Nghiên cứu mạng thông tin di động GSM và một số công tác tối ưu hóa hệ thống

LỤCLỜI NÓI ĐẦU3CHƯƠNG I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM51.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN.51.2. CÁC BĂNG TẦN SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG71.2.1. Băng tần GSM 900MHz71.2.2. Băng tần GSM 1800MHz71.2.3. Băng tần GSM 1900MHz71.3.CẤU TRÚC ĐỊA LÝ CỦA MẠNG71.3.1.Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network)91.3.2.Vùng phục vụ MSC91.3.3.Vùng định vị (LA Location Area)91.4.MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM111.4.1. Trạm di động (MS Mobile Station)111.4.2. Phân hệ trạm gốc (BSS Base Station Subsystem)121.4.3. Phân hệ chuyển mạch (NSS – Switching Subsystem)141.4.4. Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (OSS)161.5. CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ TRONG MẠNG GSM.171.5.1.Dich vụ điện thoại.171.5.2. Dich vụ số liệu.181.6. CÁC GIAO DIỆN NỘI MẠNG.191.6.2.Giao diện AbitS để điều khiển BTS (BSCBTS)221.6.3. Giao diện A (BSCMSC)221.6.4. Giao diện B (MSCVLR)231.6.5. Giao diện C (MSCHLR)231.6.6. Giao diện D (VLR HLR)241.6.7. Giao diện E (MSCMSC)241.6.8. Giao diện F (EIRMSC)251.6.9. Giao diện G ( VLR – VLR )251.6.10. Các giao diện nội bộ khác.251.7. CÁC GIAO DIỆN NGOẠI VI.261.7.1. Giao diện với OMC.261.7.2.Giao diện với mạng thoại công cộng PSTN.261.7.3.Giao diện với mạng số đa dịch vụ ISDN.261.7.4.Giao diện mạng chuyển mạch gói PSDN261.7.5. Giao diện với PLMN qua PSTNISDN:26CHƯƠNG II.QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG282.1.GIỚI THIỆU VẤN ĐỀ TRUYỀN SÓNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM282.1.1.Suy hao đường truyền282.1.2.Các loại Fading302.1.3.Ảnh hưởng nhiễu CI và CA312.2.DUNG LƯỢNG VÀ CẤP ĐỘ DỊCH VỤ352.2.1.Lưu lượng và kênh vô tuyến đường trục352.2.2.Cấp độ dịch vụ GoS (Grade of Service)362.2.3.Hiệu suất sử dụng trung kế382.3.HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TẾ BÀO382.4.QUY HOẠCH CELL402.4.1.Khái niệm tế bào (Cell)402.4.2.Kích thước Cell và phương thức phủ sóng412.4.4.Cell thực tế502.5.QUY HOẠCH TẦN SỐ532.6.TÁI SỬ DỤNG LẠI TẦN SỐ542.7. CÁC MẪU TÁI SỬ DỤNG LẠI TẦN SỐ572.7.1.Mẫu tái sử dụng tần số 39:572.7.2.Mẫu tái sử dụng tần số 412:592.7.3.Mẫu tái sử dụng tần số 721:60Chương III TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN THOẠI Q MOBILE633.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN THOẠI QMOBILE QUY633.1.1. Sơ lược về hãng Qmobile633.1.2. Giới thiệu về điện thoại Qmobile QUY643.2. SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 693.2.2. Khối điều khiển753.3. KHỐI THU PHÁT813.3.1. Sơ đồ tổng quát khối thu phát tín hiệu813.3.2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của kênh thu tín hiệu833.3.3. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của kênh phát tín hiệu843.3.4. Một số hư hỏng và phương pháp sửa chữa85CHƯƠNG 4. PHẦN MỀM SPIDERMAN914.1. PHẦN MỀM ĐIỆN THOẠI914.1.1. Phần mềm sửa chữa914.1.2. Phần mềm ứng dụng924.2. GIỚI THIỆU BỘ PHẬN MỀM SỬA CHỮA SPIDERMAN924.3. QUÁ TRÌNH SỬA CHỮA MỘT MÁY ĐTDD934.3.1. Các trường hợp hư hỏng khi máy bị lỗi phần mềm934.3.2. Quy trình sửa chữa một máy điện thoại di động944.4. CÁC BƯỚC CÀI ĐẶT VÀ CHẠY PHẦN MỀM974.4.1. Cài đặt cho box974.4.2. Cài đặt phần mềm cho Spiderman1024.4.3. Quá trình chạy lại Flash cho máy104KẾT LUẬN111TÀI LIỆU THAM KHẢO112

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM 5

1.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 5

1.2 CÁC BĂNG TẦN SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 7

1.2.1 Băng tần GSM 900MHz 7

1.2.2 Băng tần GSM 1800MHz 7

1.2.3 Băng tần GSM 1900MHz 7

1.3.CẤU TRÚC ĐỊA LÝ CỦA MẠNG 7

1.3.1.Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network) 9

1.3.2.Vùng phục vụ MSC 9

1.3.3.Vùng định vị (LA - Location Area) 9

1.4.MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 11

1.4.1 Trạm di động (MS - Mobile Station) 11

1.4.2 Phân hệ trạm gốc (BSS - Base Station Subsystem) 12

1.4.3 Phân hệ chuyển mạch (NSS – Switching Subsystem) 14

1.4.4 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (OSS) 16

1.5 CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ TRONG MẠNG GSM 17

1.5.1.Dich vụ điện thoại 17

1.5.2 Dich vụ số liệu 18

1.6 CÁC GIAO DIỆN NỘI MẠNG 19

1.6.2.Giao diện AbitS để điều khiển BTS (BSC BTS) 22

1.6.3 Giao diện A (BSC MSC) 22

1.6.4 Giao diện B (MSC VLR) 23

1.6.5 Giao diện C (MSC HLR) 23

1.6.6 Giao diện D (VLR HLR) 24

1.6.7 Giao diện E (MSC MSC) 24

1.6.8 Giao diện F (EIR MSC) 25

1.6.9 Giao diện G ( VLR – VLR ) 25

1.6.10 Các giao diện nội bộ khác 25

1.7 CÁC GIAO DIỆN NGOẠI VI 26

1.7.1 Giao diện với OMC 26

1.7.2.Giao diện với mạng thoại công cộng PSTN 26

1.7.3.Giao diện với mạng số đa dịch vụ ISDN 26

1.7.4.Giao diện mạng chuyển mạch gói PSDN 26

1.7.5 Giao diện với PLMN qua PSTN/ISDN: 26

CHƯƠNG II.QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 28

2.1.GIỚI THIỆU VẤN ĐỀ TRUYỀN SÓNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 28

2.1.1.Suy hao đường truyền 28

2.1.2.Các loại Fading 30

2.1.3.Ảnh hưởng nhiễu C/I và C/A 31

2.2.DUNG LƯỢNG VÀ CẤP ĐỘ DỊCH VỤ 35

2.2.1.Lưu lượng và kênh vô tuyến đường trục 35

2.2.2.Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service) 36

2.2.3.Hiệu suất sử dụng trung kế 38

2.3.HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TẾ BÀO 38

2.4.QUY HOẠCH CELL 40

2.4.1.Khái niệm tế bào (Cell) 40

2.4.2.Kích thước Cell và phương thức phủ sóng 41

2.4.4.Cell thực tế 50

2.5.QUY HOẠCH TẦN SỐ 53

2.6.TÁI SỬ DỤNG LẠI TẦN SỐ 54

2.7 CÁC MẪU TÁI SỬ DỤNG LẠI TẦN SỐ 57

2.7.1.Mẫu tái sử dụng tần số 3/9: 57

2.7.2.Mẫu tái sử dụng tần số 4/12: 59

2.7.3.Mẫu tái sử dụng tần số 7/21: 60

Chương III TÌM HIỂU VỀ ĐIỆN THOẠI Q MOBILE 63

3.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN THOẠI QMOBILE QUY 63

3.1.1 Sơ lược về hãng Qmobile 63

3.1.2 Giới thiệu về điện thoại Q-mobile QUY 64

3.2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 69

3.2.2 Khối điều khiển 75

3.3 KHỐI THU PHÁT 81

3.3.1 Sơ đồ tổng quát khối thu phát tín hiệu 81

3.3.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của kênh thu tín hiệu 83

3.3.3 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của kênh phát tín hiệu 84

