Báo hiệu trong mạng thông tin di động
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
Trang 2
Phạm Minh Hoàng
MSSV: 1451030025
SĐT:0966 317 334 Gmail: hoanggts0306@gmail.com Thành viên
2
Nguyễn Thành Huy
MSSV: 1451030104
SĐT:0126 585 9713 Gmail:nguyenhuy99949@gmail.com Thành viên
3
Nguyễn Phương Tín
MSSV: 1451030154
SĐT: 0969298121 Gmail: phuongtin2214@gmail.com Thành viên
4
Phan Đức Tài
MSSV: 1451030134
SĐT: 0938 863 392 Gmail: phanductaivt@gmail.com
Nhóm trưởng
GIỚI THIỆU THÔNG TIN NHÓM.
1
Trang 36.1 Tổng quan về báo hiệu trong mạng di động tế bào
6.1.3 Mạng thông minh.
6.2 Thủ tục báo hiệu mạng
truy nhập
6.2.1 Xử lý cuộc gọi tại giao diện
Iub.
6.2.2 Báo hiệu tại giao diện Iur và Iu.
NỘI DUNG TỔNG QUÁT
2
Trang 4ra đời tiểu biểu là hệ thống GSM.
Ngoài các dịch vụ điện thoại truyền thống, các hệ thống vô tuyến di động số thế hệthứ hai cung cấp một mảng các dịch vụ mới khác như thư thoại (voice-mail), truyền sốliệu tốc độ thấp, truyền fax, các tin ngắn (short message)
=> 2G hoạt động ở bang tần: 800 MHZ, 900 MHZ, 1800 MHZ, 1900 MHZ.
Trang 5 Chính sự phát triển nhanh chóng về nhu cầu đối với các dịch vụ dữ liệu, nhất là đối
với Internet, đã thúc đẩy mạnh mẽ công nghiệp vô tuyến và là động lực chính đối
với sự phát triển các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3G (3rd Generation)
đa dịch vụ
Hệ thống 3G gọi là Hệ thống viễn thông di động vạn năng (UMTS: Universal
Mobile Telecommunications System)
Dự án IMT-2000 đã xây dựng các yêu cầu chung nhất cho các hệ thống thông tin
di động 3G nhằm phục vụ nhiều loại hình dịch vụ, với tốc độ tối đa lên tới 2 Mb/s
6.1.1 CÁC THẾ HỆ PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO
4
Trang 66.1.1 CÁC THẾ HỆ PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO
Các yêu cầu cơ bản đối với các hệ thống thông tin di động 3G
• Có khả năng truyền thông đa phương tiện với các tốc độ:
• Có khả năng cung cấp đa dịch vụ như thoại, hội nghị truyền hình (video
conferencing), dữ liệu gói Hỗ trợ cả các dịch vụ chuyển mạch kênh lẫn chuyểnmạch gói và truyền dữ liệu không đối xứng (tốc độ bít cao trên đường xuống và tốc
độ bít thấp trên đường lên)
• Có khả năng lưu động và chuyển vùng quốc gia lẫn quốc tế
• Có khả năng tương thích, cùng tồn tại và liên kết với vệ tinh viễn thông
• Cơ cấu tính cước theo dung lượng truyền chứ không theo thời gian kết nối
Trang 76.1.1 CÁC THẾ HỆ PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO
Tiêu chuẩn trong IMT-2000 sẽ bao gồm năm công nghệ sau:
• IMT DS (Direct Sequence): Công nghệ này được gọi rộng rãi là UTRA FDD và CDMA, trong đó UTRA là Truy nhập vô tuyến mặt đất cho UMTS (UMTS Terrestrial Radio Access), FDD là song công phân chia theo tần số (Frequency Division Duplex), còn W trong W-CDMA là băng rộng (Wideband)
W-• IMT MC (MultiCarrier): Hệ thống này (còn được gọi là cdma2000) là phiên bản 3G của IS-95 (nay được gọi là cdmaOne), sử dụng đa sóng mang
• IMT TC (Time Code): Đây là UTRA TDD, tức là kiểu UTRA sử dụng song côngphân chia theo thời gian (Time Division Duplex)
• IMT SC (Single Carrier): IMT đơn sóng mang, nguyên thuỷ là một dạng của GSMpha 2+ gọi là EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution)
6
Trang 8• IMT FT (Frequency Time): IMT tần số-thời gian, là hệ thống viễn thông không dây tăng cường DECT (Digitally Enhanced Cordless Telecommunications).
