Mạng không dây và đ động MobileWirelessNetwork c4 GSM overview 1

...      Tổng quan hệ thống GSM Báo hiệu mạng GSM Quản lý di đ ng mạng GSM Dịch vụ tin nhắn ngắn GSM Roaming quốc tế mạng GSM Thao tác, quản trị, bảo dƣỡng mạng GSM Dịch vụ vô tuyến gói tổng... chức GSM: MSC, BSC (và gián tiếp BTS) Duy trì thao tác thoả đ ng mạng GSM dựa việc quan sát tải, tốc đ , chuyển tiếp Các hoạt đ ng:    Network Management System (NMS): điều chỉnh cấu hình mạng. .. Communication TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GSM Kiến trúc GSM (1)  GSM PLMN (Public Land Mobile Network)   Các nhà cung cấp dịch vụ thiết lập mạng di đ ng the chuẩn GSM bên quốc gia Các hệ thống (subsystem)

Trang 2

College Of Information & Communication Technology

Department of Computer System & Data Communication 2

 Tổng quan về hệ thống GSM

 Báo hiệu mạng GSM

 Quản lý di động mạng GSM

 Dịch vụ tin nhắn ngắn trong GSM

 Roaming quốc tế trong mạng GSM

 Thao tác, quản trị, bảo dƣỡng trong mạng GSM

 Dịch vụ vô tuyến gói tổng quát

NỘI DUNG

Trang 3

College Of Information & Communication Technology Department of Computer System & Data Communication 3

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GSM

(Global System for Mobile Communication)

 GSM là một chuẩn mạng không dây (diện rộng) dạng số

 Được dẫn hướng bởi các nhà sản xuất, nhà điều hành, các

uỷ ban chuẩn hoá của Châu Âu

 Được dùng phổ biến trên toàn thế giới

Trang 4

 Khả năng di động của dịch vụ (Service Portability):

 Có thể dùng mobile tại bất kỳ quốc gia thành viên nào với roamingquốc tế và cuộc gọi, định số được chuẩn hoá (với giá khác nhau)

 Sử dụng tốt tần số vô tuyến (radio frequency):

 Hiệu quả ở phổ tần cao

 Có thể đồng tồn tại với các hệ thống trước trong cùng băng tần

Trang 5

 Mạng hiện đại:

 Theo khuyến cáo của ITU (International TelecommunicationUnion) – cho phép cùng thao tác hiệu quả với mạng ISDN

 Hỗ trợ tiếng nói và dữ liệu tốc độ thấp

 Hỗ trợ hoán chuyển và di động đã được chuẩn hoá

 Các giao diện đã được chuẩn hoá giữa các subsystem

 Tối ưu hoá hệ thống để giảm giá thành cho mobile

 GSM yêu cầu các mobile độ phức tạp cao hơn các hệ thốngtương tự (analog) trước đây

 Giá cước thuê bao phải kém hơn hoặc bằng các hệ thống tương

tự (analog) hiện có

Trang 6

 GSM là một PLMN (Public Land Mobile Network)

 Các nhà cung cấp dịch vụ thiết lập các mạng di động the chuẩnGSM bên trong mỗi quốc gia

 Các hệ thống con (subsystem)

 RSS (Radio Subsystem): bao gồm tất cả các vấn đề liên quanđến vô tuyến

 NSS (Network and Switching Subsystem): thực hiện các công

việc call forwading, handoff, switching

 OSS (Operation Subsystem): quản trị mạng

Kiến trúc của GSM (1)

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

 Thiết bị cuối (terminal) cho việc dùng các dịch vụ GSM

 Bao gồm một số nhóm chức năng:

 Mobile Equipment (ME)

 Terminal Equipment (TE)/Mobile Terminal (MT)

 Subscriber Identity Module (SIM)

Mobile Station (MS)

Trang 11

 Mobile Equipment (ME)

 Thiết bị của người dùng: giao diện vô tuyến, bàn phím, màn hình, …

 Thực hiện:

 Cuộc gọi (không có SIM chỉ thực hiện được gọi khẩn cấp 112)

 Truyền nhận vô tuyến, chứng thực, chuyển tiếp, mã hoá dữ liệu và mã hoá kênh truyền

 Nhận diện qua International Mobile Equipment Identity (IMEI)

Mobile Station (MS)

Trang 12

 User ID và Device ID:

 IMEI (International Mobile Equipment Identity): 15 hexadecimal digits

 IMSI (International Mobile Subscriber Identity): 15 decimal digits

 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity): 32 bits

Mobile Station (MS)

Trang 13

 Terminal Equipment (TE)

 Là thiết bị ngoại vi của MS

 Không chứa đựng các chức năng riêng biệt cho GSM

 Là các PDA (Personal Digital Assistant), PC, …

 Giao diện:

 Serial (DTE-DCE) cable

 PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association): một chuẩn khe cắm mở rộng trên laptop

 IrDA: nối kết hồng ngoại

Trang 14

 SIM (Subscriber Identity Module)

