Tài liệu vận hành khai thác ứng cứu thông tin (VHKTUCTT) cho CB KT VMS Mobifone
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.78 MB, 116 trang )
LỜI NÓI ĐẦU
LỜI NÓI ĐẦU
Công ty thông tin di động (VMS) – MobiFone, đơn vị thành viên của Tập đoàn
Bưu chính Viễn thông Việt nam (VNPT) là Công ty hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp
dịch vụ thông tin di động tại Việt Nam. Năm 2010, MobiFone đã đạt được nhiều thành
tích to lớn và đóng góp phần lớn doanh thu trong kế hoạch của toàn bộ Tập đoàn.
Điều này đã chứng tỏ năng lực vượt trội của Mobifone trong đó có sự đóng góp công
sức không nhỏ của hàng nghìn cán bộ công nhân viên Mobifone.
Đi cùng với sự phát triển, Mobifone có kế hoạch bổ sung nhân sự thực hiện công
việc vận hành khai thác và ứng cứu thông tin (VHKT & ƯCTT) trong năm 2011. Do
vậy các cán bộ mới cần được đào tạo ngay các kiến thức, kỹ năng để có đủ khả năng
và trình độ vận hành khai thác quản lý và triển khai các dịch vụ Viễn thông một cách
an toàn và hiệu quả..
Chương trình “Bồi dưỡng kiến thức VHKT & ƯCTT cho cán bộ kỹ thuật của
Công ty VMS” được xây dựng với mục đích cung cấp kiến thức cơ bản liên quan tới
mạng di động 2G/3G, cấu trúc và hoạt động của trạm BTS/NodeB, kỹ năng và kinh
nghiệm thực tế trong VHKT & ƯCTT cho đội ngũ lao động, chuyên viên kỹ thuật trực
tiếp và quản lý chung VHKT & ƯCTT mạng tại địa bàn.
Cuốn tài liệu “Vận hành khai thác và ứng cứu thông tin” bao gồm 5 chương.
Chương 1 cung cấp cái nhìn tổng quan về mạng thông tin di động nói chung và mạng
VMS nói riêng. Phần đầu giới thiệu sơ lược về quá trình phát triển của mạng di động
1G, 2G, 3G và 4G. Tiếp theo mạng di động của VMS sẽ được trình bày. Chương 2 sẽ
giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động các trạm BTS/NodeB của một số hãng
cung cấp thiết bị viễn thông mà VMS sử dụng trên mạng lưới. Ngoài ra, một số lưu ý
về cảnh báo sự cố trên thiết bị khi tham gia vận hành khai thác và ứng cứu thông tin
cho trạm BTS/NodeB cũng được giới thiệu trong chương này. Chương 3 đi sâu phân
tích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị truyền dẫn viba và một số thiết bị
truyền dẫn khác. Đo kiểm là một trong những việc quan trong công tác VHKT&ƯCTT.
Chương 4 giới thiệu về thiết bị đo và một số bài đo thông dụng phục vụ công tác đo
kiểm tra và bảo dưỡng thiết bị trên trạm BTS. Ngoài ra, để đưa một trạm BTS/NodeB
đi vào hoạt động thì cần thiết phải có một hệ thống các thiết bị đi kèm bao gồm cột
anten, cầu cáp, nguồn, chống sét, tiếp đất, truyền dẫn, nguồn dự phòng (ắc quy, máy
nổ) và một số thiết bị phụ trợ cho phòng máy như điều hòa, chiếu sáng,
PCCC,...Chương 5 trình bày cấu trúc, nguyên lý hoạt động và các tham số kỹ thuật
đối với các thiết bị phụ trợ và một số quy định về nhà trạm BTS/NodeB.
Trong quá trình biên soạn, mặc dù giáo viên đã rất cố gắng, tuy nhiên không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các bạn đọc để
những lần xuất bản sau chất lượng của tài liệu được tốt hơn.
