LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG TRẢ TRƯỚC HƯỚNG GÓI CỦA VINAPHONE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA: ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: THÔNG TIN-VIỄN THÔNG

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ
THỐNG TRẢ TRƯỚC HƯỚNG GÓI
CỦA VINAPHONE

GVHD: TRẦN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: CHU CÔNG HẠNH
LỚP: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG K40
NIÊN KHOÁ:1999-2004

TP.HỒ CHÍ MINH THÁNG 5-2004


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU. ...............................................................................................................1
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CỦA VINAPHONE . ............... 2
1.1/ Mạng vinaphone với hệ thống GSM .................................................................3
1.2/ Giới thiệu mạng GPRS của Vinaphone. ............................................................ 5
CHƯƠNG 2:
HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ VÔ TUYẾN GÓI GPRS. ............................................... 8
2.1/ Tổng quan về hệ thống GPRS. ............................................................................9
2.1.1/ Cấu trúc hệ thống GPRS .............................................................................9
2.1.2/ Chức năng các phần tử trong mạng GPRS ................................................ 10

2.1.2.1/ Nút hỗ trợ dịch vu ïGPRS – SGSN .................................................. 10
2.1.2.2/ Nút cổng GPRS – GGSN (Gateway GPRS Support Node) ............ 11
2.1.2.3/ Thiết bị cung cấp dịch vụ bản tin ngắn SMS. ................................. 12
2.1.2.4/ Phần BSS ........................................................................................ 12
2.1.2.5/ Bộ đăng ký thường trú và Trung tâm nhận thực HLR/AUC .......... 13
2.1.2.6/ Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR ................................................ 13
2.1.2.7/ Trung tâm chuyển mạch di động/Bộ đăng ký tạm trú MSC/VLR .. 13
2.2/ Các giao thức báo hiệu và truyền dẫn trong GPRS ............................................ 14
2.2.1/ Giao diện Um và Giao diện Gb ................................................................ 14
2.2.2/ Các giao diện GC , Gd , Gf , GR.................................................................. 15
2.2.3/ Giao dieän Gs ............................................................................................. 16
2.2.4/ Giao dieän GP ............................................................................................. 16
2.2.5/ Giao diện Gi .................................................................................................
16
2.2.6/ Các giao thức trong GPRS ........................................................................ 16
2.2.6.1/ SNDCP(giao thức phân hệ hội tụ mạng) ......................................... 16
2.2.6.2/ GMM / SM(giao thức quản lý di động và quản lý phiên) ................ 22
2.2.6.3/ Giao thức LLC (Logical Link Control Protocol): ............................. 26
2.2.6.4/ Giao thức BSSGP: ............................................................................ 30
2.2.6.5/ Lớp RLC/ MAC :.............................................................................. 32
2.3/ các kênh vật lý, kênh logic: .............................................................................. 36


2.3.1/ Các kênh vật lý: .......................................................................................36
2.3.2/ Các kênh logic trong hệ thống GPRS ....................................................... 36
2.4/ các thủ tục trong gprs. ........................................................................................ 38
2.4.1/ Các thủ tục quản trị di động GMM: ........................................................ 38
2.4.1.1/ Thủ tục truy nhập mạng (GPRS attach procedure) ...................... 38
2.4.1.2/ Thủ tục rời mạng: .......................................................................... 42
2.4.1.3/ Cập nhật vùng định tuyến : ........................................................... 44

2.4.2/ Các thủ tục quản trị phiên:...................................................................... 47
2.4.2.1/ Thủ tục khởi tạo PDP context ( PDP context Activation ): .......... 47
2.4.2.2/ Thủ tục thay đổi PDP context ....................................................... 49
2.4.2.3/ Thủ tục hủy bỏ PDP context : ....................................................... 50
2.5/ SMS qua mạng GPRS....................................................................................... 52
CHƯƠNG 3:
HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ VÔ TUYẾN GÓI THÔNG MINH GPRS/IN. ............. 55
3.1/ Khái niệm mạng thông minh(IN). .................................................................... 56
3.1.1/ Khái niệm mạng thông minh. ............................................................... 56
3.1.2/ Mô hình mạng thông minh. ................................................................... 56
3.1.2.1/ Mặt phẳng dịch vu ï(Service Plane). .............................................. 57
3.1.2.2/ Mặt phẳng chức năng tổng thể (GFP: Global Function Plane) ...... 58
3.1.2.3. Mặt phẳng chức năng phân phối (DFP:Distributed Functional
Plane) ............................................................................................ 58
3.1.2.4/ Mặt phẳng vật lý ( Physical Plane ). .............................................. 59
3.1.3/ Mô hình OSI cho mạng thông minh. ..................................................... 60
3.1.3.1/ Phần truyền bản tin (MTP) ............................................................ 61
3.1.3.2/ Phần điều khiển kết nối báo hiệu (SCCP) ..................................... 62
3.1.3.3/ Phần ứng dụng các khả năng giao dịch (TCAP) ............................ 63
3.1.4/ INAP/ CAP (Intelligent Network Aplication Part / CAMEL Aplication
Part): ...................................................................................................... 65
3.2/ Toång quan mạng GPRS_IN: ............................................................................. 65
3.2.1/ Tổng quan ............................................................................................. 65
3.2.2/ Kiến trúc mạng GPRS thông minh. ....................................................... 66
3.2.3/ Chức năng các thành phần mạng. .......................................................... 67
3.2.4/ Các giao diện và giao thức. ................................................................... 68


3.2.4.1/ Các giao diện .............................................................................68
3.2.4.2/ Các giao thức ............................................................................. 69