3.3.4 Một số hư hỏng và phương pháp sửa chữa 85

CHƯƠNG 4 PHẦN MỀM SPIDERMAN 91

4.1 PHẦN MỀM ĐIỆN THOẠI 91

4.1.1 Phần mềm sửa chữa 91

4.1.2 Phần mềm ứng dụng 92

4.2 GIỚI THIỆU BỘ PHẬN MỀM SỬA CHỮA SPIDERMAN 92

4.3 QUÁ TRÌNH SỬA CHỮA MỘT MÁY ĐTDD 93

4.3.1 Các trường hợp hư hỏng khi máy bị lỗi phần mềm 93

4.3.2 Quy trình sửa chữa một máy điện thoại di động 94

4.4 CÁC BƯỚC CÀI ĐẶT VÀ CHẠY PHẦN MỀM 97

4.4.1 Cài đặt cho box 97

4.4.2 Cài đặt phần mềm cho Spiderman 102

4.4.3 Quá trình chạy lại Flash cho máy 104

KẾT LUẬN 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

LỜI NÓI ĐẦU

***

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng

và không thể thiếu được Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp conngười nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹthuật rất đa dạng và phong phú

Ngày nay với những nhu cầu cả về số lượng và chất lượng của khách hàng

sử dụng các dịch vụ viễn thông ngày càng cao, đòi hỏi phải có những phương tiệnthông tin hiện đại nhằm đáp ứng các nhu cầu đa dạng của khách hàng “mọi lúc,mọi nơi” mà họ cần

Thông tin di động ngày nay đã trở thành một dịch vụ kinh doanh không thểthiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới Đối với các kháchhàng viễn thông, nhất là các nhà doanh nghiệp thì thông tin di động trở thànhphương tiện liên lạc quen thuộc và không thể thiếu được Dịch vụ thông tin di độngngày nay không chỉ hạn chế cho các khách hàng giầu có nữa mà nó đang dần trởthành dịch vụ phổ cập cho mọi đối tượng viễn thông

Trong những năm gần đây, lĩnh vực thông tin di động trong nước đã cónhững bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lẫn chất lượng phục vụ Với sựhình thành nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh đểthu hút thị phần thuê bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ Các nhà cung cấp dịch vụliên tục đưa ra các chính sách khuyến mại, giảm giá và đã thu hút được rất nhiềukhách hàng sử dụng dịch vụ Cùng với đó, mức sống chung của toàn xã hội ngàycàng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ di độngtăng đột biến trong các năm gần đây

Các nhà cung cấp dịch vụ di động trong nước hiện đang sử dụng hai côngnghệ là GSM (Global System for Mobile Communication - Hệ thống thông tin di

động toàn cầu) với chuẩn TDMA (Time Division Multiple Access - đa truy cậpphân chia theo thời gian) và công nghệ CDMA (Code Division Multiple Access -

đa truy cập phân chia theo mã) Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng hệ thốngthông tin di động toàn cầu GSM là Mobiphone, Vinaphone, Viettel và các nhà cungcấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ CDMA là S-Fone, EVN, Hanoi Telecom

Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ CDMA mang lại nhiềutiện ích hơn cho khách hàng, và cũng đang dần lớn mạnh Tuy nhiên hiện tại donhu cầu sử dụng của khách hàng nên thị phần di động trong nước phần lớn vẫnthuộc về các nhà cung cấp dịch vụ di động GSM với số lượng các thuê bao là ápđảo Chính vì vậy việc tối ưu hóa mạng di động GSM là việc làm rất cần thiết vàmang một ý nghĩa thực tế rất cao

Nội dung chính được trình bày trong các chương như sau:

 Chương I: Giới thiệu về lịch sử phát triển mạng GSM,cấu trúc địa lýcủa mạng và các thành phần chức năng trong hệ thống

 Chương II: Trình bày các tính toán mạng GSM về dung lượng và cácyếu tố ảnh hưởng tới chất lượng phủ sóng, quy hoạch thiết kế hệthống

 Chương III: Tìm hiểu điện thoại Q-Mobile

phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các

mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới

GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới.Khả năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trênthế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trênthế giới GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất

lượng cuộc gọi Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second

generation, 2G) GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd

Generation Partnership Project (3GPP)

Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượngcuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn Thuận lợi đối với nhà điềuhành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng GSM cho phépnhà điều hành mạng có thể kết hợp chuyển vùng với nhau do vậy mà người sửdụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới

-Những năm đầu 1980, hệ thống viễn thông tế bào trên thế giới đang phát triển

mạnh mẽ đặc biệt là ở Châu Âu mà không được chuẩn hóa về các chỉ tiêu kỹ thuật

Điều này đã thúc giục Liên minh Châu Âu về Bưu chính viễn thông CEPT

(Conference of European Posts and Telecommunications) thành lập nhóm đặc trách

về di động GSM (Groupe Spécial Mobile) với nhiệm vụ phát triển một chuẩn thống

nhất cho hệ thống thông tin di động để có thể sử dụng trên toàn Châu Âu

-Ngày 27 tháng 3 năm 1991, cuộc gọi đầu tiên sử dụng công nghệ GSMđược thực hiện bởi mạng Radiolinja ở Phần Lan (mạng di động GSM đầu tiên trênthế giới)

-Năm 1989, Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European

Telecommunications Standards Institute) quy định chuẩn GSM là một tiêu chuẩn

chung cho mạng thông tin di động toàn Châu Âu, và năm 1990 chỉ tiêu kỹ thuậtGSM phase I (giai đoạn I) được công bố

-Năm 1992, Telstra Australia là mạng đầu tiên ngoài Châu Âu ký vào biên

bản ghi nhớ GSM MoU (Memorandum of Understanding) Cũng trong năm này,

thỏa thuận chuyển vùng quốc tế đầu tiên được ký kết giữa hai mạng FinlandTelecom của Phần Lan và Vodafone của Anh Tin nhắn SMS đầu tiên cũng đượcgửi đi trong năm 1992

-Những năm sau đó, hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM phát triển mộtcách mạnh mẽ, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các nhà điều hành, các mạng

di động mới, thì số lượng các thuê bao cũng gia tăng một cách chóng mặt

-Năm 1996, số thành viên GSM MoU đã lên tới 200 nhà điều hành từ gần

100 quốc gia 167 mạng hoạt động trên 94 quốc gia với số thuê bao đạt 50 triệu

-Năm 2000, GPRS được ứng dụng Năm 2001, mạng 3GSM (UMTS) được

đi vào hoạt động, số thuê bao GSM đã vượt quá 500 triệu Năm 2003, mạng EDGE

đi vào hoạt động

-Cho đến năm 2006 số thuê bao di động GSM đã lên tới con số 2 tỉ với trên

700 nhà điều hành, chiếm gần 80% thị phần thông tin di động trên thế giới Theo

dự đoán của GSM Association, năm 2007 số thuê bao GSM sẽ đạt 2,5 tỉ

1.2 Các băng tần sử dụng trong hệ thống thông tin di động

Hệ thống thông tin di động hiện nay đa phần sử dụng băng tần GSM

1.2.2 Băng tần GSM 1800MHz

Gồm 374 tần số sóng mang với mỗi hướng:

- Đường lên (uplink): 1710 ÷ 1785MHz

- Đường xuống (downlink): 1805 ÷ 1880MHz

1.2.3 Băng tần GSM 1900MHz

- Đường lên từ MS tới BTS là 1850 ÷ 1910MHz.

- Đường xuống từ BTS tới MS là 1930 ÷ 1990MHz.

- Khoảng cách song công là 80MHz.

- Độ rộng kênh là 200KHz.

Hiện nay tại Việt Nam đang sử dụng băng tần 900MHz và 1800MHz chomạng GSM; băng tần 2100MHz cho mạng 3G

1.3.Cấu trúc địa lý của mạng

Mọi mạng điện thoại cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộc gọiđến tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thuê bao bị gọi Ở một mạng di động, cấutrúc này rất quạn trọng do tính lưu thông của các thuê bao trong mạng Trong hệthống GSM, mạng được phân chia thành các phân vùng sau (hình 1.2):

Hình 0-1 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM

Hình 0-2 Phân vùng và chia ô

1.3.1.Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network)

Vùng phục vụ GSM là toàn bộ vùng phục vụ do sự kết hợp của các quốc giathành viên nên những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau

ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới

Phân cấp tiếp theo là vùng phục vụ PLMN, đó có thể là một hay nhiều vùngtrong một quốc gia tùy theo kích thước của vùng phục vụ

Kết nối các đường truyền giữa mạng di động GSM/PLMN và các mạng khác(cố định hay di động) đều ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế Tất cả cáccuộc gọi vào hay ra mạng GSM/PLMN đều được định tuyến thông qua tổng đài vôtuyến cổng G-MSC (Gateway - Mobile Service Switching Center) G-MSC làmviệc như một tổng đài trung kế vào cho GSM/PLMN

1.3.2.Vùng phục vụ MSC

MSC (Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động, gọi tắt là tổng đài diđộng) Vùng MSC là một bộ phận của mạng được một MSC quản lý Để địnhtuyến một cuộc gọi đến một thuê bao di động Mọi thông tin để định tuyến cuộc gọitới thuê bao di động hiện đang trong vùng phục vụ của MSC được lưu giữ trong bộghi định vị tạm trú VLR