TRUNG TÂM ĐÀO TẠO BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG 1
1
MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................1
MỤC LỤC ......................................................................................................................3
DANH SÁCH HÌNH......................................................................................................7
DANH SÁCH BẢNG .....................................................................................................9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG .........................11
1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ..................................12
1.1.1 Cấu trúc, các thành phần chức năng hệ thống thông tin di động tổ ong
GSM/ GPRS ............................................................................................................13
Các dịch vụ cơ bản của mạng 2G và 2,5G ............................................................16
1.1.2 Cấu trúc, các thành phần chức năng hệ thống 3G .....................................16
1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DI ĐỘNG VMS ..............................................18
1.2.1 Cấu trúc tổng quan của mạng thông tin di động VMS ...............................18
CHƯƠNG 2 CẤU TẠO VÀ NGYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ BTS VÀ
NODEB .........................................................................................................................23
2.1 THIẾT BỊ BTS 2G ..............................................................................................24
2.1.1 Nguyên lý hoạt động của các khối trong BTS Alcatel ................................26
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của các khối trong BTS Ericsson ..............................31
2.1.3 Nguyên lý hoạt động của các khối trong BTS Huawei ...............................35
2.2 THIẾT BỊ NODEB 3G .......................................................................................41
2.2.1 Nguyên lý hoạt động của các khối trong NodeB NSN ................................43
2.2.1.1. Giới thiệu hệ thống....................................................................................44
2.2.1.2. Khối System ...............................................................................................45
2.2.1.3. Khối RF .....................................................................................................47
2.2.1.4. Khối RRH ..................................................................................................49
2.2.1.5. Khối cấp nguồn FPMA (Flexi Power Module) .........................................50
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của các khối trong NodeB Ericsson .........................50
2.2.3 Nguyên lý hoạt động của các khối trong NodeB Huawei ...........................53
CHƯƠNG 3 TRUYỀN DẪN ......................................................................................59
3.1 PHÂN LOẠI THIẾT BỊ......................................................................................60
3.2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC KHỐI TRONG THIẾT
BỊ TRUYỀN DẪN .....................................................................................................60
3.2.1 Thiết bị vi ba..................................................................................................60
3.2.2 Một số thiết bị truyền dẫn khác .....................................................................66
CHƯƠNG 4 ĐO KIỂM CHẤT LƯỢNG MẠNG ....................................................69
3
VẬN HÀNH KHAI THÁC VÀ ỨNG CỨU THÔNG TIN
4.1 ĐO SUY HAO ANTENNA VÀ FEEDER ......................................................... 70
4.1.1 Giới thiệu thiết bị đo Site Master.................................................................. 70
4.1.2 Một số bài đo sử dụng thiết bị Site Master ................................................... 71
4.2 ĐO LUỒNG ....................................................................................................... 74
4.2.1 Giới thiệu thiết bị đo Sunset MTT ................................................................. 74
4.2.2 Đo luồng Ethernet-FE-GE ............................................................................ 77
4.3 ĐO ẮC QUY ...................................................................................................... 79
4.3.1 Giới thiệu chung ........................................................................................... 79
4.3.2 Giới thiệu máy đo ắc quy Midtronics CTU-6000 ......................................... 81
4.3.3 Đo độ điện dẫn của ắc quy trên máy đo Midtronics CTU-6000 .................. 82
4.3.4 Một số lưu ý khi đo........................................................................................ 84
4.4 ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT .......................................................................................... 85
4.4.1 Giới thiệu thiết bị đo Kyoritsu ...................................................................... 85
4.4.2 Bài đo sử dụng thiết bị Kyoritsu ................................................................... 86
CHƯƠNG 5 CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ .......................... 89
5.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC KHỐI TRONG HỆ THỐNG NGUỒN
ACQUI....................................................................................................................... 90
5.1.1. Cấu trúc ...................................................................................................... 90
5.1.2. Đặc tính....................................................................................................... 90
5.1.3. Nguyên tắc hoạt động ................................................................................. 90
5.1.4. Các tham số kỹ thuật liên quan................................................................... 91
5.2 HỆ THỐNG TIẾP ĐỊA ...................................................................................... 91
5.2.1. Yêu cầu kỹ thuật .......................................................................................... 91
5.2.2. Cấu trúc hệ thống tiếp đất .......................................................................... 92
5.2.3. Đấu nối hệ thống tiếp đất ........................................................................... 93
5.2.4. Điện trở tiếp đất .......................................................................................... 94
5.2.5. Mạng tiếp đất .............................................................................................. 94
5.2.6. Điện cực tiếp đất ......................................................................................... 95
