Đồ án Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam

Ngày nay công nghệ viễn thông đang có những bước phát triển vô cùng to lớn. Cùng với các ngành khoa học khác, công nghệ viễn thông đã đem đến cho con người những ứng dụng quan trọng trong tất cả các nghành, lĩnh vực đời sống như: Kinh tế, giáo dục, y học, khoa học kỹ thuật để thoả mãn nhu cầu ngày càng cao của con người. Song song với sự phát triển không ngừng của mạng Viễn Thông Việt Nam, mạng thông tin di động nói chung và mạng VinaPhone nói riêng ngày càng được mở rộng về số lượng và chất lượng. Trong tương lai gần thông tin di động thế hệ thứ 4 sẽ được đưa vào sử dụng, chắc chắn sẽ tạo ra bước phát triển mới của thông tin di động. Theo dự đoán của các nhà khai thác dịch vụ mạng thì vào khoảng 2008 thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G) sẽ được ra mắt. Hệ thống 4G dự đoán có tốc độ truyền lên tới 100Mbps tới bất kỳ đâu trên thế giới. Việc nâng cấp mạng ngày càng được mở rộng và được rất nhiều nhà thiết kế, quản trị mạng quan tâm. Đề tài “ Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam” do thầy giáo Nguyễn Việt Anh hướng dẫn, với mục đích tìm hiểu được cấu trúc tổng quan, xu hướng phát triển của mạng di động nói chung và của mạng VinaPhone nói riêng. Đề tài này rất rộng lớn, phức tạp và luôn luôn thay đổi theo sự phát triển. Do thời gian cũng như kiến thức có hạn nên chắc chắn khoá luận không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn. Em xin chân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong khoa Điện tử Viễn thông-Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là sự quan tâm hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Việt Anh.

doc81 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 2071 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG TẠI VIỆT NAM Họ tên sinh viên : Nguyễn Sơn Tùng Số hiệu sinh viên : 08CĐ0621 Lớp : 08KB - 01ĐT Khóa : 2008-2011 Thầy giáo hướng dẫn : KS.Nguyễn Việt Anh HÀ NỘI-2011 TÓM TẮT NỘI DUNG Các hệ thống thông tin di động hiện nay đang ở thế hệ ba cộng. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ thông tin di động người ta đã tiến hành nghiên cứu hoạch định hệ thống thông tin di động thế hệ 4. Mạng thông tin di động thế hệ bốn là mạng băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Đề tài “Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam” với các công việc chính được thực hiện là: 1. Tìm hiểu sự phát triển, các đặc trưng và xu thế phát triển của mạng điện thoại di động. 2. Khảo sát cấu trúc tổng quan và chức năng của các khối cơ bản trong mạng điện thoại di động. 3. Cơ sở thiết kế mạng điện thoại di động bao gồm vấn đề lựa chọn tế bào, sử dụng lại tần số, cơ chế chuyển giao, nâng cao dung lượng hệ thống. 4. Tìm hiểu về mạng di động VinaPhone - Vùng phủ sóng của mạng di động VinaPhone - Các vùng dịch vụ mà VinaPhone cung cấp - Cấu hình tổng quan của mạng VinaPhone - Xu hướng phát triển của mạng VinaPhone 5. Mạng di động VinaPhone khu vực Hà Nội - Sự phân bố các trạm thu phát gốc BTS - Chất lượng phủ sóng. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay công nghệ viễn thông đang có những bước phát triển vô cùng to lớn. Cùng với các ngành khoa học khác, công nghệ viễn thông đã đem đến cho con người những ứng dụng quan trọng trong tất cả các nghành, lĩnh vực đời sống như: Kinh tế, giáo dục, y học, khoa học kỹ thuật…để thoả mãn nhu cầu ngày càng cao của con người. Song song với sự phát triển không ngừng của mạng Viễn Thông Việt Nam, mạng thông tin di động nói chung và mạng VinaPhone nói riêng ngày càng được mở rộng về số lượng và chất lượng. Trong tương lai gần thông tin di động thế hệ thứ 4 sẽ được đưa vào sử dụng, chắc chắn sẽ tạo ra bước phát triển mới của thông tin di động. Theo dự đoán của các nhà khai thác dịch vụ mạng thì vào khoảng 2008 thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G) sẽ được ra mắt. Hệ thống 4G dự đoán có tốc độ truyền lên tới 100Mbps tới bất kỳ đâu trên thế giới. Việc nâng cấp mạng ngày càng được mở rộng và được rất nhiều nhà thiết kế, quản trị mạng quan tâm. Đề tài “ Tìm hiểu về mạng điện thoại di động tại Việt Nam” do thầy giáo Nguyễn Việt Anh hướng dẫn, với mục đích tìm hiểu được cấu trúc tổng quan, xu hướng phát triển của mạng di động nói chung và của mạng VinaPhone nói riêng.. Đề tài này rất rộng lớn, phức tạp và luôn luôn thay đổi theo sự phát triển. Do thời gian cũng như kiến thức có hạn nên chắc chắn khoá luận không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo và các bạn. Em xin chân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong khoa Điện tử Viễn thông-Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là sự quan tâm hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Việt Anh. MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động 2 1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 2 1.2. Các đặc điểm cơ bản của hệ thống thông tin di động 3 1.3. Cấu trúc của hệ thống thông tin di động 4 1.4. Xu hướng phát triển của mạng thông tin di động 9 Chương 2: Tổng quan về thiết kế mạng điện thoại di động 11 2.1. Giới thiệu chung về thiết kế hệ thống 11 2.2. Kênh sử dụng lại tần số 11 2.2.1. Lựa chọn tế bào 11 2.2.2. Phân chia kênh truyền 12 2.2.3. Kích thước nhóm N 12 2.2.4. Các kênh tần số được sử dụng lại 13 2.3. Giảm can nhiễu kênh chung 19 2.4. Cơ chế chuyển giao 21 2.5. Trung kế và cấp độ dịch vụ 22 2.5.1. Kênh chung 22 2.5.2. Cấp độ phục vụ 22 2.5.3. Tính toán lưu lượng ô 23 2.6. Nâng cao dung lượng hệ thống 27 2.6.1. Chia nhỏ tế bào 27 2.6.2. Sử dụng lại anten định hướng 28 2.6.3. Phân vùng trong tế bào 29 Chương 3: Mạng điện thoại vinaPhone 30 3.1. Mạng thông tin di động tại Việt Nam 30 3.2. Khảo sát mạng VinaPhone 31 3.2.1. Giới thiệu chung về mạng VinaPhone 31 3.2.2. Hiện trạng mạng thông tin di động VinaPhone 34 3.2.3. Thiết bị sử dụng của mạng VinaPhone 35 3.2.4. Dự báo xu hướng phát triển của mạng VinaPhone 35 3.3. Sơ đồ và các thông số của mạng VinaPhone 38 3.3.1. Sơ đồ kết nối mạng VinaPhone 38 3.3.2. Cấu trúc các phần tử của mạng 64 3.3.2.1. Phần chuyển mạch 65 3.3.2.2. Phần vô tuyến 65 Chương 4: Giới thiệu mạng VinaPhone khu vực Hà Nội 66 4.1. Tình hình phát triển kinh tế xã hội tại Hà Nội 66 4.2. Giới thiệu mạng VinaPhonekhu vực Hà Nội 66 4.3. Khảo sát nâng cấp và phát triển mạng VinaPhone khu vực Hà Nội 71 4.3.1. Chất lượng phủ sóng 71 4.3.2. Dung lượng phục vụ 72 Kết luận 74 Tài liệu tham khảo 75 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A AMPS Advance Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm vô tuyến gốc C CI Cell Identity Nhận dạng cell CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CSPDN Circuit Switched Public Data Network Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch E EIR Equipment Identification Register Thanh ghi nhận dạng thiết bị F FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số G GSM Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu H HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú I ISDN Integrated Service Digital