GSM Introduction pot

Kênh điều khiển được chia thành ba nhóm: • Các kênh quảng bá BCH: Broadcast Channel - Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH Frequency Correction channel - Kênh đồng bộ SCH Synchronization Channel

Trang 1

Trình bày: Ngày: 26/09/2 Slide:

005

1

GSM Introduction

Trang 2

005

2

Trang 3

005

3

Ericsson’s Cellular Systems

Mobile Standard Ericsson Product

PCS 1900 (using GSM) CMS 40 PCS 1900 (using DAMPS) CMS 8800-D

Trang 4

Trang 5

Base Station System

Other networks

BSC GMSC

VLR

Trang 6

005

6

MOBILE STATION

Trang 7

005

7

Mobile Station

ME Mobile Equipment

SIM

Subscriber Identity

Module

Trang 8

005

8

Ericsson's T28s

Trang 9

005

9

Transmission and

Receipt in an MS

Trang 10

9600361

Trang 11

005

11

Plug-in SIM Card

EricssonTraining

SIM CARD

Trang 12

005

12

SIM CARD STRUCTURE

Trang 13

Trang 14

MF Master File (root directory, must always be present)

DF Dedicated File (directory file, can contain directory and data files)

EF Elementary File (data file)

Trang 15

005

15

Smart Card File Names (ISO 7816-4)

Reserved FIDs3F00 MF root directory

0000 EF PIN and PUK #1

0100 EF PIN and PUK #2

MF

FID File Identifier (2 bytes)

DF

DF Name (1-16 Bytes)usually ISO 7816-5 AID

FID File Identifier (2 bytes)

Trang 16

– Header: file structure info , access control rights , pointer to data body

content changes never or seldom, protected from erasure

– Body: data , content might change often, many write operations

pointer

Trang 17

005

17

DF Gsm

Authentication key Ki (M) Emergency call codes (O)

Cipher key Kc & n (M) GPRS ciphering key (O)

(O) HPLMN search period (M) Voice message waiting flags

Advice of charge max (O) Service string table

Accumulated call meter (O) Operator name string

CB Message Identifier (O) CPHS information

SMS parameters (O) SMS status (O) Last number(s) dialled (O) Extension 1 (O)

Extension 2 (O)

IC manu info.

ICC ICCID identification (M)

Trang 18

005

18

Radio Interface

Trang 19

005

19

On job Training, 22/04/02, page n° 25

Trang 20

The TDMA Channel Concept

Trang 21

SCH BCCH PCH AGCH

Full Rate and EFR

Half Rate

Control Channels Traffic Channels

Logical Channels

BCH and CCCH (except for RACH) uses timeslot 0

of C 0 downlink

RACH uses timeslot 0 of C 0

on the uplink

SDDCH and SACCH uses timeslot 2 of Co

on the uplink and downlink

While each timeslot is ALWAYS 156.25 bit times long, the burst length may vary The Access burst is

88 bit times long All other bursts are 148 bit times long.

Trang 22

005

22

• Có cả đuờng lên và đường xuống,điểm tới điểm, TCH mang nội dung tiếng nói đã mã hóa và mang số liệu của người sử dụng.

• Kênh lưu lượng bao gồm:

-Bm hay kênh toàn tốc TCH mang thông tin (tiếng được mã hóa hay số liệu) ở tốc độ 22,8Kbit/s (TCH/F).

-Lm hay TCH bán tốc mang thông tin (tiếng được mã hóa hay số liệu) ở tốc độ 11,4Kbit/s (TCH/H).

Trang 23

005

23

• Các kênh này mang tín hiệu báo hiệu hay số liệu đồng bộ Kênh điều khiển được chia thành ba nhóm:

• Các kênh quảng bá BCH: (Broadcast Channel)

- Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH (Frequency Correction channel)

- Kênh đồng bộ SCH (Synchronization Channel)

- Kênh điều khiển quảng bá BCCH (Broadcast Control channel)

• Các kênh điều khiển chung CCCH (Common Control Channel)

- Kênh tìm gọi PCH (Paging Channel)

- Kênh thâm nhập ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel)

- Kênh cho phép thâm nhập AGCH (Access Grant Channel )

