ĐỀ: GSM HANDOVER CẬP NHẬT VỊ TRÍ

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG TP. HỒ CHÍ MINH

BÀI BÁO CÁO
MÔN: Mạng Truyền Thông Di Động
Đề tài: Các Thủ Tục Trong GSM-HANDOVER- Cập Nhật Vị Trí

GVHD: Phạm Minh Hoàng Quy
SVTH
1. Bùi Quang Tính
2. Phạm Văn Bảo
SSSSSSSSsVTH:
asssaaãas:kng Tính
2. Phạm Văn Bảo


1. Bật tắt máy ở trạm di động

 Khi MS mới bật nguồn nó phải thực hiện đăng ký lần đầu để truy cập mạng. Qúa trình này
được thực hiện như sau.

•

Trước hết trạm MS quét để tìm được tần số đúng ở kênh FCCH (Freuquency Correction
CHannel - Kênh hiệu chỉnh tần số) .

•

Sau đó tìm đến kênh đồng bộ SCH (Synchronization CHannel) để nhận được số khung
TDMA cho đồng bộ .

•

Cuối cùng nó thực hiện cập nhật vị trí để thông báo cho VLR phụ trách và HLR về vị trí của
mình. Các cơ sở dữ liệu này sẽ ghi lại LAI hiện thời của MS. Giống như cập nhật vị trí bình
thường thông tin về LAI được MS nhận từ kênh BCCH.


 Bắt đầu từ lúc MSC/VLR công nhận là MS tích cực và đánh dấu cờ “ truy nhập vị trí
tích cực “ vào trường dữ liệu của mình. cờ này gắn với một số nhận dạng thuê bao :
IMSI (nhận dạng thuê bao di động quốc tế). Các trao đổi báo hiệu giữa các phần tử
mạng được cho ở hình sau.



 Khi tắt nguồn một trạm MS hay Iấy ra SIM CARD sẽ xảy ra quá trình rồi bỏ IMSI. Các
trao đổi báo hiệu trong trường hợp này được hiện như sau:



MS yêu cầu một kênh báo hiệu để phát đi bản tin thông báo cho mạng rằng MS chuẩn
bị vào trạng thái không tích cực. Điều này có nghĩa rằng mạng không thể đạt đến MS
nữa.



MSC sẽ gửi bản tin IMSI đến VLR. bản tin này không được trả lời công nhận vì MS sẽ
không nhận được trả lời này. VLR sẽ thiết lập cờ rời bỏ IMSI và từ chối các cuộc gọi
đến trạm MS.



Thông tin rời IMSI có thể được lưu giữ tại VLR. Tùy chọn cờ rời mạng có thể cũng
được thiết lập ở HLR và công nhận được gửi trở lại VLR.


2. Cập nhật vị trí

 Cập nhật vị trí xảy ra khi trạm di động đang ở trạng thái rỗi nhưng nó di chuyển từ một
vùng định vị này sang vùng định vị khác. khi này trạm di động phải thông báo cho mạng
về vị trí mới của nó để mạng ghi lại vị trí mới này vào VLR hoặc nếu cần thiết vào HLR
(nếu chuyển vùng định vị xảy ra đồng thời với chuyển sang MSC mới).



Thông tin để thực hiện cập nhật vị trí dựa trên LAI được thông báo thường xuyên từ
BCCH của mỗi ô.



 Tồn tại hai dạng cập nhật vị trí:
• MS chuyển từ ô 3 thuộc LA2 sang ô 4 thuộc LA1. Cả hai ô này đều trực thuộc cùng
một MSC/VLR. Trong tường hợp này cập nhật vị trí không cần thông báo đến HLR vì
HLR chỉ quản lý vị trí MS đến tổng đài MSC đang phục vụ nó.

