Tối ưu hóa hệ thống viễn thông

NGUYỄN THỊ CẨM VÂN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

NGUYỄN THỊ CẨM VÂN

TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG VIỄN THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KHÓA 2009

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
TS. TRẦN NGỌC LAN
Hà Nội - 2011


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là luận văn của riêng tôi. Những kết quả tính toán,
thiết kế trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một
bản luận văn nào khác.

Học viên thực hiện

Nguyễn Thị Cẩm Vân

i

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................................i
MỤC LỤC ............................................................................................................................ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH VẼ....................................................................................................viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU..................................................................................................x
MỞ ĐẦU..............................................................................................................................1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM ......................4
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MẠNG GSM .............................................................4
II.
CẤU TRÚC ĐỊA LÝ CỦA MẠNG ................................................................5
1. Vùng phục vụ PLMN ........................................................................................6
2. Vùng phục vụ MSC ...........................................................................................7
3. Vùng định vị LA................................................................................................7
4. Cell.....................................................................................................................7
III.
CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM ...........................8
1. Phân hệ chuyển mạch SS (Switching Subsystem).............................................8
1.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC (Mobile Switching Center)..........9
1.2. Bộ ghi định vị thường trú HLR (Home Location Register) ......................9
1.3. Bộ ghi định vị tạm trú VLR (Visitor Location Register) ..........................9
1.4. Trung tâm nhận thực AuC (Authentication Center) ..................................9
1.5. Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR (Equipment Identity Register) ................10
2. Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem) ...........................................10
2.1. Trạm thu phát gốc BTS (Base Tranceiver Station) .................................10
2.2. Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller)..........................11
3. Trạm di động MS (Mobile Station) .................................................................11
4. Phân hệ vận hành và bảo dưỡng OSS..............................................................12
4.1. Vận hành và bảo dưỡng mạng .................................................................12

4.1.1. Vận hành.............................................................................................12
4.1.2. Bảo dưỡng ..........................................................................................12
4.2. Quản lý thuê bao......................................................................................13
4.3. Quản lý thết bị di động ............................................................................13
5. Giao diện vô tuyến số ......................................................................................13
5.1. Kênh vật lý...............................................................................................13
5.2. Kênh logic................................................................................................14
5. Các mã nhận dạng sử dụng trong hệ thống GSM............................................16
6.1. Mã xác định khu vực LAI ( Location Area Identity) ..............................16
6.2. Các mã số đa dịch vụ toàn cầu (International ISDN Numbers) ..............17
6.3. Mã nhận dạng tế bào toàn cầu CGI .........................................................17
6.4. Mã nhận dạng trạm gốc BSIC (Base Station Identity Code):..................17
6.5. Số thuê bao ISDN của máy di động - MSISDN (Mobile Subscriber ISDN
Number)...............................................................................................................18
6.6. Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu IMSI (International Mobile
Subscriber Identity): ............................................................................................18
6.7. Nhận dạng thuê bao di động cục bộ - LMSI (Location Mobile subscriber
Identity) ...............................................................................................................19
6.8. Nhận dạng thuê bao di động tạm thời - TMSI (Temporaly Mobile
subscriber Identity) ..............................................................................................19
6.9. Số vãng lai của thuê bao di động - MSRN (Mobile Station Roaming
Number)...............................................................................................................19

ii


6.10.
Số chuyển giao HON (Handover Number) .........................................19
6.11.
Nhận dạng thiết bị di động quốc tế - IMEI (International Moble

Equipment Identity):............................................................................................20
CHƯƠNG II. QUY TRÌNH THỰC HIỆN TỐI ƯU HÓA VÙNG PHỦ SÓNG CỦA
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM ............................................................................21
I. GIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................................21
1. Lưu đồ thực hiện tối ưu hóa ............................................................................21
2. Các quá trình thực hiện....................................................................................21
2.1. Giám sát chất lượng phục vụ ...................................................................21
2.2. Phân tích và nêu ra các vấn đề kỹ thuật...................................................21
3. Khảo sát ...........................................................................................................22
4. Đưa ra công việc thực hiện..............................................................................22
DUNG LƯỢNG VÀ LƯU LƯỢNG PHỤC VỤ..........................................22
II.
1. Nhu cầu về thông tin di động...........................................................................22
2. Yêu cầu lưu lượng cho mổi thuê bao...............................................................23
3. Mức độ phục vụ GoS.......................................................................................23
4. Dung lượng của trung kế .................................................................................23
5. Khái niệm kênh trong mạng GSM...................................................................24
6. Hiệu quả sử dụng trung kế...............................................................................24
7. Kích thước mạng tổ ong ..................................................................................25
III.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC PHỦ SÓNG............................26
1. Suy hao đường truyền......................................................................................26
1.1. Tính toán lý thuyết...................................................................................26
1.2. Các mô hình chính lan truyền sóng trong thông tin di động ...................28
2. Vấn đề Fading..................................................................................................30
3. Phân tán thời gian ............................................................................................34
4. Vấn đề nhiễu....................................................................................................38
4.1. Nhiễu đồng kênh C/I................................................................................39
4.2. Nhiễu kênh lân cận C/A...........................................................................40
5. Một số biện pháp khắc phục ............................................................................41

