệu quả hơn
FDMA, TDMA, điều khiển dung lượng trong cell rất linh hoạt, kỹ thuật phức
tạp.
GSM sử dụng kết hợp các phương pháp FDMA và TDMA.
1.3.3 Các kênh ở giao diện vô tuyến
GSM định nghĩa hai loại kênh cơ bản là: kênh vật lý và kênh logic
1.3.3.1 Các kênh vật lý
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 18

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

Các kênh vật lý là một khe thời gian ở một tần số vô tuyến dành để truyền
tải thông tin ở đường vô tuyến GSM. Mỗi sóng mang được chia nhỏ thành 8
Timeslot (TS), mỗi TS được phát 156,25 bit bằng với thời gian của một TS là
0,577ms. Mỗi khung TDMA được lặp lại tronmg 4,615ms. Các TS được gọi là
các kênh vật lý. Thông tin được phát đi ở một TS được gọi là một cụm (burst).
Có 5 loại cụm:
3 57 Data Bits

1 26 Training Bits 1 57 Data Bits 3 8.25

NB
3 142 fixed bits

3 8.25

FB
3 39 Data Bits

64 Training Bits Sync 39
Sequence
Bits

Data 3 8.25

SB

3

26 Training Bits

3 8.25

DB
3 48 Training Bits

36 Data Bits

3 68.25

AB
 Cụm bình thường (NB): được sử dụng để mang thông tin về các kênh
lưu lượng và các kênh điều khiển, trừ các kênh RACH, SCH, FCCH.
• Khối dữ liệu: gồm hai khối 57 bit mang thông tin thoại/dữ liệu.
• Bit lấy cắp : cho biết cụm có bị lấy cắp cho báo hiệu FCCH hay
không.
• Chuỗi hướng dẫn: gồm 26 bit được đặt ở giữa để phản ánh kênh.
• Bit đuôi: gồm hai khối 3 bit có giá trị bằng 0,0,0.
• Khoảng bảo vệ: 8,25 bit. Sở dĩ cần khoảng bảo vệ vì mỗi một sóng
mang có thể được sử dụng cho 8 MS khác nhau, do đó cần khoảng bảo vệ để
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 19

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

đảm bảo thời gian truyền tin trong các TS không bị chồng lên nhau ở BTS do
chênh lệch về khoảng cách tới MS và do sự lệch đồng bộ. Nếu đồng bộ hoàn
hảo thì GP bằng 0, nhưng không thể đạt được điều này do sự di chuyển MS,
nên nhất thiết cần phải có GP.
 Cụm hiệu chỉnh tần số (FB): được sử dụng để đồng bộ tần số cho MS.
Khi cụm này được truyền, nó tương đương như một sóng mang không bị điều
chế với một độ dịch tần xác định. Sự lặp lại của cụm này được gọi là kênh
FCCH. Các MS khi thu kênh FCCH sẽ thu được sóng mang không bị điều chế

