Báo cảo thực tập tông hợp thông tin di động gms

Tuy nhiên các hệ thông thông tin di động thế hệ thứ hai cũng tồn tại một số nhợc điểm nh sau: Độ rộng dải thông băng tần của hệ thống là bị hạn chế nên việc ứng dụng các dịch vụ dữ liệu

TổNG QUAN Về THÔNG TIN DI Động Gsm 1

CHƯƠNG I : NHữNG KHáI NIệM CHUNG Về THÔNG TIN ĐộNG 1

I Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 1

II Cấu trúc hệ thống thông tin di động số cellular: 3

1 Phân hệ trạm gốc BSS: 4

1.1 Bộ điều khiển trạm gốc ( BSC ) 4

1.2 Trạm thu phát gốc ( BTS ) 4

1.3Bộ chuyển mã (XCDR) 5

1.4 Các cấu hình của BSS 5

2 Phân hệ chuyển mạch (SS) .5

2.1 Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC) 6

2.2 Bộ ghi định vị thờng trú(HLR) 6

2.3Bộ ghi định vị thờng trú(VLR) 7

2.4 Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR) 8

2.5 Trung tâm nhận thực(AUC): 8

CHƯƠNG II: Hệ thống thu phát 10

I hệ thống trạm gốc BTS: 10

1 Chức năng: 10

1.1 Các tiềm năng 10

1.2 Mã hoá và ghép kênh 10

1.3 Điều khiển hệ thống con vô tuyến 10

2 Cấu trúc BTS: 11

2.1 Giao tiếp máy thu phát ở xa (TRI): 11

2.2 Hệ thống con máy thu phát (TRS): 12

2.3 Bộ đổi nguồn: 13

3 Các dặc tính: 13

3.1 Tính tin cậy: 13

3,2, Tính bảo dỡng 13

II.GiớI THIệU CHUNG Về BTS EVOLIUM 13

1 Đặc điểm chung 13

2 Các thông số của các loại BTS Evolium 14

a.Băng tần 14

b.Công suất phát 14

CH ƯƠ NG III: GiớI THIệU DịCH Vụ GPRS TRONG MạNG GSM 18

i Đặc điểm của dịch vụ truyền số liệu trong mạng GSM 18

II.Thị trờng và viễn cảnh 18

III.Tiềm năng của GSM pha 2+ 19

Phần ii : 22

mạng thông tin di động vms- mobifone 22

chơng iv: giới thiệu về công ty thông tin di động vms-mobifone22 I Cấu trúc mạng hiện tại: 23

1.Truyền dẫn: 24

2 Dịch vụ: 24

2.1 Dịch vụ thoại: 24

2.2 Dịch vụ số liệu: 24

2.3 Dịch vụ bản tin ngắn: 24

2.4 Các dịch vụ phụ: 24

2.5 Dịch vụ WAP(Wireless Application Protocol): 25

2.6DÞch vô v« tuyÕn gãi chung GPRS: 25

II Sù chuyÓn dÞch tõ GSM lªn GPRS cña Mobifone: 25 TµI LIÖU THAM KH¶O 28

LỜI NểI ĐẦU

Hiện nay trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng không thể thiếu đợc, nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con ngời nắm bắt nhanh chóng các giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú

Bằng những bớc phát triển thần kỳ, các thành tựu công nghệ Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông làm thay đổi cuộc sống con ngời từng giờ từng phút , nó tạo ra một trào lu "Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông " trong mọi lĩnh vực ở những năm cuối của thế kỷ 20, và đầu thế kỷ 21

Lĩnh vực Thông Tin Di Động cũng không nằm ngoài trào lu đó Cùng với nhiều công nghệ khác nhau Thông Tin Di Động đang không ngừng phát triển đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng cả về số lợng và chất lợng, tạo nhiều thuận lợi trong miền thời gian cũng nh không gian Chắc chắn trong tơng lai Thông Tin

Di Động sẽ đợc hoàn thiện nhiều hơn nữa để thoả mãn nhu cầu thông tin tự nhiên của con ngời

Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ đợc qua 5 năm học tập chuyên ngành