IV.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ...............................................................................42
1. Hệ thống thông tin di động tế bào ...................................................................42
1.1. Cấu trúc hệ thống thoại di động trước đây ..............................................42
1.2. Hệ thống thông tin di động tế bào ...........................................................43
2. Thiết kế hệ thống .............................................................................................44
2.1. Quy hoạch Cell ........................................................................................44
2.1.1. Khái niệm tế bào (Cell) ......................................................................44
2.1.2. Kích thước Cell và phương thức phủ sóng .........................................45
2.1.3. Chia Cell (Cells Splitting) ..................................................................47
2.2. Quy hoạch tần số .....................................................................................51
2.2.1. Tái sử dụng tần số...............................................................................51
2.2.2. Các mẫu tái sử dụng tần số.................................................................54
2.2.3. Thay đổi quy hoạch tần số theo phân bố lưu lượng............................59
2.2.4. Thiết kế tần số theo phương pháp MRP (Multiple Reuse Patterns) ...61
2.3. Antenna....................................................................................................66
2.3.1. Kiểu loại anten....................................................................................66
2.3.2. Độ tăng ích anten (Gain of an Antenna).............................................68
2.3.3. Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương - EIRP...........................68
2.3.4. Độ cao và góc nghiêng (down tilt) của anten: ....................................69

iii


2.4. Chuyển giao cuộc gọi (Handover)...........................................................72
2.4.1. Phân loại Handover ............................................................................72
2.4.2. Khởi tạo thủ tục Handover .................................................................75
2.4.3. Quy trình chuyển giao cuộc gọi..........................................................76
CHƯƠNG III. CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ...................................81
I. KHÁI NIỆM VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ QoS .........................................81

II.
CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG...............................................................81
1. Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công CSSR (Call Setup Successful Rate)........81
2. Tỷ lệ rớt cuộc gọi trung bình (Average Drop Call Rate - AVDR) ..................81
3. Tỷ lệ rớt mạch trên TCH (TCH Drop Rate - TCDR) ......................................82
4. Tỷ lệ nghẽn mạch TCH (TCH Blocking Rate - TCBR) ..................................83
5. Tỉ lệ rớt mạch trên SDCCH (SDCCH Drop Rate - CCDR) ............................85
6. Tỷ lệ nghẽn mạch trên SDCCH (SDCCH Blocking Rate - CCBR)................86
7. Một số đại lượng đặc trưng khác .....................................................................87
7.1. Số kênh hoạt động (Available Channels) ................................................87
7.2. Tỷ lệ thành công handover đến (Incoming HO Successful Rate - IHOSR)
87
7.3. Tỷ lệ thành công handover ra (Outgoing HO Successful Rate - OHOSR)
88
7.4. EMPD ......................................................................................................88
7.5. Thời gian chiếm mạch trung bình (MHT - Mean Holding Time) ...........89
CHƯƠNG IV. TỐI ƯU HÓA MẠNG VINAPHONE TẠI TỈNH THÁI BÌNH ..........90
I. ĐÁNH GIÁ CÁC TRẠM ..................................................................................90
1. Đánh giá trạm ..................................................................................................90
2. Đo tỷ số sóng đứng – VSWR ..........................................................................91
3. Chéo dây dẫn sóng...........................................................................................91
II.
SỐ LƯỢNG SITE VÀ BSC ..........................................................................92
III.
CÁC YÊU CẦU THAY ĐỔI (CHANGE REQUEST – CR) .....................93
1. Tổng quan về CR.............................................................................................93
2. CR về Antenna.................................................................................................93
3. CR về Hardware ..............................................................................................95
4. CR về quy hoạch tần số ...................................................................................96
IV.

ĐO SÓNG BẰNG THIẾT BỊ TEMS VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG
CUỘC GỌI.................................................................................................................96
1. Đo sóng bằng thiết bị Tems.............................................................................96
2. Đo chất lượng cuộc gọi....................................................................................97
3. Đo và so sánh chất lượng giữa các nhà mạng..................................................98
V. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG..................................99
VI.
KHUYẾN NGHỊ ............................................................................................99
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................................100
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................101
PHỤ LỤC .........................................................................................................................102

iv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
A
ACCH

Associated Control Channel

Kênh điều khiển liên kết

AGCH

Access Grant Channel

Kênh cho phép truy nhập

AUC

Authentication Center

Trung tâm nhận thực

AVDR

Average Drop Call Rate

Tỉ lệ rớt cuộc gọi trung bình
B

BCCH

Broadcast Control Channel

Kênh điều khiển quảng bá

BCH

Broadcast Channel

Kênh quảng bá

BER

Bit Error Rate

Tỷ lệ lỗi bít

BS

Base Station

Trạm gốc

BSC

Base Station Controller

Bộ điều khiển trạm gốc

BSIC

Base Station Identity Code

Mã nhận dạng trạm gốc

BSS

Base Station Subsystem

Phân hệ trạm gốc

BTS

Base Transceiver Station

Trạm thu phát gốc
C

C/A

Carrier to Adjacent

Tỉ số sóng mang/nhiễu kênh
lân cận

CCCH

Common Control Channel

Kênh điều khiển chung

CCH

Control Channel

Kênh điều khiển

CCS7

Common Channel Signalling No7

Báo hiệu kênh chung số 7

CCITT

International Telegraph and Telephone Uỷ ban tư vấn quốc tế về điện

CDMA

Consultative Committee

thoại và điện báo

Code Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo
mã

Cell

Cellular

Ô (tế bào)

CI

Cell Identity

Nhận dạng ô ( xác định vùng
LA )