và dùng nó như một tín hiệu (quy chiếu) để điều chỉnh sóng mang của mình.
• Các bit cố định có giá trị bằng 0, vì thế bộ điều chế sẽ cho ra một sóng
mang không bị điều chế.
• Các bit đuôi và khoảng bảo vệ như cụm bình thường.
 Cụm đồng bộ (SB): được sử dụng để đồng bộ thời gian cho MS.
• Các bit dữ liệu gồm hai khối 39 bit mang thông tin về số khung
TDMA và BSIC.
• Chuỗi hướng dẫn: gồm 64 bit để đồng bộ thời gian giữa MS và BTS .
• Các bit đuôi và khoảng bảo vệ giống như cụm bình thường.
 Cụm thâm nhập (AB): được sử dụng để thâm nhập ngẫu nhiên và thâm
nhập chuyển giao.
• Khối dữ liệu: gồm 36 bit. Thông tin gửi trên RACH gồm 8 bit. Trong
8 bit này, 6 bit dành cho BSIC và một vài thông tin khác (2 bit), được mã hóa
chống nhiễu thành 36 bit.
• Khoảng bảo vệ: gồm 68,25 bit để phục vụ việc truyền cụm truy cập từ
MS do không biết trước thời gian sớm định thời (timing advance) tại lần truy
cập đầu tiên (hay sao chuyển giao). Khi MS ở xa BTS, có nghĩa là cụm truy
cập này tới BTS sẽ chậm, để tránh gây nhiễu sang TS khác trên cùng một sóng
mang thì GP của cụm này phải lớn hơn GP của các cụm khác. Bán kính lớn
nhất của một cell là 35km, thời gian đi – về của một tín hiệu vô tuyến MS từ rìa
của cell đến BTS và ngược lại sẽ là 0,233ms. Chênh lệch thời gian tới BTS của
các tín hiệu từ hai MS đang làm việc trên hai khe thời gian cạnh nhau, cùng
một sóng mang khi một MS nằm ở rìa cell và một MS nằm ngay tại BTS sẽ là
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 20

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

0,233ms. Để tránh chồng thông tin lên nhau gây can nhiễu thì GP trong cụm
truy cập được xác định bằng 68,25 bit = 0,252ms.
• Các bít đuôi: gồm một khối 3 bit và một khối 8 bit.
 Cụm giả (ĐB): cụm giả được phát đi từ BTS trong một số trường hợp.
cụm không mang thông tin.
1.3.3.2 Các kênh logic
Gồm hai loại: kênh lưu lượng và kênh điều khiển.
Traffic

Control

TCH

BCH

TCH/F

DCCH

CCCH

FCCH

PCH

SDCCH

SCH

RACH

SACCH

BCCH

AGCH

FACCH

TCH/H

CBCH

NCH

Hình 1.2 Kênh lưu lượng và kênh điều khiển
 Kênh lưu lượng: là kênh mang thông tin tiếng hoặc số liệu của người
sử dụng. Kênh lưu lượng có hai loại: một kênh vật lý (1TS) có thể được ấn
định là TCH/F (Full rate) hoặc TCH/H (Haft rate).
- Kênh Bm hay TCH toàn tốc (TCH/F) có tốc độ 13kb/s cho thoại, 9.6kb/s
cho dữ liệu.
- Kênh Lm hay TCH bán tốc (TCH/F) có tốc độ 6.5kb/s cho thoại, 4.8kb/s
cho dữ liệu.
 Kênh điều khiển: các kênh điều khiển được chia thành 3 loại:
- Kênh điều khiển quảng bá BCH: là kênh đường xuống và được ấn định
ở TS0. Kênh BCH gồm:

• FCCH: mang thông tin hiệu chỉnh tần số cho MS.
• SCH: chứa Frame Number (FN) và mã nhận dạng trạm gốc (BSIC).

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 21

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

• BCCH: được sử dụng chủ yếu ở đường xuống để báo cho MS về cấu
hình mạng vô tuyến (thông tin liên quan đến mạng như thông số của cell, các
bản tin điều khiển, mã vùng định vị,…), do đó BCCH là kênh chuẩn và được
duy trì với mức nhiễu thấp nhất.
- Kênh điều khiển chung CCCH:
• RACH: MS gửi yêu cầu tài nguyên từ mạng (yêu cầu kênh SDCCH để
khởi tạo cuộc gọi).
• AGCH: được sử dụng ở đường xuống để báo cho MS khi kênh
SDCCH được ấn định cho MS.
• PCH: được sử dụng ở đường xuống để tìm gọi MS.
• CBCH: được sử dụng ở đường xuống để phát quảng bá một bản tin
SMS.
• NCH: sử dụng cho đường xuống để thiết lập dịch vụ thoại cho Phase 2
như Voice Broadcast (VBS) và Voice Group Calling (VGCS).
- Kênh điều khiển riêng DCCH:
• SDCCH: được sử dụng cả đường lên và đường xuống. Đường lên