3.3/ Chuaån CAMEL:................................................................................................ 70
3.3.1/ CAMEL phase 1. .................................................................................. 70
3.3.2/ CAMEL phase 2. ................................................................................. 71
3.3.3/ CAMEL phase 3.................................................................................. 72
CHƯƠNG 4:
HỆ THỐNG TRẢ TRƯỚC HƯỚNG GÓI PPS_PO DỰA TRÊN IN CHO GPRS .. 73
4.1/ Hệ thống PPS - PO ( Packet_ Orienteds) cho mạng GPRS: .............................. 74
4.1.1/ Mô hình hệ thống PPS- PO. ..................................................................... 74
4.1.2/ Chức năng các thành phần. ...................................................................... 75
4.1.2.1/ Điểm dữ liệu dịch vụ ( gprsSDP): ................................................. 75
4.1.2.2/ Điểm điều khiển dịch vụ SCP (Service Control Point): ............... 76
4.1.2.3/ Điểm chuyển mạch dịch vụ SSP (Service Switching Point): ........ 76
4.1.2.4/ Bộ ghi định vị thường trú HLR (Home Location Register): ......... 76
4.1.2.5/ Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS SGSN:................................................... 76
4.2/ Các đặc tính cơ bản của hệ thống PPS_PO: ...................................................... 77
4.2.1/ Một số khái niệm: ................................................................................... 77
4.2.1.1/ Các trạng thái của tài khoản (Account): ....................................... 77
4.2.1.2/ Chu kỳ giám sát (Supervision Period): ......................................... 79
4.2.1.3/ Chu kỳ phí dịch vụ (Service Fee Period):..................................... 79
4.2.1.4/ Cài đặt tài khoản: .......................................................................... 79
4.2.1.5/ Cho phép tài khoản hoạt động: ..................................................... 79
4.2.1.6/ Nạp lại tài khoản:.......................................................................... 80
4.2.2/ các đặc tính của PPS_PO: ....................................................................... 80
4.2.2.2/ Hỗ trợ chuyển giao Intra-SGSN, Inter- SGSN và hỗ trợ Roaming.80
4.2.2.1/ Tính cước theo dung lượng dữ liệu truyền ................................. 80
4.2.2.2/ Hỗ trợ chuyển giao Intra-SGSN, Inter- SGSN và Roaming: ....... 80
4.2.2.3/ Tính cước dịch vụ bản tin ngắn SMS ( SMS IN Trigger Charging) qua
GPRS: ............................................................................................ 81
4.2.2.4/ Quá trình xử lyù CDR: ..................................................................... 81

4.2.2.5/ Lấy Bảng quyết toán tài khoản dựa vào USSD (theo yêu cầu): ....81
4.2.2.6/ Lấy Bảng quyết toán tài khoản dựa vào USSD (lúc kết thúc cuộc
gọi): ................................................................................................ 81
4.2.2.7/ Khuyến mãi: .................................................................................. 82
4.2.3/ Tính cước trong hệ thống PPS_PO: .......................................................... 82
4.2.3.1/ Cước trong hệ thống PPS_PO: ...................................................... 82
3.2.3.2/ Giá trị tài khoản của thuê bao GPRS trả trước: ............................ 83
4.2.3.3/ Nguyên lý khấu trừ tài khoản cho thuê bao GPRS trả trước: ....... 84
4.3/ Chức năng tương tác giữa IN và GPRS. ........................................................... 84
4.3.1/ Mở rộng SGSN ....................................................................................... 84
4.3.2/ Chức năng GMM của CAMEL phase 3. ................................................. 86
4.3.3/ Chức năng SM của CAMEL phase 3....................................................... 87
4.3.4/ Chức năng SMS của CAMEL phase 3. ................................................... 87
4.3.5/ Cấu trúc PDP context và GPRS_CSI....................................................... 87
4.3.5.1/ PDP context : ................................................................................ 87
4.3.5.2/ GPRS CSI (CAMEL Service Information): .................................. 88
4.4/ Các cuộc gọi số liệu với PPS_PO: .................................................................... 88
4.4.1/ Cuộc gọi số liệu khởi tạo từ MS: ............................................................ 89
4.4.2/ Cuộc gọi số liệu khởi tạo từ phía mạng: ................................................. 90
4.4.3/ Cuộc gọi có cập nhật định tuyến (RA) trong cùng một SGSN (IntraSGSN Routing Area Update): ................................................................ 92
4.4.4/ Cuộc gọi có cập nhật định tuyến (RA) thuộc các SGSN khác nhau
(Inter-SGSN Routing Area Update) ....................................................... 93
4.4.5/ Cuộc gọi Roaming: ................................................................................. 94
4.4.6/ Quá trình gửi tin nhắn ( SMS MO) qua GPRS:....................................... 96
4.4.7/ Quá trình nhận tin nhắn ( SMS MT) qua GPRS ..................................... 97
4.4.8/ Hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch kênh: ......................................................... 98
4.5/ Hệ thống trả trước tại Vinaphone ................................................................... 99

CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT. ....................................................................................... 102
5.1/ Tổng quát. ...................................................................................................... 102
5.2/ Áp lực triển khai mạng thông minh IN/GPRS. .............................................. 102
5.3/ Định hướng 3G của VinaPhone. ..................................................................... 103
5.3.1/ Xu hướng chung. .................................................................................. 103
5.3.2/ Mô hình hệ thống di động thế hệ 3 W_CDMA trên cơ sở mạng GSM 106
TỪ VIẾT TẮT ........................................................................................................... 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ........................................................................................ 113


ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, mạng viễn thông nói chung và mạng thông tin di động nói riêng ngày
càng trở nên quan trọng trong đời sống xã hội. Nó không chỉ đáp ứng các nhu cầu
đàm thoại như trước kia mà nó còn phục vụ nhiều nhu cầu thông tin khác nữa của
con người như phát thanh truyền hình, in ấn báo chí và đặc biệt là một phương tiện
để đưa Internet tới mọi nhà. Có thể nói hầu như tất cả các ngành kinh doanh trong
xã hội, từ những đại lý bán hàng qua điện thoại đến những nghành kinh doanh lớn
như ngân hàng, các công ty bảo hiểm … đều phải sử dụng các dịch vụ viễn thông.
Mạng thông tin di động Việt Nam trong những năm qua đã có những bước phát
triển đáng kể. Cùng với việc phát triển nhanh chóng về số lượng và chất lượng thì
doanh thu của thông tin di động cũng tăng lên rất nhiều. Tuy nhiên cho đến thời
điểm hiện nay thì doanh thu của mạng chủ yếu là nhờ vào dịch vụ thoại, cò n các
dịch vụ phi thoại thì rất ít. Trong khi đó, nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng,
đòi hỏi các nhà khai thác mạng phải không ngừng cải tiến, nâng cấp để phục vụ
nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng.
Việc triển khai GPRS và nâng cấp lên 3G là xu hướng tất yếu của các mạng

viễn thông trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Tổng quát có hai con đường từ 2G
lên 3G, đó là:
- Từ 2G tiến thẳng lên 3G (W_CDMA) .
- Từ 2G qua bước trung gian 2,5G (GPRS-EDGE) rồi sau đó mới lên
3G.
Hiện tại, VinaPhone lựa chọn giải pháp thứ hai để tận dụng các tài nguyên sẵn
có của mạng, đồng thời đáp ứng các nhu cầu hiện tại của khách hàng. Đồng thời
chọn GPRS làm bước đệm trung gian để tiến lên 3G.
Giới hạn trong nội dung đề tài này, em xin trình bày các vấn đề cơ bản về mạng
GPRS và kết hợp mạng thông minh (IN) trong việc xây dựng hệ thống dịch vụ trả
tiền trước (Prepaid) cho hệ thống truy cập vô tuyến gói GPRS tại Vinaphone. Vì
thời gian và trình độ còn hạn chế nên chắc chắn trong đề tài này vẫn còn nhiều
thiếu sót, em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô cùng bạn bè
để em có thể hoàn thiện hơn nữa đề tài này.