• Các kênh điều khiển riêng DCCH (Dedicated Control Channel)

- Kênh điều khiển đứng riêng SDCCH (Stand alone dedicated Control Channel )

- Kênh điều khiển liên kết chậm SACCH (Slow Associated Control Channel)

- Kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH (Fast Associated Control Channel)

Trang 24

(= 51 (26 - frame) multiframes or 26 (51 - frame) mulitframes )

1 superframe = 1326 TDMA frames ( 6.12 seconds )

0 1 2 3 22 23 24 25 0 1 2 3 47 48 49 50

1 (51 - frame) multiframe = 51 TDMA frames (235 ms)

1 (26- frame) multiframe = 26 TDMA frames (120 ms)

0 1 2 3 4 5 6 7

1 TDMA frame =8 timeslots (120/26 ~4.615 ms)

1 timeslot = 156.25 bit durations (15/26 ~ 0.577 ms) ( 1 bit duration 48/13 ~ 3.69 micro sec )

TB 3

Encrypted bits 57

flag 1

Training sequence

26

flag 1

TB 3

GP 8.25

TB 3

GP 8.25

TB 3

Synchronization sequence

64

TB 3

GP 8.25

TB 8

Synchronization sequence

41

GP 68.25

TB 3

Mixed bits 58

Training sequence

26

Mixed bits 58

TB 3

GP 8.25

Fixed bits 142

TB 3

TB: Tail bits GP: Guard period

Trang 25

Trang 26

Trang 27

005

27

Ranges for Different Types of MSs

9600269

Trang 28

Trang 29

MSC

LA1LA3

LA5LA4

VLR

Trang 30

Cell

Trang 31

005

31

"Hardware" view of a Sample Network

HLR EIR

AUC GMSC

ILR

MSC/VLR 1 PSTN

MSC Service Area 2 MSC Service Area 1

LEGEND

MSC Boundary BSC Boundary PCM Links Base Station

MSC/VLR 2 BSC 1B

BSC 1C

BSC 2B

BSC 1A

BSC 2A BSC 2C

Trang 32

AUC GMSC

ILR

MSC/VLR 1 PSTN

MSC Service Area 2 MSC Service Area 1

LEGEND

MSC Boundary BSC Boundary PCM Links Base Station

MSC/VLR 2

LA 2-C

Trang 33

005

33

Speech Processing

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Transmitter Modulator Burst formatting Ciphering Interleaving Channel coding Speech coding Segmentation

A/D-conversion Microphone

13 kbit/s

Transmitting part Receiving part

Transmitter Modulator Burst formatting Ciphering Interleaving Channel coding D/D-conversion

8 kHz

8 bits

64 kbit/s PCM

Receiver Demodulator Adaptive Equalization De-ciphering De-interleaving Channel Decoding

GSM Network Mobile equipment

Trang 39

Trang 40

Trang 41

Q uantized value

D = Q uantized error

Trang 42

Trang 43

50 Very important bits

132 Important bits

78 Not so important bits

1:2 Convolutional Coder

456

4 Tail bits

Trang 44

1 7

2 5 I I I I I I I I I I I I

4 4 9

2

1 0 I I I I I I I I I I I I I I

4 5 0

3

4 5 1

4

4 5 2

5

4 5 3

6

4 5 4

7

4 5 5

8

4 5 6

8 b lo c k s

5 7 b its

Trang 45

Trang 46

Trang 47

Trang 48

005

48

BTS & BSC

Trang 49

005

49

BTS

– Tram thu phát gốc giữ các bộ thu phát vô tuyến

• Xử lý các giao thức về đường kết nối vô tuyến với MS

Trang 50

005

50

BTS - Cell

- Cell tương ứng với vùng phủ của một bộ thu phát

• Kích cỡ của cell được xác định bởi công suất của bộ thu phát

- Đáp ứng đòi hỏi cho dung lượng lớn.

- Sử dụng hiệu quả tần số

- Công suất phát nhỏ hơn.

Trang 51

005

51

Bộ điều khiển trạm gốc - BSC

• Base Station Controller

– Quản lý tài nguyên vô tuyến cho một hoặc nhiều BTS

– Xử lý các việc sau:

• Gán, thay đổi, giải phóng kênh.