Hiện nay, ITU thực hiện việc phân loại các mạng di động quốc tế thành 3 loại hệ
thống gồm:
• Các hệ thống IMT-2000 là các hệ thống 3G (UMTS, CDMA2000)
• Hệ thống enhanced IMT-2000 (thế hệ sau 3G)
• IMT-Advance là hệ thống 4G Để tiến tới 4G, LTE được coi là con đường chính
hiện nay cho sự phát triển công nghệ và được phát triển bởi 3GPP
6.1.1 CÁC THẾ HỆ PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO
Trang 96.1.1 CÁC THẾ HỆ PHÁT TRIỂN MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO
Hình Lộ trình phát triển các thế hệ mạng di động
8
Trang 10Kiến trúc hệ thống GSM được chia làm 3 phần: Mỗi phân hệ có các nhiệm vụ
riêng và được cấu trúc bởi các thực thể chức năng
phân hệ trạm gốc BSS: gồm có bộ thu phát gốc BTS và bộ điều khiển trạm gốc
BSC BSS cung cấp và quản trị tuyến thông tin giữa thuê bao di động MS và NSS
phân hệ chuyển mạch và mạng NSS: là bộ não của toàn bộ mạng GSM, nó bao
gồm trung tâm chuyển mạch cho di động MSC và 4 nút mạng thông minh là đăng ký
thuê bao nhà HLR, đăng ký thuê bao khách VLR, đăng ký nhận dạng thiết bị EIR và
trung tâm nhận thực AuC
phân hệ vận hành và bảo dưỡng OSS: cung cấp phương tiện để các nhà cung cấp
dịch vụ có thể điều khiển và quản trị mạng Nó gồm các trung tâm vận hành và bảo
dưỡng OMC làm nhiệm vụ khai thác, quản lý, bảo dưỡng
6.1.2 KIẾN TRÚC BÁO HIỆU CHO HỆ THỐNG GSM:
Trang 116.1.2 KIẾN TRÚC BÁO HIỆU CHO HỆ THỐNG GSM:
Các thành phần cơ bản của hệ thống GSM. 10
Trang 12Giao diện A-bis là đường liên kết số 64 kbps, sử dụng 4 giao thức để truyền tải
thông tin báo hiệu đến MSC:
o Thủ tục truy nhập đường trên kênh D (LAPD)
o Quản trị trạm thu phát gốc (BTSM)
o Bảo dưỡng và vận hành A-bis (ABOM)
o Phần ứng dụng truyền tải trực tiếp (DTAP)
Giao thức LAPD được dùng như giao thức lớp 2, cung cấp khả năng trao đổi thông
tin cần thiết từ nút - nút để gửi các gói tin qua mạng Giao thức BTSM dùng để
quản lý các thiết bị vô tuyến của trạm gốc và giao diện giữa trạm gốc với MSC Dữ
liệu và các thông tin báo hiệu khác được gửi từ trạm gốc thông qua một giao thức
của SS7 - phần DTAP
6.1.2 KIẾN TRÚC BÁO HIỆU CHO HỆ THỐNG GSM:
Trang 13MSC kết nối với mạng cố định thông qua giao thức ISUP hoặc TUP Cùng với MTP
và SCCP, còn có thêm một số các giao thức khác để MSC giao tiếp với các thực thể kháctrong hệ thống GSM Đó là các giao thức:
o Phần ứng dụng di động MAP
o Phần ứng dụng di động phân hệ trạm gốc BSSMAP
o Phần ứng dụng truyền tải trực tiếp DTAP
o Phần ứng dụng khả năng phiên dịch TCAP
6.1.2 KIẾN TRÚC BÁO HIỆU CHO HỆ THỐNG GSM:
12
Trang 146.1.2 KIẾN TRÚC BÁO HIỆU CHO HỆ THỐNG GSM:
Trên giao diện A giữa phân hệ BSS và MSC sử dụng phần ứng dụng hệ thống trạm gốc
BSSAP BSSAP có thể được chia thành phần ứng dụng quản trị hệ thống trạm gốc
BSSMAP và phần ứng dụng truyền tải trực tiếp DTAP
BSSAP được sử dụng để trao đổi các bản tin giữa BSC và MSC mà BSC thực sự
phải xử lý ví dụ như bản tin quản trị tài nguyên vô tuyến RR Còn DTAP bao gồm
những bản tin mà phân hệ NSS và máy di động MS trao đổi với nhau Những bản tin
này (ví dụ bản tin quản trị kết nối CM, bản tin quản trị di động MM) là trong suốt đối
với BSC BSC chỉ làm chức năng chuyển tiếp bản tin mà không xử lý nó
Trang 15Phần ứng dụng di động MAP là giao thức của SS7 hỗ trợ cho mạng di động Nó địnhnghĩa những hoạt động giữa các thành phần mạng như MSC, HLR, VLR, EIR và mạng