 Smart card, như thẻ tín dụng, không thích hợp cho handset

 Plug-in SIM có kích thước nhỏ hơn

 Chứng thực người dùng qua PIN (Personal Identity Number),

có thể cập nhật bởi thuê bao

 Được mở khoá (unlock) bởi PIN unlocking key (PUK)

 Chứa thông tin của thuê bao:

 Thông tin cố định, cập nhật bởi thao tác viên

 Thông tin thay đổi bởi người dùng (danh bạ điện thoại, SMS, …)

 Được cập nhật thông qua:

 Không khí (OTA: over the air): dùng tin nhắn SMS, được gởi bởi thuê bao, phần mềm ứng dụng, … được tạo ra qua SIM Toolkit

 Bàn phím hoặc thiết bị đầu cuối được nối kết vào MS

 Cũng chứa International Mobile Subscriber Identity (IMSI)

Mobile Station (MS)

Trang 15

 Thành phần: gồm một BSC và một hoặc nhiều BTS

 BSC (Base Station Controller):

 Quản lý tài nguyên vô tuyến, lảm nhiệm vụ switching trong BSS

 Cấp phát/Giải phóng kênh vô tuyến

 Khởi động chuyển tiếp (handoff) đến các BS khác

 Duy trì cuộc gọi dựa vào độ mạnh tín hiệu nhận được từ MS(thường mỗi 480ms)

 Giao tiếp với các BTS dùng giao thức ISDN qua giao diện A-bis

 BTS (Base Transceiver Station)

 Chứa các thiết bị truyền, nhận, báo hiệu, anten

 TRAU (Transcoder/Rate Adapter Unit)

 Mã hoá/giải mã tiếng nói và điều khiển tốc độ trong truyền dữ liệu

Base Station System (BSS)

Trang 16

Base Station System (BSS)

Trang 17

 Chức năng:

 Hỗ trợ việc quản lý các chức năng hoán chuyển (switching), tiểu

sử (profile) của các thuê bao, di động

 Thành phần:

 Các MSC (Mobile Switching Center):

 Gateway MSC (GMSC): tạo nối kết với các mạng khác

 Internetworking Functions (IWF): tạo nối kết từ mobile network với PSTN

 Databases: HLR, VLR, EIR, AuC

Trang 18

 Mobile Switching Center (MSC):

 Quản lý các tài nguyên mạng

 Tạo nồi kết liên mạng (internetworking) thông qua GMSC

 Tích hợp một số database

 Thực hiện các chức năng xác định cho nhắn tin (paging) vàchuyển tiếp cuộc gọi (call forwading)

 Điểm cuối của hệ thống SS7

 Báo hiệu di động: đăng ký vị trí, chuyển tiếp thông tin vị trí

 Dự phòng cho các dịch vụ mới (fax, data call)

Trang 19

 Databases:

 Home Location Register (HLR):

 Quản trị thuê bao di động, lưu trữ international mobile subscriber identity (IMSI), mobile station ISDN number (MSISDN) và địa chỉ visitor location register (VLR) hiện tại

 Theo dõi các dịch vụ được kết hợp với mỗi MS

 Một HLR có thể được dùng cho nhiều MSC

 Visitor Location Register (VLR):

 Lưu trữ nhanh (cache) các thông tin đến từ HLR, cần thiết cho điều khiển cuộc gọi và dịch vụ dự phòng cho mỗi mobile đang định vị trong vùng địa lý được giám sát bởi VLR

 Được nối kết với một MSC và thường được tích hợp vào trong MSC

Network and Switching System (NSS)

Trang 20

 Databases:

 Authentication Center (AuC)

 Cơ sở dữ liệu được bảo vệ, chứa một bản sao của khoá bí mật cho mỗi SIM card của thuê bao

 Khoá bí mật này được dùng cho chứng thực và mã hoá thông qua kênh vô tuyến

 Thường chứa trong HLR

 Equipment Identity Register (EIR)

 Chứa một danh sách tất cả các MS hợp lệ trong mạng, mỗi MS được nhận dạng bởi international mobile equipment identity (IMEI)

 Được chia thành 3 database:

Network and Switching System (NSS)

Trang 21

 Trung tâm bảo trì và thao tác (OMC: Operation and Maintenance Center)

 Quản trị các khối chức năng GSM: MSC, BSC (và gián tiếp đối vớicác BTS)

 Duy trì thao tác thoả đáng của mạng GSM dựa trên việc quan sáttải, tốc độ, chuyển tiếp

 Các hoạt động:

 Network Management System (NMS): điều chỉnh cấu hình của mạng

 Bảo trì thiết bị: phát hiện, định vị và sửa lỗi

 Quản lý dịch vụ (Service management)

 Quản lý đăng ký thuê bao mới

 Điều chỉnh và xoá thuê bao

 Thông tin tính toán chi phí, phát hiện gian lận, …

Operation Sub-System (OSS)

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	1,98 MB