SVTH :CHU CÔNG HAÏNH

1


ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
CỦA VINAPHONE.

Chương này trình bày về các nội dung sau:

 Giới thiệu tổng quát về mạng TTDĐ GSM của Vinaphone.
 Giới thiệu mô hình mạng VinaPhone khi triển khai GPRS.

SVTH :CHU CÔNG HẠNH

2


ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

1.1/ MẠNG VINAPHONE VỚI HỆ THỐNG GSM:
Mạng Vinaphone được chính thức đưa vào hoạt động tháng 6 năm 1996 . Mạng
Vianphone ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu thông tin liên lạc ngày càng phát triển
của người dân , đặc biệt tại các đô thị lớn tại Việt Nam . Mạng Vinaphone ban đầu
phát triển sử dụng cộng nghệ mạng thông tin di động toàn cầu GSM với tần số
900Mhz. Sau gần 10 năm hoạt động, công ty GPC không ngừng nâng cấp và phát
triển mạng cũng như chất lượng các dịch vụ để phục khách hàng ngày càng tốt hơn.
Điển hình là quá trình xây dựng hệ thống trả trước Prepaid, và hiện nay là quá trình
triển khai dịch vụ vô tuyến số liệu gói GPRS. Mô hình mạng GSM của VinaPhone
xét một cách tổng quát như sau:

Hình 1.1 : Cấu hình tổng quát mạng GSM VinaPhone.
Mạng VinaPhone được điều hành bởi trung tâm OMC (OMC : Trung tâm vận
hành và bảo dưỡng). OMC được đặt tại Hà Nội điều hành thông tin cho mạng
VinaPhone cả 3 miền Bắc, Trung, Nam. OMC chia làm 2 trung tâm là OMC-S và
OMC-R. OMC-S là trung tâm thực hiện các chức năng khai thác và bảo dưỡng cho
SVTH :CHU CÔNG HẠNH

3


ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

SSS (phân hệ chuyển mạch) thông qua các giao tiếp X.25 và TCP/IP, OMC-R là
trung tâm thực hiện các chức năng khai thác và bảo dưỡng cho phần vô tuyến
(BSS). Hiện nay VinaPhone đã xây dựng mạng chuyển mạch gói cục bộ phục vụ
cho việc vận hành bảo dưỡng, cũng như quản lý cước. Ở mạng VinaPhone, trung
tâm quản lý cước ABC, hệ thống SMS (bản tin ngắn), hệ thống WAP (truy cập
Internet của VDC qua máy di động) đều đặt tại Hà Nội và phục vụ chung cho thuê
bao cả 3 miền.
Mạng VinaPhone miền Bắc gồm 3 tổng đài MSC: MSC1A, MSC1B và MSC4.
Cả 3 MSC nối về trung tâm vận hành và bảo dưỡng OMC-S, trung tâm dịch vụ
khách hàng 151 (ADC) và trung tâm nhắn tin 141 Hà Nội. Các MSC này nối với
nhau thông qua các luồng E1 trực tiếp hoặc qua truyền dẫn. Các MSC này nối với
hệ thống trả trước PPS-HN. Hệ thống trả trước phục vụ cho khách hàng sử dụng các
dịch vụ trả trước như VinaCard, VinaDaily… Tại Hà Nội chỉ có một HLR1 lưu trữ
dữ liệu cho các thuê bao miền Bắc và miền Trung.
Mạng VinaPhone miền Nam gồm 3 tổng đài MSC : MSC5 (của Ericsson),
MSC2B (của Siemens), MSC2A (của Siemens). Các MSC này nối với nhau thông
qua các luồng E1 trực tiếp hoặc qua truyền dẫn TN-4XE hoặc TN-16XE. Các MSC
này nối với hệ thống trả trước PPS-HCM.
Mạng VinaPhone miền trung gồm 1 tổng đài MSC3 đặt tại Đà Nẵng và hiện vẫn
chưa có HLR riêng mà phải truy cập HLR1 tạ i Hà Nội. Ở Đà Nẵng cũng có hệ
thống PPS-ĐN.
Trong cấu hình mạng VinaPhone Việt Nam, các MSC khu vực I cũng được nối
với MSC khu vực II (TP.HCM) và III (ĐN) phục vụ cho toàn bộ thuê bao của

VinaPhone tại Việt Nam. Để phục vụ cho các thuê bao của mình khi liên lạc với
thuê bao cố định ở các tỉnh và quốc tế, các MSC được nối tới VTN, VTI theo từng
khu vực. Đặc biệt, trong cấu hình mạng VinaPhone Việt Nam không có thanh ghi
nhận thực EIR, vì thế một số máy di động đem từ nước ngoài về mua SIM card tại
Việt Nam vẫn sử dụng được.
Mạng GSM của VinaPhone hiện nay được phủ sóng trên cả nước và phục một
lượng khách hàng lớn nhất nước. Có thể nói đây là mạng thông tin di động lớn nhất
của Việt Nam. Tuy nhiên, trước tốc độ phát triển vũ bão của công nghệ thông tin
và viễn thông trong nước cũng như trên thế giới, đặc biệt là nhu cầu ngày càng tăng
của người dân, bên cạnh đó là yếu tố cạnh tranh, đòi hỏi GPC phải sớm triển khai
công nghệ GPRS, nền tảng để tiến lên 3G. Đây có thể coi là một bước tiến dài của
công ty nhằm nâng cao chất lượng, đáp ứng nhu cầu của khách hàng về việc truy

SVTH :CHU CÔNG HẠNH

4


ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

cập Internet, truyền data qua mạng di động. Đồng thời góp phần thúc đẩy mạng
viễn thông Việt Nam ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn.

1.2/ GIỚI THIỆU MẠNG GPRS CỦA VINAPHONE.
GPRS (Genaral Packet Radio Service) là công nghệ chuyển mạch vô tuyến gói,
GPRS đang có ảnh hưởng rất lớn đến bức tranh thông tin di động toàn cầu. Tại Tây
Âu, 55 trong số 65 nhà khai thác GSM đã triển khai dịch vụ GPRS và trên thế giới
có khoảng 134 nhà khai thác ở 40 nước đang hoặc sắp triển khai các dịch vụ GPRS.

