Thiết kế hệ thống giám sát nhiệt độ cho trạm viễn thông

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống giám sát nhiệt độ cho trạm viễn thông Nhiệm vụ đồ án thực hiện từ tổng quát đến chi tiết phần giao tiếp giữa vi điều khiển với module SIM, cảm biến nhiệ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

Thiết kế hệ thống giám sát nhiệt độ cho trạm viễn thông

Nhiệm vụ đồ án thực hiện từ tổng quát đến chi tiết phần giao tiếp giữa vi điều khiển với module SIM, cảm biến nhiệt độ nhằm thực hiện các mục tiêu giám sát nhiệt độ cho một hệ thống trạm viễn thông ở xa qua mạng GSM thông qua kiến thức đã học và ứng dụng thực tiễn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan về nội dung của đồ án ”Thiết kế hệ thống giám sát nhiệt

độ cho trạm viễn thông” là do tôi tự tìm hiểu, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của cô

giáo Ths.Mạc Thị Phượng Mọi trích dẫn và tài liệu mà tôi tham khảo đều được ghi

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông nói chung và các thầy cô trong khoa Công Nghệ Điện Tử Và Truyền Thông nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến cô Mạc Thị Phượng, cô đã tận tình giúp

đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả Đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này

Sau cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động viên, đóng góp ý kiến và giúp đỡ trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đồ án

tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH vi

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu chung về trạm viễn thông 2

1.2 Tổng quan về mạng di động của Vietel 6

1.2.1 Cấu trúc mạng 6

1.2.2 Chức năng của các thành phần trong mạng di động 7

1.2.3 Xử lý các cuộc gọi qua mạng di động 10

1.2.4 Kết luận chương I 12

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG 13

2.1 Vi điều khiển PIC 16F877A 13

2.1.1 Mô tả cấu trúc 13

2.1.2 Sự tổ chức bộ nhớ PIC 16F877A 15

2.1.3 Các cổng vào/ra 18

2.1.4 Các bộ Timer của chip 20

2.2 Công nghệ GSM và module Sim900 23

2.2.1 Khái quát về công nghệ GSM 23

2.2.2 Giới thiệu về công nghệ GSM 24

2.2.3 Đặc điểm của công nghệ GSM 24

2.2.4 Cấu trúc của mạng GSM 25

2.2.5 Giới thiệu về tin nhắn SMS 27

2.2.6 Cơ sở lý thuyết về SIM900 30

2.2.7 Đặc điểm của module sim900 30

2.2.8 Sơ đồ chân module sim900 31

2.2.9 Phần cứng của module sim900 35

2.2.10 Tập lệnh AT của module sim900 37

2.3 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 40

2.4 Màn hình LCD 41

2.5 Kết luận chương II 46

CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 47

3.1 Ý tưởng thiết kế 47

3.2 Thiết kế phần cứng 47

3.2.1 Sơ đồ khối của phần cứng 48

3.2.2 Linh kiện sử dụng 49

3.3 Lưu đồ thuật toán 52

3.4 Chương trình thực hiện 53

3.5 Kết quả sản phẩm 54

3.6 Kết luận chương III 56

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57

PHỤ LỤC 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 62

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mô hình chung của một trạm viễn thông 3

Hình 1.2 Mô hình của một trạm Host 3

Hình 1.3 Mô hình bên trong một trạm vệ tinh 4

Hình 1.4 Mô hình một trạm BTS 4

Hình 1.5 kết cấu một tủ nguồn của trạm viễn thông 5

Hình 1.6 Cấu trúc mạng di động Vietel 7

Hình 1.7 Mô tả hoạt động xử lý gọi từ MS đến các thuê bao trong mạng GSM 10

Hình 1.8 Quá trình thiết lập cuộc gọi từ thuê bao cố định đến thuê bao di động 12

Hình 2.1 Sơ đồ các chân của PIC 16F877A 14

Hình 2.2 Bản đồ bộ nhớ chương trình và các ngăn xếp .16

Hình 2.3 Sơ đồ khối chức năng của PIC 16F877A 17

Hình 2.4 cấu trúc mạng GSM 25

Hình 2.5 Các thành phần mạng GSM 26

Hình 2.6 Hình ảnh thực tế module sim900 31

Hình 2.7 Sơ đồ chân của module sim900 32

Hình 2.8 Mạch nguồn sử dụng chip LM2596 35

Hình 2.9 Module simcard 35

Hình 2.10 Mô tả chức năng chân 36

Hình 2.11 mạch đèn báo thông tin trạng thái 36

Hình 2.12 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 40

Hình 2.13 Hình dáng của loại LCD thông dụng 41

Hình 2.14 Sơ đồ chân của LCD 41

Hình 2.15 Sơ đồ khối của HD44780 43

Hình 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống 48

Hình 3.2 module nguồn BUCK cung cấp cho SIM900 49

Hình 3.3 Module Sim900 50

Hình 3.4 Màn hình LCD16x2 50

Hình 3.5 Khối vi điều khiển 51

Hình 3.6 Sơ đồ mạch in của mạch vi điều khiển 51

Hình 3.7 Sơ đồ mạch in của cảm biến nhiệt 52

Hình 3.8 Mạch thực tế 55

Hình 3.9 Kết quả gửi về điện thoại qua tin nhắn SMS 56

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ATO Return to online data state Trở lại tới dữ liệu

AUC Authentication Center Trung tâm Chứng thực

BSC Base Station Controler Thiết bị điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc

BTS Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốc

CGRAM Character Generator RAM

CGROM Character Generator ROM Chứa các mẫu kí tự

CRBT Colour Ringback Tone Hệ thống nhạc chuông chờ DDRAM Display Data RAM Hiển thị dữ liệu RAM