Một vùng mạng GSM/PLMN được chia thành một hay nhiều vùng phục vụMSC/VLR

1.3.3.Vùng định vị (LA - Location Area)

Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị LA.Vùng định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR, mà ở đó một trạm di động

có thể chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đàiMSC/VLR điều khiển vùng định vị này Vùng định vị này là một vùng mà ở đóthông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm một thuê bao di động bị gọi Vùngđịnh vị LA được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động

Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùngđịnh vị LAI (Location Area Identity):

LAI = MCC + MNC + LAC

MCC (Mobile Country Code): mã quốc gia

MNC (Mobile Network Code): mã mạng di động

LAC (Location Area Code) : mã vùng định vị (16 bit)

1.3.4.Cell (Tế bào hay ô)

Vùng định vị được chia thành một số ô mà khi MS di chuyển trong đó thìkhông cần cập nhật thông tin về vị trí với mạng Cell là đơn vị cơ sở của mạng, làmột vùng phủ sóng vô tuyến được nhận dạng bằng nhận đạng ô toàn cầu (CGI).Mỗi ô được quản lý bởi một trạm vô tuyến gốc BTS

CGI = MCC + MNC + LAC + CI

CI (Cell Identity): Nhận dạng ô để xác định vị trí trong vùng định vị

Trạm di động MS tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạng trạmgốc BSIC (Base Station Identification Code)

1.4.Mô hình hệ thống thông tin di động GSM

Hình 0-3 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM

CÁC THÀNH PHẦN CHỨC NĂNG TRONG HỆ THỐNGMạng thông tin di động công cộng mặt đất PLMN (Public Land MobileNetwork) theo chuẩn GSM được chia thành 4 phân hệ chính sau:

 Trạm di động MS (Mobile Station)

 Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem)

 Phân hệ chuyển mạch SS (Switching Subsystem)

 Phân hệ khai thác và hỗ trợ (Operation and Support Subsystem)

1.4.1 Trạm di động (MS - Mobile Station)

MS là thiết bị đầu cuối chứa các chức năng vô tuyến chung, xử lý giao diện

vô tuyến và cung cấp các giao diện với người dùng

ME (Mobile Equipment – Thiết bị di động) là phần cứng được dùng để thuêbao truy nhập vào mạng ME chứa kết cuối di động phụ thuộc vào ứng dụng vàdịch vụ có thể kết hợp các nhóm chức năng

SIM (Subscriber Identily Module – Mođun nhận dạng thuê bao) được gắnchặt với người dùng trong vai trò một thuê bao duy nhất, có thể làm việc với nhiều

ME khác nhau Sim là một card điện tử thông minh được cắm vào ME để nhậndạng thuê bao và tin tức bảo vệ loại dịch vụ và thuê bao đăng ký SIM có phầncứng và phần mềm cần thiết với bộ nhớ có thể lưu trữ thông tin

SIM cùng với thiết bị trạm ME hợp thành trạm di động Không có SIM, MSkhông thể thâm nhập đến mạng trừ trường hợp gọi khẩn Khi liên kết đăng ký thuêbao với card Sim chứ không phải với MS

Đăng ký thuê bao có thể có sử dụng trạm MS khác như của mình Điều nàylàm nảy sinh vấn đề MS bị lấy cắp, vì không có biện pháp để chặn đăng ký thuêbao nếu bị lấy cắp thì khi đó sẽ cần một cơ sở dữ liệu chứa số liệu phần cứng củathiết bị: thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR (nhưng hiện nay ở Việt Nam không dùngthiết bị này nữa bởi vì khi có EIR thì nó yêu cầu máy có chỉ tiêu chất lượng tốt Dokinh tế thị trường không phải ai cũng có thể mua một máy có chất lượng đạt yêucầu) EIR được nối với MSC qua một đường báo hiệu Nó cho phép MSC kiểm tratính hợp lệ của thiết bị Bằng cách này có thể ngăn chặn một MS không được thâmnhập mạng

1.4.2 Phân hệ trạm gốc (BSS - Base Station Subsystem)

Phân hệ trạm gốc là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyếncủa GSM BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vôtuyến, vì thế nó bao gồm các thiết bị thu/phát đường vô tuyến và quản lý các chứcnăng này Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài ở phân hệ chuyểnmạch SS Tóm lại, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ việc đấu nốinhững người sử dụng các trạm di động điều khiển, do đó nó được đấu nối với phân

hệ vận hành và bảo dưỡng OSS

BSS bao gồm hai thiết bị là: BTS giao diện với MS và BSC giao diện vớiMSC

- Khối BTS (Base Tranceiver Station)

+ Một BTS bao gồm các thiết bị thu/phát, anten và bộ xử lý tín hiệu đặc thùcho giao diện vô tuyến BTS là thiết bị trung gian giữa mạng GSM và thiết bị thuêbao MS, trao đổi thông tin với MS qua giao diện vô tuyến Có thể coi BTS là các

Modem vô tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác Mỗi BTS tạo ra mộthay một số khu vực vùng phủ sóng nhất định gọi là tế bào (cell).

+ Một bộ phận quan trọng của BTS là khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc

độ (TRAU– Trancode Rate Adapter Unit) TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mãhóa và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, tại đây cũng thực hiệnthích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu TRAU là một bộ phận của BTS,nhưng cũng có thể được đặt cách xa BTS và thậm trí còn đặt trong BSC và MSC

- Khối TRAU (Transcode Rate Adapter Unit)

Khối thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi mã thông tin từ cáckênh vô tuyến (16Kb/s) theo tiêu chuẩn GSM thành các kênh thoại tiêu chuẩn(64Kb/s) trước khi chuyển đến tổng đài TRAU thường được điều khiển bởi BTS

- Khối BSC (Base Station Controller)

BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điềukhiển từ xa của BTS và MS

Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và chuyểngiao Một phía BSC được nối với BTS, còn phía kia nối với MSC của phân hệNSS

Trong thực tế, BSC được coi như là một tổng đài nhỏ, có khả năng tính toánđáng kể Vai trò chính của nó là quản lý các kênh ở giao diện vô tuyến và chuyểngiao

Một BSC có thể quản lý nhiều BTS và phụ thuộc vào dung lượng

- Điều khiển nối thông các cuộc gọi: BSC chịu trách nhiệm thiết lập và giảiphóng các đấu nối tới máy di động MS Trong quá trình gọi, sự đấu nối được BSC

sẽ quyết định công suất phát tốt nhất của MS và TRX gửi đến BSC Dựa vào đó màBSC sẽ quyết định công suất phát tốt nhất của MS và TRX để giảm nhiễu và tăngchất lượng cuộc đấu nối BSC cũng điều khiển quá trình chuyển giao nhờ các kếtquả đo kể trên để quyết định chuyển giao MS sang cell khác, nhằm đạt chất lượngcuộc gọi tốt hơn Trong trường hợp chuyển giao sang cell của một BSC khác thì nóphải nhờ sự trợ giúp của MSC Bên cạnh đó, BSC cũng có thể điều khiển chuyểngiao giữa các kênh trong một cell hoặc từ cell này sang kênh của cell khác trongtrường hợp cell này bị nghẽn nhiều

- Quản lý mạng truyền dẫn: BSC có chức năng quản lý cấu hình các đườngtruyền dẫn tới MSC và BTS để đảm bảo chất lượng thông tin Trong trường hợp có

sự cố một tuyến nào đó, nó sẽ tự động điều khiển tới một tuyến dự phòng

1.4.3 Phân hệ chuyển mạch (NSS – Switching Subsystem)

Phân hệ chuyển mạch SS bao gồm các chức năng chuyển mạch chính củamạng GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý diđộng của thuê bao Chức năng chính của SS là quản lý thông tin giữa những người

- Trung tâm chuyển mạch di động (MSC – Mobile Switching Center)

MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điềukhiển trạm gốc BSC Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đô thị và ngoại ô

có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình) MSC thực hiệncác chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC là tạo kết nối và xử lýcuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS

và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài qua G-MSC

- Bộ ghi định vị thường trú (HLR – Home Location Register)

HLR lưu giữ các số liệu cố định của thuê bao di động trong mạng như SIM,các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông, không phụ thuộcvào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện thời của thuêbao Thường HLR là một máy tính đứng riêng, không có khả năng chuyển mạchnhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao Mỗi chức năng con của HLR

là nhận dạng trung tâm nhận thực thuê bao AUC

- Bộ ghi địng vị tạm trú (VLR – Visitor Location Register)