C/I

Carrier to Interference

Tỉ số sóng mang/nhiễu đồng
kênh

v


C/R

Carrier to Reflection

Tỉ số sóng mang/sóng phản
xạ

CSSR

Call Successful Rate

Tỉ lệ cuộc gọi thành công
D

DCCH

Dedicated Control Channel

Kênh điều khiển dành riêng
E

EIR

Equipment Identification Register

ETSI

European Telecommunications Standard Viện tiêu chuẩn viễn thông
Institute

Bộ ghi nhận dạng thiết bị
Châu Âu

F
FDMA

Frequency Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo
tần số

FACCH

Fast Associated Control Channel

Kênh điều khiển liên kết
nhanh

FCCH

Frequency Correction Channel

Kênh hiệu chỉnh tần số
G

GoS

Grade of Service

Cấp độ phục vụ

GSM

Global System for Mobile Communication

Thông tin di động toàn cầu

H
HLR

Home Location Register

Bộ đăng ký định vị thường
trú

HON

Handover Number

Số chuyển giao
I

IHOSR

Incoming HO Successful Rate

Tỉ lệ thành công Handover
đến

IMSI

International Mobile Subscriber Identity

Số nhận dạng thuê bao di
động quốc tế

ISDN

Integrated Service Digital

Mạng số đa dịch vụ

Network
L

vi


LA

Location Area

Vùng định vị

LAC

Location Area Code

Mã vùng định vị

LAI

Location Area Identifier

Số nhận dạng vùng định vị

Lm

Haft Rate TCH

TCH bán tốc
M

MCC

Mobile Country Code

Mã quốc gia của mạng di
động

MNC

Mobile Network Code

Mã mạng thông tin di động

MS

Mobile station

Trạm di động

MSC

Mobile Service Switching Center

Tổng đài di động

MSIN

Mobile station Identification Number

Số nhận dạng trạm di động

MSISDN

Mobile station ISDN Number

Số ISDN của trạm di động

MSRN

MS Roaming Number

Số vãng lai của thuê bao di
động

N

NMC

Network Management Center

Trung tâm quản lý mạng

NMT

Nordic Mobile Telephone

Điện thoại di động Bắc Âu
O

OHOSR

Outgoing HO Successful Rate

Tỉ lệ thành công Handover ra

OSI

Open System Interconnection

Liên kết hệ thống mở

OSS

Operation and Support Subsystem

Phân hệ khai thác và hỗ trợ

OMS

Operation & Maintenace Subsystem

Phân hệ khai thác và bảo
dưỡng.

P
PAGCH

Paging and Access Grant Channel

Kênh chấp nhận truy cập và
nhắn tin

PCH

Paging Channel

Kênh tìm gọi

PLMN

Public Land Mobile Network

Mạng di động mặt đất công
cộng

PSPDN

Packet Switch Public Data Network

vii

Mạng số liệu công cộng


chuyển mạch gói
PSTN

Public Switched Telephone Network

Mạng chuyển mạch điện
thoại công cộng

R
RACH

Random Access Channel

Kênh truy cập ngẫu nhiên

Rx

Receiver

Máy thu

S

SACCH

Slow Associated Control Channel

Kênh điều khiển liên kết
chậm

SDCCH

Stand Alone Dedicated Control Channel

Kênh điều khiển dành riêng
đứng một mình (độc lập)

SIM

Subscriber Identity Modul

Mô đun nhận dạng thuê bao

SN

Subscriber Number

Số thuê bao
T

TACH

Traffic and Associated Channel

Kênh lưu lượng và liên kết

TCBR

TCH Blocking Rate

Tỉ lệ nghẽn mạch TCH

TCDR

TCH Drop Rate

Tỉ lệ rớt mạch trên TCH

TCH

Traffic Channel

Kênh lưu lượng

TDMA

Time Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo
thời gian

TRAU

Transcoder/Rate Adapter Unit

Bộ thích ứng tốc độ và
chuyển mã

TRX

Tranceiver

Bộ thu – phát

viii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM ......................................................................6
Hình 1.2 Phân vùng và chia ô................................................................................................7
Hình 1.3 Cấu trúc mạng GSM ...............................................................................................9
Hình 1.4 Phân loại kênh logic .............................................................................................17
Hình 2.1 Lưu đồ tối ưu hóa .................................................................................................22
Hình 2.2 Truyền sóng trong trường hợp coi mặt đất là bằng phẳng....................................29
Hình 2.3 Vật chắn trong tầm nhìn thẳng .............................................................................29
Hình 2.4 Đặt BTS gần chướng ngại vật để tránh phân tán thời gian...................................38
Hình 2.5 Phạm vi vùng Elip ................................................................................................39
Hình 2.6 Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I ...................................................................................40
Hình 2.7 Cấu trúc hệ thống thông tin di động trước đây .....................................................44
Hình 2.8 Hệ thống thông tin di động sử dụng cấu trúc tế bào.............................................45
Hình 2.9 Khái niệm Cell......................................................................................................46

Hình 2.10 Khái niệm về biên giới của một Cell ..................................................................46
Hình 2.11 Omni (360 0 ) Cell site.........................................................................................48
Hình 2.12 Sector hóa 120 0 ..................................................................................................48
Hình 2.13 Phân chia Cell.....................................................................................................49
Hình 2.14 Các Omni (360 0 ) Cells ban đầu ........................................................................50
Hình 2.15 Giai đoạn 1 :Sector hóa .....................................................................................51
Hình 2.16 Tách chia 1:3 thêm lần nữa.................................................................................51
Hình 2.17 Tách chia 1:4 (sau lần đầu chia 3) ......................................................................52
Hình 2.18 Mảng mẫu gồm 7 cells........................................................................................55
Hình 2.19 Khoảng cách tái sử dụng tần số ..........................................................................55
Hình 2.20 Sơ đồ tính C/I......................................................................................................56
Hình 2.21 Mẫu tái sử dụng lại tần số 3/9.............................................................................58
Hình 2.22 Mẫu tái sử dụng lại tần số 4/12...........................................................................60
Hình 2.23 Mẫu tái sử dụng tần số 7/21................................................................................61
Hình 2.24 Thay đổi quy hoạch tần số..................................................................................63
Hình 2.25 Phủ sóng không liên tục......................................................................................65
Hình 2.26 Nhảy tần..............................................................................................................66
Hình 2.27 Thiết kế tần số với phương pháp MRP...............................................................70
Hình 2.28 Anten vô hướng (Omni antenna) ........................................................................73
Hình 2.29 Đã được Sector hóa ............................................................................................73
Hình 2.30 Anten vô hướng có góc nghiêng bằng 0 độ ........................................................75
Hình 2.31 Đồ thị quan hệ giữa góc thẳng đứng và suy hao cường độ trường.....................76
Hình 2.32 Downtilt ..............................................................................................................77
Hình 2.33 Intra-cell Handover.............................................................................................79
Hình 2.34 Inter-cell Handover.............................................................................................80
Hình 2.35 Intra-MSC Handover ..........................................................................................80
Hình 2.36 Inter-MSC Handover ..........................................................................................80
Hình 2.37 Giai đoạn 1.1.......................................................................................................83
Hình 2.38 Quyết định chuyển giao_Handover Decision .....................................................83
Hình 2.39 Giai đoạn 1.2 – BSC khai báo thông tin với MSC .............................................84