cố định Các lớp truyền tải, phiên và trình diễn không sử dụng trong SS7, các chức năngnày được nhóm trong lớp ứng dụng sử dụng ISUP và TUP Các giao thức MAP đượcthiết kế là MAP/B và MAP/H tuỳ thuộc vào chức năng của giao tiếp
Các hoạt động điều hành của MAP có thể chia thành 5 phần chính như sau:
Trang 16Vị trí các giao diện trong hệ thống GSM
6.1.2 KIẾN TRÚC BÁO HIỆU CHO HỆ THỐNG GSM:
Trang 176.1.3 MẠNG THÔNG MINH
Mạng thông minh (IN – Intelligent Network) là mạng viễn thông tách rời dịch vụ
nghĩa là tách biệt chức năng điều khiển dịch vụ khỏi chức năng chuyển mạch
IN/1 thể hiện mô hình thực hiện dịch vụ ở bên ngoài các hệ thống chuyển mạch, đặttrong những cơ sở dữ liệu gọi là những điểm điều khiển dịch vụ (SCP – ServiceControll Points)
Hai dịch vụ cần đến IN/1 là dịch vụ 800 (hay điện thoại miễn phí) và xác minh thẻcuộc gọi (hay dịch vụ thực hiện hóa đơn luân phiên [ABS])
16
Trang 186.1.3 MẠNG THÔNG MINH
Để giao tiếp với nguyên tắc thực hiện dịch vụ giá trị gia tăng, phần mềm phải đượctriển khai trong những hệ thống chuyển mạch Phần mềm hệ thống chuyển mạch nàycho phép thừa nhận hệ thống chuyển mạch khi nó cần thiết để giao tiếp với một SCPthông qua mạng SS7
Mạng IN cho phép các hệ thống chuyển mạch và các hệ thống điều khiển dịch vụ xuất
xứ từ các nhà cung cấp khác nhau làm việc với nhau một cách độc lập và trơn tru
Mô hình mang tính khái niệm về mạng thông minh bao gồm 4 mặt phẳng, mỗi mặtphẳng tượng trưng cho một quan điểm trừu tượng khác nhau, Các quan điểm này lầnlượt nhằm vào các khía cạnh dịch vụ, tính năng tổng thể, tính năng phân phối và cáckhía cạnh vật lý của mạng IN
Trang 196.1.3 MẠNG THÔNG MINH
Mô hình mạng IN
Mặt phẳng dịch vụ: Mặt phẳngdịch vụ minh hoạ cho các dịch vụcung cấp bởi mạng IN (Chẳng hạndịch vụ Prepaid, Freephone,Tevoting…) Một dịch vụ baogồm nhiều đặc tính dịch vụ SF.Những SF đóng vai trò trong việcđặc tả và thiết kế các dịch vụ mớiphức tạp hơn
18
Trang 206.1.3 MẠNG THÔNG MINH
Mặt phẳng chức năng tổng thể GFP (Global Function Plane): GFP tạo ra mô hìnhchức năng mạng từ quan điểm tổng thể Vì vậy mạng có cấu trúc IN được nhìn nhậnnhư là một thực thể đơn trong GFP Một chương trình logic dịch vụ (SLP) trong GFPđược đại diện bởi một nhóm các SIB phân phối tại các FE
Mặt phẳng chức năng phân phối DFP (Distributed Functional Plane): DFP gồm cácthực thể chức năng FE (Functional Entity) Mỗi SIB được thực hiện trong DFP bởimột chuỗi các hoạt động của thực thể chức năng cụ thể FEA (Functional EntityAction) được thực hiện trong các FE Một số trong các FEA này tạo ra luồng thôngtin giữa các FE; có nghĩa trao đổi bản tin giữa các FE sẽ thông qua FEA
Trang 216.1.3 MẠNG THÔNG MINH
Mặt phẳng vật lý: Mặt phẳng vật lý của mô hình mạng thông minh bao gồm các
thực thể vật lý PE khác nhau và sự tương tác giữa chúng Mỗi PE gồm một hoặc
nhiều FE xác định chức năng trong mạng IN
20
Trang 226.2 THỦ TỤC BÁO HIỆU MẠNG TRUY NHẬP
Trang 236.2 THỦ TỤC BÁO HIỆU MẠNG TRUY NHẬP
6.2.1 Xử lý cuộc gọi tại giao diện Iub:
22
Trang 246.2 THỦ TỤC BÁO HIỆU MẠNG TRUY NHẬP
6.2.2 Báo hiệu tại giao diện Iur và Iu.
Kiến trúc mạng UMTS.
Trang 256.2 THỦ TỤC BÁO HIỆU MẠNG TRUY NHẬP
6.2.2.1Mặt bằng điều khiển/ người dùng Iur
RNSAP chạy trên nền của SSCOP hoặc SCCP trên nền M3UA nếu lớp truyền tải là lớp IP.
24
Trang 266.2 THỦ TỤC BÁO HIỆU MẠNG TRUY NHẬP
6.2.2.2 Mặt bằng điều khiển/ người dùng Iu-CS:
Mặt bằng dữ liệu/điều khiển của Iu-CS.
Trang 276.2 THỦ TỤC BÁO HIỆU MẠNG TRUY NHẬP
6.2.2.3 Mặt bằng điều khiển/ người dùng Iu-PS:
26