•

MS chuyển từ ô 3 sang ô 5 có LA3. Hai ô này trực thuộc hai tổng đài MSC khác
nhau, vì thế cập nhật vị trí phải được thông báo cho HLR để nó ghi lại vị trí của
MSC/VLR mới. Ngoài ra thông tin về thuê bao cũng được ghi lại ở VLR mới và xóa đi
ở VLR củ

3. Cuộc gọi khởi xướng từ trạm di động
(MOC: Mobbile Originated Call)

 Khi trạm MS ở trạng thái tích cực và đã dăng ký ở MSC/VLR phụ trách ô. MS có thể
thực hiện cuộc gọi. quá trình thực hiện cuộc gọi được cho như sau



(1) Bằng kênh truy nhập ngẫu nhiên RACH. MS gửi yêu cầu kênh báo hiệu đến BTS.
(2) MS thông báo rằng nó muốn thiết lập cuộc gọi. số nhận dạng trạm di động được phân tích và MS được
đánh dấu bận ở VLR.
(3) Qúa trình nhận thực được thực hiện để kiểm tra tính hợp lệ của MS.
(4) Qúa trình mật mã hóa được thực hiện để bảo vệ bí mật thông tin.
(5) MSC nhận được bản tin thiết lập từ MS có chứa thông tin về loại dịch vụ mà MS yêu cầu, số thoại bị gọi
B. MSC kiểm tra là MS không có các dịch vụ cấm gọi ra. Nếu không bị cấm gọi ra quá trình thiết lập cuộc
gọi được tiến hành. giữa MSC và BSC đường truyền được thiết lập và kênh lưu lượng được chiếm. MSC
gửi yêu cầu đến BSC để ấn định một kênh lưu lượng cho đường vô tuyến.


(6) BSC kiểm tra nếu có lưu lượng rỗi nó ấn định kênh này cho cuộc gọi và yêu cầu BTS
tích cực kênh này. BTS gửi trả lời công nhận khi việc tích cực kênh lưu lượng đã hoàn
thành. BSC thông báo cho MSC về sự hoàn thành này. Hệ thống con điều khiển lưu lượng
sẽ phân tích các chữ số của số thoại B và thiết lập kết nối đến thuê bao bị gọi. Cuộc gọi
được nối thông qua chuyển mạch nhóm.
(7) Báo chuông sẽ được gửi đến trạm MS cho thấy rằng phía bị gọi đang đổ chuông. tông
chuông được tạo ra ở tổng đài phía thuê bao B và được gửi qua chuyển mạch nhóm đến
MS. Như vậy tông chuông được gửi qa đường vô tuyến cứ không tạo ra ở MS.

(8) Khi thuê bao B trả lời mạng gửi bản tin kết nối đến MS thông báo rằng cuộc hoại
được chấp nhận. MS trả lời bằng công nhận kết nối, như vậy thiết lập cuộc gọi đã hoàn
tất.


4. Cuộc gọi kết cuối ở trạm di động
(MTC: Mobile Terminated Call)



Cuộc gọi MTC phức tạp hơn MOC vì phía gọi không biết hiện thời MS
đang ở đâu. ta xét một cuộc gọi vào mạng di động từ mạng cố định. quá
trình báo hiệu cho cuộc gọi này được cho như hình sau.



1)

Phía chủ gọi quay số thuê bao di động bị gọi: đó là số thuộc ISDN của thuê bao di động.
Nếu cuộc gọi được khởi đầu từ mạng cố định PSTN thì tổng đài sau khi phân tích số thoại sẽ
biết rằng đây là cuộc gọi cho một thuê bao GSM.

2)

Cuộc gọi được định tuyến đến tổng đài GMSC gần nhất, đây là một tổng đài có khả năng
hỏi và định lại tuyến. Bằng phân tích MSISDN tổng đài GMSC tìm ra HLR nơi MS đăng ký.

3)

GMSC hỏi HLR thông tin để có thể định tuyến đến MSC/VLR đang quản lý MS. Bằng HLR

tìm ra địa chỉ của VLR nơi MS đang đăng ký tạm thời.

4)

HLR giao tiếp với VLR để nhận được số lưu động thuê bao. đây là một số thoại thông
thường thuộc tổng đài MSC.


(5) VLR gửi MSRN đến HLR, sau đó HLR chuyển số này đến GMSC.
(6) Bằng MSRN, GMSC có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC tương ứng. GMSC gửi bản
tin nhận được từ PSTN đến MSC.
(7) MSC biết được vị trí của MS và nó gửi bản tin tìm gọi đến tất cả các BSC đang quản lý
cùng định vị này.
(8) MSC gửi LAI nhận dạng vùng định vị xuống các BSC và BSC phân phát bản tin tìm gọi
đến các BTS.
(9) Để tìm gọi MS, IMSI được sử dụng. Có thể sử dụng số nhận dạng tạm thời TMSI để đảm
bảo bí mật.