Là một cơ sở dữ liệu chứa thông tin về tất cả các MS hiện đang ở vùng phục

vụ của MSC Mỗi MSC có một VLR, thường thiết kế VLR ngay trong MSC Ngay

cả khi MS lưu động vào một vùng MSC mới VLR liên kết với MSC sẽ yêu cầu sốliệu về MS từ HLR Đồng thời HLR sẽ được thông báo rằng MS đang ở vùng MSCnào Nếu sau đó MS muốn thực hiện một cuộc gọi, VLR sẽ có tất cả các thông tincần thiết để thiết lập một cuộc gọi mà không cần hỏi HLR có thể coi VLR như mộtHLR phân bố VLR chứa thông tin chính xác hơn về vị trí MS ở vùng MSC Nhưngkhi thuê bao tắt máy hay rời khỏi vùng phục vụ của MSC thì các số liệu liên quantới nó cũng hết giá trị Vì vậy, có thể gọi HLR là hệ thống lưu giữ “ Hộ khẩu tạmtrú” của các thuê bao vãng lai

- Thanh ghi nhận dạng thiết bị (EIR – Equipment Identity Register)

+ EIR có chức năng kiểm tra tính hợp lệ của ME thông qua số liệu nhận dạng

di động quốc tế (IMEI – International Mobile Equipment Identity) và chứa các sốliệu về phần cứng của thiết bị

+ EIR lưu giữ tất cả dữ liệu liên quan đến trạm di động MS

+ EIR được nối đến MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép củathiết bị Một thiết bị không được phép sẽ bị cấm

- Khối trung tâm nhận thực AuC

Được nối đến HLR, chức năng của AuC là cung cấp cho HLR các tần sốnhận thực và các khóa mật mã bảo mật để chống nghe trộm, mã này được thay đổiriêng biệt cho từng thuê bao Cơ sở dữ liệu của AuC còn ghi nhiều thông tin cầnthiết khác khi thuê bao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm tra khi thuêbao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm tra khi thuê bao yêu cầu cung cấpdịch vụ, tránh việc truy nhập mạng một cách trái phép

- Tổng đài di động cổng G-MSC.

Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM/PLMN sẽ được định tuyến cho tổngđài vô tuyến cổng Gateway-MSC Nếu một người nào đó ở mạng cố định PSTNmuốn thực hiện một cuộc gọi đến một thuê bao di động của mạng GSM/PLMN.Tổng đài tại PSTN sẽ kết nối cuộc gọi này đến MSC có trang bị một chức năngđược gọi là chức năng cổng Tổng đài MSC này gọi là MSC cổng và nó có thể làmột MSC bất kỳ ở mạng GSM G-MSC sẽ phải tìm ra vị trí của MS cần tìm Điềunày được thực hiện bằng cách hỏi HLR nơi MS đăng ký HLR sẽ trả lời, khi đóMSC này có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết Khi cuộc gọi đến MSCnày có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC cần thiết Khi cuộc gọi đến MSC này,VLR sẽ biết chi tiết hơn về vị trí của MS Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ởmạng GSM có sự khác biệt giữa thiết bị vật lý và đăng ký thuê bao

1.4.4 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (OSS)

OSS ( Operation and Support System) thực hiện 3 chức năng chính:

- Khai thác và bảo dưỡng mạng

- Quản lý thuê bao và tính cước

- Quản lý thiết bị di động

+ Khai thác

Là hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi của mạng nhưtải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa hai cell…Nhờ vậy nhàkhai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng dịch vụ mà họ cung cấp chokhách hàng và kịp thời nâng cấp Khai thác còn bao gồm việc thay đổi cấu hình đểgiảm những vấn đề xuất hiện ở thời điểm hiện thời, để chuẩn bị tăng lưu lượngtrong tương lai và mở rộng vùng phủ sóng Ở hệ thống viễn thông hiện đại, khaithác 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 và hỏng hóc, nó cómột số quan hệ với khai thác Các thiết bị ở hệ thống viễn thông hiện đại có khảnăng tự phát hiện một số các sự cố hay dự báo sự cố thông qua kiểm tra Bảodưỡng bao gồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế các thiết bị có sự cố,cũng như việc sử dụng các phần mềm điều khiển từ xa

Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý củaTMN (Telecommunication Management Network – Mạng quản lý viễn thông) Lúcnày, một mặt hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối đến các phần tử của mạngviễn thông (MSC, HLR, VLR, BSC và các phần tử mạng khác trừ BTS) Mặt khác

hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối tới máy tính chủ được đóng vai trò giaotiếp người – máy Theo tiêu chuẩn GSM hệ thống này được gọi là trung tâm vậnhành và bảo dưỡng (OMC – Operation and Maintenance Center)

+ Quản lý thuê bao

Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao Nhiệm vụ đầu tiên là nhập

và xóa thuê bao khỏi mạng Đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức tạp, bao gồmnhiều dịch vụ và các tính năng bổ sung Nhà khai thác có thể thâm nhập được cácthông số nói trên Một nhiệm vụ quan trọng khác của khai thác là tính cước cáccuộc gọi rồi gửi đến thuê bao Khi đó HLR, SIM-Card đóng vai trò như một bộphận quản lý thuê bao

+ Quản lý thiết bị di động

Quản lý thiết bị di động được bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR thực hiện.EIR lưu giữ tất cả các thông tin liên quan đến trạm di động MS EIR được nối vớiMSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết bị Một thiết bị khôngđược phép sẽ bị cấm

Được EIR thực hiện ở GSM, EIR được coi như thuộc hệ thống con SS

1.5 Các loại hình dịch vụ trong mạng GSM.

1.5.1.Dich vụ điện thoại.

- Chuyển hướng cuộc gọi về điều kiện

- Chuyển hướng cuộc gọi khi thue bao di động bị bận

- Chuyển hướng cuộc gọi khi không trả lời

- Chuyển hướng cuộc gọi khi không đến được MS

- Chuyển hướng cuộc gọi khi ứ nghẽn vô tuyến

- Cấm tất cả các cuộc gọi ra

- Cấm tất cả các cuộc gọi ra quốc tế

- Cấm tất cả các cuộc gọi ra quốc tế trừ các cuộc gọi đến các nước có PLMN thường trú.

- Cấm tất cả các cuộc gọi đến

- Cấm tất cả các cuộc gọi đến khi lưu lượng ở ngoài nước có PLMN thường trú

- Giữ cuộc gọi

- Đợi cuộc gọi

- Chuyển giao cuộc gọi

- Hoàn thành cuộc gọi đến thuê bao bận

1.6 Các giao diện nội bộ mạng.

Hình 2.3 hệ thống các giao diện của mạng GSM

1.6.1 Giao diện vô tuyến Um (MS – BTS).

Giao diện vô tuyến là giao diện giữ BTS và thiết bị thuê bao di động MS Đây

là giao diện quan trọng nhất của GSM, đồng thời nó quyết định lớn nhất đếnchất lượng dịch vụ

Trong GSM, giao thức vô tuyến sử dụng phương thức phân kênh theo thời gian

và phân kênh theo tần số: TDMA, FDMA, GSM sử dụng băng tần 900MHz và1800MHz Ở đây ta xét GSM900

Mỗi kênh được đặc trưng bở một tần số sóng mang gọi là kênh tần số RFCH

U

F B

C

E

Abits

(Radio Frequency Channel) cho mỗi hứng thu phát, các tần số này cách nhau 200KHz.Tại mỗi tần số, TDMA lại chia thành 8 khe thời gian hay 8 khe thời gian được truyền bởi một sóng mạng Trong tương lai khi ứng dụng GSM pha 2 hay tốc độ “Half-rate” (bán tốc) thì số khe sẽ là 16 Trong GSM900, mỗi kênh vật lý là một khe thời gian ở một sóng mạng vô tuyến được chỉ định

Dải thông tần một kênh vật lý là 200KHz, dải tần ở biên cũng rộng 200KHz Với GSM900 có 124 kênh tần số RFCH (890  915)Mhz cho đường lên và RFCH (935  960)Mhz cho đường xuống

Ta có thể tính được tần số trung tâm cho đường lên và dường xuống ở mỗi dải theo công thức sau:

Đường lên: FL(n) =890 + 0,2.n ( MHz)

Đường xuống: FU(n) = FL(n) + 45MHz ( MHz)

Trong đó n là số lượng dải thông tần 1  n  124

Mỗi kênh vật lý chứa một cặp kênh tần số RFCH cho mỗi hướng thu, phát.Một kênh được dùng để truyền một nhóm kênh nhất định thông tin được gọi làkênh logic Mỗi kênh vật lý có thể gán cho một hoặc một số kênh logic

Kênh logic được phân thành 2 loại: kênh lưu lượng TCH (Trafic Channel) vàkênh điều khiển CCH (Control Channel)