Điện Tử – Viễn Thông tại trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội và gần 2 tháng thực tập tại phòng vô tuyến OMC-R của trung tâm thông tin di động khu vực I thuộc công ty thông tin di động VMS , tôi đã hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này

Để hoàn thành bản báo cáo này tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Đức

Thọ đã tận tình hớng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của tổ trởngVũ Văn Đại cùng các cán bộ trong công ty trong suốt quá trình thực tập tại đài

PHầN I:

TổNG QUAN Về THÔNG TIN DI Động Gsm

CHƯƠNG I : NHữNG KHáI NIệM CHUNG Về THÔNG TIN ĐộNG

I Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động

Thông tin di động đợc ứng dụng cho nghiệp vụ cảnh sát từ những năm 20 ở băng tần 2MHz Sau thế chiến thứ 2 mới xuất hiện thông tin di động điện thoại dân dụng (1939-1945) với kỹ thuật FM ở băng sóng 150MHz Năm 1948, một hệ thống thông tin di động hoàn toàn tự động đầu tiên ra đời ở Richmond - Indian Từ những năm 60, kênh thông tin di động có dải tần số 30Khz với kỹ thuật FM ở băng tần 450MHz đa hiệu suất sử dụng phổ tần tăng gấp 4 lần so với cuối thế chiến thứ 2

Quan niệm về cellular bắt đầu từ cuối những năm 40 với Bell thay thế cho mô hình quảng bá với máy phát công suất lớn và Anten đặt cao, là những cell có diện tích bé có máy phát BTS công suất nhỏ, khi các cell ở cách nhau đủ xa thì có thể sử dụng lại cùng tần số Tháng 12/1971 đa ra hệ thống cellular kỹ thuật tơng tự,

sử dụng phơng pháp điều tần FM, dải tần 850MHz Tơng ứng là sản phẩm thơng nghiệp AMPS với tiêu chuẩn do AT & T và MOTOROLAR của Mỹ đề xuất sử dụng đợc ra đời vào năm 1983 Đầu những năm 90 thế hệ đầu tiên của thông tin di

động tế bào đã bao gồm hàng loạt các hệ thống ở các nớc khác nhau nh: TACS, NMTS, NAMTS, C, Tuy nhiên các hệ thống này không thoả mãn đợc nhu cầu ngày càng tăng của nhu cầu sử dụng và trớc hết là về dung lợng Mặt khác các tiêu chuẩn hệ thống không tơng thích nhau làm cho sự chuyển giao không đủ rộng nh mong muốn (việc liên lạc ngoài biên giới là không thể) Những vấn đề trên đặt ra cho thế hệ 2 thông tin di động tế bào phải lựu chọn giải pháp kỹ thuật: kỹ thuật t-

ơng tự hay kỹ thuật số Các tổ chức tiêu chuẩn hoá đa số đều lựa chọn kỹ thuật số

Trớc hết kỹ thuật số bảo đảm chất lợng cao hơn trong môi trờng nhiễu mạnh

và khả năng tiềm tàng về một dung lợng lớn hơn

Sử dụng kỹ thuật số có u điểm sau:

• Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu suất sử dụng phổ tần cao hơn

• Mã hoá tín hiệu thoại với tốc độ ngày càng thấp cho phép ghép nhiều kênh thoại hơn và dòng bít tốc độ chuẩn

• Giảm tỉ lệ tin tức báo hiệu dành tỉ lệ tin tức lớn hơn cho ngời sử dụng

• áp dụng kỹ thuật mã hoá kênh và mã hoá nguồn của kỹ thuật truyền dẫn số

• Hệ thống số chống nhiễu kênh chung CCI (Cochannel Interference) và chống nhiễu kênh kề ACI (Adjacent-Channel Interference) hiệu quả hơn Điều này cuối cùng làm tăng dung lợng của hệ thống.