5.3 CHỐNG SÉT ...................................................................................................... 95
5.3.1. Yêu cầu kỹ thuật .......................................................................................... 95
5.3.2. Cấu trúc hệ thống chống sét trạm BTS ....................................................... 96
5.3.3. Chống sét cột an ten.................................................................................... 96
5.3.4. Chống sét nhà trạm ..................................................................................... 97
5.3.5. Thiết bị chống sét lan truyền theo cáp tín hiệu........................................... 97
5.3.6. Thiết bị chống sét lan truyền theo đường dây tải điện ............................... 98
5.3.7. Chống sét cáp nguồn DC và các thiết bị RF lắp đặt ngoài trời ................. 99
5.4 ANTEN VÀ PHI ĐƠ ........................................................................................ 100
5.4.1. Chức năng ................................................................................................. 100
5.4.2. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị............................................................................ 101
5.5 CỘT ANTEN ................................................................................................... 102
5.5.1. Phân loại ................................................................................................... 102
4
MỤC LỤC
5.5.2. Yêu cầu kỹ thuật ........................................................................................102
5.6 ĐIỀU HÒA, THÔNG GIÓ ...............................................................................104
5.6.1. Điều hòa ....................................................................................................104
5.6.2. Thông gió khẩn cấp ...................................................................................106
5.7 PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY.......................................................................107
5.7.1. Phòng cháy ................................................................................................107
5.7.2. Phương tiện chữa cháy tại chỗ .................................................................107
5.8 QUY ĐỊNH VỀ THIẾT KẾ NHÀ TRẠM ........................................................108
5.8.1. Phân loại nhà trạm BTS ............................................................................109
5.8.2. Diện tích phòng máy .................................................................................109
5.8.3. Vị trí đặt trạm ............................................................................................110
5.8.4. Kiến trúc phòng máy .................................................................................110
5.8.5. Phòng máy phát điện.................................................................................112
5.8.6. Phòng acqui ..............................................................................................113
5.8.7. Trạm BTS Shelter ......................................................................................113
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .........................................................................................115
PHỤ LỤC 1 QUY TRÌNH LẮP ĐẶT THIẾT BỊ ERICSSON RBS 2216 V2 VÀ
NGUỒN DELTA .......................................................................................................117
LẮP ÐẶT THIẾT BỊ INDOOR ...............................................................................117
LẮP ĐẶT THIẾT BỊ OUTDOOR ...........................................................................123
LẮP ÐẶT NGUỒN DELTA....................................................................................126
MỘT SỐ LỖI LẮP ĐẶT ..........................................................................................132
PHỤ LỤC 2 QUY TRÌNH LẮP ĐẶT THIẾT BỊ NODE B NSN .........................135
LẮP ĐẶT THIẾT BỊ INDOOR ...............................................................................136
LẮP ĐẶT THIẾT BỊ OUTDOOR ...........................................................................141
LẮP ĐẶT THIẾT BỊ FEEDERLESS ......................................................................142
PHỤ LỤC 3 VẬN HÀNH KHAI THÁC THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN PASOLINK
V4 ................................................................................................................................144
CẤU TRÚC PHẦN CỨNG .....................................................................................145
CÀI ĐẶT PHẦN MỀM PNMT(PASOLINK NETWORK MANAGEMENT TERMINAL) 168
SỬ DỤNG PNMT ....................................................................................................174
PHỤ LỤC 4 QUY TRÌNH KIỂM TRA CSHT & THIẾT BỊ PHỤ TRỢ ............183
PHỤ LỤC 5 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA .......................................186
THIẾT BỊ MẠNG, DỊCH VỤ THÔNG TIN DI ĐỘNG ..............................................186
5
DANH SÁCH HÌNH
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. 1 Tổng kết quá trình tiến hoá của các nền tảng thông tin di động từ thế hệ một
đến thế hệ ba. .................................................................................................................12
Hình 1. 2 Kiến trúc mạng GSM. ....................................................................................14
Hình 1. 3 Kiến trúc GPRS. ............................................................................................15
Hình 1. 4 Sơ đồ kết nối mạng lõi Mobifone khi triển khai 3G ......................................16
Hình 1. 5 Cấu trúc mạng thông tin di động của VMS ...................................................18
Hình 1. 6 Cấu trúc mạng thông tin di động 2G của VMS .............................................19
Hình 1. 7 Cấu trúc mạng thông tin di động 3G của VMS .............................................20
Hình 2. 1 Cấu trúc hệ thống thiết bị nhà trạm BTS.......................................................24
Hình 2. 2 Các loại trạm BTS ......................................................................................25
Hình 2. 3 Sơ đồ cấu trúc các khối BTS A9100 ..............................................................26
Hình 2. 4 Sơ đồ cấu trúc bên trong khối SUMA ............................................................27
Hình 2. 5 Sơ đồ cấu tạo khối TRE .................................................................................28
Hình 2. 6 Sơ đồ kết nối khối ANC..................................................................................29