• Thực hiện chuyển giao

• Điều khiển thu phát gián đoạn cho kết nối giữ thuê bao di động và mạng.

• Giao tiếp với phân hệ chuyển mạch.

Trang 52

005

52

TRAU – Transcoder & Rate Adapter Unit

TRAU làm nhiệm vụ chuyển đổi 4 luồng tín hiệu 16 kbit/s thành 4 luồng 64 kbit/s

Trang 53

RBS

BSC/

Trang 54

005

54

TRC Utilization and Transmission Rates in BSS

Trang 55

005

55

NSS- Network Switching System

Trang 56

Trang 57

005

57

Hệ thống chuyển mạch

NSS – Network Switching System

MSC: Mobile service Switching Center HLR: Home Location Register

VLR: Visitor Location Register.

AuC: Authentication Center.

EIR: Equipment Identification Register

Trang 58

005

58

Trung tâm chuyển mạch - MSC

– Mobile Switching Centre

• Cung cấp kết nối cho thuê bao, kết nối đến các mạng khác như PSTN, ISDN…

• Kết nối trực tiếp đến BSC.

• Mỗi MSC sẽ chịu trách nhiệm chuyển mạch cho một vùng khá rộng như HCM, DANANG, HN.

Trang 59

005

59

Thanh ghi định vị tạm trú - VLR

• Visitor Location Register (VLR)

– VLR chứa các thông tin tạm thời của thuê bao– HLR & VLR sẽ làm việc với nhau để cung cấp các hoạt động trong mạng

& chuyển vùng với mạng ngoài

– Khi VLR phát hiện ra một thuê bao không thuộc vùng quản lý của nó:

• VLR hỏi HLR để biết chắc chắn đây là một thuê bao hợp lệ

– VLR sẽ lấy một số thông tin từ HLR

• Thông tin cần thiết cho điều khiển cuộc gọi, các dịch vụ thuê bao

Trang 60

005

60

Thanh ghi định vị thường trú - HLR

– Home Location Register (HLR)

• Là một cơ sở dữ liệu chứa trên một server lớn.

• Chứa tất cả các thông tin phục vụ cho việc quản lý từng thuê bao.

– IMEI, directory number, class of service subscribed to etc

• Giữ địa chỉ hiện tại của thuê bao ở dạng địa chỉ của VLR đang phục vụ thuê bao.

Trang 61

005

61

Trung tâm nhận thực - AuC

– Authentication Centre

• Chứa các thông tin cho việc nhận thực thuê bao

• Thường được tích hợp chung với HLR.

Trang 62

005

62

Identifiers

Trang 63

005

63

MSISDN

9600605

N ational m obile num ber

International M obile Station

ISD N num ber

M SISD N = CC + N D C + SN

C C N D C S N

VD: 84-98-9000060

Trang 64

Trang 65

Trang 66

Trang 67

Trang 68

Trang 69

Trang 70

1/ 038 13 - EN/LZU 108 852 R4A Slide 70 GSM System Survey

Trang 71

005

71

Trang 72

MSC/VLR-B (LA3)

2 Location updating, type IMSI attach

3 Changing cells within an LA

4 Location updating, same MSC/VLR

5 Location updating, new MSC/VLR

6 Location updating type periodic registration

7 IMSI detach

8 Implicit detach

7.

Trang 73

BTS

(1)

1 Lúc tắt nguồn hay khi lấy SIM ra, MS sẽ yêu cầu kênh báo hiệu.

Trang 74

005

74

BSC

VLR MSC

(1)

2 MS sử dụng kênh báo hiệu này để gửi bản tin IMSI

detach – thông báo rời mạng đến MSC/VLR.