• Điều khiển động cho cấp phát kênh liên lạc làm cho việc sử dụng tần số hiệu quả hơn

• Có nhiều dịch vụ mới nhận thực, số liệu, mật mã hoá và kết nối với ISDN

• Điều khiển truy nhập và chuyển giao hoàn hảo hơn, dung lợng tăng, báo hiệu liên tục đều dễ dàng xử lý bằng phơng pháp số

Hệ thống thông tin di động tế bào thế hệ thứ hai có ba tiêu chuẩn chính: GMS, IS - 54 (bao gồm cả tiêu chuẩn AMPS), JDC

Tuy nhiên các hệ thông thông tin di động thế hệ thứ hai cũng tồn tại một số nhợc điểm nh sau: Độ rộng dải thông băng tần của hệ thống là bị hạn chế nên việc ứng dụng các dịch vụ dữ liệu bị hạn chế, không thể đáp ứng đợc các yêu cầu phát triển cho các dịch vụ thông tin di động đa phơng tiện cho tơng lai, đồng thời tiêu chuẩn cho các hệ thống thế hệ thứ hai là không thống nhất do Mỹ và Nhật sử dụng TDMA băng hẹp còn Châu Âu sử dụng TDMA băng rộng nhng cả 2 hệ thống này

đều có thể đợc coi nh là sự tổ hợp của FDMA và TDMA vì ngời sử dụng thực tế dùng các kênh đợc ấn định cả về tần số và các khe thời gian trong băng tần Do đó việc thực hiện chuyển mạng toàn cầu gặp phải nhiều khó khăn

Bắt đầu từ những năm cuối của thập niên 90 hệ thống thông tin di động

thế hệ thứ ba ra đời bằng kỹ thuật đa truy nhập CDMA và TDMA cải tiến Lý

thuyết về CDMA đã đợc xây dựng từ những năm 1950 và đợc áp dụng trong

thông tin quân sự từ những năm 1960 Cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn và lý thuyết thông tin trong những năm 1980, CDMA đã đợc thơng mại hoá

từ phơng pháp thu GPRS và Ommi-TRACKS, phơng pháp này cũng đã đợc đề xuất trong hệ thống tổ ong của QUALCOM - Mỹ vào năm 1990

Trong thông tin CDMA thì nhiều ngời sử dụng chung thời gian và tần số, mã

PN (tạp âm giả ngẫu nhiên) với sự tơng quan chéo thấp đợc ấn định cho mỗi ngời

sử dụng Ngời sử dụng truyền tín hiệu nhờ trải phổ tín hiệu truyền có sử dụng mã

PN đã ấn định Đầu thu tạo ra một dãy giả ngẫu nhiên nh ở đầu phát và khôi phục lại tín hiệu dự định nhờ việc trải phổ ngợc các tín hiệu đồng bộ thu đợc

So với hai hệ thống thông tin di động thứ nhất và thứ hai thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là hệ thống đa dịch vụ và đa phơng tiện đợc phủ khắp toàn

cầu Một trong những đặc điểm của nó là có thể chuyển mạng, hoạt động mọi lúc, mọi nơi là đều thực hiện đợc Điều đó có nghĩa là mỗi thuê bao di động đều đợc gán một mã số về nhận dạng thông tin cá nhân, khi máy ở bất cứ nơi nào, quốc gia nào trên thế giới đều có thể định vị đợc vị trí chính xác của thuê bao Ngoài ra hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là một hệ thống đa dịch vụ, thuê bao có thể thực hiện các dịch vụ thông tin dữ liệu cao và thông tin đa phơng tiện băng rộng nh: hộp th thoại, truyền Fax, truyền dữ liệu, chuyển vùng quốc tế, Wap (giao thức ứng dụng không dây) để truy cập vào mạng Internet, đọc báo chí, tra cứu thông tin, hình ảnh Do đặc điểm băng tần rộng nên hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba còn có thể cung cấp các dịch vụ truyền hình ảnh, âm thanh , cung cấp các dịch vụ điện thoại thấy hình

II Cấu trúc hệ thống thông tin di động số cellular:

Mô hình hệ thống thông tin di động cellular nh sau:

Các ký hiệu:

AUC: Trung tâm nhận thựcVLR:

Bộ ghi

định vị tạm trúHLR: Bộ ghi định

vị tạm trú EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bịBSS: Hệ thống

BSC: Đài điều khiển trạm gốc MS: Máy di động

OMC: Trung tâm khai thác và bảo dỡng ISDN: Mạng số liên kết đa dịch vụ

PSPDN: Mạng chuyển mạch công cộng theo gói OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ

BSC BTS

MS

Hệ THốNG TRạM GốC truyền dẫn tin tức Kết nối cuộc gọi và truyền dẫn tin tức

Hệ thống Chuyển mạch

BSS sẽ liên lạc với trạm di động trên giao diện vô tuyến số và với trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động ( MSC ) qua đờng truyền.2Mbps.