Hình 2.40 Giai đoạn 2.1- MSC1 yêu cầu MSC2 cấp Handover Number...........................85
Hình 2.41 Giai đoạn 2.2 - Cấp mã HON và kênh vô tuyến cho MSC1...............................85
Hình 2.42 Giai đoạn 3 - MSC1 chuyển mạch kết nối cho MS trên kênh lưu lượng thiết lập
với MSC2.............................................................................................................................86

ix


Hình 2.43 Giai đoạn 4 - Kết nối với BTS cũ được giải phóng ............................................86
Hình 4.1. Vị trí các Site ở tỉnh Thái Bình............................................................................95
Hình 4.2. Vị trí các Site bị chéo dây dẫn sóng ....................................................................96
Hình 4.3. Các Site bị chéo dây dẫn sóng .............................................................................97
Hình 4.4. Thống kê số lượng Site ở tỉnh Thái Bình lúc bắt đầu và khi kết thúc dự án tối ưu
hóa mạng Vinaphone ở tỉnh Thái Bình................................................................................98
Hình 4.5. 106 cell được khuyến cáo và đã thực hiện các thay đổi vật lý ở khu vực nông
thông tỉnh Thái Bình..........................................................................................................100
Hình 4.6. 29 cell được khuyến cáo thực hiện các thay đổi vật lý ở khu vực thành phố tỉnh
Thái Bình và 23 cell được thực hiện..................................................................................100
Hình 4.7. So sánh RxLevsub trước và sau quá trình tối ưu...............................................102

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Dung lượng sử dụng và hiệu quả sử dụng trung kế .............................................26
Bảng 2.2 Phân bố lưu lượng và số kênh ..............................................................................27
Bảng 2.3 Mật độ lưu lượng qua các bước tách cell .............................................................53
Bảng 2.4 Quan hệ N & C/I ..................................................................................................56
Bảng 2.5 Ẩn định tần số 3/9 ................................................................................................57
Bảng 2.6 Ấn định tần số 4/12 .............................................................................................59
Bảng 2.7 Ấn định tần số 7/21 ..............................................................................................61
Bảng 2.8 Quan hệ giưa số cell, hệ số sử dụng lại tần số và độ phân tán .............................72
Bảng 4.1: Thống kê số lượng Site ở tỉnh Thái Bình lúc bắt đầu và khi kết thúc dự án tối ưu

hóa mạng Vinaphone ở tỉnh Thái Bình................................................................................97
Bảng 4.2. Các yêu cầu về phần cứng.................................................................................100
Bảng 4.3. Kết quả phân tích chất lượng cuộc gọi của VNP, Mobifone và Viettel............103

x


MỞ ĐẦU
I.

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay trên thế giới nhu cầu trao đổi, cập nhật thông tin của con người ở

mọi nơi mọi lúc ngày càng cao. Các hệ thống viễn thông ra đời và phát triển đã trở
thành một loại hình dịch vụ, phương tiện thông tin phổ biến, đáp ứng nhu cầu của
cuộc sống hiện đại đặc biệt là hệ thống thông tin di động GSM . 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. Các nhà cung cấp dịch vụ di động trong
nước hiện đang sử dụng hai công nghệ là GSM (Global System for Mobile
Communications - Hệ thống thông tin di động toàn cầu) với chuẩn TDMA (Time
Division Multiple Access - đa truy cập phân chia theo thời gian) và công nghệ
CDMA (Code Division Multiple Access - đa truy cập phân chia theo mã). Các nhà
cung cấp dịch vụ di động sử dụng hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM là
Mobifone, Vinaphone, Viettel, Vietnamobile, Beeline và các nhà cung cấp dịch vụ
di động sử dụng công nghệ CDMA là S-Fone, EVN.
Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ CDMA mang lại nhiều
tiện ích hơn cho khách hàng, và cũng đang dần lớn mạnh. Tuy nhiên hiện tại do nhu
cầu sử dụng của khách hàng nên thị phần di động trong nước phần lớn vẫn thuộc về
các nhà cung cấp dịch vụ di động GSM với số lượng các thuê bao là nhiều hơn.
Việc tối ưu hóa mạng di động GSM là việc làm rất cần thiết và mang một ý nghĩa

thực tế rất cao. Do đó tôi chọn đề tài „Tối ưu hóa hệ thống viễn thông“ mà cụ thể là
đi sâu vào công cuộc tối ưu hoá mạng thông tin di động GSM.
II.

LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
Mạng thông tin di động GSM đã có mặt ở Việt Nam từ những năm 90. Tuy

nhiên phải đến năm 2005 tôi mới có dịp làm quen và sử dụng nó. Từ đó đến nay,
qua một quá trình sử dụng, tìm hiểu và nghiên cứu lâu dài về ứng dụng của mạng
thông tin di động GSM trên thực tế, tôi đã xây dựng đề tài „Tối ưu hóa hệ thống

1


viễn thông“ mà cụ thể là đi sâu vào công cuộc tối ưu hoá mạng thông tin di động
GSM.
III.

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI

NGHIÊN CỨU
1. Mục đích nghiên cứu
-

Tìm hiểu công nghệ, cấu trúc mạng GSM.

-

Nắm bắt và vận dụng lý thuyết tối ưu hóa mạng GSM

2. Đối tượng nghiên cứu
-

Mạng GSM khu vực tỉnh Thái Bình.

-

Lý thuyết tổng quan mạng GSM, quy trình thực hiện tối ưu hóa mạng
GSM, các chỉ tiêu chất lượng mạng GSM …

3. Phạm vi nghiên cứu
-

Nghiên cứu tổng quan về mạng GSM, trong đó đi sâu về thiết kế hệ thống
để tối ưu hóa mạng.

-

Từ đó, áp dụng triển khai tối ưu hóa mạng GSM Vinaphone tại địa bàn
tỉnh Thái Bình.

IV. NHỮNG LUẬN ĐIỂM CƠ BẢN VÀ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
-

Đề tài đã trình bày tổng quan về cấu trúc hệ thống viễn thông mà cụ thể là
cấu trúc mạng GSM, thiết kế hệ thống nhằm tối ưu mạng, đưa ra các chỉ
tiêu đánh giá chất lượng mạng. Đồng thời, đề tài đã ứng dụng lý thuyết
tối ưu vào thực hiện dự án tối ưu hóa mạng Vinaphone trên địa bàn tỉnh
Thái Bình.

V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
-

Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống viễn thông mà cụ thể là mạng thông tin
di động GSM, lịch sử phát triển trên thế giới và ở Việt Nam. Nghiên cứu
công nghệ và cấu trúc mạng thông tin di động GSM.

-

Nghiên cứu lý thuyết, tìm hiểu về các yếu tố làm ảnh hưởng đến chất
lượng phủ sóng của mạng, thiết kế hệ thống nhằm tối ưu hóa mạng thông
tin di động GSM như quy hoạch Cell, quy hoạch tần số v.v…

2


-

Vận dụng vào thực tế để tối ưu hóa mạng thông tin di động Vinaphone
trên địa bàn tỉnh Thái Bình.

VI. KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài bao gồm 4 chương, với các nội dung tóm tắt như sau:
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM.
Sau khi giới thiệu khái quát sự phát triển của hệ thống thông tin di động
GSM và xu hướng phát triển, chương này sẽ nghiên cứu về cấu trúc địa lý cũng
như cấu trúc hệ thống của mạng.
CHƯƠNG II. QUY TRÌNH THỰC HIỆN TỐI ƯU HÓA MẠNG THÔNG TIN
DI ĐỘNG GSM
Chương này trình bày tổng quan về dung lượng và lưu lượng phục vụ của

mạng thông tin di động GSM, các yếu tố ảnh hướng đến việc phủ sóng và cuối cùng
tập trung vào việc thiết kế hệ thống nhằm tối ưu hóa mạng GSM.
CHƯƠNG III. CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG
Chương III đưa ra các chỉ tiêu chất lượng của hệ thống thông tin di động
GSM nhằm đánh giá hiệu quả của quy trình tối ưu hóa mạng.
CHƯƠNG IV. TỐI ƯU HÓA MẠNG VINAPHONE TẠI TỈNH THÁI BÌNH
Sau khi đánh giá tình trạng các Site trên địa bàn tỉnh Thái Bình, chương này
trình bày về việc phân tích và đưa ra các yêu cầu thay đổi cũng như thực hiện các
yêu cầu đó nhằm tối ưu mạng. Phần cuối là các dữ liệu thống kê đánh giá chất
lượng mạng Vinaphone tỉnh Thái Bình sau khi đã tiến hành tối ưu hóa.

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới TS. Trần Ngọc Lan đã tận tình
hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài “Tối ưu hóa hệ thống viễn thông” trong thời gian
vừa qua.
Hà Nội, tháng 3 năm 2011
Học viên thực hiện
Nguyễn Thị Cẩm Vân

3


CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MẠNG GSM
Thuật ngữ thông tin di động tế bào ra đời vào những năm 70, khi kết hợp
được các vùng phủ sóng riêng lẻ thành công, đã giải được bài toán khó về dung
lượng.
Tháng 12 – 1971 đưa ra hệ thống cellular kỹ thuật tương tự, FM, ở dải tần số
850Mhz. Dựa trên công nghệ này đến năm 1983, mạng điện thoại di động AMPS
(Advance Mobile Phone System) phục vụ thương mại đầu tiên tại Chicago, nước
Mỹ. Sau đó hàng loạt các chuẩn thông tin di động ra đời như: Nordic Mobile