 Kênh lưu lượng TCH mang thông tin thoai hoặc số liệu Có 2 loại kênh lưulượng:

Đường xuống

960MHz 935MHz

915MHz 890MHz

45MHz Đường lên

 Kênh toàn tốc TCH/F: 22,8Kb/s

 Kênh bán tốc TCH/H:11,4Kb/s

Kênh điều khiển CCH được dùng để truyền các thông tin quản lý giao diện Um(truyền kết quả đo cường độ trường từ MS đến BTS) hoặc các gói số liệu (nhưdịch vụ bản tin ngắn SMS: (Short Message Service) kênh điều khiển có 3 loại:

 Kênh điều khiển quảng bá BCCH (Broadcast Control Channel)

 Kênh điều khiển chung CCCH (Common Control Channel)

 Kênh điều khiển chuyên dụng DCCH (Dedicate Control Channel)

Kênh điều khiển quảng bá BCCH: Phát thông tin quảng bá liên quan đến vùng

định vị và các thông tin về hệ thống BCCH chỉ dùng cho tuyến xuống(BTS MS):

- Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH (Frequency Correction Channel): Hiệu chỉnh tần

số trong MS với tần số hệ thống (BTS MS)

- Kênh đồng bộ SCH (Synchronous Channel): SCH mang thông tin đồng bộkhung TDMA giữa MS vớ tần số hệ thống MS luôn luôn đo đạc cường độtrường ở 6 cell lân cận để thông báo về hệ thống thông qua kênh FACCH Cácthông tin đồng bộ được lưu trữ để khi MS chuyển giao xang cell khác thì nóđược tái đồng bộ

Kênh điều khiển chung CCCH: Bao gồm các kênh phục vụ cho quá trình thiết lập

cuộc gọi hoặc tìm gọi cũng như quảng bá các bản tin trong tế bào CCCH làm việccho cả hướng lên và hướng xuống:

- Kênh điều khiển truy cập ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel) MSdùng để truy cập và hệ thống để yêu cầu một kênh dành riêng SDCCH

- Kênh tìm gọi PCH (Paging Channel): Mang thông tin để xác định một MStrong vùng định vị thông qua số nhận dạng IMSI để tìm trạm di động

- Kênh cho phép truy nhập AGCH (Access Grant Channel): chỉ được dùng ởđườnng xuống AGCH được dùng để gán tài nguyên để chỉ định một kênhdành riêng SDCCH cho MS.

- Kênh quảng bá cell CBCH (Cell Broadcast Channel): CBCH được dùng đểtruyền bản tin quảng bá tới tất cả MS trong ô (cell) như thông tin về lưu lượng,

sử dụng kênh vật lý như kênh SDCCH

Kênh điều khiển chuyên dụng DCCH: DCCH được gán cho MS để thiết lập

cuộc gọi và hợp thức hoá thuê bao DCCH bao gồm :

- Kênh điều khiển chuyên dụng đơn lẻ SDCCH: (Stand alone DedicateChannel):dùng cho cả hướng lên và hướng xuống, phục vụ cập nhật và quátrình thiết lập cuộc gọi trước khi một kênh lưu lượng TCH được chỉ định

- Kênh điều khiển liên kết chậm SACCH (Slow Assocated Control Channel):Mỗi kênh SACCH liên kết với một kênh SDCCH hoặc một kênh TCH để mangthông tin về điều khiển công suất hoặc chỉ thị cường độ trường thu được

- kênh điều khiển liên kết nhanh FACCH (Fast ACCH): FACCH mang thông tin

về cập nhật hoặc chuyển giao, FACCH liên kết nhanh với TCH ở chế độ lấycắp “Stealing mode” Bằng cách thay đổi lưu lượng tiếng hay số liệu bằng báohiệu

- Phương thức báo hiệu trên giao diện vô tuyến sử dụng giao thức lớp 2 trong môhình OSI là LAPDm không có chức năng báo hiệu, sửa sai, bản tin LAPDm phảiđặt vừa vào các cụm Còn lớp 3 (Lớp ứng dụng), giao thức được phân thànhnhiều loại tuỳ thuộc vào chức năng mạng:

1.6.2.Giao diện AbitS để điều khiển BTS (BSC BTS)

AbitS là giao diện giữa BTS và BSC, đặt cách xa trên 10m (cấu hình đặt xa)được sử dụng để trao đổi thông tin tức thuê bao (thoại, số liệu,) và thông tin điềukhiển (đồng bộ) AbitS sử dụng đường truyền chuẩn PCM32 (2Mb/s) với mã sửasai CRC4 của CCITT, G732 Giao thức báo hiệu theo chuẩn CCITT là LAPD

1.6.3 Giao diện A (BSC MSC)

Giao diện A là giao diện giữa BSC và MSC qua bộ chuyển đổi mã TRAU có thểđược gắn liền hay tách rời với BSC Cũng giống như diao diện AbitS, giao diện A

sử dụng các luồng chuẩn PCM32 (2Mb/s) với mã sửa sai CRC4 của CCITT, G703,báo hiệu trên giao diện là CCS7

Các hệ thống có TRAU đặt tại BSC thì kênh lưu lượng tới MSC là 64kb/s

- Quản lý tài nguyên vô tuyến RR (Radio Resource Menagement): Xử lý việcthiết lập, duy trì, kết thúc cuộc nối của dịch vụ di động

- Quản lý di động MM ( Mobile Menagement): Nhiệm vụ chính của quản lý diđộng MM là thực hiện nhận thực và cập nhật vị trí, cấp phát lai TMSI và bảomật của trạm di động

- Quản lý nối thông CM (Interconnection Menagement): quản lý nối thông là lớpcon cao nhất trong các lớp con ở lớp 3 Việc này trao đổi các mẩu tin giữamạng với thuê bao chủ gọi cũng như thuê bao bị goi được sử lý ở lớp con này.Quản lý nối thông được chia thành 3 phần:

+ Điều khiển cuộc gọi (Call Control)

+ Hỗ trợ các dịch vụ dặc thù SSS (Subplementery Service Support)

+ Dịch vụ bản tin ngắn SMS (Short Messsage Service)

1.6.4 Giao diện B (MSC VLR)

Giao diện B là giao diện giữa MSC VLR đã được tiêu chuẩn hoá cho GSMphase 1 thuê bao, các tham số quanh việc chuyển giao, số nhận dạng của thuê baovãng lai và các số liệu cần trao đổi giữa tổng đài và thuê bao trong cùng thời giannối mạch

Hiện nay các hãng đều chế tạo VLR và MSC vào chung một thiết bị cho nênGiao diện này sử dụng số liệu giữa MSC và VLR như các số liệu về quyền truy cậpmạng diện này không còn quan trọng nữa

1.6.5 Giao diện C (MSC HLR)

Giao diện này sử dụng báo hiệu số 7 CCS7 MSC sử dụng giao diện này để truynhập HLR để lấy số liệu trong các trường hợp như:

- Số thuê bao di động vãng lai MSRN khi có cuộc gọi từ mạng cố định vàomạng di động qua GMSC (Gate MSC)

- Thông tin định tuyến HLR tới GMSC khi có cuộc gọi từ mạng cố địnhvào mạng di động

1.6.6 Giao diện D (VLR HLR)

Giao diện D sử dụng báo hiệu số 7 CCS7 để trao đổi số liệu về các thuê bao di động giữa các cơ sở dữ liệu của VLR và HLR:

Các tham số về tài nguyên truy cập mạng của thuê bao

- Tái thiết lập lại số liệu của thuê bao trong VLR khi cần thiết Thiết lập mới sốliệu về thuê bao cho VLR khi thuê bao di chuyển sang vùng phục vụ của tổngđài khác

- Khi có cuộc gọi từ mạng cố định vào mạng GSM thì HLR sẽ chuyển các yêucầu của GMSC về MSRN cho VLR

- Thiết lập mới số liệu của thuê bao cho VLR khi thuê bao chuyển từ vùng phục

vụ của tổng đài khác tới

Xử lý và lưu trữ các thông tin về dịch vụ bổ xung (Supplementery Service) khi

có thuê bao nào đó yêu cầu

1.6.7 Giao diện E (MSC MSC)

Là giao diện giữa các tổng đài trong mạng GSM Giao diện E được dùng đểthiết lập các cuộc nối giữ các thuê bao thuộc vùng kiểm soát của các tổng đàikhác nhau Giao diện này sử dụng các luồng PCM32 (2Mb/s) cùng các kênhCCS7 để thực hiện các trức năng:

- Di chuyển cuộc nối từ MSC này xang MSC khác khi mạch đang được nối chothuê bao thực hiện cuộc gọi và đang di chuyển, được gọi là ”Handover” hoặc

“Roaming”

- Trao đổi các thông tin điều khiển cuộc gọi giữa MSC và thuê bao khi xẩy raHandover.