(10) ngay sau khi nhận được bản tin tìm gọi
MS gửi yêu cầu kênh báo hiệu. MSC có thể thực hiện nhận thực và khởi đầu mật mã hóa
như đã xét ở phần trên. MSC có thể gửi đến MS thông tin về các dịch vụ được yêu cầu:
tiếng, số liệu, Fax...




Bây giờ BSC sẽ lệnh cho BTS tích cực kênh lưu lượng: TCH (Traffic CHannel) và
giải phóng kênh báo hiệu, báo chuông được gửi đi từ MS cho thấy rằng tông chuông
được tạo ra ở MS. Tông chuông cho thuê bao chủ gọi được tạo ra ở MSC.



Khi thuê bao di động nhấc máy MS gửi đi bản tin kết nối. Mạng hoàn thành đường
nối thông và gửi bản tin công nhận kết nối đến MS.


5. Các trường hợp chuyển giao (handover)

 Chuyển giao là quá trình xảy ra khi lưu lượng của MS được chuyển từ một kênh TCH này
sang một kênh TCH khác trong quá trình gọi để.

•
•
•
•

chuyển giao bên trong ô (Intracell Handover)
chuyển giao giữ các ô (Intracell Handover)
chuyển giao giữ các ô thuộc cùng một BSC: chuyển giao này do BSC điều hành.
chuyển giao giữ các ô thuộc hai một BTS Khác nhau: chuyển giao này liên quan đến cả tổng
đài MSC quản lý hai BTS.

•

chuyển giao giữ hai ô thuộc hai tổng đài MSC khác nhau: chuyển giao này liên quan đến 2
tổng đài phụ trách các ô nói trên.




Trong trường hợp chuyển giao nhiều lần giữa hai ô thuộc hai MSC khác nhau, tổng
đài MSC đầu tiên phụ trách MS được gọi là tổng đài neo vì cuộc gọi luôn luôn được
chuyển mạch qua tổng đài này. Lần chuyển giao giữa hai ô thuộc hai tổng đài khác
nhau thứ nhất được gọi là chuyển giao giữa các ô thuộc hai tổng đài lần đầu, còn các
lần sau được gọi là chuyển giao giữa các ô thuộc hai tổng đài tiếp theo.



Ở GSM chỉ có thể thực hiện chuyển giao cứng do phải thay đổi tần số khi chuyển
kênh.


5.1 Chuyển giao giữ hai ô thuộc cùng một BSC


(1) Trong quá trình gọi MS luôn luôn do cường độ trường và chất lượng ở kênh TCH của
mình và cường đọ trường của các ô lân cận. MS đánh giá trị trung bình của kết quả đo. Hai
lần trong một giây nó gửi báo cáo kết quả đo đến BTS cùng với kết quả đo của các ô lân
cận tốt nhất.
(2) BTS bổ sung thêm kết quả nó đo được ở chính kênh TCH và gửi báo cáo về BSC. Ở
BSC chức năng định vị được tích cực để quyết định xem có cần chuyển giao cuộc gọi đến
ô khác do chất lượng xấu hoặc nhiễu lớn ở ô đang phục vụ hay không.
(3) Trường hợp cần chuyển giao BSC sẽ lệnh cho BTS ở ô mới được chọn tích cực một
kênh TCH.


(4) Lệnh cho BTS này gửi bản tin đến MS thông báo về tần số và khe thời gian cần chuyển
đến.
(5) MS điều chỉnh đến tần số mới và gửi bản tin truy nhập chuyển giao (HO) ở khe thời

gian tương ứng. MS không sử dụng bất kỳ sự định thời trước nào cả, vì vậy cụm HO là
cụm rất ngắn chỉ chứa 8 bit thông tin. MS không nhận được bất cứ thông tin nào về định
thời trước cho đến khi BTS phát hiện ra cụm HO.
(6) MS cũng nhận thông tin về công suất cần sử dụng ở kênh FACCH lấy cắp từ kênh
tiếng.
(7) BSC sẽ nhận được thông tin từ BTS là chuyển giao thành công sau khi MS gửi bản tin
hoàn thành chuyển giao.


(8) Đường tiếng trong chuyển mạch nhóm thay đổi và BTS cũng được ra lệnh tháo gỡ
TCH cũ cùng với kênh liên kết SACCH.



Ở chuyển giao bên trong BSC này chính BSC xử lý mọi việc không có sự can thiệp
của MSC, MSC chỉ được thông báo về việc thực hiện chuyển giao.