GSM – GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION Kiến trúc hệ thống và các giao thức

PowerPoint Presentation GSM – GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION Kiến trúc hệ thống và các giao thức Nhóm sinh viên Trần Xuân Bách Nguyễn Tiến Đạt Đỗ Trung Đức Các bước phát triển của GSM Các bước phát triển của GSM Kiến trúc hệ thống Mobile Station (MS) Mobile Equipment (ME) Subscriber Identity Module (SIM) Base Station Subsystem (BBS) Base Transceiver Station (BTS) Base Station Controller (BSC) Network Subsystem Mobile Switching Center (MSC) Home Location Register (HLR) Visitor Location Re.

GSM – GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE

COMMUNICATION Kiến trúc hệ thống và

các giao thức

Nhóm sinh viên:

Trần Xuân Bách Nguyễn Tiến Đạt

Đỗ Trung Đức

Các bước phát triển của GSM

Kiến trúc hệ thống

 Mobile Station (MS)

 Mobile Equipment (ME)

 Subscriber Identity Module

(SIM)

 Base Station Subsystem

(BBS)

 Base Transceiver Station (BTS)

 Base Station Controller (BSC)

 Network Subsystem

 Mobile Switching Center

(MSC)

 Home Location Register (HLR)

 Visitor Location Register (VLR)

 Authentication Center (AUC)

 Equipment Identity Register

(EIR)

ME (Mobile Equipment)

ME là các thiết bị mà người dùng sử dụng nó

để thông tin với nhau ME có thể là các thiết

bị cầm tay như điện thoại di động, máy tính

cá nhân, máy Fax )

ME cung cấp các giao diện với người dùng giúp cho việc khai thác các dịch vụtrong

mạng

Các chức năng chính của ME:

Thiết bị đầu cuối thực hiện các chức năng

không liên qua đến mạng GSM, FAX

Modul nhận dạng thuê bao SIM

(Subscriber Identuty Module)

Hệ thống GSM sử dụng một khoá nhận dạng thuê bao được cất trong một bộ nhớ nhỏ gọn gọi là SIM-CARD

Được cắm vào máy di động để thông tin trực tiếp với VLR và gián tiếp với HLR

Base Station Subsystem (BSS)

Trạm thu phát cơ sở BTS (Base Transceiver Station)

 Bao gồm các bộ thu phát và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến

 Kết nối với trạm di động thông qua giao diện Abis

 Giống như một Modem vô tuyến phức tạp có bộ

chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU

 TRAU thực hiện việc mã hoá và giải mã tiếng đặc thù cho hệ thống di động, việc thích ứng tốc độ

cho việc truyền dữ liệu

 TRAU là một bộ phận của BTS nhưng trên thực tế

nó có thể đặt cách xa BTS và có thể đặt ở giữa BSC

và MSC.

Base Station Subsystem (BSS)

Trạm thu phát cơ sở BTS (Base Transceiver Station)

Base Station Subsystem (BSS)

Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station controller)

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

Có vai trò chủ yếu là quản lý các kênh ở giao diện vô

tuyến và chuyển giao

BSC và BTS cũng có thể kết hợp trong một trạm gốc

Network Subsystem

Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động Mobile Switching Center (MSC)

 Là trung tâm chuyển mạch chính của mạng GSM

 Nhiệm vụ điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến các người sử dụng mạng thông tin di động một mặt giao diện với BSC.

 Giao diện với mạng ngoài thông qua GMSC

 Khi thực hiện việc kết nối MSC với mạng ngoài cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn IWF là một thiết bị thích ứng

giao thức và truyền dẫn sẻ làm việc đó.

Network Subsystem

Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động Mobile Switching Center (MSC)

 Là thiết bị lưu cơ sở dữ liệu của mạng, các thông tin liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông

 Chứa các thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao, nhưng không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao

 Thường là một máy tính không có khả năng chuyển mạch mà chỉ có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thực AUC.

Network Subsystem

Bộ ghi định vị thường trú Home Location Registers (HLR)

Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng.

Được nối với một hay nhiều MSC và có

nhiệm vụ lưu tạm thời số liệu của thuê bao dang nằm trong vùng phục vụ của MSC

tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về

vị trí hiện thời của thuê bao nói trên ở mức

Network Subsystem

 Quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực Authentication Center (AUC)

 Quản lý việc hoạt động đăng ký thuê bao như nhập hay xoá thuê bao ra khỏi mạng

 Tính cước cuộc gọi Cước phí phải được tính và gữi tới thuê bao

 AUC quản lý thuê bao thông qua một khoá nhận dạng bí mật duy nhất được lưu trong HLR, AUC cũng được giữ vĩnh cữu trong bộ nhớ SIM-CARD.

 Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị Equipment Identity Register (EIR)

 Quản lý thiết bị di động, là nơi lưu giữ tất cả dữ liệu liên quan đến trạm di động MS

 Được nối với MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết

bị, một thiết bị không được phép sẻ bị cấm.

Kiến trúc hệ thống

Giao thức báo hiệu mạng GSM

 Nhiệm vụ chính của báo hiệu là để thiết lập

và xoá kết nối cuộc gọi.

 Các giao diện: A, Abis, Air được thể hiện trong hình vẽ

Giao diện A

 Giao diện A là giao diện giữa BSC và MSC, nó được xây dựng trên chuẩn giao tiếp đang tồn tại là hệ thống báo hiệu SS7 được sử dụng khắp trong NSS.

Giao diện Abis

 Giao diện Abis kết nối BTS với BSC

Giao diện Air/Um

 Giao diện không khí là giao diện vô tuyến giữa MS và BTS Giao diện này là giao diện mở rất nhạy cảm với sự xâm nhập

từ ngoài hơn là với cable, nhưng đổi lại được băng thông lớn

Giao thức báo hiệu mạng GSM

Xử lý cuộc gọi & kết thúc cuộc gọi

Xử lý tín hiệu thoại

Mã hóa tín hiệu thoại

Giải mã tín hiệu thoại

Mã hóa kênh

CÀI XEN

Các tính năng cơ bản được cung cấp bởi GSM

 Chờ cuộc gọi

 Thông báo có cuộc gọi đến trong khi trên các thiết bị cầm tay

 Giữ cuộc gọi

 Giữ lại một cuộc gọi để thực hiện một cuộc gọi khác

 Chặn cuộc gọi

 Tất cả các cuộc gọi, cuộc gọi đi, hoặc cuộc gọi đến

 Chuyển tiếp cuộc gọi

 Các cuộc gọi có thể được gửi đến các số khác nhau được xác định bởi người sử dụng

 Multi Party Call Conferencing

 Liên kết nhiều cuộc gọi cùng nhau

Tính năng nâng cao cung cấp bởi GSM

 Nhận dạng đường dây gọi

 Hiển thị số điện thoại gọi đến

 Dịch vụ thay thế đường dây

 Một cho các cuộc gọi cá nhân

 Một cho các cuộc gọi kinh doanh

 Nhóm người sử dụng khép kín

 Gọi bằng cách quay số cuối cùng cho các số

 Lời khuyên của Charge

 Kiểm đếm chi phí thực tế của các cuộc gọi điện thoại

 Fax & dữ liệu

 Virtual Office / Văn Phòng Chuyên Nghiệp

 Chuyển vùng

 Dịch vụ và tính năng có thể theo dõi khách hàng

Ưu điểm của GSM

 Tín hiệu thoại rõ ràng, sắc nét hơn

 Nâng cao tính an toàn thông tin, chống nghe trộm

 Khả năng chuyển vùng quốc tế tại hơn 100 quốc gia

 Thiết kế mạng lưới hiệu quả cho việc mở rộng hệ thống ít tốn kém

 Sử dụng hiệu quả dải tần

 Nâng cao tính năng như tin nhắn ngắn và nhận dạng người gọi

 Nâng cao độ ổn định fax và dữ liệu lên đến 9600 baud

 Dễ dàng sử dụng với hơn kích hoạt không khí, và tất cả các thông tin tài khoản được tổ chức tại một thẻ thông minh có thể được dễ dàng

di chuyển giữa các điện thoại.

GSM phải đối mặt với thách thức

 Chi phí phát sinh cao khi muốn tăng cường năng lực mạng lưới

 Chi phí kết nối [PSTN / ISDN] là rất cao

 Chi phí Leased Line để kết nối các thành tố Infra-Structure rất cao

 Chi phí dăng kí dịch vụ cao

Tương lai - UMTS (Universal Mobile Hệ thống

điện thoại)

 Lý docần phải cải tiến

 Yêu cầu dịch vụ mới

 sẵn có của các ban nhạc đài phát thanh mới

 Nhu cầu người dùng

 Truy cập Internet-Intranet nhanh, liền mạch