- Thiết lập hay huỷ cuộc nối từ MSC này sang MSC khác

1.6.8 Giao diện F (EIR MSC)

Giao diện này sử dụng CCS7 để trao đổi số liệu về nhận dạng thiết bị thuê baovãng lai

IMEI (International Mobil Equiment Indentity) với cơ cở dữ liệu đã được ghi sẵntrong bộ ghi nhận dạng thiết bị của mạng EIR (Equiment Identification Register)khi cần kiểm tra các thuê bao di động

1.6.9 Giao diện G ( VLR – VLR )

Giao diện G là giao diện giữa các VLR với nhau Giao diện này được sử dụng đểtrao đổi số liệu về thuê bao di động trong quá trình thiết lập và lưu giữ “ hộ khẩutạm trú” của các thuê bao đó Giao diện G xử dụng CCS7 để trao đổi thông tin:Gửi các yêu cầu về IMSI (International Mobile Subcriber Indentity) từ VLR cũsang VLR mới

Gửi các yêu cầu về tham số quyền truy nhập thuê bao từ VLR này sang VLRkhác khi thuê bao đang di chuyển khỏi khu vực của MSC này sang MSC khác

1.6.10 Các giao diện nội bộ khác.

Ngoài các giao diện trên, trong nội bộ mạng GSM còn có các giao diện khác như:

- Giao diện H (HLR -AUC) Nhưng hai bộ phận này thường được thiết kế trêncùng một thiết bị nên giao diện H không có chuẩn riêng

- Giao diện M giữa BSC và TRAU qua giao diện này TRAU sẽ chuyển đổi các kênh lưu lượng từ BSC với tốc độ 16 Kbps thành 64Kbps và ngược lại

- Giao diện T giữa BSC và bàn điều hành cục bộ LMT ( Local Maintenance Terminal) thông thường sử dụng giao thức X25 LMT thường là một máy PC chuyên dụng

1.7 Các giao diện ngoại vi.

1.7.1 Giao diện với OMC.

Đây là giao diện giữa OMC và các phần tử của mạng như MSC, VLR, HLR, AUC, BSC…Do chức năng của BSS và NSS khác nhau nên các OMC hiện nay được thiết kế riêng cho từng phần hệ thống Tuy nhiên trong tương lai có thể cả mạng sẽ có một MSC duy nhất Giao diện này nhằm mục đích điều hành, khai thác

và bảo dưỡng các phần tử trong mạng như:

- Quản lý thuê bao: Nhập mạng hay rời mạng, tính cước, đăng ký và giám sát các dịch vụ

- Quản lý sự cố: Phát hiện vảư lý sự cố

- Quản lý lưu lượng, tạo lập cấu hình

Hiện nay chưa có tiêu chuẩn chung cho giao diện này nghĩa là việc ghép nốigiữa OMC của các hãng này với phần tử của các hãng khác sẽ gặp phải khókhăn, nhìn chung các hãng đều dùng tiêu chuẩn X25

1.7.2.Giao diện với mạng thoại công cộng PSTN.

Giao diện giữa mạng GSM với mạng PSTN được chuẩn hoá bằng các luồngPCM 32 (2Mbps) với các hệ thống báo hiệu CCS7 hay MFCR 2 tuỳ thuộc vàomạng thoại Chỉ có các dịch vụ có mặt ở hai mạng mới cung cấp được cho các cuộcnối có liên quan tới thuê bao trong mạng thoại

1.7.3.Giao diện với mạng số đa dịch vụ ISDN.

Giao diện mạng GSM với ISDN được chuẩn hoá theo tiêu chuẩn giao diện củaISDN (giao diện sơ cấp) và sử dụng hệ thống CCS7 để cung cấp các dịch vụ thoại,

số liệu

1.7.4.Giao diện mạng chuyển mạch gói PSDN

Giao diện với mạng số liệu X25 cũng được tiêu chuẩn hoá trong mạng GSM.Cấu trúc của giao diện phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng mạng khai thác.Trong thực tế việc cung cấp các dịch vụ số liệu trong mạng GSM theo tiêu chuẩnX25 khá phức tạp về phần cứng cũng như phần mềm của mạng, do vậy giá thànhcao

1.7.5 Giao diện với PLMN qua PSTN/ISDN:

Giao diện giữa các mạng GSM với nhau thông qua mạng cố định PSTN hay ISDN được tiêu chuẩn hoá cho GSM Giữa MSC của hai mạng có 2 loại báo hiệu được trao đổi khi nối mạng:

- Các chức năng xử lý cuộc gọi cơ bản, phụ thuộc vào hệ thống báo hiệu củamạng cố định (CCS7 hay R2)

- Các chức năng của MAP (Mobile Application Part) được quy định trongSCCP của CCS7 như: Di chuyển cuộc nối từ MSC này sang MSC khác khiđang nối mạch (thuê bao đang thoại và di chuyển)

Chương II QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.1.Giới thiệu vấn đề truyền sóng trong thông tin di động GSM

2.1.1.Suy hao đường truyền

Hệ thống GSM được thiết kế với mục đích là một mạng tổ ong dày đặc vàbao trùm một vùng phủ sóng rộng lớn Các nhà khai thác và thiết kế mạng củamình để cuối cùng đạt được một vùng phủ liên tục bao tất cả các vùng dân cư củađất nước Vùng phủ sóng được chia thành các vùng nhỏ hơn là các cell Mỗi cellđược phủ sóng bởi một trạm phát vô tuyến gốc BTS Kích thước cực đại của mộtcell thông thường có thể đạt tới bán kính R = 35 km Vì vậy, suy hao đường truyền

là không thể tránh khỏi

Với một anten cho trước và một công suất phát đã biết, suy hao đường truyền

tỉ lệ với bình phương (d.f), trong đó d là khoảng cách từ trạm thu đến trạm phát gốcBTS Trong môi trường thành phố, với nhiều nhà cao tầng, suy hao có thể tỉ lệ vớiluỹ thừa 4 hoặc cao hơn nữa

Dự đoán tổn hao đường truyền trong thông tin di động GSM bao gồm mộtloạt các vấn đề khó khăn, mà lý do chính bởi vì trạm di động luôn luôn di động vàanten thu thấp Những lý do thực tế này dẫn đến sự thay đổi liên tục của địa hìnhtruyền sóng, vì vậy trạm di động sẽ phải ở vào những vị trí tốt nhất để thu được cáctia phản xạ

Cách cơ bản mà đơn giản ta coi không gian truyền sóng là không gian tự do.Giả thiết rằng không có tia phản xạ và sóng vô tuyến được truyền trong không gian

tự do Với anten vô hướng, ta có công thức suy hao đường truyền trong không gian

f = tần số làm việc [MHz].

Những công thức lý thuyết đơn giản và trọn vẹn trên không còn phù hợptrong môi trường di động nữa, nơi mà truyền sóng do nhiều đường là chủ yếu.Những sóng này cũng bị tán xạ, nhiễu xạ, suy giảm do nhiều trạng thái khác nhaucủa cả vật thể cố định và vật thể chuyển động Hơn nữa, sự khúc xạ tầng đối lưulàm đường truyền sóng bị uốn cong

Mô hình mặt đất bằng phẳng:

Mô hình mặt đất được trình bày trong hình 3.3 cho thấy tổng tín hiệu đếntrong máy thu bao gồm thành phần đến trực tiếp cộng với thành phần phản xạ từmặt đất (thành phần này có thể được coi như là tín hiệu gốc từ một anten ảo tronglòng đất) Hai sóng này cùng nhau tạo thành sóng không gian (Space Wave)

Hình 0-4 Truyền sóng trong trường hợp coi mặt đất là bằng phẳng

Ta có công thức sau để tính suy hao đường truyền:

L = 20.log(d2 /h1.h2 )Nhưng trong thực tế, khoảng không gian giữa máy thu và máy phát thường

có các vật chắn (hình 3.4) Theo lý thuyết về truyền sóng vô tuyến, một chướng

ngại vật sẽ làm suy giảm cường độ của tín hiệu truyền thẳng Sự suy giảm này phụthuộc vào vật chắn trong tầm nhìn thẳng của vật chắn

Hình 0-5 Vật chắn trong tầm nhìn thẳng

Công thức sau dùng để tính toán sự suy giảm do vật chắn gây ra:

V = h

d d

d d

 2 1

2.1.2.Các loại Fading

Fading chuẩn Loga: trạm di động thường hoạt động ở các môi trường có

nhiều chướng ngại vật (các quả đồi, toà nhà ) Điều này dẫn đến hiệu ứng chekhuất (Shaddowing) làm giảm cường độ tín hiệu thu, khi thuê bao di chuyển cường