Yếu tố then chốt dẫn tới thành công của GPRS nằm ở các ứng dụng và dịch vụ
mà các nhà khai thác sẽ cung cấp cho thuê bao của họ. Trong tương lai, đầu cuối sử
dụng Java sẽ ngày càng nhiều hơn. Với GPRS, việc tải Java sẽ đơn giản và nhanh
hơn nhiều đồng thời phương tiện này sẽ tạo khả năng truy cập trò chơi, một lónh
vực hứa hẹn tạo ra nguồn lợi nhuận chủ yếu trong thị trường ứng dụng 2,5G. Java
cũng giúp cho người sử dụng tải về các chương trình bảo vệ màn hình phức tạp hơn
hẳn những hình ảnh đơn giản hiện đang sử dụng. Nhiều máy điện thoại di động
được sản xuất sắp tới sẽ có màn hình màu và được tăng cường khả năng hỗ trợ bảo
vệ màn hình và trò chơi không dây.
Sự bùng nổ của việc nhắn tin SMS đã chỉ ra một cách rõ ràng rằng đây là một thị
trường phát triển rất nhanh và mạnh. MMS (dịch vụ nhắn tin đa phương tiện) sẽ
được đưa ra là sự tiếp nối logic của SMS và tin rằng sẽ thành công. Với MMS,
người sử dụng không những chỉ có thể gửi tin nhắn mà còn có thể kết hợp văn bản,
hình ảnh và âm thanh để tăng hiệu quả sử dụng lên nhiều lần. Điều này sẽ kích
thích người tiêu dùng và do đó tăng doanh thu cho nhà khai thác.
Việc triển khai công nghệ GPRS là một cột mốc khá quan trọng của công ty GPC
cũng như của mạng viễn thông Việt Nam. Đây là bước đầu tiên và có ý nghóa nhất
trong việc hướng tới 3G để trên cơ sở đó dẫn tới mạng IP hoàn toàn. Hiện nay thiết
bị GPRS đã được các hãng cung cấp thiết bị lớn như Ericsson, Mototola, Siemens,
Alcatel … đưa ra dưới dạng thương phẩm. Các sản phẩm thiết bị này cho phép các
nhà khai thác có được khả năng cung cấp dịch vụ truyền số liệu trên nền mạng
GSM của mình.
Mạng VinaPhone hiện đang sử dụng các thiết bị của các hãng lớùn như Mototola,
Siemens. Vì vậy, các thiết bị khi triể n khai mạng GPRS cũng dựa trên giải pháp
của Mototola và Siemens.

SVTH :CHU CÔNG HẠNH

5

ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

Bên cạnh đó, do yêu cầu thực tế và yếu tố cạnh tranh, khi triển khai GPRS,
VinaPhone cũng sẽ kết hợp với mạng IN/ CAMEL để triển khai hệ thống trả trước
Prepaid cho dịch vụ truyền số liệu qua GPRS.
Một cách tổng quát, mạng VinaPhone được thể hiện một cách tổng quát như sau:

BT
S

BT
S
B
S
C

MSC/
VLR

B
S
C

P
C
U

SGSN

SGS
N

TPHC
M

P
C
U

MSC
/
VLR

HL
R/A
C

HL
R/A
C

GGSN

IP BackBone

Interne
t

Hình 1.2: cấu hình tổng quát mạng GPRS của VinaPhone.
Mạng GPRS của Vinaphone hiện đang trong thời kì chạy thử nghiệm và cho
khách hàng sử dụng miễn phí trong thời gian này. Hiện tại, Vinaphone mới triển
khai một nút SGSN tại thành phố HCM để phục vụ cho thuê bao ở một số khu vực

SVTH :CHU CÔNG HẠNH

6


ĐỀ TÀI :”TRIỂN KHAI GPRS VÀ HỆ THỐNG PPS_PO CỦA VINAPHONE.”

GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG.

phía nam và một nút SGSN đặt tại Hà Nội phục vụ cho thuê bao ở HN. Cả hai nút
này đều đïc nối với nút hỗ trợ cổng GPRS GGSN để định tuyến trao đổi thông tin
ra mạng ngoài. Nút hỗ trợ cổng GGSN này được đặt tại Hà Nội, tất cả các data
truyền ra mạng ngoài hoặc từ ngoài vào mạng đều thông qua nút này. Hệ thống
OMS của hệ thống đặt tại Hà Nội, các thông tin điều hành và bảo dưỡng đều được
điều khiển từ đây.
Do đang trong giai đoạn thử nghiệm nên hệ thống mới chỉ triển khai ở TPHCM
và Hà Nội, và chỉ triển khai trên một số BSC trên hai địa bàn này. Tại TPHCM, có
tất cả 7 BSC được nâng cấp phần cứng và phần mềm PCU hỗ trợ GPRS. Bốn PCU
là PCU10, PCU19, PCU22, PCU23 được đặt tại 70B - Lý Thường Kiệt, bốn PCU
này được nâng cấp cho 4 BSC là BSC10, BSC19, BSC22, BSC23. các BSC này đều
thuộc MSC 2B. Ba PCU còn lại là PCU3, PCU4, PCU9 được nâng cấp cho BSC3,
BSC4, BSC9. cả ba BSC này đều thuộc MSC 2A, đặt tại 125-Hai Bà Trưng. Các
BSC/ PCU trên đều phục vụ cho di động khu vực Đông và Tây TP, riêng BSC/
PCU10 phục vụ cho khu vực Biên Hoà-tỉnh Đồng Nai. Tất cả các BTS thuộc các

BSC tên đều đïc nâng cấp phần mề m CCU (Carrier Control Unit) để hỗ trợ dịch
vụ GPRS.
Tại Hà Nội, ngoài nút hỗ trợ dịch vụ SGSN và nút hỗ trợ cổng GGSN, có tất cả 5
BSC được nâng cấp phần cứng PCU hỗ trợ GPRS, đó là các BSC/ PCU01, BSC/
PCU07, BSC/ PCU08, BSC/ PCU18 và BSC/ PCU28.
Mạng GPRS này kết hợp với mạng GSM hiện tại của VinaPhone để phục vụ các
thuê bao trong cả nước. Các HLR ở Hà Nội và TPHCM cũng được mở rộng và nâng
cấp software để hỗ trợ thuê bao GPRS. Đồng thời, công ty đang triển khai, xây
dựng hệ thống trả trước (Prepaid system) cho thuê bao GPRS. Hiện tại các hệ
thống trả trước của VinaPhone được xây dựng trên giải pháp của Erricsion theo
chuẩn CAMEL phase 2. Chuẩn này chỉ hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch kênh, tức là chỉ
hỗ trợ các dịch vụ thoại và SMS. hiện công ty đang xem xét nâng cấp lên CAMEL
phase 3 dựa trên nền tảng mạng IN có sẵn để hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói cho
các thuê bao GPRS.