DTE Data Terminal Equipment Thiết bị cuối xử lý số liệu

GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ cổng nối GPRS

GMSC Gateway Mobile Switching

Center

Cổng trung tâm cho mạch

GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ dữ liệu di động dạng gói GSM Global System for Mobile

Identity

ISDN Integrated Services Digital

Network

Mạng số dịch vụ tích hợp

MCA Misscall Alert System Hệ thống cảnh báo cuộc gọi nhỡ

ME Mobile Equipment Thiết bị di động

MO Mobile Originated Chiều tin nhắn gửi đi từ điện thoại

MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động

MT Mobile Terminated Chiều tin nhắn đến điện thoại MSSP Master Synchronous Serial

Port Serial Port

Ngõ vào của bộ giao tiếp

NSS Network Switching Subsystem Phân hệ chuyển mạch

OSS Operation Subsystem Phân hệ bảo dưỡng và khai thác PDU Protocol Data Unit Nhóm các thông tin được bổ sung PIC Programable Intelligent

Computer

Máy tính thông minh khả trình

PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất

PSPDN Packet Switched Public Data

SMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn

SMSC Short Message Service Center Hệ thống tin nhắn

SSP Synchronous Serial Port Chuẩn giao tiếp nối tiếp

STP Signaling Tranfer Point Điểm trung chuyển báo hiệu

ULR Uniform Resource Locator Bộ ghi định vị tạm trú

VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị khách

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển rất mạnh mẽ và được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống Việc ứng dụng khoa học kỹ thuật để giám sát an ninh, nhiệt độ là rất cần thiết Hiện nay có rất nhiều ứng dụng đã được ứng dụng

mang tính thực tiễn Vì vậy em chọn đề tài cho Đồ án tốt nghiệp đại học của em là:

“Thiết kế hệ thống giám sát nhiệt độ cho trạm viễn thông”, đề tài gồm 3 chương:

Chương 1: TỔNG QUAN

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Chương 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Mặc dù có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng Đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự góp ý, đóng góp của các thầy cô và các bạn

để đồ án có thể áp dụng rộng rãi vào thực tế một cách thiết thực nhất

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016

Sinh Viên thực hiện

Phạm Ngọc Quý

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về trạm viễn thông

Trạm viễn thông là một khái niệm chung để chỉ cơ sở hạ tầng kết cấu thiết bị của một nhà mạng Đây là một trạm được đặt ở gần hoặc xa so với các trạm điều khiển chính, kết cấu bên trong trạm bao gồm các thiết bị đảm bảo cung ứng các dịch

vụ mà nhà mạng cung cấp nhằm đảm bảo đáp ứng “dịch vụ thông tin mọi lúc, mọi nơi” của các nhà mạng viễn thông Kết cấu trạm thường bố trí kiểu trạm HOST, trạm vệ tinh, trạm BTS

Trạm Host: Được đặt ở trung tâm tỉnh, thành phố bao gồm các thiết bị mạng

lõi của mạng: thiết bị truyền dẫn, thiết bị chuyển mạch, thiết bị giám sát, điều khiển, thiết bị truy nhập từ xa Các thiết bị này có thể đặt chung một phòng hoặc khác phòng nhưng cạnh nhau nhằm đảm bảo dễ quản lý, đấu nối, phối hợp trong quản lý mạng Trong phòng ngoài thiết bị trên còn có các thiết bị đính kèm như hệ thống nguồn, accu, máy nổ, máy điều hòa để duy trì nhiệt độ ở mức độ ổn định khoảng

180C đến 250C nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và tăng tuổi thọ thiết bị

Trạm vệ tinh: Được đặt ở trung tâm huyện, thị xã là một phần hoạt động

theo dung lượng chi phối của trạm HOST nó cũng bao gồm các thiết bị truyền dẫn, thiết bị chuyển mạch, thiết bị truy nhập từ xa các thiết bị này thường đặt chung một phòng và bổ sung các thiết bị đính kèm như hệ thống nguồn, accu, máy nổ, máy điều hòa để duy trì nhiệt độ ở mức độ ổn định khoảng 180C đến 250C nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và tăng tuổi thọ thiết bị

Trạm BTS: Được đặt ở mọi nơi trong thành phố, thị xã, thị trấn, vùng nông

thôn nó bao gồm thiết bị thu phát sóng di động, cột an ten, thiết bị cung cấp nguồn,

điều hòa không khí, hệ thống dây dẫn… Mô hình kết cấu trạm như hình 1.4

Hình 1.1 Mô hình chung của một trạm viễn thông

Hình 1.2 Mô hình của một trạm Host

Hình 1.3 Mô hình bên trong một trạm vệ tinh

Hình 1.4 Mô hình một trạm BTS

BTS là một cơ sở hạ tầng viễn thông được sử dụng nhằm tạo thông tin liên

lạc không dây giữa các thiết bị thuê bao viễn thông và nhà điều hành mạng Các thiết bị thuê bao có thể là điện thoại di động, thiết bị internet không dây trong khi các nhà điều hành mạng có thể là mạng di động GSM, CDMA hay hệ thống TDMA

qua ăng-ten, một bộ song công được sử dụng để tách việc gửi và nhận tín hiệu từ các ăng-ten hoặc từ một ăng-ten là một phần bên ngoài của BTS

Các thiết bị BTS thường được đặt trong một nơi trú ẩn để bảo vệ các thiết bị viễn thông tránh khỏi các tác nhân bên ngoài như bụi, ăn mòn, rỉ sét, trộm cắp