BSS gồm 3 bộ phận chủ yếu sau:

1 Bộ điều khiển trạm gốc ( BSC )

BSC đảm bảo việc điều khiển cho BSS BSC thông tin trực tiếp với MSC BSC

có thể điều khiển một hay nhiều BTS

2.Trạm thu phát gốc ( BTS )

BTS chứa tất cả các cấu kiện RF cung cấp giao diện vô tuyến cho một cell riêng biệt Đây cũng là một bộ phận của mạng trực tiếp trao đổi thông tin vơi BTS máy di động

3 Bộ chuyển mã - XCDR

Bộ chuyển mã đợc sử dụng để nén các tín hiệu từ trạm di động sao cho việc phát các tín hiệu lên các giao diện cơ sở có hiệu quả hơn Do vậy bộ chuyển đổi mã cũng đợc xem nh một bộ phận của BSS , nó thờng đợc định vị để nối đến MSC

1.1 Bộ điều khiển trạm gốc ( BSC ).

BSC quản lý giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa của BTS

và MS Đó là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao BSC đợc đặt giữa các BTS và MSC BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán nhất định Vai trò chủ yếu của BSC là quản lý các kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao Một BSC có thể quản lý hàng chục BTS , tạo thành một trạm gốc Giao diện A đợc quy định giữa BSC và MSC , sau đó giao diện Abits đợc quy định giữa BSC với BTS

BTS sẽ đảm bảo việc điều khiển BSS Một thông tin bất kỳ do BTS yêu cầu, cho khai thác sẽ thu qua BSC Cũng nh vậy, thông tin bất kỳ đợc yêu cầu về BTS (ví dụ OMC ) sẽ thu đợc bằng BSC

BSC sẽ kết hợp với một ma trận số đợc dùng để kết nối các kênh vô tuyến trên giao diện vô tuyến với các mạch hệ thống trong MSC

Ma trận chuyển mạch BSC cũng cho phép BSC thực hiện các chuyển vùng giữa các kênh vô tuyến trong các BSC riêng rẽ dới sự điều khiển của BSC mà không dính dáng đến MSC

1.2 Trạm thu phát gốc ( BTS ).

BTS chứa phần cứng RF tức là các thiết bị thu , phát, anten và khối xử lý tín hiệu cho giao diện vô tuyến BTS nh là một modem vô tuyến phức tạp BTS sẽ cung cấp việc kết nối giao diện vô tuyến với máy di động , nó cũng có nhiều hạn chế về chức năng điều khiển , điều này sẽ giảm nhiều lu lợng cần đợc truyền giữa BTS và BSC

Mỗi BTS sẽ cung cấp lần lợt từ 1 đến 6 sóng mang RF, và sẽ cung cấp từ 8

đến 48 cuộc gọi đồng thời

BSC, BTS sẽ điều khiển riêng rẽ hoặc cả hai cùng điều khiển một chức năng BSC sẽ quản lý các chức năng, ngợc lại BTS sẽ thực hiện các chức năng hoặc thực hiện các phép đo để giúp BSC

1.3Bộ chuyển mã (XCDR).

XCDR là bộ chuyển mã toàn tốc, sẽ đảm bảo sự chuyền mã thoại và ghép kênh con 4:1 Bộ chuyển mã (XCDR) cần phải có để chuyển đổi thông tin (thoại hay số liệu) ở lối ra MSC (64 Kb/s) thành dạng quy định bởi các đặc tính kỹ thuật SGM (Special Mobile Group committee) để phát lên giao diện vô tuyến, tức giữa BSS và MS (64 Kb/s thành 16 Kb/s và ngợc lại)

Tín hiệu 64 Kb/s từ các bộ điều chế xung mã (PCM) của MSC, nếu đợc phát trên giao diện vô tuyến mà không có sự sửa đổi thì sẽ chiếm nhiều dải tần vô tuyến,