SVTH :CHU CÔNG HAÏNH

7


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

Chương 2:

HỆ THỐNG
CÔNG NGHỆ VÔ TUYẾN GÓI GPRS.

Chương này trình bày về các nội dung sau:
 Cấu trúc tổng quát hệ thống công nghệ gói vô tuyến GPRS.
 Chức năng các nút mạng trong mạng GPRS.

 Các giao thức trong mặt phẳng truyền dẫn và báo hiệu của
mạng.
 Các thủ tục quản trị di động (GMM) và quản trị phiên (SM).
 Quá trình truyền dữ liệu trên mạng GPRS.
 SMS với GPRS.
 Các dịch vụ hỗ trợ trên mạng.

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

8


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

2.1/ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GPRS:
GPRS là dịch vụ truyền tải mới cho hệ thống GSM, nó cải thiện một cách hiệu
quả việc truy nhập vô tuyến tới các mạng truyền số liệu như : X.25, Internet ...
bằng cách áp dụng nguyên lý gói vô tuyến để truyền số liệu của người sử dụng một
cách hiệu quả giữa máy điện thoại di động tới các mạng truyền số liệu. Các gói tin
có thể truyền trực tiếp từ máy di động GPRS tới các mạng chuyển mạch số liệu.
Chuyển mạch kênh không thích hợp cho lưu lượng lớn, vì người sử dụng phải trả
tiền cho toàn bộ thời gian chiếm dụng kênh mặc dù có những thời điểm không có
gói tin nào được gửi đi. Trái lại, với công nghệ chuyển mạch gói GPRS, khách hàng
có thể sẽ chỉ phải trả tiền cho số các gói tin được chuyển đi, điều này thuận lợi cho
người sử dụng khi kết nối trực tuyến một thời gian dài với mạng.
GPRS là một hệ thống mới sử dụng chuyển mạch gói, được triển khai trên nền
của hệ thống GSM. GPRS có thể được xem là sự mở rộng của hệ thống thuộc thế
hệ thứ 2 GSM, có khả năng cung cấp các kết nối ảo, các dịch vụ số liệu lên đến
171,2 kbps cho mỗi user nhờ việc sử dụng các kó thuật như : dùng đồng thời nhiều
timeslot, sử dụng các kó thuật mã hoá kênh khác nhau (CS0, CS1, CS2, CS3) và sử

dụng công nghệ điều chế khác nhau. Người sử dụng GPRS được lợi từ việc thời
gian truy nhập ngắn hơn (dưới 1 giây), cũng như tốc độ truyền số liệu cao hơn,
trong khi ở hệ thống GSM việc kết nối thường mất vài giây và tốc độ truyền số liệu
bị hạn chế ở 9,6 kbps.
Công nghệ GPRS được Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu ETSI phát triển và
chuẩn hoá cho dữ liệu gói trong các hệ thống GSM. Tại Mỹ, GPRS cũng được Hiệp
hội công nghiệp viễn thông TIA chấp nhận như là tiêu chuẩn dữ liệu gói cho các hệ
thống TDMA/IS -136. Hiện nay GPRS đã được triển khai tại một số nước trên thế
giới.
2.1.1/ Cấu trúc hệ thống GPRS:
Hệ thống GPRS được xây dựng trên cơ sở cấu trúc mạng GSM hiện tại và có bổ
sung thêm một số phần tử mới hỗ trợ truyền dữ liệu dạng gói. Khi triển khai GPRS
trên mạng GSM hiện tại, bên cạnh các phần tử hiện có của mạng như: BSS,
MSC/VLR, HLR/AUC ... , các phần tử sau đây được bổ sung vào mạng:
-

Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS SGSN (Serving GPRS Support Node).

-

Nút hỗ trợ cổng GGSN ( Gateway GPRS Support Node).

-

++Khoái PCU (Packet Control Unit).

-

Khoái CCU (Channel Code Unit).

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

9


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

-

Trung tâm vận hành và bảo dưỡng GPRS OMC-G.

Bên cạnh đó, máy di động cũng cần phải có chức năng hỗ trợ GPRS.
Sơ đồ tổng quan của một mạng GPRS như sau:

Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống GPRS.
Hai nút SGSN và GGSN là hai nút mạng riêng, có thể được đặt độc lập hoặc đạêt
chung với nhau. SGSN có vai trò tương ứng như MSC trong chuyển mạch kênh
nhưng ở đây nó hỗ trợ dịch vụ gói. Còn GGSN đóng vai trò là nút cổng giao tiếp
với mạng số liệu bên ngoài. Khối PCU được đặ t tại BSC, bao gồm các phần cứng
và phần mềm. Khối CCU chỉ có phần mềm, được cài đặt tại BTS đê hỗ trợ cho việc
mã hoá kênh của BTS.
2.1.2/ Chức năng các phần tử trong mạng GPRS:
2.1.2.1/ Nút hỗ trợ dịch vu ïGPRS – SGSN:
Nút hỗ trợ GPRS phụ trách việc phân phát và định tuyến các gói số liệu giữa
máy cầm tay MS và các mạng truyền số liệu bên ngoài. SGSN không chỉ định
tuyến các gói số liệu giữa MS và GGSN mà còn đăng ký cho máy di động GPRS
mới xuất hiện trong vùng phục vụ của nó. Thuê bao GPRS được SGSN nào phục vụ
là tùy thuộc vào vị trí của nó. Lưu lượng được SGSN định tuyến đến BSC rồi thông
qua BTS để đưa đến MS.

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

10


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

SGSN có các chức năng chính sau :
 Quản trị di động : bao gồm quản lý việc nhập mạng, rời mạng của thuê
bao GPRS, quản lý vị trí của thuê bao trong vùng phục vụ, thực hiện
các chức năng bảo mật, an ninh cho mạng …
 Định tuyến và truyền tải các gói dữ liệu đi đến hay được xuất phát từ
vùng phục vụ của SGSN đó.
 Quản lý các trung kế logic bao gồm các kênh lưu lượng gói dữ liệu, lưu
lượng các bản tin ngắn (SMS).
 Thiết lập hay hủy bỏ các PDP phục vụ cho việc truyền các gói dữ liệu
PDU giữa thuê bao GPRS và GGSN thông qua 2 giao diện :Gn và Gb.
 Thực hiện kỹ thuật nén dữ liệu được truyền tải giữa SGSN và máy di
động nhằm nâng cao hiệu quả của các kết nối trong mạng.
 Cung cấp khả năng kết nối với các phần tử khác trong mạng như :
MSC/VLR, HLR, BSC ... .
 Thực hiện mật mã hóa và nhận thực GPRS-MS.
 Cung cấp khả năng tương tác với mạng GSM khi cả hai công nghệ này
cùng sử dụng chung một nguồn tài nguyên.
 Điều hành việc xếp hàng của các gói dữ liệu trao đổi giữa BSS và
SGSN.
 Cung cấp dữ liệu phục vụ cho việc tính cước, các thông tin phục vụ tính
cước được thu thập tại SGSN chỉ liên quan đến phần sử dụng mạng vô
tuyến của thuê bao.
2.1.2.2/ Nút cổng GPRS – GGSN (Gateway GPRS Support Node) :