Một nhà trạm bao gồm các thiết bị BTS như đã đề cập ở trên, một máy điều hòa không khí được sử dụng để làm mát không gian trong trạm do nhiệt sinh ra bởi các thiết bị, một bình điện để cung cấp điện và đèn an ninh cho các thiết bị

Nhiệt độ của trạm viễn thông trong thời gian hoạt động vượt quá 55°C là một tình trạng hoạt động tốt cho các thiết bị điện tử BTS Điều này đòi hỏi sự cần thiết của máy điều hòa không khí, đặc biệt là tại nơi có khí hậu nhiệt đới để duy trì nhiệt

độ của nhà trạm giữ ở mức 25°C nhằm kéo dài tuổi thọ của thiết bị BTS và pin

Độ ẩm tương đối cũng là mối quan tâm hàng đầu và nó cần được được duy trì ở mức dưới 60% để tránh sự ngưng tụ của chất lỏng trên thiết bị Trong hầu hết các trường hợp, điều hòa không khí thường thực hiện cả 2 chức năng là làm mát và hút ẩm nhằm mục đích duy trì độ ẩm chấp nhận được

Hình 1.5 kết cấu một tủ nguồn của trạm viễn thông

Chức năng của tủ nuồn: Điều khiển tự động đóng ngắt, chuyển nguồn từ máy phát điện sang điện lưới và ngược lại Điều khiển tự động chuyển tải, có 2 chế độ hoạt động:

 Chế độ AUTO:

- Điều khiển tự động đóng ngắt, chuyển nguồn từ máy phát điện sang điện lưới và ngược lại

- Điều khiển tự động chuyển tải sang sử dụng điện lưới khi phát hiện điện lưới được cung cấp trở lại.Điều khiển tự động đề máy phát điện

- Số lần đề lại không quá 08 lần, cho phép cài đặt thủ công

- Điện áp hoạt động: 180 VAC - 275 VAC/3 pha

- Dòng điện cung cấp: 3 pha/ 4 pha/ 10 - 380 A

- Số cực động lực: 4 cực

- Công suất tổng: 3 - 190 KVA

- Tự động dò điện áp lưới và máy nổ: có

- Chức năng điều khiển tự động và điều khiển bằng nhân công: có

- Cảnh báo máy phát không đề: có

- Trung tính lưới - máy phát: tách riêng

1.2 Tổng quan về mạng di động của Vietel

1.2.1 Cấu trúc mạng

Mạng di động của có thể chia làm 4 lớp sau:

- Lớp người dùng: Gồm thiết bị đầu cuối người dùng, thiết bị di động…

Hình 1.6 Cấu trúc mạng di động Vietel

1.2.2 Chức năng của các thành phần trong mạng di động

1.2.2.1 Lớp người dùng

Thiết bị di động và đầu cuối người dùng

- ME (mạng 2G): Đây là máy điện thoại di động, kết nối với BTS qua giao diện Um

- UE (mạng 3G): Đây không chỉ là điện thoại di động mà còn có thể là các thiết bị đầu cuối truy nhập internet như modem (Dcom 3G, homegateway), kết nối với NodeB qua giao diện Uu

1.2.2.2 Lớp truy nhập

* BTS (mạng 2G)

- Chức năng: BTS thực hiện nhiều chức năng như: Thu phát vô tuyến, ánh

xạ kênh logic vào kênh vật lý, mã hóa/giải mã…

- Kết nối với BSC qua giao diện Abis

- Tần số sử dụng: 900MHz hoặc 1800MHz

* BSC

Là khối chức năng điều khiển, giám sát các BTS, quản lý tài nguyên

vô tuyến trong hệ thống, thực hiện một số chức năng như:

- Quản lý một số trạm BTS

- Quản lý mạng vô tuyến: Xử lý các bản tin báo hiệu, điều khiển…

- Quản lý kênh vô tuyến: Ấn định, khởi tạo, giải phóng kênh vô tuyến

- Quản lý chuyển giao

- Tập trung lưu lượng

- Kết nối với MSCqua giao diện A, sử dụng giao thức BSSAP cho dịch vụ thoại BTS kết nối đến SGSN qua giao diện Gb cho dịch vụ data

* NodeB (mạng 3G)

- Chức năng: NodeB thực hiện một số chức năng như: Quản lý tài nguyên

vô tuyến, điều khiên công suất sao cho tín hiệu nhận được từ các đầu cuối người dùng là tương đương

- Kết nối với RNC qua giao diện Iu bằng mạng Metro Ethernet hoặc IP trên SDH

- Tần số: 2110 –2170 MHz

* RNC

RNC thực hiện một số các chức năng sau:

- Quản lý một số NodeB và điều khiển các tài nguyên của chúng như: Cấp phát, giải phóng kênh, cấp phát tài nguyên

- Một nhiệm vụ quan trọng nữa của RNC là bảo vệ sự bí mật và toàn vẹn Sau thủ tục nhận thực và thỏa thuận khóa, các khóa bảo mật và toàn vẹn được đặt vào RNC

- RNC kết nối với nhau qua giao diện Iub RNC được nối đến lớp lõi bằng hai kết nối, một kết nối tới MGW –MSC Server bằng giao diện Iu-CS(luồng thoại)

và một kết nối đến SGSN bằng giao diện Iu-PS (luồng data)

- Xử lý tính cước

- Tương tác mạng (IWF –Internet Working Functions): G -MSC

Các MSC có giao diện kết nối với các BSC, RNC qua các luồng STM1 hoặc các luồng GE(IP), Giao diện báo hiệu của MSC với BSC sử dụng giao thức BSSAP Giao diện kết nối MSC với các thành phần mạng core khác như MSC khác, STP, HLR,GMSC bằng các giao diện IP trên mạng MPBN, các giao thức sử dụng gồm SCCP,ISUP, MAP, CAP của báo hiệu số 7