Hình 2. 7 Sơ đồ khối bộ ghép nối ANY ..........................................................................31
Hình 2. 8 Các thiết bị BTS 2G dòng sản phẩm RBS 2000 của Ericsson.......................31
Hình 2. 9 Cấu trúc tủ RBS 2206 Ericsson .....................................................................32
Hình 2. 10 Cấu trúc tủ BTS 3012 ..................................................................................35
Hình 2. 11 Cấu trúc các khối chức năng trong thiết bị BTS3012 .................................36
Hình 2. 12 Mô hình NodeB ............................................................................................42
Hình 2. 13 Cấu trúc các thành phần chính cùa Flexi WCDMA BTS ............................44
Hình 2. 14 Cấu trúc khối system ...................................................................................45
Hình 2. 15 Sơ đồ chức năng của khối system ................................................................46
Hình 2. 16 Cấu trúc khối RF .........................................................................................47
Hình 2. 17 Sơ đồ chức năng của khối RF (Triple) ........................................................48
Hình 2. 18 Cấu trúc khối RRH ......................................................................................49
Hình 2. 19 Sơ đồ chức năng của khối RRH ...................................................................49
Hình 2. 20 Cấu trúc khối cấp nguồn FPMA..................................................................50
Hình 2. 21 Cấu trúc vật lý của RBS 3206E/F ...............................................................51
Hình 2. 22 Kết nối giữa MU và RRU ............................................................................52
Hình 2. 23 Các thành phần chính của Node B 3900 .....................................................53
Hình 2. 24 Sơ đồ kết nối giữa BBU3900 và các khối RRU ...........................................55
Hình 2. 25 Tủ nguồn APM30 .........................................................................................57
Hình 3. 2 Sơ đồ kết nối thiết bị viba MINI-LINK E .......................................................62
Hình 3. 3 MINI-LINK E RAU1 và RAU2 ......................................................................62
Hình 3. 4 RAU1 và RAU2 với các ăn-ten khác nhau. ...................................................63
Hình 3. 5 Các hộp module truy nhập. ...........................................................................64
Hình 3. 6 Khối đầu cắm bên trong của hộp 2U-3. ........................................................64
Hình 3. 7 Thiết bị VSAT sử dụng trong thông tin di động .............................................66
7
VẬN HÀNH KHAI THÁC VÀ ỨNG CỨU THÔNG TIN
Hình 4. 1 Site Master Model S332D ............................................................................. 70
Hình 4. 2 Sunset MTT .................................................................................................... 74
Hình 4. 3 Mô hình đo luồng .......................................................................................... 77
Hình 4. 4 Cấu trúc bình ắc quy ..................................................................................... 79
Hình 4. 5 Máy đo ắc quy Midtronics CTU-6000 .......................................................... 81
Hình 4. 6 Các phím chức năng của máy đo Midtronics CTU-6000 ............................. 82
Hình 4. 7 Cách đo điện dẫn ắc quy ............................................................................... 83
Hình 4. 8 Máy đo điện trở đất Kyoritsu ........................................................................ 86
Hình 5. 1 Hệ thống tiếp đất ........................................................................................... 93
Hình 5. 2 Hệ thống tiếp đất bên ngoài nhà trạm .......................................................... 94
Hình 5. 3 Chống sét trạm BTS....................................................................................... 97
Hình 5. 4 Thiết bị chống sét đường dây truyền tín hiệu ................................................ 98
Hình 5. 5 Tủ chống sét .................................................................................................. 99
Hình 5. 6 Phi đơ .......................................................................................................... 100
Hình 5. 7 An ten........................................................................................................... 101
Hình 5. 8 Thiết bị an ten phi đơ .................................................................................. 101
Hình 5. 9 Cột an ten .................................................................................................... 102
Hình 5. 10 Giá lắp cáp lắp anten ................................................................................ 104
Hình 5. 11 Điều hòa .................................................................................................... 106
Hình 5. 12 Phương tiện chữa cháy tại chỗ.................................................................. 108
8
DANH SÁCH BẢNG
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1. 1 Tổng kết các thế hệ thông tin di động ...........................................................13
Bảng 2. 1 Thiết bị BTS 2G của các hãng ......................................................................25
Bảng 2. 2 Mô tả biểu hiện của DDPU...........................................................................37
Bảng 2. 3 Mô tả biểu hiện của DTRU ...........................................................................39
Bảng 2. 4 Thiết bị NodeB 3G của các hãng ..................................................................42
Bảng 2. 5 LED trạng thái hoạt động của WMPT ..........................................................54
Bảng 2. 6 LED trạng thái hoạt động của WBBP...........................................................54
Bảng 2. 7 LED trạng thái hoạt động của WRFU ..........................................................55
Bảng 3. 1 Một số thiết bị vi ba PDH và SDH ................................................................61
Bảng 5. 1 Yêu cầu diện tích phòng máy BTS indoor ...................................................110
9
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Từ khi ra đời cho đến nay thông tin di động đã trở thành một ngành công
nghiệp viễn thông phát triển nhanh nhất. Để đáp ứng các nhu cầu về chất lượng và
dịch vụ ngày càng nâng cao, thông tin di động không ngừng được cải tiến. Đến nay
thông tin di động đã trải qua nhiều thế hệ. Chương này sẽ giới thiệu về tiến trình phát
triển của mạng di động nói chung và sau đó đi sâu trình bày các mạng di động VMS.