GGSN cung cấp giao diện cổng phục vụ cho việc trao đổi dữ liệu giữa các thuê
bao với các mạng số liệu gói bên ngoài (PDNs – Packet Data Network). GGSN
cung cấp địa chỉ định tuyến cho các dữ liệu được phân phối tới máy di động và gửi
các số liệu xuất phát từ máy di động tới địa chỉ đã được chỉ định. GGSN cũng tương
tác với các mạng chuyển mạch gói ngoài và được kết nối với SGSN theo giao thức
IP dựa trên mạng trục GPRS.
GGSN có các chức năng chính sau :
 Cung cấp giao diện giữa mạng GPRS với các mạng dữ liệu bên ngoài.
Nhìn từ phía các mạng bên ngoài thì GGSN đóng vai trò như một bộ
định tuyến đến tất cả các thuê bao được phục vụ bởi GPRS.
SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

11


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

 Định tuyến các luồng lưu lượng đến SGSN tương ứng với vị trí của thuê
bao.
 Quản lý các phiên làm việc GPRS, thiết lập thông tin về phía các mạng
bên ngoài.
 Cung cấp khả năng chuyển đổi khuôn dạng các gói dữ liệu được trao
đổi giữa mạng GPRS và các mạng dữ liệu khác. Điều này cho phép các
gói dữ liệu X.25 và IP được truyền tải với cùng khuôn dạng về cước
thông qua mạng GPRS. Trong GPRS, độ dài tối đa của gói là 1500 octet
do đó những gói dữ liệu nào có kích thước lớn hơn kích thước gói GPRS
sẽ bị phân đoạn (chẳng hạn gói IP có độ dài tối đa là 65.536 octet,
mạng X.25 là 128 octet, còn đối với một số mạng LAN là trên 8000
octet ... ) trước khi GGSN đưa nó vào mạng GPRS.
 Cung cấp dữ liệu phục vụ cho việc tính cước, các thông tin được thu

thập tại GGSN chỉ liên quan đến phần sử dụng dữ liệu bên ngoài.
 Điều khiển việc truy nhập trên GGSN.
Thông thường GGSN là các bộ định tuyến (Router) có dung lượng lớn và có thể
xem GGSN tương đương với GMSC trong hệ thống GSM.
2.1.2.3/ Thiết bị cung cấp dịch vụ bản tin ngắn SMS (SMS–GMSC và SMS
IWMSC):
Tổng đài di động có cổng cho dịch vụ nhắn tin ngắn SMS – GMSC và Tổng đài di
động liên mạng cho dịch vụ nhắn tin ngắn SMS – IWMSC, được kết nối với SGSN
qua giao diện Gd nhằm cung cấp khả năng truyền tải các bản tin ngắn trên các
kênh vô tuyến.
2.1.2.4/ Phần BSS:
BSS cung cấp các chức năng điều khiển và truyền dẫn thông tin phần vô tuyến
của mạng. Để thực hiện được những chức năng của mạng GPRS thì hệ thống trạm
gốc của GSM đòi hỏi cần phải được nâng cấp. Việc nâng cấp bao gồm nâng cấp về
phần mềm cho các trạm thu phát vô tuyến và các node điều khiển trạm gốc. Ngoài
ra, một khối phần cứng mới sẽ được đưa vào BSS để quản lý vấn đề chuyển dữ liệu
gói giữa các thiết bị của người sử dụng trên mạng trục của hệ thống GPRS. Đó là
khối điều khiển dữ liệu gói PCU (Packet Control Unit).
a/ Bộ điều khiển trạm gốc BSC :
Trong mạng GPRS, BSC đóng vai trò trung tâm phân phối, định tuyến dữ liệu
và thông tin báo hiệu GPRS. BSC cũng cung cấp tất cả các chức năng liên quan
SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

12


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

đến phần BSS của mạng. BSC có thể thiết lập, giám sát và hủy bỏ kết nối của các
cuộc gọi chuyển mạch kênh cũng như chuyển mạch gói. BSC còn cung cấp các

chức năng về chuyển vùng, thiết lập các tham số của các tế bào (cell) trong mạng.
b/ Khối điều khiển dữ liệu gói PCU :
Khối điều khiển dữ liệu gói PCU có nhiệm vụ kết hợp các chức năng điều khiển
kênh vô tuyến GPRS với phần BSS của mạng GSM hiện tại, PCU được đặt tại BSC
và phục vụ BSC đó. PCU thực hiện định tuyến các bản tin báo hiệu, truyền tải dữ
liệu của người sử dụng và thực hiện một số giao thức của GPRS.
Dữ liệu của người sử dụng sẽ được chuyển từ BTS tới BSC thông qua đường lên
CCU (Channel Control Unit – khối điều khiển kênh), sau đó truyền qua đường E1
tới PCU. Tại PCU các khối dữ liệu RLC sẽ được sắp xếp lại trong khung LLC, sau
đó sẽ chuyển tới SGSN.
Tóm lại, chức năng của PCU là đảm bảo cho các gói được truyền đi có một kích
thước thích hợp, cấp phát kênh vô tuyến, đo QoS (QoS measurements).
c/ Trạm gốc BTS :
BTS cung cấp khả năng ấn định các kênh vật lý tại các khe thời gian cho cuộc gọi
chuyển mạch trong mạng GSM và dữ liệu chuyển mạch gói GPRS. BTS kết hợp
với PCU để thực hiện các chức năng về vô tuyến trong mạng GPRS.
2.1.2.5/ Bộ đăng ký thường trú và Trung tâm nhận thực HLR/AUC :
Bộ đăng ký thường trú HLR lưu trữ tất cả các thông tin về thuê bao GSM cũng
như GPRS. Thông tin về thuê bao GPRS được trao đổi giữa HLR và SGSN. Như ở
trên đã nói, HLR được sử dụng trực tiếp cho việc nhận thực thuê bao thay cho
MSC/VLR trong hệ thống GSM.
Trung tâm nhận thực AUC cung cấp các bộ ba dành cho việc nhận thực và mã
hoá đường truyền. Thủ tục nhận thực trong mạng GPRS và GSM là như nhau, chỉ
có quá trình mã hoá đường truyền là thay đổi so với hệ thống GSM, sự thay đổi này
không tác động đến AUC nên không cần cập nhật AUC.
2.1.2.6/ Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR:
Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR vẫn thực hiện chức năng như trong hệ thố ng
GSM. EIR lưu trữ tất cả các dữ liệu liên quan đến thiết bị đầu cuối MS. EIR được
nối đến MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết bị, một thiết
bị không được phép sẽ bị cấm.