*SGSN

Là nút chính trong miền chuyển mạch gói, chịu trách nhiệm cho tất cả các kết nối PS của tất cả các thuê bao SGSN chứa thông tin đăng ký thuê bao và thông tin vị trí thuê bao Kết nối đến BSC qua giao diện Iu-CS dành cho thoại, kết nối đến RNC qua giao diện Iu-PS, kết nối với HLR/Auc qua giao diện Gr (sử dụng báo hiệu MAP) và kết nối với GGSN qua giao diện Gn+

GMSC kết nối tới MSC sử dụng giao thức báo hiệu như: MAP, ISUP, kết nối đến

HLR/Auc sử dụng giao thức báo hiệu MAP,kết nối tới tổng đài quốc tế IGW

* HLR/AuC

Là cơ sở dữ liệu thông tin về thuêbao và nhận thực thuê bao HLR/AuC kết nối đến GMSC qua giao diện C (dùng báo hiện MAP) Ngoài ra, HLR còn kết nối đến VLR (Vistor Location Register – Bộ ghi định vị khách) qua giao diện D (sử dụng báo hiệu MAP) HLR/AuC lưu giữ các thông tin như:

* STP (Signaling Tranfer Point –Điểm trung chuyển báo hiệu)

Chức năng chính của STP là chuyển tiếp các bản tin báo hiệu (hay chức năng định tuyến báo hiệu) STP là một bộ chuyển mạch gói hoạt động như một hub gửi các bản tin báo hiệu tới các STP, SCP hay SSP khác STP định tuyến các bản tin thông qua việc kiểm tra thông tin định tuyến được gắn kèm với mỗi bản tin báo hiệu

và gửi chúng tới điểm báo hiệu cần thiết.Thay vì các node mạng lõi đấu nối báo hiệu trực tiếp vớinhau tạo ra một mạng mesh phức tạp, STP sẽ đóng vai trò node trung tâm trongmạng báo hiệu, quản lý mạng báo hiệu trong sáng hơn

*) Mạng CS cho các cuộc gọi về thoại: UE; NodeB; RNC; MSC server

*) Mạng PS cho các cuộc gọi về data: UE; NodeB; RNC; SGSN; GGSN; Mạng internet

- CRBT (Colour Ringback Tone): Hệ thống nhạc chuông chờ

1.2.3 Xử lý các cuộc gọi qua mạng di động

Giả sử MS đang hoạt động ở trạng thái rỗi, người sử dụng quay tất cả các chữ số thuê bao bị gọi và bắt đầu thủ tục cho cuộc gọi bằng cách ấn phím gọi (Ok hoặc Yes) Lúc đó, MS sẽ gửi thông báo trên kênh RACH để yêu cầu thâm nhập MSC nhận thông báo này thông qua BTS và yêu cầu BSC cấp cho MS một kênh SDCCH để cho các thủ tục nhận thực và đánh dấu trạng thái bận cho thuê bao này trong việc phát thông báo tìm gọi lúc này BSC gửi thông báo chấp nhận thâm nhập trên kênh AGCH cho MS trong đó có thông báo về kênh SDCCH cho các thủ tục nhân thực Nếu thuê bao chủ gọi là hợp lệ thì MSC/VLR sẽ chấp nhận yêu cầu thâm nhập Sau đó, MS mới thiết lập cuộc gọi và các chữ số của thuê bao bị gọi MSC sẽ định tuyến cuộc gọi đến GMSC, tuỳ theo thuê bao bị gọi là di động hay cố định mà

số của nó sẽ được phân tích trực tiếp ở GMSC hay tiếp tục được định tuyến đến tổng đài quá giang của mạng PLMN Khi kênh đã nối sẵn sàng thì thông báo thiết lập cuộc gọi từ MS được MSC công nhận và cấp cho MS một kênh TCH riêng Sau

đó đợi tín hiệu trả lời từ thuê bao bị gọi

- GMSC yêu cầu HLR cho biết vị trí hiện hành của thuê bao A

- HLR cung cấp thông tin liên quan đến vị trí hiện thời của thuê bao A cho GMSC

- Dựa vào đó GMSC sẽ định tuyến và gửi thông tin cần thiết đến MSC mà ở

đó thuê bao A đang có mặt

- MSC yêu cầu VLR cung cấp số liệu về liên quan đến thuê bao A

- VLR cung cấp các thông tin về thuê bao A cho MSC

- MSC tiến hành gọi thuê bao A trên tất cả các trạm BTS thuộc nó kiểm soát vì MSC không biết thuê bao A đang ở đâu

- Sau khi thuê bao A nhấc máy bắt đầu quá trình trao đổi thông tin giữa thuê bao A và mạng để kiểm tra SIM và cách thức mã hoá trên đường truyền vô tuyến Sau đó VLR tạo ra TMSI và mạng tiến hành nối mạch

- Khi cuộc gọi kết thúc, các kênh truyền dẫn logic và các số liệu liên quan chứa trong các phần tử của mạng được giải phóng và MSC ghi các số liệu về cước vào băng từ hoặc đĩa cứng

Hình 1.8 Quá trình thiết lập cuộc gọi từ thuê bao cố định đến thuê bao di động

1.2.4 Kết luận chương I

Mỗi trạm viễn thông đều có cách bố trí các thiết bị ở các vị trí cũng như thành phần thiết bị khác nhau, có trạm dung lượng lớn thì số lượng các card trong thiết bị bố trí mật độ lớn hơn, trạm dung lượng nhỏ số lượng card ít Tuy nhiên tất cả các trạm đều phải thực hiện tính năng chung của nhà mạng là đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và cung ứng các tính năng phục vụ các dịch vụ viễn thông cho khách hang do

