HỆ THỐNG VIỄN THÔNG VỚI CÔNG NGHỆ MỚI CHƯƠNG 5 : MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

HỆ THỐNG VIỄN THÔNG VỚI CÔNG NGHỆ MỚI

CHƯƠNG 5 :
MẠNG THƠNG TIN DI ĐỘNG

Giảng viên: ĐINH THỊ THÁI MAI
Bộ mơn Hệ thống Viễn thông – Khoa Điện tử - Viễn thông
Trường Đại học Công Nghệ

Dinh Thi Thai Mai

1


NỘI DUNG

PHẦN I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
PHẦN II: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
PHẦN III: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA

Dinh Thi Thai Mai

2


PHẦN I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

1.1 Tổng quan về thông tin di động
1.2 Cấu trúc chung của hệ thống thông tin
di động
1.3 Cấu trúc địa lý của hệ thống thông tin di

động

Dinh Thi Thai Mai

3


PHẦN II: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

2.1 Mở đầu
2.2 Giao diện vô tuyến và truyền dẫn
2.3 Giới thiệu tổng quan mạng Vinaphone

Dinh Thi Thai Mai

4


PHẦN III: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA

3.1 Mở đầu
3.2 Giao diện vô tuyến và truyền dẫn

Dinh Thi Thai Mai

5


PHẦN I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

1.1 Tổng quan về thông tin di động
1.2 Cấu trúc chung của hệ thống thông tin
di động
1.3 Cấu trúc địa lý của hệ thống thông tin di
động

Dinh Thi Thai Mai

6


1.1 Tổng quan về thơng tin di động
Các đặc tính cơ bản của hệ thống thơng tin di động
• Sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để đạt được
dung lượng cao do hạn chế của dải tần vô tuyến sử dụng
cho thơng tin di động.
• Đảm bảo chất lượng truyền dẫn u cầu.
• Đảm bảo an tồn thơng tin tốt nhất.
• Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển
từ vùng phủ này sang vùng phủ khác.
• Cho phép phát triển các dịch vụ mới nhất là các dịch
vụ phi thoại.
• Để mang tính tồn cầu phải cho phép chuyển mạng
quốc tế
• Các thiết bị cầm tay gọn nhẹ và tiêu tốn ít năng lượng.
Dinh Thi Thai Mai

7

1.1 Tổng quan về thông tin di động
Sự phát triển của mạng thông tin di động

Dinh Thi Thai Mai

8


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Sự phát triển của mạng thơng tin di động
Thế hệ 1G :
• Đặc trưng bởi phương pháp đa truy nhập
FDMA
• Là hệ thống Analog
• Dịch vụ thoại băng hẹp

Dinh Thi Thai Mai

9


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Xu thế phát triển của mạng thơng tin di động
Một số tính năng đạt được ở thế hệ hai cộng:
- Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên
quan đến truyền số liệu như nén số liệu của người sử
dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD),
dịch vụ vơ tuyến gói chung (GPRS) và số liệu 14.4 kbps
-

Các tính năng liên quan đến dịch vụ tiếng

- Các dịch vụ bổ sung: chuyển hướng cuộc gọi, hiện
tên chủ gọi, chuyển giao cuộc gọi
- Cải thiện liên quan đến dịch vụ bản tin ngắn như: mở
rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác giữa các SMS.
Dinh Thi Thai Mai

10


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Xu thế phát triển của mạng thơng tin di động
Một số tính năng đạt được ở thế hệ hai cộng:
- Các công việc liên quan đến tính cước như: các
dịch vụ trả tiền thoại trước, tính cước nóng và hỗ trợ
ưu tiên vùng gia đình
- Tăng cường cơng nghệ SIM
- Các cải thiện chung: chuyển mạng, các dịch vụ
định vị, tương tác với các hệ thống thông tin di động
vệ tinh và hỗ trợ định tuyến tối ưu.
Dinh Thi Thai Mai

11


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Xu thế phát triển của mạng thông tin di động
Yêu cầu của thế hệ ba:
- Mạng phải là băng rộng

- Mạng có khả năng cung cấp độ rộng băng tần theo
yêu cầu
- Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu
cầu
- Chất lượng dịch vụ không thua kém chất lượng dịch
vụ mạng cố định
- Mạng phải có khả năng sử dụng tồn cầu
Dinh Thi Thai Mai

12


PHẦN I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

1.1 Tổng quan về thông tin di động
1.2 Cấu trúc chung của hệ thống thông tin
di động
1.3 Cấu trúc địa lý của hệ thống thông tin
di động

Dinh Thi Thai Mai

13


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thơng tin di động

Hình: Mơ hình tham khảo của hệ thống thông tin di động
Dinh Thi Thai Mai

14


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Trạm di động, MS
- MS (Mobile Station) có thể là một thiết bị đặt
trong ô tô hay thiết bị xách tay hoặc thiết bị cầm
tay. Ngồi việc chứa các chức năng vơ tuyến chung
và xử lý cho giao diện vơ tuyến MS cịn phải cung
cấp các giao diện với người sử dụng ( như: micro,
loa, màn hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi)
hoặc giao diện với một số thiết bị khác (như: Giao
diện với máy tính cá nhân, Fax...).
Dinh Thi Thai Mai