2.1.2.7/ Trung tâm chuyển mạch di động/Bộ đăng ký tạm trú – MSC/VLR :

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

13


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

MSC/VLR được sử dụng cho việc đăng ký và liên lạc với thuê bao nhưng không
đóng vai trò gì trong việc định tuyến dữ liệu GPRS. Một MSC có thể được kết nối
với một hoặc nhiều SGSN tùy thuộc vào lưu lượng thông tin. Trong hệ thống GPRS,
MSC/VLR không được dùng cho thủ tục nhận thực thuê bao như trong hệ thống
GSM mà thay vào đó là HLR. Do đó, SGSN sẽ nhận bộ ba thông số dành cho việc
nhận thực từ HLR/AUC.
2.2/ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ TRUYỀN DẪN TRONG GPRS:
Các giao thức của GPRS cung cấp các chức năng điều khiển và truyền tải dữ liệu
trên mạng. Tuỳ từng giao diện mà các giao thức khác nhau được sử dụng. Các giao
diện sau được định nghóa cho mạng GPRS:
-

Giao diện Um (giao diện vô tuyến) là giao diện giữa BSS và MS.

-

Giao diện Gc là giao diện giữa SGSN và HLR.

-

Giao diện Gd là giao diện giữa SGSN và SMS GMSC.

-

Giao diện Gf là giao diện giữa SGSN va ø EIR.

-

Giao diện Gi là giao diện giữa GGSN và mạng ngoài (PDN).

-

Giao diện Gn là giao diện giữa SGSN và GGSN hoăc giữa SGSN với một
SGSN khác trong cùng một mạng.

-

Giao diện Gp là giao diện giữa SGSN và SGSN của mạng khác.

-

Giao diện Gr là giao diện giữa GGSN và HLR.

-

Giao diện Gs là giao diện giữa SGSN và MSC/VLR.

Bên cạnh đó là các giao diện khác trên mạng GSM như U m, A, C,D, E, F, và G.
các giao thức và giao diện cung cấp các chức năng điều khiển và truyền tải dữ liệu
trên mặt phẳng báo hiệu và truyền dẫn.
2.2.1/ Giao diện Um và Giao diện Gb:

SGSN với một hay nhiều BSS/ PCU được kết nối với nhau thông qua giao diện
Gb. Các bản tin báo hiệu và dữ liệu người dùng có thể được gửi trên cùng nguồn tài
nguyên vật lý. Tuy nhiên, chúng phân biệt nhau bằng điểm thâm nhập dịch vụ
(SAPI), nếu là thông tin báo hiệu thì có SAPI=1, còn nếu là dữ liệu ngøi dùng thì
SAPI có các giá trị là 3,5,9,11. nếu SAPI=7 : là dữ liệu bản tin ngắn, các giá trị
SAPI khác chỉ thông tin chất lượng dịch vụ. Các thông tin báo hiệu được hỗ trợ bởi
giao thức GMM/SM trên mạêt phẳng báo hiệu.

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

14


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

Giao diện Um là giao diện giữa BSS và MS để điều khiển báo hiệu (quản lý di
động, quản lý phiên) và truyền dẫn dữ liệu của user trên các giao diện vô tuyến.

xGSN
BSS

GMM/SM
(SNDCP, SMS)

GMM/SM
(SNDCP,SMS)

LLC

LLC

Relay

SM

GTP

GTP

UDP

UDP

RLC

RLC

BSSGP

BSSGP

IP

IP

MAC

MAC

NS

NS

NS

NS

GSM RF

GSMRF

FR

FR

FR

FR

MS

Um

BSS

Gb

SGSN

Gn

GGSN

Hình 2.2 : giao diện Um và Gb.
2.2.2/ Các giao diện GC , Gd , Gf , GR:
Gd , Gf , GR laø giao diện giữa SGSN và SMS, EIR và HLR, còn GC là giao diện
giữa GGSN với HLR. Các giao diện GC , Gd , Gf , GR dùng các giao thức tương tự
nhau, đó là giao thức SS7, các giao diện này có đặc điểm là chỉ có thông tin báo
hiệu truyền qua giao diện này (trừ giao diện Gd có data của người dùng). Các giao
diện này hỗ trợ lẫn nhau trong việc trao đổi thông tin về thuê bao và các thông tin
cần thiết cho việc điều khiển, thiết lập, duy trì, giải toả, nhận thực,... .

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

15


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

Hình 2.3: Các giao diện Gc, Gd, Gf, Gr.

2.2.3/ Giao diện Gs:
Giao diện Gs là giao diện giữa SGSN và MSC/VLR, nhằm trao đổi các thông
tin về vị trí, tìm gọi, phối hợp phân phối và sử dụng tài nguyên vô tuyến để hỗ trợ
cho những thuê bao kết nối vào cả hai hệ thống GPRS và GSM. Giao diện này sử
dụng báo hiệu số 7.

Hình 2.4: Giao diện Gs.

2.2.4/ Giao diện GP:
Giao diện Gp là giao diện giữa hai GSN trong các mạng PLMN khác nhau

(Inter – PLMN). Giao diện này có chức năng giống như Gn, ngoài ra nó còn cung
cấp Firewall và tất cả các chức năng hỗ trợ cho kết nối liên mạng GPRS. Giao diện
Gp sử dụng Firewall ( hay còn gọi là Border Gateway (BG) )nhằm mục đích bảo
mật.
Các mạng Inter – PLMN nào được lựa chọn là do sự thỏa thuận roaming giữa
hai mạng PLMN liên quan về các địa chỉ BG nhằm mục đích bảo mật. Mạng Inter
– PLMN có thể là một mạng PDN (Packet Data).
2.2.5/ Giao diện Gi:
Giao diện Gi là giao diện giữa GGSN và các mạng số liệu bên ngoài như :
mạng X.25, mạng IP, Internet, Intranet … nhằm phục vụ cho việc trao đổi dữ liệu
giữa thuê bao di động và các mạng ngoài. Giao diện này sử dụng các giao thức nào
là tuỳ thuộc vào mạng số liệu bên ngoài mà nó giao tiếp, các giao thức ở đây sẽ

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

16


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

tương ứng với các giao thức của mạng ngoài nhằm đảm bảo cho việc truyền dữ liệu
một cách tương ứng qua mặt phẳng này.
2.2.6/ Các giao thức trong GPRS:
2.2.6.1/ SNDCP:
Giao thức SNDCP (subnetwork Dependent convergence Protocol) được đặt tại
giao diện Gb, hỗ trợ việc truyền dữ liệu trực tiếp từ MS tới SGSN. Đây là giao thức
hỗ trợ cho việc truyền tải dữ liệu người dùng từ/ tới các lớp mạng cao hơn như IP,
X25, … . SNDCP giao tiếp với lớp điều khiển liên kết logic (LLC ) và lớp quản lý
phiên (SM) để thực hiện nhiệm vụ của mình.