đó để tiết kiệm nhân lực và tự động hóa quản lý hệ thống, đối với các trạm ở xa và

có dung lượng ít chỉ cần theo dõi từ xa qua mạng mà không cần bố trí nhân lực trực trạm Để đảm bảo điều này cần có một hệ thống theo dõi, giám sát từ xa và thông báo các thông số không đạt chuẩn về trạm chủ

(6b)

(7)

(9) (9)

(10)

VLR

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.1 Vi điều khiển PIC 16F877A

Giới thiệu về vi điều khiển PIC:

PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”,tạm dịch là “máy tính thông minh khả trình” của hãng Microchip Hiện tại ở Việt Nam và trên thế giới sử dụng PIC khá rộng rãi Các tính năng đa dạng họ vi điều khiển PIC cũng như các công cụ hỗ trợ lập trình cho họ vi điều khiển PIC không ngừng được cải tiến và phát triển và đã tạo ra những ứng dụng vượt trội của PIC so với các họ vi điều khiển khác

Các kí hiệu của họ vi điều khiển PIC:

PIC 12xxxx: độ dài lệnh 12 bit

PIC 16xxxx: độ dài lệnh 14 bit

PIC 18xxxx: độ dài lệnh 16 bit

C: PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM)

có thêm một dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC.Ở việt nam phổ biến nhất là các

họ vi điều khiển PIC do hãng Mcrochip sản xuất

2.1.1 Mô tả cấu trúc

Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài

14 bit Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20 MHz với một chu kì lệnh là 200ns Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O

Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng sau:

Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit

Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep

Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rông xung Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD, WR, CS ở bên ngoài Các đặc tính Analog: 8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit Hai bộ so sánh

Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như: Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân Watchdog Timer với bộ dao động trong Chức năng bảo mật mã chương trình Chế độ Sleep Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau

Hình 2.1 Sơ đồ các chân của PIC 16F877A

2.1.2 Sự tổ chức bộ nhớ PIC 16F877A

Cấu trúc bộ nhớ của vi điều khiển PIC16F877A bao gồm bộ nhớ chương trình (Program memory) và bộ nhớ dữ liệu (Data Memory)

Tổ chức bộ nhớ chương trình FLASH và Stack nhớ

Bộ nhớ chương trình của vi điều khiển PIC16F877A là bộ nhớ flash, dung lượng bộ nhớ 8K word (1 word = 14 bit) và được phân thành nhiều trang (từ page0 đến page 3) Như vậy bộ nhớ chương trình có khả năng chứa được 8*1024 = 8192 lệnh (vì một lệnh sau khi mã hóa sẽ có dung lượng 1 word (14 bit)

Để mã hóa được địa chỉ của 8K word bộ nhớ chương trình, bộ đếm chương trình có dung lượng 13 bit (PC<12:0>)

Khi vi điều khiển được reset, bộ đếm chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0000h (Reset vector) Khi có ngắt xảy ra, bộ đếm chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0004h (Interrupt vector)

Bộ nhớ chương trình không bao gồm bộ nhớ stack và không được địa chỉ hóa bởi bộ đếm chương trình Bộ nhớ stack sẽ được đề cập cụ thể trong phần sau

Hình 2.2 Bản đồ bộ nhớ chương trình và các ngăn xếp

Hình 2.3 Sơ đồ khối chức năng của PIC 16F877A

2.1.3 Các cổng vào/ra

Vi điều khiển PIC16F877A có 5 cổng xuất nhập, bao gồm PORTA, PORTB, PORTC, PORTD và PORTE Cấu trúc và chức năng của từng cổng xuất nhập sẽ được đề cập cụ thể trong phần sau

a, PORT A

PORTA(RPA) bao gồm 6 I/O pin Đây là các chân “hai chiều” (bidirectional pin), nghĩa là có thể xuất và nhập được Chức năng I/O này được điều khiển bởi thanh ghi TRISA (địa chỉ 85h) Muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là input, ta “set” bit điều khiển tương ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA và ngược lại, muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là output, ta “clear” bit điều khiển tương ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA Thao tác này hoàn toàn tương tự đối với các PORT và các thanh ghi điều khiển tương ứng TRIS (đối với PORTA là TRISA, đối với PORTB là TRISB, đối với PORTC là TRISC, đối với PORTD

là TRISD vàđối với PORTE là TRISE) Bên cạnh đó PORTA còn là ngõ ra của bộ ADC, bộ so sánh, ngõ vào analog ngõ vào xung clock của Timer0 và ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port) Đặc tính này sẽ được trình bày cụ thể trong phần sau

Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTA bao gồm:

 PORTA (địa chỉ 05h) : chứa giá trị các pin trong PORTA

 TRISA (địa chỉ 85h): điều khiển xuất nhập

 CMCON (địa chỉ 9Ch): thanh ghi điều khiển bộ so sánh

 CVRCON (địa chỉ 9Dh): thanh ghi điều khiển bộ so sánh điện áp

 ADCON1 (địa chỉ 9Fh): thanh ghi điều khiển bộ ADC

b) PORT B

PORTB (RPB) gồm 8 pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISB Bên cạnh đó một số chân của PORTB còn được sử dụng trong quá trình nạp chương trình cho vi điều khiển với các chế độ nạp khác nhau PORTB còn liên quan đến ngắt ngoại vi và bộ Timer0 PORTB còn được tích hợp chức năng điện trở kéo lên được điều khiển bởi chương trình

Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTB bao gồm:

 PORTB (địa chỉ 06h,106h): chứa giá trị các pin trong PORTB

 TRISB (địa chỉ 86h,186h): điều khiển xuất nhập

 OPTION_REG (địa chỉ 81h,181h): điều khiển ngắt ngoại vi và bộ Timer0

c) PORT C

PORTC (RPC) gồm 8 pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISC Bên cạnh đó PORTC còn chứa các chân chức năng của bộ so sánh, bộ Timer1, bộ PWM và các chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART

Các thanh ghi điều khiển liên quan đến PORTC:

PORTC (địa chỉ 07h): chứa giá trị các pin trong PORTC

TRISC (địa chỉ 87h): điều khiển xuất nhập

d) PORT D

PORTD (RPD) gồm 8 chân I/O, thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISD PORTD còn là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp PSP (Parallel Slave Port) Các thanh ghi liên quan đến PORTD bao gồm:

Thanh ghi PORTD: chứa giá trị các pin trong PORTD

Thanh ghi TRISD: điều khiển xuất nhập

Thanh ghi TRISE: điều khiển xuất nhập PORTE và chuẩn giao tiếp PSP

e) PORT E

PORTE (RPE) gồm 3 chân I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE Các chân của PORTE có ngõ vào analog Bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều khiển của chuẩn giao tiếp PSP Cấu trúc bên trong và chức năng cụ thể của từng chân trong PORTE

Các thanh ghi liên quan đến PORTE bao gồm:

PORTE: chứa giá trị các chân trong PORTE

TRISE: điều khiển xuất nhập và xác lập các thông số cho chuẩn giao tiếp PSP

ADCON1 : thanh ghi điều khiển khối ADC

2.1.4 Các bộ Timer của chip

Bộ vi điều khiển PIC 16F877a có 3 bộ timer đó là :Timer 0,Timer 1,Timer 2

Là bộ định thời hoặc bộ đếm có những ưu điểm nổi bật :

+ 8bit cho timer hoặc bộ đếm

+ Có khả năng đọc và viết

+ Có thể dùng đồng hồ bên trong hoặc bên ngoài

+ Có thể chọn cạnh xung của xung đống hồ

+ Có thể chia cho xung đầu vào có thể lập trình lại bằng phần mềm

Muốn Timer0 hoạt động ở chế độ Timer ta clear bit TOSC (OPTION_REG<5>), khi đó giá trị thanh ghi TMR0 sẽ tăng theo từng chu kì xung đồng hồ (tần số vào Timer0 bằng ¼ tần số oscillator) Khi giá trị thanh ghi TMR0 từ FFh trở về 00h, ngắt Timer0 sẽ xuất hiện Thanh ghi TMR0 cho phép ghi và xóa được giúp ta ấn định thời điểm ngắt Timer0 xuất hiện một cách linh động

Muốn Timer0 hoạt động ở chế độ counter ta set bit TOSC (OPTION_REG<5>) Khi đó xung tác động lên bộ đếm được lấy từ chân RA4/TOCK1 Bit TOSE (OPTION_REG<4>) cho phép lựa chọn cạnh tác động vào bột đếm Cạnh tác động sẽ là cạnh lên nếu TOSE=0 và cạnh tác động sẽ là cạnh xuống nếu TOSE=1

Khi thanh ghi TMR0 bị tràn, bit TMR0IF (INTCON<2>) sẽ được set Đây chính là cờ ngắt của Timer0 Cờ ngắt này phải được xóa bằng chương trình trước khi bộ đếm bắt đầu thực hiện lại quá trình đếm Ngắt Timer0 không thể “đánh thức”

vi điều khiển từ chế độ sleep Bộ chia tần số (prescaler) được chia sẻ giữa Timer0

và WDT (Watchdog Timer) Điều đó có nghĩa là nếu prescaler được sử dụng cho Timer0 thì WDT sẽ không có được hỗ trợ của prescaler và ngược lại Prescaler được điều khiển bởi thanh ghi OPTION_REG Bit PSA (OPTION_REG<3>) xác định đối tượng tác động của prescaler Các bit PS2:PS0 (OPTION_REG<2:0>) xác định tỉ số chia tần số của prescaler Xem lại thanh ghi OPTION_REG để xác định lại một cách chi tiết về các bit điều khiển trên Các lệnh tác động lên giá trị thanh ghi TMR0 sẽ xóa chế độ hoạt động của prescaler Khi đối tượng tác động là Timer0, tác động lên giá trị thanh ghi TMR0 sẽ xóa prescaler nhưng không làm thay đổi đối tượng tác động của prescaler Khi đối tượng tác động là WDT, lệnh CLRWDT sẽ xóa prescaler, đồng thời prescaler sẽ ngưng tác vụ hỗ trợ cho WDT

Các thanh ghi điều khiển liên quan đến Timer0 bao gồm:

TMR0 (địa chỉ 01h, 101h) : chứa giá trị đếm của Timer0

INTCON (địa chỉ 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép ngắt hoạt động (GIE và PEIE) OPTION_REG (địa chỉ 81h, 181h): điều khiển prescaler

b) Bộ Timer 1

Timer1 là bộ định thời 16 bit, giá trị của Timer1 sẽ được lưu trong hai thanh ghi (TMR1H:TMR1L) Cờ ngắt của Timer1 là bit TMR1IF (PIR1<0>) Bit điều khiển của Timer1 sẽ là TMR1IE (PIE<0>) Tương tự như Timer0, Timer1 cũng có hai chế độ hoạt động: chế độ định thời (timer) với xung kích là xung clock của oscillator (tần số của timer bằng ¼ tần số của oscillator) và chế độ đếm (counter) với xung kích là xung phản ánh các sự kiện cần đếm lấy từ bên ngoài thông qua chân RC0/T1OSO/T1CKI (cạnh tác động là cạnh lên) Việc lựa chọn xung tác động (tương ứng với việc lựa chọn chế độ hoạt động là timer hay counter) được điều khiển bởi bit TMR1CS (T1CON<1>)