được sử dụng để gửi bản tin cập nhật vị trí, bản tin yêu cầu dịch vụ, bản tin
thiết lập cuộc gọi và bản tin SMS. Đường xuống được sử dụng để ấn định kênh
lưu lượng, gửi bản tin thiết lập cuộc gọi và SMS.
• SACCH: hoạt động ở chế độ Doted và sử dụng ở đường lên và đường
xuống. đường lên được dùng để gửi các kết quả đo lường các BTS lân cận,
BTS đang phục vụ nó. Đường xuống mang thông tin sớm định thời và điều
khiển công suất.
• FACCH: là kênh liên kết với kênh TCH. FACCH làm việc ở chế độ
lấy cắp bằng cách làm thay đổi lưu lượng tiếng hay số liệu bằng báo hiệu.
Trong trường hợp, chuyển giao các bản tin báo hiệu được gửi trên FACCH.
1.3.3.3 Sắp xếp các kênh logic lên các kênh vật lý
Về mặt thời gian các kênh vật lý ở một kênh tần số được tổ chức theo cấu
trúc khung, đa khung, siêu đa khung và siêu siêu khung. Các khung TDMA
được đánh số FN (Frame Number) trong siêu siêu khung từ 0 đến 2715647.

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 22

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

Một siêu siêu khung được chia thành 2048 siêu khung. Mỗi siêu khung được
chia thành các đa khung. Có hai loại đa khung:
- Đa khung lưu lượng: đa khung 26 khung (51 siêu khung trên một siêu
siêu khung) có độ lâu 120ms và chứa 26 khung.

- Đa khung điều khiển: đa khung 51 khung (26 siêu khung trên một siêu
siêu khung) có độ lâu 235.4ms và chứa 51 khung.
 Đa khung lưu lượng: gồm 26 TầN Số, sắp xếp các kênh logic TCH,
SACCH, FACCH, có cấu trúc như sau:
T T T T T T T T T T T T S T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T I

T= TCH, S = SACCH, I = Idle.
Khe thời gian I được dùng để đọc BSIC của các BTS lân cận, phục vụ quá
trình báo cáo kết quả đo lường. khe thời gian S để gửi thông tin về kết quả đo
lường giữa MS và BTS.
FACCH không ấn định trong đa khung, nó lấy cắp Timeslot TCH khi có
yêu cầu bằng cách dựng cờ lấy cắp trong Normal Burst.
 Đa khung điều khiển: TS0 của kênh điều khiển được tập hợp thành cấu
trúc gồm 51 TS. Cấu trúc của đa khung điều khiển như sau:
Đường xuống:
F

S

4B

4C

F

S

4C

4C

F

S

4C

4C

F

S

4C

4C

F

S

4C

4C

Đường lên:
RACH
1.3.3.4 Đặc điểm của sóng mang BCCH
- Mỗi BTS chỉ sử dụng một sóng mang cho kênh điều khiển, sóng mang
này được gọi là sóng mang BCCH. BCCH là sóng mang quan trọng của GSM,

nó phải được phát liên tục để phát thông tin về cấu hình mạng phục vụ việc
truy cập ngẫu nhiên của MS và việc đo cường độ tín hiệu các trạm BTS lân
cận.
Khe thời gian TS0 của sóng mang BCCH, đường xuống dành cho kênh
điều khiển FCCH, SCH, CCCH; đường lên dành cho kênh truy cập ngẫu nhiên
RACH. Khe thời gian TS1 của sóng mang BCCH thường dành cho kênh điều
GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 23

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

khiển dành riêng SDCCH và kênh điều khiển lên kết chậm. Đường lên của
kênh này trượt chậm so với đường xuống 3TS.
- Các khe thời gian TS2 – TS7 của sóng mang BCCH và các khe thời gian
khác của các sóng mang khác trong BTS đều dành cho các kênh lưu lượng và
kênh điều khiển liên kết chậm SACCH tương ứng.
1.3.3.5 Thủ tục tìm gọi: tìm gọi là thủ tục để nhận dạng vị trí cell hiện tại của
MS để định tuyến cuộc gọi tới MS.