điều này tất nhiên là việc sử dụng phổ vô tuyến có sẵn là không hiệu quả, vì vậy bằng việc xử lý các mạch 64 Kb/s để giảm băng tần yêu cầu sao cho tổng

lợng thông tin yêu cầu để phát thoại đã đợc số hoá giảm xuống 13 Kb/s

Bộ chuyển mã có thể đợc đặt ở MSC,BSC hay BTS, nếu nó đợc đặt tại MSC thì các kênh truyền 13 Kb/s đợc phát đến BSS bằng cách chèn thêm bit để có tốc độ truyền dữ liệu 16 Kb/s và sau đó sẽ ghép 4 kênh 16 Kb/s thành một kênh 64 Kb/s

Do vậy mỗi đờng truyền PCM 2Mb/s 30 kênh có thể mang 120 kênh thoại GSM quy định, tức là sẽ tiết kiệm chi phí đối với nhà khao thác hệ thống Bộ chuyển mã thờng đợc định vị chung với MSC, nh vậy nó sẽ giảm số lợng đờng truyền 2Mb/s

Một BTS không cần thông tin trực tiếp với BSC điều khiển nó, nó có thể đợc kết nối với BSC thông qua một vòng các BTS Để thiết lập một mạng thì một vòng BTS có thể giảm số lợng cáp cần thiết nh khi một BTS có thể đợc kết nối với một BTS bên cạnh nó đúng hơn so với tất cả đợc nối tới một BSC, để tránh trễ truyền dẫn do vòng các BTS gây ra Vì vậy độ dài của một vòng BTS cần phải giữ đủ ngắn để ngăn ngừa lỗi vòng do trễ thoại trở nên quá dài

2 Phân hệ chuyển mạch (SS)

Phân hệ chuyển mạch bao hàm các chức năng chuyển mạch chính của hệ thống GSM, nó cũng bao gồm các cơ sở dữ liệu cần thiết vê số liệu thuê bao và quản lý di động Chức năng chính của nó là quản lý các thông tin giữa mạng GSM

và các mạng truyền thông khác

Các thành phần của phân hệ chuyển mạch nh sau :

 Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động(MSC)

 Bộ ghi định vụ thờng trú (HLR)

 Bộ ghi định vị tạm trú (VLR)

 Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR).

 Trung tâm nhận thực thuê bao(AUC)

 Chức năng tơng tác mạng(IWF)

 Bộ triệt tiếng vang(EC)

Hệ thống các thanh ghi định vị : thanh ghi định vị thờng trú (HLR), thanh ghi định vị tạm trú, thanh ghi định dạng thiết bị (EIR) Các thanh ghi định vị là các

điểm xử lý đợc định hớng đến cơ sở dữ liệu của các bộ phận quản lý số liệu thuê bao theo bất cứ địa chỉ nào khi một thuê bao di động đứng yên cũng nh khi lu động trong khắp mạng

Về mặt chức năng, nh chức năng tơng tác (IWF), triệt vang (EC) có thể xem

nh là các phần của MSC vì các hoạt động của chúng là đợc liên kết chính xác đến chuyển mạch cũng nh kết nối các cuộc gọi thoại và số liệu đến và đi từ các trạm di

động (MS)

2.1 Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC)

Trong thông tin di động MSC dùng để chuyển mạch cuộc gọi, tức là thiết lập cuộc gọi đến MS và đi từ MS, toàn bộ mục đích của nó giống nh một tổng đài điện thoại bất kỳ Tuy nhiên, do cần phải bổ sung thêm nhiều mặt điều khiển, bảo mật phức tạp trong hệ thống tế bào GSM và độ rộng băng tần cho thuê bao, nên sẽ có nhiều u điểm hơn, MSC có khả năng đáp ứng nhiều chức năng bổ sung khác

MSC sẽ thực hiện hàng loạt các nhiệm vụ khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí của

nó trong hệ thống Khi MSC cung cấp giao diện giữa PSTN và các BSS trong hệ thống GSM nó sẽ đợc hiểu nh là một MSC cổng ở vị trí này nó sẽ đảm bảo yêu cầu chuyển mạch cho toàn bộ quá trình thông tin di động từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc

Mỗi MSC sẽ cung cấp dịch vụ đến các máy di động đợc định vị trong vùng phủ sóng địa lý xác định, một hệ thống điển hình gồm có nhiều MSC Một MSC có khả năng đáp ứng vùng đô thị khoảng một triệu dân

MSC thực hiện các chức năng sau:

 Chức năng xử lý cuộc gọi: Bao gồm điều khiển việc thiết lập cuộc gọi thoại/ số liệu, liên kết các BSS, liên kết các MSC, các chuyển vùng, điều khiển việc quản lý di động (tính hợp lệ và vị trí của thuê bao)

 Chức năng hỗ trợ và bảo dỡng khai thác: Bao gồm việc quản lý cơ sở dữ liệu, định lợng và đo lu lợng thông tin, giao tiếp ngời- máy

 Chức năng hoạt động tơng tác giữa các mạng: Quản lý giao tiếp giữa hệ thống GSM và hệ thống điện thoại công cộng PSTN

 Chức năng Billing: Thu thập số liệu lập hoá đơn cớc cuộc gọi

2.2 Bộ ghi định vị th ờng trú(HLR)

Bộ ghi định vị thờng trú liên quan với cơ sở dữ liệu về các thông số của thuê bao Các thông tin này đợc đa vào cơ sở dữ liệu do hãng khai thác mạng khi một thuê bao mới đợc bổ sung vào hệ thống

Bất kể MS hiện ở đâu, HLR đều l giữ mọi thông tin thuê bao liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông, kể cả vị trí hiện thời của MS HLR thờng là một máy tính đứng riêng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao, nhng

không có khả năng chuyển mạch Một chức năng nữa của HLR là nhận dạng thông tin do AUC cung cấp(số liệu bảo mật về tính hợp pháp của thuê bao).

Các tham số đợc lu giữ trong HLR gồm có:

 Các chỉ số (ID) của thuê bao (IMSI và MSISDN)

 VLR của thuê bao hiện thời (vị trí hiện thời)

 Các dịch vụ bổ sung thuê bao yêu cầu

 Thông tin về dịch vụ bổ sung (ví dụ số máy chuyển tiếp hiện thời)

 Trạng thái thuê bao(đăng ký / xoá đăng ký)

2.3Bộ ghi định vị th ờng trú(VLR).

VLR là một cơ sở dữ liệu đợc nối với một hay nhiều MSC

VLR sẽ sao chép hầu hết các số liệu đợc lu trữ tại HLR Tuy nhiên, đó chỉ là

số liệu tạm thời tồn tại chừng nào mà thuê bao đang hoạt động trong vùng phủ riêng của VLR (số liệu định vị thuê bao MS lu giữ trong VLR chính xác hơn số liệu tơng ứng trong HLR) Do vậy cơ sở dữ liệu VLR sẽ có một vài số liệu giống hệt nh nhiều số liệu chính xác, thích hợp khi các thuê bao tồn tại trong vùng phủ của VLR

VLR sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu nội bộ về thuê bao bất cứ nơi nào thuê bao tồn tại thực sự trong một mạng PLMN, điều này có thể có hoặc không có ở hệ thống gốc , chức năng này sẽ loại trừ các nhu cầu về truy cập đến cơ sở dữ liệu HLR “ gốc ” tốn nhiều thờ gian

Các chức năng của VLR thờng đợc liên kết với chức năng của MSC

Các dữ liệu bổ sung đợc lu trữ ở VLR nh sau:

- Nhận dạng vùng định vị:

Các ô trong mạng di động (PLMN) đợc tập hợp liền nhau thành các vùng địa

lý và mỗi vùng đợc ấn định một chỉ số nhận dạng vùng định vị (LAI), một vùng

định vị điển hình có khoảng 30 ô

Mỗi VLR sẽ kiểm soát một loạt các LAI và khi một thuê bao di chuyển từ một LAI này đến một LAI khác, thì LAI đợc cập nhật vào một VLR Cũng nh vậy, khi một thuê bao di chuyển từ một VLR này đến một VLR khác thì các địa chỉ của VLR sẽ đợc cập nhật vào một HLR

- Nhận dạng thuê bao di động tạm thời:

Các VLR sẽ điều khiển việc phân phối các chỉ số nhận dạng thuê bao di

động tạm thời (TMSI) và sẽ thông báo chúng đến HLR

Các TMSI sẽ đợc cập nhật thờng xuyên, điều này sẽ làm cho việc phát hiện cuộc gọi là rất khó khăn vì vậy, đảm bảo khả năng an ninh rất cao cho thuê bao.TMSI có thể sẽ đợc cập nhật ở các trạng thái bất kỳ sau:

 Thiết lập cuộc gọi

 Đang vào một LAI mới

 Đang vào một VLR mới

 Số lu động của thông tin di động :

Khi một thuê bao muốn hoạt động ngoài vùng thờng trú của nó tại một thời

điểm nào đó thì VLR cũng sẽ chỉ định một số lu động cho trạm di động (MSRN), chỉ số này đợc ấn định từ một danh sách các số thuê bao đợc lu giữ tại VLR (MSC) MSRN sau đó đợc sử dụng để định tuyến cuộc gọi đến một MSC sẽ điều khiển trạm gốc tại vị trí hiện thời của các trạm di động Cơ sở dữ liệu trong VLR có thể

sẽ đợc truy nhập bằng IMSI,TMSI hay MSRN Một cách điển hình sẽ có một VLR cho mỗi MSC

2.4 Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR)

ở eir chứa một cơ sở dữ liệu trung tâm để xác nhận tính hợp lệ của chỉ số nhận dạng thiết bị di động quốc tế (IMEI)

Đây là cơ sở dữ liệu liên quan duy nhất đến thiết bị MS và không liên quan

đến thuê bao đang sử dụng MS để phát hay thu các cuộc gọi

Cơ sở dữ liệu của EIR gồm có danh sách các số IMEI (hay các khối IMEI)

đợc cơ cấu nh sau:

 Danh sách Trắng : gồm các số IMEI đã đợc gán cho các máy di động hợp lệ

 Danh sách Đen : gồm các số IMEI của các máy di động đã đợc trình báo

là mất cắp hoặc các dịch vụ bị từ chối vì một vài lý do nào đó

 Danh sách Xám : gồm các số IMEI của các máy di động có các vấn đề trục trặc (nh lỗi phần mềm ), tuy nhiên cha đủ ý nghĩa để cho phép dựa vào

“Danh sách đen”

Cơ sở dữ liệu của EIRcó thể đợc truy nhập từ xa bởi các MSC trong mạng và cũng có thể đợc truy nhập bởi một MSC ỏ mạng PLMN khác

Cũng nh HLR, một mạng có thể sẽ có một hoặc nhiều bộ EIR, với mỗi EIR

sẽ kiểm tra một khối các số IMEI nào đó Khi cho một số IMEI thì MSC sẽ dễ dàng truyền lại theo địa chỉ của EIR để kiểm tra ở khu vực thích hợp ở cơ sở dữ liệu của thiết bị

2.5 Trung tâm nhận thực(AUC):

Trung tâm nhận thực là một hệ thống xử lý AUC thờng đợc đặt chung với thanh ghi định vị thờng trú (HLR ) bởi vì nó đợc yêu cầu để truy nhập và cập nhật một cách liên tục, liên quan mật thiết đến hồ sơ thuê bao trong hệ thống Trung tâm nhận thực AUC /HLR có thể đợc đặt chung với MSC hoặc tại các MSC ở xa Quá trình nhận thực thờng xảy ra ở mỗi thời điểm “khởi đầu”của thuê bao trong hệ thống

Trong quá trình nhận thực, các dữ liệu bảo mật đợc lu giữ tại SIM card đợc vận dụng và so sánh với dữ liệu lu giữ tại cơ sở dữ liệu của HLR Đây là các dữ liệu

đã đợc nhập vào SIM card và cơ sở dữ liệu của hệ thống (HLR )tại thời điểm phát hành SIM card

3 Các kết quả thao tác số ngẫu nhiên sẽ đợc trả lời (SRES) trở lại AUC cùng với một khoá bảo mật (Kc) đã đợc lu giữ tại SIM card Khoá bảo mật đợc dùng để bảo mật dữ liệu khi phát lên lên giao diện vô tuyến, tạo ra nhiều sự an toàn trên giao diện.