Nội dung chương bao gồm:
Tổng quan về hệ thống thông tin di động
Tổng quan về hệ thống thông tin di động VMS.
11
VẬN HÀNH KHAI THÁC VÀ ỨNG CỨU THÔNG TIN
1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Thông tin di động là hệ thống liên lạc thông qua sóng vô tuyến, có khả năng vừa di
chuyển vừa liên lạc được. Các dịch vụ của hệ thống thông tin di động cho đến đầu
những năm 1960 mới xuất hiện. Các hệ thống này chưa tiện lợi và dung lượng rất thấp
so với các hệ thống hiện nay. Cùng với quá trình phát triển của công nghệ, ứng dụng
khoa học kỹ thuật vào sản phẩm, hệ thống thông tin di động ngày càng hoàn thiện
mang lại nhiều dịch vụ nâng cao, phục vụ nhu cầu giao tiếp của con người, mang lại
nhiều tiện ích hơn cho người sử dụng. Tóm tắt quá trình phát triển từ các thế hệ thông
tin di động sơ khai đến hệ thống thông tin di động như ngày nay được trình bày trong
hình dưới đây.
CDMA1x EV-DO
cdma 2000 1x EV-DV
Hình 1. 1 Tổng kết quá trình tiến hoá của các nền tảng thông tin di động từ thế hệ một
đến thế hệ ba.
12
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Bảng 1. 1 Tổng kết các thế hệ thông tin di động
Thế hệ thông
Hệ thống
Dịch vụ chung
tin di động
Thế hệ 1 (1G) AMPS,
Tiếng thoại
TACS, NMT
Thế hệ 2 (2G)
Trung
(2,5)
Thế hệ
(3G)
Chú thích
FDMA, tương tự
GSM, IS-136 Chủ yếu cho tiếng thoại TDMA hoặc CDMA, số,
kết hợp với dịch vụ bản băng hẹp (8-13 kbps).
IS-95
tin ngắn.
gian GPRS,
EDGE,
cdma2000
1×
Trước hết là tiếng thoại TDMA (kết hợp nhiều
có đưa thêm các dịch vụ khe hoặc nhiều tần số),
số liệu gói.
CDMA, sử dụng chồng
lên phổ tần của thế hệ hai
nếu không sử dụng phổ
tần mới, tăng cường
truyền số liệu gói cho thế
hệ hai.
ba cdma2000,
W-CDMA
Các dịch vụ tiếng và số CDMA, CDMA kết hợp
liệu gói được thiết kế để TDMA, băng rộng (tới 2
truyền tiếng và số liệu đa Mbps), sử dụng chồng lấn
phương tiên
lên thế hệ hai hiện có nếu
Là nền tảng thực sự thế hệ không sử dụng phổ tần
mới.
ba.
1.1.1 Cấu trúc, các thành phần chức năng hệ thống thông tin di động tổ ong
GSM/ GPRS
Mạng di động GSM
GSM là mạng thông tin di động số đầu tiên được xây dựng trên phương pháp đa
truy nhập TDMA. Một hệ thống GSM được tổ chức thành ba phần tử chính: MS, hệ
thống con trạm gốc (BSS: base station subsystem) và hệ thống con chuyển mạch (SS:
switching subsystem ) như trên Error! Reference source not found.3.
• Trạm di động (MS):
MS chứa đầu cuối di động với SIM card. SIM là một thiết bị an ninh chứa tất
cả các thông tin cần thiết và các giải thuật để nhận thực thuê bao cho mạng. Để
nhận thực thuê bao cho mạng, SIM chứa một máy vi tính gồm CPU và ba kiểu nhớ.
ROM được lập trình chứa hệ điều hành, chương trình cho ứng dụng GSM và các
13
VẬN HÀNH KHAI THÁC VÀ ỨNG CỨU THÔNG TIN
giải thuật an ninh A3 và A8. RAM được sử dụng để thực hiện các giải thuật và nhớ
đệm cho truyền dẫn số liệu. Các số liệu nhậy cảm như Ki (khóa bí mật), IMSI
(international mobile station identity: số nhận dạng thuê bao di động), các số để
quay, các bản tin ngắn, thông tin về mạng và về thuê bao như TMSI (temporary
mobile station identity: số nhận dạng thuê bao tạm thời), LAI (location area
identity: nhận dạng vùng định vị) được lưu trong bộ nhớ ROM xóa được bằng điện
(EEPROM).
Hình 1. 2 Kiến trúc mạng GSM.
• Hệ thống con trạm gốc (BSS):
BSS bao gồm một số trạm thu phát gốc (BTS: base transceiver station: trạm thu
phát gốc) và một bộ điều khiển trạm gốc (BSC: base station controller). BTS điều
khiển lưu lượng vô tuyến giữa MS và chính nó thông qua giao diện vô tuyến Um.