Hình 1.3 Thiết lập cuộc gọi trong GSM
 Các loại bản tin tìm gọi: bản tin tìm gọi được phát trên kênh PCH . Có
ba loại bản tin tìm gọi:
• Loại 1: có thể tìm gọi 2 MS sử dụng hoặc IMSI hoặc TMSI.
• Loại 2: có thể tìm gọi 3 MS, 1 MS dùng IMSI và 2 MS dùng TMSI.

• Loại 3: có thể tìm gọi 4 MS chỉ dùng TMSI.

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 24

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng


Đồ án tốt nghiệp: “Tìm hiểu phần mềm MapInfo,
ứng dụng đánh giá chất lượng mạng 2G”

 Truyền bản tin tìm gọi: TMSI là do nhà cung cấp ấn định, nó có kích
thước gồm 4 octets. Yêu cầu tìm gọi cho mỗi MS được gửi từ MSC tới BSS.
Để giảm tải trên kênh báo hiệu, BSS sẽ lưu các yêu cầu một cách tạm thời cho
tới khi có đủ 1, 2 hoặc 3 bản tin hoặc cho tới khi bộ ghi thời gian (do nhà cung
cấp đặt) kết thúc. Nội dung của bản tin tìm gọi được gửi trên kênh PCH .
 Tìm gọi và thu gián đoạn (DRX)
• Để tiết kiệm nguồn có thể áp dụng chức năng thu gián đoạn. Trong
trường hợp này, MS được ấn định một khối tìm gọi CCCH riêng (trong nhóm
tìm gọi) và nó được yêu cầu chỉ nghe trên khối tìm gọi này thay vì phải nghe
trên cả nhóm CCCH trong đa khung điều khiển. MS chỉ phải thu và giải mã
bản tin tìm gọi trong khối tìm gọi của nó.
• Thu gián đoạn (Discontinuous Reception)
- Cho phép MS giảm phần công suất phát trong chế độ Idle (chế độ rỗi).
- MS trong một vùng định vị được chia thành các nhóm tìm gọi.
- MS chỉ nghe yêu cầu tìm gọi trong nhóm tìm gọi của nó và vì vậy kéo
dài thời gian sống của pin.
1.3.3.6 Sớm định thời

Trong một trạm, MS có cự ly đến BTS là khác nhau. Nên thời gian trễ
truyền dẫn của các cụm từ MS đến BTS sẽ khác nhau, cơ chế “sớm định thời”
là để bù chênh lệch độ trễ này. Sau khi cuộc nối đã được thiết lập, BTS liên tục
đo sự lệch định thời các cụm phát đi từ MS so với định thời gốc chuẩn. trên cơ
sở đó, BSS quy định sớm định thời cho các MS 2 lần/1 giây và thông báo bằng
SACCH. Sự sớm định thời có giá trị từ 0 đến 233µs tương ứng với cự ly đến
MS từ 0 đến 35km (mã hóa từ 0 – 63). Mỗi bước trong giá trị sớm đinh thời
tương ứng với khoảng cách từ MS đến BTS là 550m.
1.3.3.7 Đo lường kênh ở giao diện vô tuyến
 Mục đích:
• Đo lường kênh phải được thực hiện ở cả hai chế độ Idle và Dedicated.
Các kết quả đo này là tiêu chuẩn để quyết định:
- Ở chế độ Idle: cell selection/ reselection.
- Ở chế độ tích cực: chuyển giao/ duy trì cuộc gọi/ điều khiển công suất.

GVHD: ThS. Nguyễn Hồng Vỹ

Trang 25

Trường Cao Đẳng Công Nghệ
Đại Học Đà Nẵng