Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 2 (phần 2) - Nguyễn Tâm Hiền

TẾ BÀO VÀ CỤM TẾ BÀO

Khoảng cách giữa 2 tế bào lân cận sử dụng
chung một nhóm tần số
Cụm tế bào
R

D

3N R

• M: tổng số kênh của
hệ thống (1 cluster)
• N: số tế bào của 1
cụm
• K: tổng số tế bào
của hệ thống
C: dung lượng kênh

M 
C  
K

 N 

F7
F6

F2
F3

F1
F1
F5

F4

F7
F6

F2
F3

F1
F5

F4


TẾ BÀO VÀ CỤM TẾ BÀO

Hệ số tái sử dụng đồng kênh Q

D
Q

R

3N

Q lớn → chất lượng tốt

Q nhỏ → dung lượng lớn


TẾ BÀO VÀ CỤM TẾ BÀO

• Ví dụ 1:
• Tính
khoảng
cách nhỏ nhất
giữa 2 cell sử
dụng cùng băng
tần biết cell có
bán kính 1 km
và tổng số cell
của 1 cluster là
N=3
• Vẽ cấu trúc cell

D  3NR  3*3R
 3R  3(km)
3  i 2  ij  j
 i  1


j  1

2


TẾ BÀO VÀ CỤM TẾ BÀO

• Tách tế bào
Cell lớn (mật độ thấp)

Cell nhỏ (mật độ cao)
Cell nhỏ hơn
(mật độ cao hơn)
Tùy thuộc vào lưu lượng, các cell nhỏ
hơn có thể được chia để sử dụng
nguồn tài nguyên cell hiệu quả


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Mobile Telecom
Switching Office
(MTSO)

Base Transceiver Station
(BTS)

Base Transceiver Station
BTS


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Dò tìm kênh điều khiển mạnh nhất


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Yêu cầu dịch vụ


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Phát thông điệp đến các trạm gốc


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Phản hồi

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Gán kênh dữ liệu


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Truyền dữ liệu (thông thoại)


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Truyền dữ liệu (thông thoại)


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

BTS

MTSO

Handoff


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

TB gọi

BTS

MTSO

BTS

Quét tìm kênh
Yêu cầu kết nối

Quét tìm kênh
Yêu cầu kết nối
Yêu cầu kết nối

Yêu cầu kết nối

Yêu cầu kết nối

Chỉnh kênh
Chuông chờ

TB bị gọi

Yêu cầu kết nối

Gán kênh
Chuông chờ

Dừng chuông chờ Dừng chuông chờ

Phản hồi

Phản hồi

Gán kênh

Chỉnh kênh

Đỗ chuông

Đỗ chuông

Phản hồi

Nhấc máy


BÀI TẬP VỀ NHÀ

Một hệ thống có 32 cell với bán kính cell là 1.6

km. Tổng số kênh cấp cho toàn hệ thống là 336
kênh, hệ số sử dụng là N=7. Tính diện tích vùng
phục vụ của hệ thống? Mỗi cell có bao nhiêu
kênh?


TỔNG ĐÀI GSM


TỔNG ĐÀI GSM
• Trạm di động Mobile Station (MS)
- Thiết bị di động mà người sử dụng nhìn thấy
- Giao diện với người sử dụng: micro, loa, màn hình
hiển thị, bàn phím)
- Giao diện với thiết bị khác: máy tính, máy fax,…
- Chức năng chính của MS:
- kết cuối trạm di động thực hiện chức năng về truyền dẫn, vô
tuyến
- bộ thích ứng đầu cuối thực hiện chức năng như 1 cửa nối
thông thiết bị đầu cuối với kết cuối di động. Máy di động gồm
SIM (Subscriber Identity Module) và ME(Mobile Equipment)
- Thiết bị đầu cuối thực hiện các chức năng không liên quan đến
mạng GSM


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ trạm gốc Base Station Subsystem
(BSS)
- BSS giao diện với MS bằng BTS
- BSS giao diện với phân hệ chuyển mạch thông qua

BSC
- BSS được nối với phân hệ vận hành và bảo dưỡng OSS
- BSS gồm BTS (Base Transceiver Station), BSC (Base
Station Controller), TRAU (Transcoding and Rate
Adapter Unit)


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ trạm gốc Base Station Subsystem
(BSS)
- BTS: gồm thiết bị thu phát tín hiệu sóng vô tuyến, an
ten, bộ phận mã hoá và giải mã giao tiếp với BSC
- TRAU: chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô tuyến
(16kb/s) thành các kênh thoại chuẩn 64 (kb/s), mã
hoá và giải mã tiếng, thích ứng tốc độ, là một bộ phận
của BTS, có thể đặt cách xa BTS, có thể đặt trong BSC
và MSC
- BSC: quản lý các giao diện vô tuyến thông qua các
lệnh điều khiển (ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và
chuyển giao), nối với BTS và MSC. Giao diện với MSC
là A, giao diện với BTS là A bis.


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ chuyển mạch Switching Subsystem
(SS)
- Gồm: MSC, HLR, VLR, AUC, EIR
- Chức năng: chuyển mạch, chứa cơ sở dữ liệu cần thiết
cho số liệu thuê bao và quả lý di động của thuê bao,
quản lý thông tin giữa những người sử dụng mạng

GSM với nhau và với mạng khác


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ chuyển mạch Switching Subsystem
(SS)
- MSC (Mobile Services Switching Center): là 1 tổng đài
lớn điều khiển và quản lý một số BSC
- MSC chuyển mạch, tạo kết nối và xử lý cuộc gọi của
thuê bao
- MSC giao tiếp với BSS và giao tiếp với mạng ngoài
qua cổng GMSC (Gateway MSC)
- MSC có chức năng chính:
-

Xử lý cuộc gọi
Điều khiển chuyển giao
Quản lý di động
Tương tác mạng


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ chuyển mạch Switching Subsystem
(SS)
- HLR (Home Location Register): bộ định vị thường trú:
là cơ sở dữ liệu lưu giữ thông tin về thuê bao, dịch vụ.
HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao
và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao
- HLR gồm: các số nhận dạng, các thông tin về thuê
bao, danh sách dịch vụ, số hiệu VLR đang phục vụ MS

TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ chuyển mạch Switching Subsystem
(SS)
- VLR (Visitor Location Register): là cơ sở dữ liệu về
thuê bao thứ 2 trong GSM
- VLR được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ
lưu giữ tạm thời số liệu hiện tại của các thuê bao
đang nằm trong vùng phục vụ của MSC gồm: vị trí
cell, số thuê bao đang kết nối, thời gian đàm thoại,
dịch vụ sử dụng. Dữ liệu của VLR dùng để tính cước
cuộc gọi
- Mỗi MSC có 1 VLR (thường VLR nằm trong MSC)


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ chuyển mạch Switching Subsystem
(SS)
- EIR (Equipment Identity Register): thanh ghi nhận
dạng thiết bị
- EIR kiểm tra tính hợp lệ của ME qua số liệu nhận
dạng di động quốc tế IMEI (International Mobile
Equipment Identity) và chứa số liệu về phần cứng
của thiết bị


TỔNG ĐÀI GSM
• Phân hệ chuyển mạch Switching Subsystem
(SS)

- AUC (Authentication Center): trung tâm nhận thực
- AUC giải mã thông tin thuê bao thông qua khoá bảo
mật của nhà sản xuất nhằm bảo mật thông tin thuê
bao và nhà cung cấp dịch vụ
- AUC kết nối với HLR, cung cấp cho HLR các tần số
nhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo
mật