4 Khi máy di động và AUC cùng thực hiện đồng thời các phép tính giống nhau một cách chính xác với số ngẫu nhiên và dữ liệu đã đợc lu giữ tại HLR

5 AUC sẽ nhận lời đáp (SRES) và so sánh nó với đáp án đúng

6 Nếu các trả lời đa ra bởi AUC và thuê bao giống nhau thì thuê bao đợc phép sử dụng trên mạng

7 Khoá bảo mật đợc đa ra bởi AUC, đợc lu giữ và gửi đến BTS để cho phép đợc tiến hành bảo mật

Chức năng này bao gồm các chức năng con sau:

 Quảng bá thông tin của hệ thống

Chức năng này bao gồm các chức năng con sau:

 Đa kênh vào hoạt động

 Huỷ hoạt động kênh

 Khởi đầu mật mã

 Phát hiện chuyển giao

1.2 Mã hoá và ghép kênh

Mã hoá và ghép kênh là chức năng lập khuôn dạng thông tin ở các kênh vật

lý Chức năng này bao gồm các chức năng con sau:

 Ghép kênh ở đờng vô tuyến Các kênh logic đợc ghép chung ở các kênh vật lý

 Mã hoá và ghép xen kênh Luồng bit đợc lập khuôn dạng cho từng khe thời gian ở kênh vật lý

 Mật mã và giải mật mã tiếng đợc mã hoá và giải mã bằng khoá mật mã.Mã hoá và giải mã đợc thực hiện ở các bit mang thông tin quan trọng Khoá mật mã đợc tạo ra ở AUC và nạp vào TRX Số ngẫu nhiên (RAND) đợc gửi đến MS

để tạo ra khoá mật mã ở MS

1.3 Điều khiển hệ thống con vô tuyến.

Điều khiển hệ thống con vô tuyến đmả bảo điều khiển các tiềm năng vô tuyến Chức năn này bao gồm các chức năng con sau:

Đo chất lợng: Các phép đo chất lợng và cờng độ tín hiệu đợc thực hiện ở tất cả các kênh riêng hoạt động trên đờng lên (từ MS đến BTS) Các phép đo này đợc

thực hiện trong thời gian hoạt động một kênh Các kết quả đo từ MS về chất lợng ờng xuống (từ BTS đến MS), cờng độ tín hiệu và các mức tín hiệu của BTS xung quanh đợc gửi đi và xử lý ở BSC.

Đo đồng bộ thời gian: Một tín hiệu đợc phát đi từ BTS đến MS để định trớc thời gian truyền dẫn đến BTS để bù trừ thời gian trễ gây ra do truyền sóng TRX liên tục giám sát và cập nhật đồng bộ thời gian Cùng với các số liệu đo cho đờng lên, đồng bộ thời gian hiện thời cũng đợc báo cáo cho BSC

Điều khiển công suất của BTS và MS: Công suất của BTS và MS đợc điều khiển từ BSC để giảm tối thiểu mức công suất phát để giảm nhiễu đồng kênh

Phát: phát vô tuyến bao gồm nhẩy tần Nhẩy tần đợc thực hiện bằng chuyển mạch bằng tần cơ sở với các máy phát khác nhau cho từng tần số

Thu: Thu tín hiệu vô tuyến bao gồm cả cân bằng và phân tập

Sự cố đờng truyền vô tuyến : Sự cố đợc phát hiện và báo cáo cho BSC

2 Cấu trúc BTS:

Thông thờng BTS bao gồm các khối chức năng chính sau:

 Giao tiếp thu phát ở xa (TRI)

 Hệ thống con thu phát (TRS)

+ Nhóm thu phát (TG)

+ Đầu cuối bảo dỡng tại chỗ (LMT)

TRI là một chuyển mạch cho phép đầu nối mềm dẻo giữa BSC và TG

TRS bao gồm tất cả các thiết bị vô tuyến ở trạm

TG là phần chứa tất cả các thiết bị vô tuyến nối chung dến một anten phát LMT là giao tiếp ngời sử dụng với các chức năng khai thác và bảo dỡng, nó có thể nối trực tiếp đến mọi TG hay quá TRI đến BSC

Hình vẽ: Sơ đồ khối BTS.

2.1 Giao tiếp máy thu phát ở xa (TRI):

TRI TRS

BTS

LMT