độ thu sẽ thay đổi

Fading Rayleigh: Khi môi trường có nhiều chướng ngại vật, tín hiệu thu

được từ nhiều phương khác nhau Điều này nghĩa là tín hiệu thu là tổng của nhiềutín hiệu giống nhau nhưng khác pha và biên độ

Để giảm phần nào tác hại do Fading gây ra, người ta thường tăng công suấtphát đủ lớn để tạo ra một lượng dự trữ Fading, sử dụng một số biện pháp như: phântập anten, nhảy tần

2.1.3.Ảnh hưởng nhiễu C/I và C/A

Một đặc điểm của cell là các kênh đang sử dụng đã có thể được sử dụng ởcác cell khác Nhưng giữa các cell này phải có một khoảng cách nhất định Điềunày có nghĩa là cell sẽ bị nhiễu đồng kênh do việc các cell khác sử dụng cùng tần

số Cuối cùng vùng phủ sóng của trạm gốc sẽ bị giới hạn bởi lý do này hơn là dotạp âm thông thường Vì vậy, ta có thể nói rằng một hệ thống tổ ong hoàn thiện làgiới hạn được nhiễu mà đã được qui chuẩn, loại trừ được nhiễu hệ thống Một vấn

đề trong thiết kế hệ tổ ong là điều khiển các loại nhiễu này ở mức chấp nhận được.Điều này được thực hiện một phần bởi việc việc điều khiển khoảng cách sử dụnglại tần số Khoảng cách này càng lớn thì nhiễu càng bé

Để chất lượng thoại luôn được đảm bảo thì mức thu của sóng mang mongmuốn C (Carrier) phải lớn hơn tổng mức nhiễu đồng kênh I (Interference) và mứcnhiễu kênh lân cận A (Adjacent)

A)NHIỄU ĐỒNG KÊNH C/I:

Nhiễu đồng kênh xảy ra khi cả hai máy phát phát trên cùng một tần số hoặctrên cùng một kênh Máy thu điều chỉnh ở kênh này sẽ thu được cả hai tín hiệu vớicường độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát

Tỉ số sóng mang trên nhiễu được định nghĩa là cường độ tín hiệu mong muốntrên cường độ tín hiệu nhiễu

C/I = 10log(Pc/Pi) Trong đó:

Pc = công suất tín hiệu thu mong muốn

Pi = công suất nhiễu thu được

Hình 0-6 Tỷ số nhiễu đồng kênh C/I

Hình 3.6 ở trên chỉ ra trường hợp mà máy di động (cellphone) đặt trong xeđang thu một sóng mang mong muốn từ một trạm gốc phục vụ (Serving BS) vàđồng thời cũng đang chịu một nhiễu đồng kênh do nhiễu phát sinh của một trạmgốc khác (Interference BS)

Giả sử rằng cả hai trạm đều phát với một công suất như nhau các đườngtruyền sóng cũng tương đương (hầu như cũng không khác nhau trong thực tế) và ởđiểm giữa, máy di động có C/I bằng 0 dB, có nghĩa là cả hai tín hiệu có cường độbằng nhau Nếu máy di động đi gần về phía trạm gốc đang phục vụ nó thì C/I > 0

dB Nếu máy di động chuyển động về phía trạm gây ra nhiễu thì C/I < 0 dB

Theo khuyến nghị của GSM giá trị C/I bé nhất mà máy di động vẫn có thểlàm việc tốt là 9 dB Trong thực tế, người ta nhận thấy rằng giá trị này cần thiếtphải lên đến 12 dB ngoại trừ nếu sử dụng nhảy tần thì mới có thể làm việc ở mứcC/I là 9dB Ở mức C/I thấp hơn thì tỷ lệ lỗi bit BER (Bit Error Rate) sẽ cao khôngchấp nhận được và mã hoá kênh cũng không thể sửa lỗi một cách chính xác được.

Tỉ số C/I được dùng cho các máy di động phụ thuộc rất lớn vào việc quyhoạch tần số và mẫu tái sử dụng tần số Nói chung việc sử dụng lại tần số làm dunglượng tăng đáng kể tuy nhiên đồng thời cũng làm cho tỉ số C/I giảm đi Do đó việcquy hoạch tần số cần quan tâm đến nhiễu đồng kênh C/I

B)NHIỄU KÊNH LÂN CẬN C/A:

Nhiễu kênh lân cận xảy ra khi sóng vô tuyến được điều chỉnh và thu riêngkênh C song lại chịu nhiễu từ kênh lân cận C-1 hoặc C+1 Mặc dù thực tế sóng vôtuyến không được chỉnh để thu kênh lân cận đó, nhưng nó vẫn đề nghị một sự đápứng nhỏ là cho phép kênh lân cận gây nhiễu tới kênh mà máy thu đang điều chỉnh

Tỉ số sóng mang trên kênh lân cận được định nghĩa là cường độ của sóng mangmong muốn trên cường độ của sóng mang kênh lân cận

C/A = 10.log(Pc/Pa)Trong đó :

Pc = công suất thu tín hiệu mong muốn

Pa = công suất thu tín hiệu của kênh lân cậnGiá trị C/A thấp làm cho mức BER cao Mặc dù mã hoá kênh GSM bao gồmviệc phát hiện lỗi và sửa lỗi, nhưng để việc đó thành công thì cũng có giới hạn đốivới nhiễu Theo khuyến nghị của GSM, để cho việc quy hoạch tần số được tốt thìgiá trị C/A nhỏ nhất nên lớn hơn - 9 dB

Khoảng cách giữa nguồn tạo ra tín hiệu mong muốn với nguồn của kênh lâncận lớn sẽ tốt hơn cho C/A Điều này có nghĩa là các cell lân cận không nên được

ấn định các sóng mang của các kênh cạnh nhau nếu C/A được đã được đề nghịtrong một giới hạn nhất định.

Cả hai tỉ số C/I và C/A đều có thể được tăng lên bằng việc sử dụng quyhoạch cấu trúc tần số

C)MỘT SỐ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Vấn đề can nhiễu kênh chung là một thách thức lớn với hệ thống thông tin diđộng tế bào Có các phương pháp để giảm can nhiễu kênh chung như:

1 Tăng cự ly sử dụng lại tần số (D)

2 Hạ thấp độ cao anten trạm gốc

3 Sử dụng Anten định hướng ở BTS (Sector hóa)

Với phương pháp thứ nhất: việc tăng cự ly sử dụng lại tần số D sẽ làm giảmcan nhiễu kênh chung, tuy nhiên khi đó số cell trong mỗi mảng mẫu sẽ tăng, tươngứng với số kênh tần số dành cho mỗi cell sẽ giảm và như vậy thì dung lượng phục

vụ sẽ giảm xuống

Phương pháp thứ hai việc hạ thấp anten trạm gốc làm cho ảnh hưởng giữacác cell dùng chung tần số sẽ được giảm bớt và như vậy can nhiễu kênh chungcũng được giảm bớt Tuy nhiên, việc hạ thấp anten sẽ làm ảnh hưởng của các vậtcản (nhà cao tầng…) tới chất lượng của hệ thống trở nên nghiêm trọng hơn

Phương pháp thứ 3 có hai ích lợi: Một là biện pháp làm giảm can nhiễu kênhchung trong khi cự ly sử dụng lại tần số không đổi, hai là tăng dung lượng hệthống Phương pháp này sẽ được trình bày trong phần sau

Ngoài ra, các kỹ thuật khác như:

 Điều khiển công suất phát sóng kiểu động

 Truyền phát gián đoạn

 Nhảy tầncũng làm cải thiện thêm đáng kể tỷ số C/ I của hệ thống

2.2.Dung lượng và cấp độ dịch vụ

Trong quá trình phát triển mạng, tăng cường dung lượng của mạng là mộtnhu cầu cấp thiết Tuy nhiên, cùng cần xác định dung lượng cần tăng là bao nhiêu

để phù hợp với từng giai đoạn phát triển của mạng và phù hợp với yêu cầu về mặt

kỹ thuật và kinh tế hiện tại

2.2.1.Lưu lượng và kênh vô tuyến đường trục

Trong lĩnh vực giao thông vận tải, đường trục để cho nhiều xe cộ đi đến mọinơi Hiệu quả sử dụng của đường trục lớn hơn nhiều so với đường cụt (chỉ nối vớimột xã vùng sâu chẳng hạn) Nếu liên lạc vô tuyến bằng kênh vô tuyến dành riêngPRM (Private Mobile Radio), thì phần lớn thời gian kênh vô tuyến đó không được

sử dụng Tài nguyên kênh vô tuyến là rất hạn chế, nên phải quản lý nó trên phạm viquốc gia và quốc tế Từ đó, xu hướng là kênh vô tuyến đường trục dùng chung

Hệ thống thông tin di động cellular áp dụng kênh vô tuyến đường trục: MỗiBTS có một số kênh vô tuyến dùng chung cho nhiều người Tỷ lệ người dùng trên

số kênh dùng chung càng cao thì hiệu quả sử dụng đường trục càng cao Hiệu suất

sử dụng phổ tần số lại càng cao khi cùng một tần số mà được dùng lại nhiều lần ởcác cell cách xa nhau

Lưu lượng: Trong hệ thống viễn thông, lưu lượng là tin tức được truyền dẫn

qua các kênh thông tin

Lưu lượng của một thuê bao được tính theo công thức:

A = 3600

* t

C

Trong đó:

C : số cuộc gọi trung bình trong một giờ của một thuê bao

t : thời gian trung bình cho một cuộc gọi

A : lưu lượng thông tin trên một thuê bao (tính bằng Erlang)

Theo số liệu thống kê điển hình thì:

C = 1 : trung bình một người có một cuộc gọi trong một giờ

t = 120s : thời gian trung bình cho một cuộc gọi là 2 phút.