Ngoài ra Timer1 còn có chức năng reset input bên trong được điều khiển bởi một trong hai khối CCP (Capture/Compare/PWM) Khi bit T1OSCEN (T1CON<3>) được set, Timer1 sẽ lấy xung clock từ hai chân RC1/T1OSI/CCP2 và RC0/T1OSO/T1CKI làm xung đếm Timer1 sẽ bắt đầu đếm sau cạnh xuống đầu tiên của xung ngõ vào Khi đó PORTC sẽ bỏ qua sự tác động của hai bit

TRISC<1:0> và PORTC<2:1> được gán giá trị 0 Khi clear bit T1OSCEN Timer1

sẽ lấy xung đếm từ oscillator hoặc từ chân RC0/T1OSO/T1CKI Timer1 có hai chế

độ đếm là đồng bộ (Synchronous) và bất đồng bộ (Asynchronous) Chế độ đếm được quyết định bởi bit điều khiển (T1CON<2>) Khi =1 xung đếm lấy từ bên ngoài sẽ không được đồng bộ hóa với xung clock bên trong, Timer1 sẽ tiếp tục quá trình đếm khi vi điều khiển đang ở chế độ sleep và ngắt do Timer1 tạo ra khi bị tràn

có khả năng “đánh thức” vi điều khiển Ở chế độ đếm bất đồng bộ, Timer1 không thể được sử dụng để làm nguồn xung clock cho khối CCP (Capture/Compare/Pulse width modulation) Khi =0 xung đếm vào Timer1 sẽ được đồng bộ hóa với xung clock bên trong Ở chế độ này Timer1 sẽ không hoạt động khi vi điều khiển đang ở chế độ sleep Các thanh ghi liên quan đến Timer1 bao gồm: INTCON (địa chỉ 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép ngắt hoạt động (GIE và PEIE) PIR1 (địa chỉ 0Ch): chứa cờ ngắt Timer1 (TMR1IF) PIE1( địa chỉ 8Ch): cho phép ngắt Timer1 (TMR1IE) TMR1L (địa chỉ 0Eh): chứa giá trị 8 bit thấp của bộ đếm Timer1 TMR1H (địa chỉ 0Eh): chứa giá trị 8 bit cao của bộ đếm Timer1 T1CON (địa chỉ 10h): xác lập các thông số cho Timer1

c) Bộ timer 2

Timer2 là bộ định thời 8 bit và được hỗ trợ bởi hai bộ chia tần số prescaler

va postscaler Thanh ghi chứa giá trị đếm của Timer2 là TMR2 Bit cho phép ngắt Timer2 tác động là TMR2ON (T2CON<2>) Cờ ngắt của Timer2 là bit TMR2IF (PIR1<1>) Xung ngõ vào (tần số bằng ¼ tần số oscillator) được đưa qua bộ chia tần số prescaler 4 bit (với các tỉ số chia tần số là 1:1, 1:4 hoặc 1:16 và được điều khiển bởi các bit T2CKPS1:T2CKPS0 (T2CON<1:0>))

Timer2 còn được hỗ trợ bởi thanh ghi PR2 Giá trị đếm trong thanh ghi TMR2 sẽ tăng từ 00h đến giá trị chứa trong thanh ghi PR2, sau đó được reset về 00h Kh I reset thanh ghi PR2 được nhận giá trị mặc định FFh

Ngõ ra của Timer2 được đưa qua bộ chia tần số postscaler với các mức chia

từ 1:1 đến 1:16 Postscaler được điều khiển bởi 4 bit T2OUTPS3:T2OUTPS0 Ngõ

ra của postscaler đóng vai trò quyết định trong việc điều khiển cờ ngắt

Ngoài ra ngõ ra của Timer2 còn được kết nối với khối SSP, do đó Timer2 còn đóng vai trò tạo ra xung clock đồng bộ cho khối giao tiếp SSP

Các thanh ghi liên quan đến Timer2 bao gồm: INTCON (địa chỉ 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép toàn bộ các ngắt (GIE và PEIE) PIR1 (địa chỉ 0Ch): chứa

cờ ngắt Timer2 (TMR2IF) PIE1 (địa chị 8Ch): chứa bit điều khiển Timer2 (TMR2IE) TMR2 (địa chỉ 11h): chứa giá trị đếm của Timer2 T2CON (địa chỉ 12h): xác lập các thông số cho Timer2

PR2 (địa chỉ 92h): thanh ghi hỗ trợ cho Timer2

Ta có một vài nhận xét về Timer0, Timer1 và Timer2 như sau: Timer0 và Timer2 là bộ đếm 8 bit (giá trị đếm tối đa là FFh), trong khi Timer1 là bộ đếm 16 bit (giá trị đếm tối đa là FFFFh) Timer0, Timer1 và Timer2 đều có hai chế độ hoạt động là timer và counter Xung clock có tần số bằng ¼ tần số của oscillator Xung tác động lên Timer0 được hỗ trợ bởi prescaler và có thể được thiết lập ở nhiều chế

độ khác nhau (tần số tác động, cạnh tác động) trong khi các thông số của xung tác động lên Timer1 là cố định Timer2 được hỗ trợ bởi hai bộ chia tần số prescaler và postcaler độc lập, tuy nhiên cạnh tác động vẫn được cố định là cạnh lên Timer1 có quan hệ với khối CCP, trong khi Timer2 được kết nối với khối SSP