• Hệ thống con chuyển mạch (SS):
MSC thực hiện tất cả các ứng dụng cần thiết để định tuyến cuộc gọi đến hoặc từ
các người sử dụng và các mạng điện thoại khác nhau như: ISDN, PSTN. HLR (home
location register: bộ ghi định vị thường trú) mang tất cả các thông tin về thuê bao trong
vùng của GMSC (gateway MSC: MSC cổng) tương ứng. VLR (visitor location
register: bộ ghi định vị tạm trú) chứa các chi tiết tạm thời về MS làm khách tại MSC
hiện thời. Nó cũng chứa TMSI. Trung tâm nhận thực (AuC: authentication center)
được đặt tại HLR và là một trong những nơi phát đi các thông số an ninh quan trọng
nhất vì nó đảm bảo tất cả các thông số cần thiết cho nhận thực và mật mã hóa giữa MS
và BTS. TMSI cho phép từ chối một kẻ xấu tìm cách lấy trộm thông tin về các tài
nguyên được người sử dụng sử dụng và không cho kẻ xấu theo dõi vị trí người sử dụng.
Mục đích của EIR (equipment identity register: bộ ghi nhận dạng thiết bị) là để ghi lại
nhận dạng số máy của thiết bị di động để chống mất cắp máy. Nói một cách khác EIR
chứa các số seri máy của tất cả các máy di động và đánh dấu số máy bị mất hoặc bị ăn
14
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
cắp mà hệ thống sẽ không cho phép. Các người sử dụng sẽ được nhận dạng là đen
(không hợp lệ) trắng (hợp lệ) hay xám (bị nghi ngờ).
Mạng di động GPRS
GPRS sử dụng lại mạng truy nhập vô tuyến của GSM để truyền số liệu gói bằng
cách ghép nhiều khe thời gian vào một kênh truyền. Kiến trúc của GPRS được cho trên
Hình 1. 34
Hình 1. 3 Kiến trúc GPRS.
MS gồm thiết bị đầu cuối (TE:Terminal Equipment) (máy tính PC cầm tay chẳng
hạn) và đầu cuối di động (MT). MS có thể hoạt động trong ba chế độ phụ thuộc vào
khả năng của mạng và máy di động.
• Chế độ A, có thể xử lý đồng thời cả khai thác chuyển mạch kênh lẫn chuyển
mạch gói
• Chế độ B, cho phép MS hoặc ở chế độ PS hoặc ở chế độ CS nhưng không đồng
thời ở cả hai chế độ. Khi MS phát các gói, nếu kết nối CS được yêu cầu thì
truyền dẫn PS tự động được đặt vào chế độ treo
• Chế độ C, cho phép MS thực hiện mỗi lần một dịch vụ. Nếu MS chỉ hỗ trợ lưu
lượng PS (GPRS) thì nó hoạt động ở chế độ C.
Trong BSS, BTS xử lý cả lưu lượng CS và PS. Nó chuyển số liệu PS đến SGSN và
CS đến MSC. Ngoài các tính năng GSM, HLR cũng được sử dụng để xác định xem
thuê bao GPRS có địa chỉ IP tĩnh hay động và điểm truy nhập nào sử dụng để nối đến
mạng ngoài. Đối với GPRS, các thông tin về thuê bao được trao đổi giữa HLR với
SGSN.
SGSN xử lý lưu lượng các gói IP đến và từ MS đã đăng nhập vào vùng phục vụ
của nó và nó cũng đảm bảo định tuyến gói nhận được và gửi đi từ nó.
15
VẬN HÀNH KHAI THÁC VÀ ỨNG CỨU THÔNG TIN
GGSN đảm bảo kết nối với các mạng chuyển mạch gói bên ngoài như Internet hay
các mạng riêng khác. Nút kết nối với mạng đường trục GPRS dựa trên IP. Nó cũng
chuyển đi tất cả các gói IP và được sử dụng trong quá trình nhận thực và trong các thủ
tục mật mã hóa..
AuC hoạt động giống như mạng GSM. Cụ thể là nó chứa thông tin để nhận dạng
các người được phép sử dung mạng GPRS và vì thế ngăn chặn việc sự sử dụng trái
phép mạng.
Các dịch vụ cơ bản của mạng 2G và 2,5G
Phân loại thuê bao - Các sản phẩm chính :
9 Thuê bao trả sau (Postpaid):
MobiGold
9 Thuê bao trả trước (Prepaid):
MobiCard; MobiQ; Mobi 365; Q Student; Q Teen.