Network Mạng số đa dịch vụ IMSI International Mobile Subcriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế K Ki Subscriber Authentication Key Khoá nhận thực thuê bao L LAC Local Area Code Mã vùng LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị M MS Mobile Station Trạm di động, máy thuê bao di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động MNC Mobile Network Code Mã mạng di động MCC Mobile Country Code Mã nước di động ME Mobile Equipment Thiết bị thu phát báo hiệu MSISDN Mobile Station ISDN Number Số ISDN trạm di động O OSS Operation and Support Subsystem Phân hệ khai thác và hỗ trợ P PCS Personal Communication System Hệ thống thông tin cá nhân PSPDN Packet Switch Public Data Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PIN Personal Indentity Number Mật khẩu nhận thực riêng S SIM Subscribe Identity Module Mô đun nhận dạng thuê bao SS Switching System Hệ thống chuyển mạch T TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian TIA Telecommunication Industry Asociation Liên hiệp công nghiệp Viễn Thông TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời TRAU Transcoder/Adapter Rate Unit Khối chuyển đổi mã và tốc độ V VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Thông tin di động là hệ thống liên lạc thông qua sóng điện, vừa liên lạc vừa di chuyển được. Các dịch vụ của điện thoại di động cho đến đầu những năm 1960 mới xuất hiện, các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này chưa tiện lợi và dung lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay. *) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất (1G) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất 1G, sử dụng công nghệ analog gọi là đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động. Nhược điểm của các hệ thống này là chất lượng thấp, vùng phủ sóng hẹp và dung lượng nhỏ. Các hệ thống này phát triển ở cả Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản. Năm 1987, Nhật Bản đưa vào hệ thống di động tổ ong tương tự đầu tiên của hãng NTT. Tiếp sau đó, hệ thống điện thoại di động của Bắc Âu (NMT-Nordic Mobile Telephone) được đưa vào khai thác năm 1981. Hệ thống này hoạt động ở cả hai băng tần 450-900MHz. Năm 1983 Mỹ cho ra đời hệ thống thông tin di động tiên tiến (AMPS-Advance Mobile Phone System). Năm 1985, hệ thống thông tin thâm nhập toàn bộ (TACS-Total Access Communication) được bắt đầu sử dụng ở nước Anh và sau đó là ở Đức. Năm 1991, Mỹ phát triển hệ thống AMPS thành hệ thống AMPS băng hẹp N- AMPS (Narrowband AMPS). Với một số thay đổi về băng tần, hệ thống N-AMPS có thể phục vụ nhiều thuê bao hơn mà không cần thêm các cell mới. Vào thời điểm này ở Mỹ cũng đã đưa vào thử nghiệm hệ thống số đầu tiên là IS-54 nhưng không thành công. *) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2 (2G) Vào cuối thập niên 1980, các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) sử dụng công nghệ số đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) ra đời. Các hệ thống này có ưu điểm là sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát, đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu, đảm bảo được an toàn thông tin, cho phép chuyển mạng quốc tế…Đến đầu thập niên 1990, công nghệ TDMA được dùng cho hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM ở Châu Âu. Đến giữa thập kỷ 1990, đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G thứ 2 khi người Mỹ đưa ra tiêu chuẩn nội địa IS-95. Năm 1993 tại Nhật Bản, NTT đưa ra tiêu chuẩn di động số đầu tiên của nước này (JPD-Japanish Personal Digital Cellular System) và phát triển hệ thống thông tin di động số cá nhân (PDC-Personal Digital Cellular) với băng tần hoạt động là 900-1400MHz. Ở Mỹ tiếp tục phát triển hệ thống số IS54 thành phiên bản mới là IS-136 hay còn gọi là AMPS số (D-AMPS ) và đã đạt được nhiều thành công. Năm 1985 công nghệ CDMA ra đời, đó là công nghệ đa thâm nhập theo mã sử dụng kỹ thuật trải phổ được nghiên cứu và triển khai bởi hãng Qualcomm Communication. Công nghệ này trước đó được sử dụng chủ yếu trong quân sự và đến nay đã được sử dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới. *) Hệ thống thông tin di động thế hệ 2,5G và 3G Thông tin di dộng ngày nay đang tiến tới một hệ thống thế hệ thứ 3, hứa hẹn dung lượng thoại lớn hơn, kết nối dữ liệu di động tốc độ cao hơn và sử dụng các ứng dụng đa phương tiện. Các hệ thống vô tuyến thế hệ thứ 3 (3G) còn cung cấp dịch vụ thoại với chất lượng tương đương, các hệ thống hữu tuyến và dịch vụ truyền số liệu có tốc độ từ 144Kbps đến 2Mbps. Các tiêu chuẩn về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được ITU-R tiến hành chuẩn hoá cho IMT-2000 (Viễn thông di động quốc tế 2000). *) Hệ thống thông tin di động 3,5G và 4G Hệ thống 3,5G là sự nâng cấp của 3G sử dụng các công nghệ như công nghệ truy cập gói dữ liệu tốc độ cao HSPDA (High Speed Downlink Packet Acces), song công phân chia theo thời gian TDD( Time Division Duplex) và các công nghệ đặc quyền như Flash OFDM. Tại Nhật Bản, NTT Docomo đã có kế hoạch khai trương các dịch vụ HSDPA vào 2005. 1.2. CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Mạng điện thoại đi động khác biệt lớn so với mạng cố định ở chỗ mạng cố định thì thiết bị đầu cuối nối kết cố định với mạng. Do đó tổng đài mạng cố định liên tục giám sát được trạng thái nhấc-đặt (tổ hợp máy điện thoại) để phát hiện cuộc gọi đến từ thuê bao, đồng thời thiết bị đầu cuối luôn luôn sẵn sàng tiếp nhận chúng. Nhưng ở mạng di động, vì số kênh vô tuyến quá ít so với số thuê bao MS, nên kênh vô tuyến chỉ được cấp phát theo kiểu động. Hơn nữa, việc gọi được và thiết lập cuộc gọi đối với MS cũng khó hơn. Khi chưa có cuộc gọi, MS phải lắng nghe thông báo tìm gọi nó nhờ một kênh đặc biệt, kênh này gọi là kênh quảng bá. Mạng phải xác định được MS bị gọi đang ở vùng định vị nào. Mạng thông tin di động phải đảm bảo thông tin mọi lúc, mọi nơi. Muốn vậy mạng thông tin di động phải đảm bảo một số đặc tính cơ bản chung sau đây: - Sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để đạt được dung lượng cao. - Đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu. Do môi trường truyền dẫn là môi trường truyền dẫn hở ( sóng điện từ) nên tín hiệu dễ bị ảnh hưởng của nhiễu và phađing. - Đảm bảo an toàn thông 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 toàn cầu phải cho phép chuyển mạng quốc tế (International Roaming). - Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tốn ít năng lượng. Tóm lại đặc thù cơ bản của thông tin di động là phục vụ đa truy cập gắn liền với thiết kế mạng tế bào (do dải tần dịch vụ bị hạn chế). Các hệ quả tất yếu kéo theo hoặc liên quan tới vấn đề này là : Chuyển giao, chống nhiễu, quản lý di động, quản lý tài nguyên (sóng điện từ), bảo mật…. Những điều này khác rất nhiều với một mạng thông tin cố định và luôn là những đòi hỏi cao cho sự ra đời của các công nghệ mới. 1.3. CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Hệ thống thông tin di động tổ ong bao gồm có 3 phần chính là máy di động MS (Mobile Station), trạm gốc BS (Base