Telephone (NTM), Total Access Communication System (TACS). Giai đoạn này
gọi là hệ thống di động tương tự thế hệ đầu tiên (1G) với dải tần hẹp, tất cả các hệ
thống 1G sử dụng điều chế tần số FM cho đàm thoại, điều chế khoá dịch tần FSK
(Frequency Shift Keying) cho tín hiệu và kỹ thuật truy cập được sử dụng là FDMA
(Frequency Division Multiple Access).
Thế hệ thứ 2 (2G) được phổ biến trong suốt thập niên 90. Sự phát triển công
nghệ thông tin di động thế hệ thứ hai cùng các tiện ích của nó đã làm bùng nổ lượng
thuê bao di động trên toàn cầu. Đây là thời kỳ chuyển đổi từ các công nghệ analog
sang digital. Giai đoạn này có các hệ thống thông tin di động số như : GSM –
900MHz, DCS – 1800MHz (Digital Cellular Service), PDC – 1900MHz (Personal
Digital Cellular), IS – 54 và IS – 95 (Interior Standard). Trong đó GSM là tiền thân
của hai hệ thống DCS, PDC. Các hệ thống sử dụng kỹ thuật TDMA (Time Division
Multiple Access), ngoại trừ IS – 95 sử dụng kỹ thuật CDMA (Code Division
Multiple Access). Thế hệ 2G có khả năng cung cấp dịch vụ đa dạng, các tiện ích hỗ
trợ cho công nghệ thông tin, cho phép thuê bao thực hiện quá trình chuyển vùng
quốc tế tạo khả năng giữ liên lạc trong một diện rộng khi họ di chuyển từ quốc gia
này sang quốc gia khác.
Thế hệ thứ ba (3G), từ năm 1992 Hội nghị thế giới truyền thông dành một số
dải tần cho hệ thống di động 3G: phổ rộng 230MHz trong dải tần 2GHz, trong đó

4


60MHz được dành cho liên lạc vệ tinh. Sau đó Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU)
chủ trương một hệ thống di động quốc tế toàn cầu với dự án IMT – 2000 sử dụng
trong các dải 1885 – 2025MHz và 2110 – 2200MHz. Thế hệ 3G gồm có các kỹ
thuật : W–CDMA (Wideband CDMA) kiểu FDD (Frequency Division) và TD–
CDMA (Time Division CDMA) kiểu TDD (Time Division). Mục tiêu của IMT –
2000 là giúp cho các thuê bao liên lạc với nhau và sử dụng các dịch vụ đa truyền
thông trên phạm vi thế giới, với lưu lượng bit đi từ 144Kb/s trong vùng rộng và lên

đến 2Mb/s trong vùng địa phương. Dịch vụ bắt đầu vào năm 2001 đến năm 2002.
Ở nước ta, mạng thông tin di động đầu tiên ra đời vào năm 1993 với khoảng
5.000 thuê bao. Ba nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động GSM lớn là: Mobifone
(VMS) ra đời năm 1993 – liên doanh giữa công ty bưu chính viễn thông Việt Nam
(VNPT) và Công ty Comvik International Việt Nam thuộc tập đoàn Kinnevik (Thụy
Điển); Vinafone của công ty Dịch vụ viễn thông (GPC) thuộc VNPT ra đời năm
1996 và Viettel của công ty Viễn Thông Viettel (Viettel Telecom) trực thuộc Tổng
công ty Viễn thông Quân đội Viettel ra đời tháng 10/2004. Năm 2009,
Vietnamobile được triển khai bởi công ty Cổ phần Viễn thông Hà Nội cùng đối tác
Hutchison Telecom và Beeline ra đời dưới sự hợp tác giữa tổng công ty Viễn thông
Di động Toàn cầu và tập đoàn VimpelCom. Sự ra đời 2 mạng GSM mới này là một
thách thức lớn với 3 mạng di dộng đã nói ở trên. Cuộc chạy đua của các nhà khai
thác làm cho giá cước giảm xuống và các dịch vụ ngày càng đa dạng.
II. 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. Ở một mạng di động, cấu
trúc này rất quan trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng. Trong hệ
thống GSM, mạng được phân chia thành các phân vùng sau (hình 1, hình 2):

5


Hình 1.1 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM

Hình 1.2 Phân vùng và chia ô
1. Vùng phục vụ PLMN
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.
Phân cấp tiếp theo là vùng phục vụ PLMN, đó có thể là một hay nhiều vùng

trong một quốc gia tùy theo kích thước của vùng phục vụ.

6


Kết nối các đường truyền giữa mạng di động GSM/PLMN và các mạng khác
(cố định hay di động) 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 G – MSC (Gateway – Mobile Services Switching Center). G – MSC làm
việc như một tổng đài trung kế vào cho GSM/PLMN.
2. Vùng phục vụ MSC
MSC (Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động, gọi tắt là tổng đài di
động). Vùng phục vụ MSC là một bộ phận của mạng được một MSC quản lý. Để
định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động. Mọi thông tin để định tuyến
cuộc gọi tới thuê bao di động hiện đang trong vùng phục vụ của MSC được lưu giữ
trong bộ ghi định vị tạm trú VLR.
Một vùng mạng GSM/PLMN được chia thành một hay nhiều vùng phục vụ
MSC/VLR.
3. Vùng định vị LA
Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị LA.
Vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR, mà 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 tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm một thuê bao di động bị gọi. Vùng
định vị LA được hệ thống sử dụng để tìm 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 (Location Area Identity):
LAI = MCC + MNC + LAC
MCC (Mobile Country Code)

: mã quốc gia

MNC (Mobile Network Code)

: mã mạng di động

LAC (Location Area Code)

: mã vùng định vị (16 bit)

4. Cell
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

7


một vùng phủ sóng vô tuyến được nhận dạng bằng nhận đạng ô toàn cầu (CGI). Mỗi
ô được quản lý bởi một 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 MS tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạng trạm
gốc BSIC (Base Station Identification Code).
III. CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