Hình 2.5: mặt phẳng giao thức.

Lớp SNDCP được cung cấp các dịch vụ sau từ lớùp LLC:
 Truyền dữ liệu có hoặc không có báo phát(ACK hay UNACK).
 Phân phối các SN_PDU thông qua các điểm thâm nhập dịch vụ.
 Cung cấp yêu cầu chất lượng dịch vụ QoS profile của SN_PDU.
 Hỗ trợ các kích thước khác nhau của SN_PDU.
 Truyền các thông số SNDCP_XID.
Lớp SNDCP được hỗ trợ các dịch vụ sau từ lớp SM:

SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

17


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

 Activation và DeActivation các PDP context và được thông báo khi các
PDP context này thay đổi.
 Thực hiện cập nhật định tuyến .
 Yêu cầu PDP context QoS profile.
a/ Các chức năng và nhiệm vụ chính của lớp SNDCP:
SNDCP có các nhiệm vụ chủ yếu sau:

CHỨC NĂN G VÀ NHIỆM VỤ CHÍNH CỦA SNDCP.
Truyền dẫn trong suốt các N_PDU.

SNDCP

Nén và giải nén dữ liệu người dùng và

các thông tin điều khiển.
Phân đoạn và tái hợp.
Ghép và tách các PDP context.
Đệm dữ liệu.

Hình 2..6 : Các nhiệm vụ chính của SNDCP.

Truyền tải trong suốt đối với các gói tin từ lớp mạng ( các N_PDU):
Hệ thống GPRS hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng khác nhau cho các dịch vụ
người dùng, các giao thức này có thể hỗ trợ truyền dữ liệu User một cách trong suốt
qua lớp SNDCP. Dữ liệu truyền qua giao tiếp giữa lớp mạng (IP, X25…) và SNDCP
được gọi là các N_PDU, ngoài ra còn có các thông tin báo hiệu giữa SM và
SNDCP, gọi là các SN_Primitives. Dữ liệïu người dùng được đóng gói trong các
N_PDU và truyền trong suốt về các thực thể này.
Các S_PDU được đưa xuống lớp SNDCP và được đóng gói trong các SN_PDU,
đồng thời các điểm thâm nhập dịch vụ (NSAPI) được chèn vào header. Tại đầu thu,
phân lớp SNDCP căn cứ vào các NSAPI để phân phối dữ liệu đến các đích khác
nhau. Điểm thâm nhập dịch vụ mạng là một thông số để xác định một PDP context.
Mỗi PDP context được xác định bởi kiểu giao thức dữ liệu gói (PDP type) và địa
chỉ giao thưcù dữ liệu gói (PDP Address).
SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

18


ĐỀ TÀI: ‘GPRS VÀ HỆ THỐNG PrePaid CỦA VinaPhone’ GVHD:Th.S TRẦN XUÂN TRƯỜNG

Nén và giải nén dữ liệu:
Kó thuật nén và giải nén là một trong các chức năng chính của lớp SNDCP
nhằm tăng hiệu quả sử dụng kênh truyền. Kó thuật né n / giải nén được thực hiện

cho các thông tin dữ liệu cũng như thông tin điều khiền (TCP/ IP header).
Các kó thuật nén và giải nén được ấn định cho mỗi NSAPI, ở đây có thể có
nhiều PDP context dùng chung một kó thuật nén. Tại thời điểm PDP context được
active, các thông số về kó thuật nén được trao đổi, các thông số này được gọi là
XID_parameter.
Thông tin được truyền giữa SNDCP và LLC được gọi là các SN_PDU. Các
SN_PDU được truyền từ lớp LLC lên lớp SNDCP nhờ vào các điểm thâm nhập dịch
vụ SAPI. Tại phía phát, luồng thông tin từ SNDCP được nén, phân đoạn trong các
SN_Data hoặc các SN_UnitData PDU và được truyền xuống lớp LLC ở hướng thu,
các SN_PDU sẽ được giải nén, được tái hợp lại thành các N_PDU và được phân
phối lên lớp mạng nhờ vào các điểm thâm nhập dịch vụ mạng NSAPI.
Phân đoạn và tái hợp:
SNDCP có nhiệm vụ phân đoạn các N_PDU thành các segment đề sắp xếp vào
các LL_PDU, và tái hợp lại các N_PDU từ các LL_PDU theo hướng ngược lại.
Một N_PDU có thể phân thành một hoặc nhiều đoạn và sắp xếp trong các
SN_PDU. Chiều dài mỗi SN_PDU luôn luôn lớn hơn hoặc bằng N_PDU. Trong
quá trình phân đoạn và sắp xếp vào các SN_PDU, bít F (trong SNDCP Header)
được đặt lên 1 nếu đó là segment đầu tiên, và bằng 0 nếu đó là các segmet còn lại.
Đồng thời bít M sẽ được đặt bằng 0 nếu đó là segment cuối cùng và bằng 1 nếu đó
là các segment khác. Trường hợp kích thước N_PDU bằng kích thước SN_PDU thì
F=1 và M= 0.
Trong quá trình tái hợp lại các N_PDU từ các SN_PDU , các thông số như
DCOMP, PCOMP, N_PDU number sẽ được kiểm tra, SNDCP sẽ căn cứ vào các
thông số này để giải nén data, đồng thời nó sẽ xác định các segment của cùng một
N_PDU nhờ vào các bít F và M, sau đó sẽ tiến hành tái hợp lại các N_PDU và
truyền lên lớp mạng.
Ghép và tách các N_PDU:
Chức năng này bao gồm quá trình ghép các N_PDU lại thành một luồng dữ liệu
và truyền xuống lớp LLC. Quá trình tách và ghép được thực hiện nhờ căn cứ vào
thông số NSAPI.

Đệm dữ liệu:
SVTH: CHU CÔNG HẠNH.

19