Station) và tổng đài di động MSC (Mobile Service Switching Center). *) Trạm di động MS Máy di động có 2 phần đó là : Mô đun nhận dạng thuê bao SIM (Subscriber Identity Module) và thiết bị thu phát báo hiệu ME (Mobile equipment). SIM (Subcriber Identity Module): Là một cái khoá cho phép MS được dùng, nó gắn chặt với người dùng trong vai trò một thuê bao duy nhất, SIM có thể làm việc với các thiết bị ME khác nhau, tiện cho việc mượn các ME tuỳ ý . SIM cũng có các phần cứng và phần mềm cần thiết với bộ nhớ có thể lưu trữ hai loại tin tức: Tin tức có thể được đọc hoặc thay đổi bởi người dùng và tin tức không thể đọc hay không cần cho người dùng biết. SIM sử dụng mật khẩu PIN (Personal Indentity Number) để bảo vệ quyền sử dụng của người sở hữu hợp pháp. SIM cho phép người dùng sử dụng nhiều dịch vụ và cho phép người dùng truy cập vào các mạng điện thoại mặt đất công cộng PLMN (Public Land Mobile Network) khác nhau nhờ tiêu chuẩn hoá giao diện SIM-ME. ISDN `SS AUC  HÖ thèng ChuyÓn m¹ch PSPDN CSPDN  VLR  HLR MSC  EIR  OSS PSTN BSS BSC HÖ thèng Tr¹m gèc PLMN BTS TruyÒn dÉn tin tøc MS KÕt nèi cuéc gäi vµ truyÒn dÉn tin tøc Hình 1: Mô hình hệ thống thông tin di động Cellular Các ký hiệu OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ SS: Hệ thống chuyển mạch AUC: Trung tâm nhận thực VLR: Bộ ghi định vị tạm trú HLR: Bộ ghi định vị thường trú EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị MSC: Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di đông (gọi tắt là: tổng đài di động BTS: Đài vô tuyến gốc BSS: Hệ thống trạm gốc MS: Máy di động BSC: Đài điểu khiển trạm gốc ISDN: Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng CSPDN: Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch PSPDN: Mạng chuyển mạch công cộng theo gói PLMN: Mạng di động mặt đất công cộng PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng SIM là một card điện tử thông minh cắm vào ME dùng để nhận dạng thuê bao và tin tức về loại dịch vụ mà thuê bao đăng ký. Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI (International Mobile Subcriber Identity) là duy nhất và trong suốt với người dùng. Nhà cung cấp mạng GSM sẽ bán SIM cho thuê bao khi đăng ký. GSM thiết lập đường truyền và tính cước dựa vào IMSI SIM có chứa các tin tức sau: - IMSI: Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế để nhận dạng thuê bao, được truyền khi khởi tạo. - TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity - Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời) để nhận dạng thuê bao mạng di động. - LAI (Location area Identifier): Số nhận dạng vùng định vị được sử dụng cho thủ tục cập nhật vị trí của thuê bao di động. - KI (Subscriber authentication Key): Khoá nhận thực thuê bao để nhận thực SIM card.  - MSISDN (Mobile station ISDN number): Số điện thoại của thuê bao di động MSISDN=mã quốc gia+mã vùng+mã thuê bao. Các thông số trong SIM được bảo vệ. Ki không thể đọc, IMSI không thể sửa đổi. tay. ME (Mobile Equipment): Thiết bị máy di động Thuê bao thường chỉ tiếp xúc với ME mà thôi: Có 3 loại ME - Trên xe (Lắp đặt trong xe, anten ngoài xe). - Xách tay (anten không liền tổ hợp cầm tay). - Cầm tay (anten liền với tổ hợp, toàn bộ máy cầm tay nằm gọn trong lòng bàn ME là phần cứng để thuê bao truy cập mạng. ME có số nhận dạng là IMEI (International Mobile Equipment Identity). Nhờ kiểm tra IMEI mà ME bị mất cắp sẽ không được phục vụ. *) Hệ thống trạm gốc BSS Bao gồm các khối chức năng BSC, BTS - Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station) bao gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến, có thể coi BTS là các modem vô tuyến phức tạp có thêm một số 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 quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho hệ thống di động được tiến hành. TRAU là một bộ phận của BTS nhưng cũng có thể đặt nó cách xa BTS và thậm chí trong nhiều trường hợp nó được đặt giữa MSC &BSC. BSC MSC VLR BTS TRAU BTS MSC VLR BSC TRAU BTS BSC MSC VLR TRAU Giao diện A-bis Giao diện A Hình 2: Các vị trí của TRAU - Bộ điều khiển trạm gốc 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 vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handover). Một phía BSC được nối với BTS còn phía kia nối với MSC. Thực tế BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể. Một BSC trung bình có thể quản lý tới vài chục BTS phụ thuộc vào lưu lượng các BTS này. *) Trung tâm chuyển mạch của hệ thống MSC Nó được nối với tất cả các trạm cơ sở của các thuê bao trong cùng một hệ thống. Đồng thời nó cũng được nối với hệ thống điện thoại công cộng PSTN. Trung tâm chuyển mạch di động thì xử lý các cuộc gọi đi và đến, đồng thời cung cấp các chức năng điều khiển hoạt động cho tất cả các trạm cơ sở trong cùng một hệ thống. Chính vì vậy MSC là một bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống thông tin di động. Nó bao gồm các bộ phận điều khiển và quản lý toàn bộ hệ thống để đạt được hiệu quả cao đồng thời phải đảm bảo tuyệt đối về an ninh và an toàn. - Bộ ghi định vị thường trú HLR (Home Location Register) chứa thông tin về thuê bao như các dịch vụ mà thuê bao lựa chọn và các thông số nhận thực. Vị trí hiện thời của MS được cập nhật qua bộ ghi định vị tạm trú VLR (Visitor Location Register) cũng được chuyển đến HLR. - Trung tâm nhận thực AUC (Authentication Center) có chức năng cung cấp cho HLR các thông số nhận thực và các khoá mật mã, mỗi một MSC có một VLR. - Quản lý thuê bao di động EIR (Equipment Identity Register) EIR lưu trữ 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. Khi MS di động vào một vùng phục vụ MSC mới, thì VLR yêu cầu HLR cung cấp các số liệu về vị khách MS mới này, đồng thời VLR cũng thông báo cho HLR biết MS nói trên đang ở vùng phục vụ MSC nào. Vậy VLR có tất cả thông tin cần thiết để thiết lập các cuộc gọi theo yêu cầu người dùng. *) Khai thác và bảo dưỡng OS (Operation System) - Khai thác: Là các hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng như: tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao (handover) giữa hai ô…, nhờ vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng của dịch vụ mà họ cung cấp cho khách hàng và kịp thời sử lý các sự cố. Khai thác cũng bao gồm việc thay đổi cấu hình để chuẩn bị tăng lưu lượng trong tương lai, tăng vùng phủ. Ở hệ thống viễn thông hiện đại khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở một trạm. - Bảo dưỡng: Có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố hỏng hóc. 1.4. XU HƯƠNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Những thông tin mới nhất cho thấy hiện nay thông tin di động vẫn đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ, đáp ứng nhu cầu không ngừng tăng của khách hàng cả về số lượng, chất lượng và loại hình dịch vụ. Về cơ bản có thể chia thành các hướng phát triển sau: - Từ năm 1989 đã có những nghiên cứu rộng lớn trên thế giới nhằm phát triển hệ thống vô tuyến cá nhân và kết hợp sự thông minh của mạng PSTN, xử lý tín hiệu số hiện đại và công nghệ RF. Khái niệm PCS khởi xướng ở Anh
Tài liệu liên quan