9 Dịch vụ thoại - Kết nối nhanh thời gian thực(realtime – online)
9 Dịch vụ nhắn tin ngắn Short Messages (SMS) : Lưu lại và chuyển đi - không
cần thời gian thực : Tmax = Ti
9 Dịch vụ truyền dữ liệu – Dạng gói (packet) : Email; FTP; Web; Wap; Fax;
MMS; Voice mail; Voice Messages; Voice chat
1.1.2 Cấu trúc, các thành phần chức năng hệ thống 3G
Cấu trúc hệ thống 3G sử dụng WCDMA của Mobifone khi triển khai từ GSM Æ
GPRS/EDGE Æ WCDMA pha đầu sẽ theo chuẩn 3GPP Release 4 như Hình 1. 45.
Hình 1. 4 Sơ đồ kết nối mạng lõi Mobifone khi triển khai 3G
16
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Trong kiến trúc mạng 3G này, các phần tử mạng được phân thành 3 thành
phần: thiết bị người dùng (UE), mạng vô tuyến UMTS (UTRAN) và mạng lõi (CN).
Trong đó, UE và UTRAN đều bao gồm các giao thức hoàn toàn mới, việc thiết kế
chúng dựa trên nhu cầu của công nghệ vô tuyến WCDMA mới. Còn mạng lõi thì
ngược lại, có các thành phần được kế thừa từ mạng lõi GSM, GPRS/EDGE trước đó.
• Thiết bị người sử dụng (UE):
Thiết bị UE được dùng để giao tiếp với người sử dụng và giao diện vô tuyến. Nó
gồm hai thành phần:
o Thiết bị di động (ME) là đầu cuối vô tuyến sử dụng để giao tiếp vô tuyến
qua giao diện Uu.
o Modul nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) là một thẻ thông minh đảm
nhận việc xác nhận thuê bao, thực hiện thuật toán nhận thực, và lưu giữ
khoá mã mật, khoá nhận thực và một số các thông tin về thuê bao cần
thiết tại đầu cuối.
Các giao diện kết nối trong UE và giữa UE với UTRAN bao gồm:
o Giao diện Cu: Đây là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao
diện này tuân theo tiêu chuẩn cho các thẻ thông minh.
o Giao diện Uu: Đây là giao diện vô tuyến WCDMA. Uu là giao diện nhờ
đó UE truy cập được với phần cố định của hệ thống, và đây có thể là
phần giao diện mở quan trọng nhất trong UMTS.
• Mạng truy nhập vô tuyến (UTRAN)
Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN thiết lập tất cả các chức năng liên quan đến vô
tuyến. Nó đứng ở vị trí tương tự như hệ thống BSS ở GSM. Nó gồm 2 thành phần:
o Nút B: chuyển đổi dữ liệu truyền giữa giao diện Iub và Uu. Nó cũng
tham gia vào quản lý tài nguyên vô tuyến.
o Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC): sở hữu và điều khiển nguồn tài
nguyên vô tuyến trong vùng của nó, bao gồm các Nút B kết nối với nó.
RNC là điểm truy cập dịch vụ cho tất cả các dịch vụ mà UTRAN cung
cấp cho mạng lõi.
Các giao diện kết nối mạng UTRAN bao gồm:
o Giao diện Iur: Giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao mềm giữa các RNC
từ các nhà sản xuất khác nhau, và vì thế bổ sung cho giao diện mở Iu.
o Giao diện Iub: Giao diện Iub kết nối một Nút B và một RNC. Đây là
giao diện mở hoàn thiện giữa bộ điều khiển và trạm gốc đã được chuẩn
hoá. Giống như các giao diện mở khác, Iub thúc đẩy hơn nữa tính cạnh
tranh giữa các nhà sản xuất trong lĩnh vực này.
17
VẬN HÀNH KHAI THÁC VÀ ỨNG CỨU THÔNG TIN
o Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lõi. Giao diện Iu
gồm: Iu-CS và Iu-PS tương ứng với các giao diện tương thích trong
GSM là giao diện A (đối với chuyển mạch kênh) và Gb (đối với chuyển
mạch gói). Giao diện Iu đem lại cho các bộ điều khiển UMTS khả năng
xây dựng được UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.
o Giao diện Iu-BC: Giao diện này kết nối RNC với miền quảng bá của
mạng lõi là trung tâm quảng bá cell (Cell Broadcast Center). Giao diện
Iu-BC được dùng để phát thông tin quảng bá tới người dùng di động
trong cell cần quảng bá.
• Mạng lõi (Core Network):
Mạng lõi thực hiện chức năng chuyển mạch và định tuyến cuộc gọi, điều khiển các
phiên truyền và kết nối dữ liệu đến các mạng ngoài.