 A =

3600

120

* 1

 33 mErlang/người sử dụngNhư vậy, để phục vụ cho 1000 thuê bao ta cần một lưu lượng là 33 Erlang

2.2.2.Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service)

Nếu một kênh bị chiếm toàn bộ thời gian, thì kênh đó đạt được dung lượngcực đại 1 Erl Vì người sử dụng truy cập kênh vô tuyến theo kiểu ngẫu nhên, nênkhông thể tránh khỏi những khoảng thời gian để trống kênh vô tuyến đó, do vậykênh vô tuyến không đạt được dung lượng lý tưởng (1 Erl) Khi số người dùng tănglên, số cuộc gọi đi qua kênh càng tăng, nên thông lượng tăng lên.Có thể xảy ra tìnhhuống nhiều người dùng đồng thời truy cập một kênh vô tuyến, khi đó chỉ có mộtngười được dùng kênh, những người khác bị tắc nghẽn

Hình 0-7 Lưu lượng: Muốn truyền, được truyền, nghẽn

Lưu lượng muốn truyền = Lưu lượng được truyền + Lưu lượng nghẽn

Offered Traffic = Carried Traffic + Blocked Traffic

Cấp phục vụ (GoS = Grade of Service):

Để một kênh đường trục có chất lượng phục vụ cao thì xác suất nghẽn phảithấp Vậy nên số người dùng có thể phải bị giới hạn, tức là lưu lượng muốn truyềnphải giữ trong dung lượng kênh Nếu chấp nhận một cấp phục vụ thấp hơn, tức là

xác suất nghẽn lớn hơn, thì tương ứng tăng được dung lượng muốn truyền (tăng sốngười dùng) GoS cùng một nghĩa với xác suất nghẽn:

Lưu lượng muốn truyền: A (lưu lượng muốn truyền)

Lưu lượng bị nghẽn : A*GoS (lưu lượng mất đi)

Lưu lượng được truyền : A*(1 - GoS) (lưu lượng phát ra)

Theo thống kê cho thấy thì các thuê bao cá nhân sẽ không nhận ra được sựtắc nghẽn hệ thống ở mức dưới 10% Tuy nhiên để mạng hoạt động với hiệu suấtcao thì mạng cellular thường có GoS = 2 % nghĩa là tối đa 2% lưu lượng bị nghẽn,tối thiểu 98% lưu lượng được truyền

Mô hình ERLANG B:

Đây là mô hình hệ thống thông tin hoạt động theo kiểu tiêu hao Thuê baokhông hề gọi lại khi cuộc gọi không thành Đồng thời giả thiết rằng: Xác suất cuộcgọi phân bố theo luật ngẫu nhiên Poisson, số người dùng rất lớn so với số kênhdùng chung, không có kênh dự trữ dùng riêng, cuộc gọi bị nghẽn không được gọilại ngay

2.2.3.Hiệu suất sử dụng trung kế

Hiệu suất sử dụng trung kế là tỷ số giữa lưu lượng được truyền với số kênhcủa đường trục

Ở ví dụ trên, ta đang xét trung kế có số kênh dùng chung n = 10, GoS = 2 %,nên lưu lượng được truyền sẽ là 4,9823 Erl Ta có:

Hiệu suất sử dụng trung kế = * 100 %

10

9823 , 4

= 49,823 %Hiệu suất có vẻ thấp này tương ứng với GoS tốt (Xác suất nghẽn thấp).Chẳng hạn, nếu GoS = 10 % (tồi hơn) thì lưu lượng muốn truyền là 7,511 Erl,tương ứng lưu lượng được truyền là: 7,511*(1 – 0,1) = 6,7599 Erl Khi đó, hiệu

suất sử dụng trung kế lên đến * 100 %

10

7599 , 6

= 67,599 %

GoS càng tốt thì hiệu suất sử dụng trung kế càng thấp, cần phải có nhiềukênh vô tuyến cho lưu lượng muốn truyền đã cho GoS càng kém thì với một lưulượng đã cho thì chỉ cần số kênh vô tuyến là ít hơn

Với cùng một cấp phục vụ, trung kế càng lớn (số kênh dùng chung lớn) thìhiệu quả sử dụng trung kế cũng cao

2.3.Hệ thống thông tin di động tế bào

Hệ thống thông tin di động tế bào sử dụng một số lượng lớn các máy phát vô tuyếncông suất thấp để tạo nên các cell hay còn gọi là tế bào (đơn vị địa lý cơ bản của hệthống thông tin vô tuyến) Thay đổi công suất máy phát nhằm thay đổi kích thướccell phân bố mật độ thuê bao, nhu cầu thuê bao theo từng vùng cụ thể Khi thuê bao

di động di chuyển từ cell này qua cell khác, cuộc đàm thoại của họ sẽ được giữ

nguyên không bị gián đoạn Tần số sử dụng ở cell này có thể được sử dụng lại ởcell khác với khoảng cách xác định giữa hai cell.

- Cấu trúc hệ thống thoại di động trước đây

Dịch vụ thoại di động truyền thống được cấu trúc giống như hệ thống truyềnhình phát thanh quảng bá: Một trạm phát sóng công suất mạng đặt tại một cao điểm

có thể phát tín hiệu trong vòng bán kính 50km

Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống thông tin di động trước đây

- Hệ thống thông tin di động tế bào.

Khái niệm mạng tổ ong đã cấu trúc lại hệ thống thông tin di động theo cáchkhác Thay vì sử dụng một trạm công suất lớn, người ta sử dụng nhiều trạm côngsuất nhỏ trong vùng phủ sóng được ấn định trước Lấy ví dụ, bằng cách chia vùngtrung tâm thành 100 vùng nhỏ hơn (các tế bào), mỗi cell sử dụng một máy phátcông suất thấp với khả năng cung cấp 12 kênh thoại cho mỗi máy Khi đó năng lựccủa hệ thống về lý thuyết có thể tăng từ 12 kênh thoại sử dụng một máy phát côngsuất lớn lên đến 1200 kênh thoại bằng cách sử dụng 100 máy phát công suất thấp.Như vậy là dung lượng của hệ thống đã tăng lên rất nhiều

Bằng cách giảm bán kính của vùng phủ sóng đi 50% (diện tích vùng phủsóng giảm 4 lần), nhà cung cấp dịch vụ có thể tăng khả năng phục vụ lên 4 lần Hệthống được triển khai trên vùng có bán kính 1 km có thể cung cấp số kênh lớn hơn

gấp 100 lần so với hệ thống triển khai trên vùng có bán kính 10 km Từ thực tế rút

ra kết luận rằng, bằng cách giảm bán kính vùng đi vài trăm mét thì nhà cung cấp cóthể phục vụ thêm vài triệu cuộc gọi

Hình 2.2 Hệ thống thông tin di động sử dụng cấu trúc tế bào

Khái niệm cell (tế bào) được sử dụng với các mức công suất khác nhau, nó chophép các cell (các tế bào) có thể thay đổi vùng phủ sóng tùy theo mật độ, nhu cầucủa thuê bao trong một vùng nhất định Các cell có thể thêm vào từng vùng tùytheo sự phát triển của thuê bao trong vùng đó Tần số cell này có thể được tái sửdụng ở cell khác, các cuộc điện thoại vẫn được duy trì khi thuê bao di chuyển từcell này qua cell khác

2.4.Quy hoạch Cell

2.4.1.Khái niệm tế bào (Cell)

Cell (tế bào hay ô): là đơn vị cơ sở của mạng, tại đó trạm di động MS tiến

hành trao đổi thông tin với mạng qua trạm thu phát gốc BTS BTS trao đổi thôngtin qua sóng vô tuyến với tất cả các trạm di động MS có mặt trong Cell