Hình 1.3 Cấu trúc mạng GSM
OSS

Phân hệ vận hành và bảo

SS

Phân hệ chuyển mạch

dưỡng
AUC

Trung tâm nhận thực

EIR

Thanh ghi nhận dạng thiết bị

HLR

Bộ ghi định vị thường trú

VLR

Bộ ghi định vị tạm trú

MSC

Tổng đài di động

BSS

Phân hệ trạm gốc

BSC

Bộ điều khiển trạm gốc

BTS

Trạm thu phát gốc

MS

Trạm di động

ISDN

Mạng số liên kết đa dịch vụ

PSPDN Mạng chuyển mạch gói

PSTN

Mạng chuyển mạch điện thoại

công cộng
CSPDN Mạng chuyển mạch kênh

công cộng
PLMN Mạng di động mặt đất công cộng

công cộng
1. Phân hệ chuyển mạch SS (Switching Subsystem)

8


Hệ thống con chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của
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 những người sử
dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác.
1.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC (Mobile Switching Center)
Trong SS, chức năng chuyển mạch chính được MSC thực hiện. Nhiệm vụ
chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người sử dụng mạng
GSM. Một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS, mặt khác nó giao tiếp với mạng
ngoài.
MSC thực hiện cung cấp các dịch vụ của mạng cho thuê bao, chứa dữ liệu và
thực hiện các quá trình chuyển giao cuộc gọi (Handover). Ngoài ra MSC còn làm
nhiệm vụ phát tin tức báo hiệu ra các giao diện ngoại vi.
1.2. Bộ ghi định vị thường trú HLR (Home Location Register)
Là cơ sở dữ liệu quan trọng nhất của hệ thống thông tin di động GSM. HLR
lưu trữ các số liệu và địa chỉ nhận dạng cũng như các thông số nhận thực của thuê
bao trong mạng. Các thông tin lưu trữ trong HLR gồm: khóa nhận dạng thuê bao
IMSI, MSISDN, VLR hiện thời, trạng thái thuê bao, khóa nhận thực và chức năng
nhận thực, số lưu động trạm di động MSRN.
1.3. Bộ ghi định vị tạm trú VLR (Visitor Location Register)
VLR là cơ sở dữ liệu thứ 2 trong mạng GSM. Nó được nối với một hay nhiều
MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao hiện đang nằm trong vùng
phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí thuê bao nói trên
ở mức độ chính xác hơn HLR. Các chức năng của VLR thường được liên kết với
các chức năng của MSC.
1.4. Trung tâm nhận thực AuC (Authentication Center)
AuC quản lí các thông tin nhận thực và mật mã liên quan đến từng cá nhân
thuê bao dựa trên một khóa nhận dạng bí mật để đảm bảo an toàn số liệu cho các

thuê bao được phép. Khóa này cũng được lưu giữ vĩnh cửu và bí mật trong bộ nhớ

9


của MS. Bộ nhớ này có dạng Simcard có thể rút ra và cắm lại được. AuC có thể
được đặt trong HLR hoặc MSC hoặc độc lập với cả hai.
1.5. Bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR (Equipment Identity Register)
Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR.
EIR lưu giữ tất cả các dữ liệu liên quan đến phần thiết bị di động ME của trạm di
động MS. EIR được nối với MSC thông qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được
phép của thiết bị bằng cách so sánh các tham số nhận dạng thiết bị di động quốc tế
IMEI (International Mobile Equipment Identity) của thuê bao gửi tới khi thiết lập
thông tin với số IMEI lưu giữ trong EIR phòng trường hợp đây là những thiết bị đầu
cuối bị đánh cắp, nếu so sánh không đúng thì thiết bị không thể truy nhập vào mạng
được.
2. Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem)
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 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 viễn
thông khác. BSS cũng phải được điều khiển, do đó nó được đấu nối với phân hệ vận
hành và bảo dưỡng OSS. Phân hệ trạm gốc BSS bao gồm:
-

BSC (Base Station Controller): Bộ điều khiển trạm gốc.

-

BTS (Base Transceiver Station): Trạm thu phát gốc

2.1. Trạm thu phát gốc BTS (Base Tranceiver Station)
Một BTS bao gồm các thiết bị thu phát tín hiệu sóng vô tuyến, anten, bộ
phận mã hóa và giải mã giao tiếp với BSC và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô
tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức
năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder Rate Adapter
Unit: khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ). Khối thích ứng và chuyển đổi mã
thực hiện chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô tuyến (16 Kb/s) theo tiêu chuẩn
GSM thành các kênh thoại chuẩn (64 Kb/s) trước khi chuyển đến tổng đài. TRAU là
thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến

10


hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. TRAU
là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thậm chí trong
nhiều trường hợp được đặt giữa BSC và MSC.
BTS có các chức năng sau:
-

Quản lý lớp vật lý truyền dẫn vô tuyến

-

Quản lý giao thức cho liên kết số liệu giữa MS và BSC

-

Vận hành và bảo dưỡng trạm BTS

-

Cung cấp các thiết bị truyền dẫn và ghép kênh nối trên giao tiếp A-bis

2.2. Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller)
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều
khiển từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng kênh
vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handover). Một phía BSC được nối với BTS còn
phía kia nối với MSC của SS. Trong thực tế, BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng
tính toán đáng kể. Một BSC có thể quản lý vài chục BTS tuỳ theo lưu lượng các
BTS này. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao diện giữa nó với
BTS là giao diện A-bis.
Nhân viên khai thác có thể từ trung tâm khai thác và bảo dưỡng OMC nạp
phần mềm mới và dữ liệu xuống BSC, thực hiện một số chức năng khai thác và bảo
dưỡng, hiển thị cấu hình của BSC.
BSC có thể thu thập số liệu đo từ BTS và BIE (Base Station Interface
Equipment: Thiết bị giao diện trạm gốc), lưu trữ chúng trong bộ nhớ và cung cấp
chúng cho OMC theo yêu cầu.
3. Trạm di động MS (Mobile Station)
Trạm di động là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên
nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là: máy cầm tay, máy xách tay hay máy đặt trên
ô tô. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô
tuyến, MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng (như micrô, loa, màn
hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với một số các thiết bị khác
(như giao diện với máy tính cá nhân, Fax…). Hiện nay, người ta đang cố gắng sản