Các thành phần của mạng lõi gồm nhiều các thành phần kế thừa từ mạng lõi GSM
và GPRS/EDGE bao gồm: MSC/VLR, G-MSC, SGSN, GGSN, HLR/EIR/AuC.
1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DI ĐỘNG VMS
1.2.1 Cấu trúc tổng quan của mạng thông tin di động VMS
Hình 1. 5 Cấu trúc mạng thông tin di động của VMS
Qui mô mạng lưới của Công ty VMS Mobifone :
18
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
o Phủ sóng 64/64 Tỉnh, Tp và đã triển khai phu sóng (lắp trạm phát sóng) đến
cấp Huyện/Xã.
o MSC/STP: 64
o BSC: 225, RNC: 33
o BTS: 13.700, node B: 4.900
o CÁC HỆ THỐNG DỊCH VỤ: IN, GPRS, WAP, MMS, SMS, PRBT, MCA,
BGM, Voice SMS…
1.2.2 Cấu trúc mạng do các Trung tâm Thông tin di động khu vực quản lý:
Cấu trúc mạng 2G:
Hình 1. 6 Cấu trúc mạng thông tin di động 2G của VMS
Hình 1.6 trên mô tả cấu trúc kết nối dành cho thiết bị Alcatel. Mạng 2G của riêng các
Trung tâm VMS KV cũng có cấu trúc tương tự. Tuy nhiên, hãng thiết bị và số lượng
thiết bị tại các phân hệ mạng có thể khác nhau.
Cấu trúc mạng 3G:
19
VẬN HÀNH KHAI
KH THÁC VÀ
À ỨNG CỨU THÔNG
T
TIN
Hình 1.
1 7 Cấu trú
úc mạng thôông tin di độ
ộng 3G củaa VMS
b 2G/3G củủa Trung tââm VMS KV
V 1:
Số lượnng và chủngg loại thiết bị
STT
Loại thiết bị
b
Hããng sản xuấất
Số lượng
1
2
3
4
5
MSC
BSC
RNC
BTS
Node B
HW
W; Ericssonn
HW
W/Alu
HW
W
HW
W/Alu
HW
W
5
44
8
27000
11000
b 2G/3G củủa Trung tââm VMS KV
V 2:
Số lượnng và chủngg loại thiết bị
STT
Loại thiết bị
b
Hããng sản xuấất
Số lượng
1
2
3
4
5
MSC
BSC
RNC
BTS
Node B
HW
W;Ericssonn
Ericsson
Ericsson
Ericsson
Ericsson
16
32
6
15000
13000
200
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Số lượng và chủng loại thiết bị 2G/3G của Trung tâm VMS KV 3:
STT
Loại thiết bị
Hãng sản xuất
Số lượng
1
2
3
4
5
MSC
BSC
RNC
BTS
Node B
HW;Ericsson
Eric; HW, Alcatel
NokiaSimmen
Eric; HW, Alcatel
NokiaSimmen
7
42
6
2800
800
Số lượng và chủng loại thiết bị 2G/3G của Trung tâm VMS KV 4:
STT
Loại thiết bị
Hãng sản xuất
Số lượng
1
2
3
4
5
MSC
BSC
RNC
BTS
Node B
HW
Ericsson; HW
NokiaSimmen
HW;Ericsson
NokiaSimmen
6
34
6
2900
940
Số lượng và chủng loại thiết bị 2G/3G của Trung tâm VMS KV 5:
STT
Loại thiết bị
Hãng sản xuất
Số lượng
1
2
3
4
5
MSC
BSC
RNC
BTS
Node B
HW
Alcatel
HW
Alcatel; HW
HW
2
32
3
1755
718
Số lượng và chủng loại thiết bị 2G/3G của Trung tâm VMS KV 6:
STT
Loại thiết bị
Hãng sản xuất
Số lượng
1
2
3
4
5
MSC
BSC
RNC
BTS
Node B
HW
Alcatel; Eric; HW
Ericsson
Ericsson; HW
Ericsson
0
49
4
2008
464
21
CHƯƠNG 2
CẤU TẠO VÀ NGYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
CỦA THIẾT BỊ BTS VÀ NODEB
Trạm BTS/Node B là một thiết bị quan trọng trong hệ thống vô tuyến di động
2G/3G. Chúng thực hiện chức năng cung cấp các kết nối vô tuyến để giao tiếp với
thiết bị người dùng, giúp người dùng truy nhập các dịch vụ mà hệ thống mạng
cung cấp. Chương này sẽ cung cấp thông tin về cấu tạo và nguyên lý hoạt động
các trạm BTS/NodeB của một số hãng cung cấp thiết bị viễn thông mà VMS sử
dụng trên mạng lưới.
Nội dung chương bao gồm:
Thiết bị BTS 2G
Thiết bị NodeB 3G
23