IMSI detach

Trang 75

005

75

BSC

VLR MSC

(1)

3 Trong MSC/VLR,cờ IMSI detach được thiết lập cho thuê bao

Cờ này được sử dụng để từ chối cuộc gọi đến cho thuê bao

(3)

IMSI detach

Trang 76

1 Khi bật nguồn, MS yêu cầu một kênh báo hiệu để thông báo là nó nhập mạng.

Trang 77

2 MSC/VLR nhận bản tin nhập mạng từ MS.

Trang 78

Trang 79

Trang 80

005

80

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Trang 81

005

81

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Trang 82

005

82

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Trang 83

005

83

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Yêu cầu thông

tin thuê bao

Signalling Speech/Data

(2) IMSI MGT

Trang 84

005

84

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Yêu cầu thông

tin thuê bao (5) Thông tin thuê

bao

Trang 85

005

85

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Yêu cầu thông

tin thuê bao

Trang 86

005

86

BSC VLR

BSC

VLR MSC

Yêu cầu thông

tin thuê bao

(6)

Hủy dữ liệu

thuê bao

(5 ) Thông tin thuê bao

• Khi MSC/VLR mới được dữ liệu thuê bao từ HLR, nó gửi thông báo xác nhận cập nhật vị trí thành công

cho thuê bao.

(ID=1) (ID=2)

(4)

Trang 87

BTS

(1)

1 Thuê bao nhận được thông tin có sử dụng cập nhật định kỳ hay không.

2 Nếu sử dụng, MS sẽ được thông báo rằng bao lâu nó sẽ tiến hành

cập nhật định kỳ.

Trang 88

BTS

(1)

(2b) (2a)

2 Thủ tục được điều khiển bởi các bộ đếm giờ thời gian ở cả MS & MSC.

Trang 89

3 Khi đến thời gian, MS bắt buộc phải thực hiện cập nhật (3a)

Bộ đếm thời gian ở MS và MSC sẽ được khởi động lại.

Nếu MS không cập nhật được trong khoản thời gian đã xác định cộng thêm

một khoản an toàn thì MSC sẽ đánh dấu là thuê bao rời mạng.

Trang 90

Trang 91

Trang 92

1 Bất cứ cuộc gọi nào đến mạng GSM từ PSTN sẽ đến GMSC gần nhất.

Trang 93

(2) MSISDN

2 GMSC sẽ phân tích MSISDN để tìm ra HLR mà MS đăng ký đồng thời gửi luôn số

MSISDN này đến HLR để yêu cầu thông tin định tuyến

Địa chỉ MSC/VLR đang phục vụ thuê bao bị gọi được lưu trong HLR

HLR chứa IMSI của thuê bao có số MSISDN bị gọi.

MSISDN IMSI MSC/VLR-Address

Trang 94

(3) IMSI

(2) MSISDN

3 HLR gửi IMSI của tbao bị gọi đến MSC/VLR đang phục vụ thuê bao để yêu cầu MSRN, Trong bản tin gửi gồm cả IMSI của tbao bị gọi MSC/VLR sẽ gán một MSRN rỗi & liên kết

nó với IMSI tbao bị gọi.

Trang 95

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

4 The MSRN được trả lại cho GMSC thông qua HLR.

Trang 96

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

5 GMSC, nhờ số MSRN, sẽ định tuyến cuộc gọi đến MSC/VLR phục vụ tbao bị gọi.

Trang 97

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

(1)

MSISDN

(5) (6) MSRN IMSI

BTS

Signaling Speech/Data

6 Khi MSC/VLR nhận được cuộc gọi, nó sử dụng MSRN để lấy IMSI của tbao bị gọi .MSRN được giải phóng.

Trang 98

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

7 Sử dụng IMSI, MSC/VLR xác định khu vực mà tbao đang đứng.

(7) IMSI LAI (6) MSRN IMSI

Trang 99

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

(8) Page

8 Tbao được tìm gọi trên tất cả các cell trong khu vực này.

Trang 100

005

10 0

Call to MS

HLR

VLR MSC

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

BTS

(8) Page

9 Khi thuê bao trả lời tìm gọi, việc nhận thực, mã hóa sẽ được diễn ra.

Trang 101

005

10 1

Call to MS

HLR

VLR MSC

(3) IMSI (4)

MSRN

(4) MSRN

(2) MSISDN

BTS

(8) Page

10 Nếu nhận thực & mã hoá thành công, cuộc gọi sẽ được thiết lập từ MSC đến BSC,

BTS và đến thuê bao.

Tiêu đề	GSM Introduction Pot
Chuyên ngành	Mobile Standard
Thể loại	Presentation
Năm xuất bản	2022

Định dạng
Số trang	117
Dung lượng	4,15 MB