11


xuất các thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với trạm di động. Ba chức năng chính

của MS:
-

Thiết bị đầu cuối thực hiện các chức năng không liên quan đến mạng

GSM.
-

Kết cuối trạm di động thực hiện các chức năng liên quan đến truyền dẫn ở

giao diện vô tuyến.
-

Bộ thích ứng đầu cuối làm việc như một cửa nối thông thiết bị đầu cuối

với kết cuối di động. Cần sử dụng bộ thích ứng đầu cuối khi giao diện ngoài trạm di
động tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối, còn thiết bị đầu cuối lại có thể
giao diện đầu cuối – modem.
4. Phân hệ vận hành và bảo dưỡng OSS
4.1. Vận hành và bảo dưỡng mạng
4.1.1. Vận hành
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 hai cell v.v.. 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. Vận hành còn bao gồm việc 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 rộng vùng phủ sóng. Ở hệ thống viễn thông hiện đại, vận
hành được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở một trạm.
4.1.2. Bảo dưỡng
Có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố và hỏng hóc, nó có một

số quan hệ với vận hành. Các thiết bị ở hệ thống viễn thông hiện đại có khả năng tự
phát hiện một số các sự cố hay dự báo sự cố thông qua kiểm tra. Bảo dưỡng bao
gồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế các thiết bị có sự cố, cũng như
việc sử dụng các phần mềm điều khiển từ xa.
Hệ thống vận hành và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý của
TMN (Telecommunications Management Network - Mạng quản lý viễn thông). Lúc
này, một mặt hệ thống vận hành và bảo dưỡng được nối đến các phần tử của mạng

12


viễn thông (MSC, HLR, VLR, BSC, và các phần tử mạng khác trừ BTS). Mặt khác
hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối tới máy tính chủ đóng vai trò giao tiếp
người - máy. Theo tiêu chuẩn GSM hệ thống này được gọi là trung tâm vận hành và
bảo dưỡng (OMC - Operations and Maintenance Center).
4.2. 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 nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng khác của vận hành là tính cước các
cuộc gọi rồi gửi đến thuê bao. Khi đó HLR, SIM - Card đóng vai trò như một bộ
phận quản lý thuê bao.
4.3. Quản lý thết bị di động
Quản lý thiết bị di động được bộ ghi nhận dạng thiết bị EIR thực hiện. EIR
lưu trữ toàn bộ dữ liệu liên quan đến trạm di động MS. 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 là thuộc phân hệ chuyển mạch SS.
5. Giao diện vô tuyến số
Các kênh của giao diện vô tuyến bao gồm các kênh vật lý và các kênh logic.
5.1. Kênh vật lý

Kênh vật lý tổ chức theo quan niệm truyền dẫn. Đối với TDMA GSM, kênh
vật lý là một khe thời gian ở một tần số sóng mang vô tuyến được chỉ định.
9 GSM 900 nguyên thủy
Dải tần số: 890 ÷ 915 MHz cho đường lên uplink (từ MS đến BTS).
935 ÷ 960 MHz cho đường xuống downlink (từ BTS đến MS).
Dải thông tần của một kênh vật lý là 200KHz. Dải tần bảo vệ ở biên cũng
rộng 200KHz.
Ful (n) = 890,0 MHz + (0,2 MHz) * n
Với 1 ≤ n ≤ 124

Fdl (n) = Ful (n) + 45 MHz

13


Các kênh từ 1 ÷ 124 được gọi là các kênh tần số vô tuyến tuyệt đối ARFCN
(Absolute Radio Frequency Channel Number). Kênh 0 là dải phòng vệ.
Vậy GSM 900 có 124 tần số bắt đầu từ 890,2MHz. Mỗi dải thông tần là một
khung TDMA có 8 khe thời gian. Như vậy, số kênh vật lý ở GSM 900 là sẽ 992
kênh.
9 EGSM (GSM mở rộng E : extended)
Hệ thống GSM nguyên thủy được mở rộng mỗi bằng tần thêm 10 MHz
(tương đương 50 kênh tần số) thì được gọi là EGSM:
Dải tần số: 880 ÷ 915 MHz uplink; 925 ÷ 960 MHz downlink.
Ful (n) = 880 MHz +(0,2 MHz)*n
Fdl (n) = Ful (n) + 45 MHz.
Với n=ARFCN , 1 ≤ n ≤ 174 . Kênh 0 là dải phòng vệ.
9 DCS 1800:
DCS 1800 có số kênh tần số tăng gấp 3 lần so với GSM 900
Dải tần số: 1710 ÷ 1785 MHz uplink; 1805 ÷ 1880 MHz downlink.

Ful (n) = 1710MHz + (0,2 MHz)*(n - 511)
Với 512 ≤ n ≤ 885.

Fdl (n) = Ful (n) + 95 MHz
5.2. Kênh logic

Kênh logic được tổ chức theo quan điểm nội dung tin tức, các kênh này được
đặt vào các kênh vật lý. Các kênh logic được đặc trưng bởi thông tin truyền giữa
BTS và MS.
Có thể chia kênh logic thành hai loại tổng quát: các kênh lưu lượng TCH và
các kênh báo hiệu điều khiển CCH.

14