2.2 Công nghệ GSM và module Sim900

2.2.1 Khái quát về công nghệ GSM

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, đặc biệt là khoa học công nghệ Điện tử - tin học, đã cho phép con người thỏa mãn các nhu cầu trao đổi thông tin Song song với sự phát triển đó là sự phát triển của các loại hình thông tin khác nhờ dịch vụ truyền số liệu, thông tin di động, nhắn tin, điện thoại thẻ, internet… đã giải quyết được nhu cầu thông tin toàn cầu

Trong cuộc sống hằng ngày hiện nay, thông tin di động đóng vai trò vô cùng quan trọng và dường như không thể thiếu của mỗi người Nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội giúp con người nắm bắt nhanh chóng các thông tin có giá trị văn hóa nghệ thuật, kinh tế, khoa học kỹ thuật đa dạng phong phú Sự đòi hỏi của khách hàng về việc sử dụng dịch vụ viễn thông ngày càng được đề cập nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng “mọi lúc, mọi nơi” mà họ cần

2.2.2 Giới thiệu về công nghệ GSM

GSM là viết tắt của từ The Global System for Mobile Communications - Mạng thông tin di động toàn cầu Là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lượng cao với các băng tần khác nhau: 400MHz, 900MHz, 1800MHz và 1900MHz, được tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định

GSM là một hế thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, người ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau Do đó hầu như có mặt khắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện việc ký kết roaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM của mình bất cứ đâu

Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất lượng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là tin nhắn SMS Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì công nghệ GSM được xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau

Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra tính năng roaming cho thuê bao của mình với các mạng khác trên toàn thế giới Và công nghệ GSM cũng phát triển thêm các tính năng truyền dữ liệu như GPRS và sau này truyền với tốc độ cao sử dụng PDGF

GSM hiện chiếm 85% thị trường di động với 2,5 tỷ thuê bao tại 218 quốc gia

và vùng lãnh thổ Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới

2.2.3 Đặc điểm của công nghệ GSM

Cho phép gửi và nhận mẫu tin nhắn văn bản vằng ký tự dài đến 126 ký tự Cho phép chuyển giao và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ hiện hành lên đến 9600 bps

Tính phủ sóng cao: công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không có một

sự thay đổi, điều chỉnh nào Đây là một tính năng nổi bật của công nghệ GSM

Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time Division Multiplexing) để chia ra 8 kênh full rate và 16 kênh haft rate

Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts với băng tần GSM 850/900 MHz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM 1800/1900MHz

Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hóa âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3.1KHz đó là mã hóa 6 và 12Kbps gọi là Full rate (13Kbps) và Haft rate (6Kbps)

2.2.4 Cấu trúc của mạng GSM

 Cấu trúc tổng quan:

Hình 2.4 cấu trúc mạng GSM

Hệ thống GSM được chia thành nhiều hệ thống con như sau:

+ phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem)

+ Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem)

+ Phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS (Operation Subsystem)

+ Trạm di động MS (Mobile Station)

EIR: Bộ ghi nhận dạng thiết bị

MSC: Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ mạng

OSS: Phân hệ khai thác bảo dưỡng

PSPDN: Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói

CSPDMN: Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh

PSTN: Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

PLMN: Mạng di động mặt đất

ISDN: Mạng số dịch vụ tích hợp

OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng

2.2.5 Giới thiệu về tin nhắn SMS

SMS là từ viết tắt của Short Message Service Đó là một công nghệ cho phép gửi và nhận các tín nhắn giữa các điện thoại với nhau SMS xuất hiện đầu tiên ở Châu âu vào năm 1992 Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM (Global System for Mobile Communications) Một thời gian sau đó, nó phát triển sang công nghệ wireless như CDMA và TDMA Các chuẩn GSM và SMS có nguồn gốc phát triển bởi ETSI ETSI là chữ viết tắt của European Telecommunications Standards Institute Ngày nay thì 3GPP (Third Generation Partnership Project) đang giữ vai trò kiểm soát về sự phát triển và duy trì các chuẩn GSM và SMS

Như đã nói ở trên về tên đầy đủ của SMS là Short Message Service, từ cụm

từ đó, có thể thấy được là dữ liệu có thể được lưu giữ bởi một tin nhắn SMS là rất giới hạn Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte (1120 bit) dữ liệu Vì vậy, một tin nhắn SMS chỉ có thể chứa :

 160 kí tự nếu như mã hóa kí tự 7 bit được sử dụng (mã hóa kí tự 7 bit thì phù hợp với mã hóa các lí tự latin chẳng hạn như các lí tự alphabet của tiếng Anh)

 70 kí tự nếu như mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 được sử dụng (các tin nhắn SMS không chứa các kí tự latin như kí tự chữ Trung Quốc phải sử dụng mã hóa kí tự 16 bit)

Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau Nó có thể hoạt động tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode , bao gồm cả Arabic, Trung Quốc, Nhật bản và Hàn Quốc Bên cạnh gữi tin nhắn dạng text thì tin nhắn SMS còn có thể mang các dữ liệu dạng binary Nó còn cho phép gửi nhạc chuông, hình ảnh cùng nhiều tiện ích khác tới một điện thoại khác

Một trong những ưu điểm nổi trội của SMS đó là nó được hỗ trợ bởi các điện thoại có sử dụng GSM hoàn toàn Hầu hết tất cả các tiện ích cộng thêm gồm cả dịch

vụ gửi tin nhắn giá rẻ được cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang wireless Không giống như SMS, các công nghệ mobile như WAP và mobile Java thì không được hỗ trợ trên nhiều model điện thoại