15


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thơng tin di động
Trạm di động, MS
• Thiết bị đầu cuối ,TE (Terminal Equipment) thực
hiện các chức năng khơng liên quan đến mạng di
động: Fax, máy tính.
• Kết cuối trạm di động, MT (Mobility Terminal)
thực hiện các chức năng liên quan đến truyền dẫn ở
giao diện vô tuyến.
• Bộ thích ứng đầu cuối, TAF ( Terminal Adepter

Function) làm việc như một cửa nối thông thiết bị
đầu cuối với kết cuối di động.
Dinh Thi Thai Mai

16


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Trạm thu phát gốc, BTS
• Gồm các thiết bị phát thu, anten và xử lý tín hiệu
đặc thù cho giao diện vơ tuyến. Có thể coi BTS là
các MODEM vơ tuyến phức tạp có một số các chức
năng khác.
• Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU
(Transcoder/ Adapter Rate Unit: Khối chuyển đổi
mã và tốc độ). TRAU là thiết bị mà ở đó q trình
mã hố và giải mã hố tiếng đặc thù riêng cho hệ
thống di động được tiến hành, ở đây cũng thực hiện
thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu.
Dinh Thi Thai Mai

17


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Bộ điều khiển trạm gốc, BSC

- BSC (Base station Controller) có nhiệm vụ quản

lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều
khiển từ xa của BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu
là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vơ tuyến và
quản lý chuyển giao (Handover).
- Một BSC trung bình có thể quản lý tới vài chục
BTS phụ thuộc vào lưu lượng của các BTS này.

Dinh Thi Thai Mai

18


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động, MSC

- Nhiệm vụ chính: điều phối việc thiết lập cuộc gọi
đến các người sử dụng mạng thông tin di động. Một
mặt MSC giao diện với BSC, mặt khác nó giao diện
với mạng ngồi. MSC làm nhiệm vụ với mạng
ngoài được gọi là MSC cổng (GMSC: Gate MSC).
- Giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin
cho các người sử dụng mạng thông tin di động địi
hỏi chức năng thích ứng IWF
Dinh Thi Thai Mai

19


1.1 Tổng quan về thông tin di động

Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động, MSC
- Nhiệm vụ chính: điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến
các người sử dụng mạng thông tin di động. Một mặt
MSC giao diện với BSC, mặt khác nó giao diện với
mạng ngồi. MSC làm nhiệm vụ với mạng ngoài được
gọi là MSC cổng (GMSC: Gate MSC).
- Giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho
các người sử dụng mạng thông tin di động địi hỏi chức
năng thích ứng IWF
- MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản
lý một số các bộ điều khiển trạm gốc
Dinh Thi Thai Mai

20


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Bộ ghi định vị thường trú, HLR

- Các thông tin liên quan đến việc cung cấp các
dịch vụ viễn thông được lưu giữ ở HLR. HLR
(Home location Rigister) cũng chứa các thông tin
liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao.
- HLR là một máy tính đứng riêng khơng có khả
năng chuyển mạch và có khả năng quản lý hàng
trăm ngàn thuê bao

Dinh Thi Thai Mai

21


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Bộ ghi định vị tạm trú, VLR

- Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng TTDĐ. Nó
được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ
lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao
hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương
ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí các th
bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR.
- Các chức năng VLR thường được liên kết với
các chức năng MSC.
Dinh Thi Thai Mai

22


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Khai thác và bảo dưỡng mạng, OS

Hệ thống khai thác OS (Operation System) thực
hiện khai thác và bảo dưỡng tập trung cho mạng
TTDĐ.
• Khai thác là các hoạt động cho phép nhà khai
thác mạng theo dõi hành vi của mạng (tải của hệ

thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa hai
ơ…)
• Bảo dưỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa
chữa các sự cố và hỏng hóc. Nó có một số quan hệ
với khai thác.
Dinh Thi Thai Mai

23


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Quản lý thuê bao và Trung tâm nhận thức, AUC

- Quản lý thuê bao gồm các hoạt động quản lý
đăng ký thuê bao (nhập, xoá thuê bao ra khỏi mạng,
đăng ký các dịch vụ bổ sung, tính cước cuộc gọi)
- AUC (Authetication Center) quản lý các thông
tin nhận thực và mật mã liên quan đến từng cá nhân
th bao dựa trên khố bí mật này. AUC có thể
được đặt trong HLR.

Dinh Thi Thai Mai

24


1.1 Tổng quan về thông tin di động
Cấu trúc chung của hệ thống thông tin di động
Quản lý thiết bị di động, EIR

- Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ
đăng ký nhận dạng thiết bị EIR (Equipmet Identity
Rigister). EIR lưu giữ tất cả các dữ liệu liên quan
đến trạm di động 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

Dinh Thi Thai Mai

25