Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung

Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung cung cấp đến học viên các kiến thức về mạng không dây; tổng quan mạng tế bào: nguyên tắc của mạng tế bào, tổ chức mạng tế bào, hoạt động của mạng tế bào; CDMA: đặc điểm của CDMA, các hệ thống thế hệ thứ 3;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

M NG MÁY TÍNH (COMPUTER NETWORK)Ạ

Chương 8 – M ng không dâyạ

8.1 T ng quan m ng t  bàoổ ạ ế

Nguyên t c c a m ng t  bàoắ ủ ạ ế

Là công ngh  n n t ng cho đi n tho i di đ ng, các h  th ngệ ề ả ệ ạ ộ ệ ố  liên l c cá nhân, m ng không dây,  ạ ạ

Được phát tri n cho đi n tho i di đ ngể ệ ạ ộ

Thay th  cho các h  th ng thu phát công su t l nế ệ ố ấ ớ

H  tr  25 kênh trên 80 kmỗ ợDùng công su t nh , kho ng cách ng n h n, nhi u bấ ỏ ả ắ ơ ề ộ thu phát h nơ

T  ch c m ng t  bàoổ ứ ạ ế

Các b  phát công su t th pộ ấ ấ

100w ho c th p h nặ ấ ơKhu v c đự ược chia thành các t  bàoế

M i t  bào có 1 ăng ten riêngỗ ế

M i t  bào có 1 t n s  riêngỗ ế ầ ố

Được ph c v  b i m t tr m g c (BS – Base Station)ụ ụ ở ộ ạ ố

Có b  phát, thu, đi u khi nộ ề ểCác t  bào c nh nhau dùng các t n s  khác nhau đ  tránhế ạ ầ ố ể  nhi uễ

Hình d ng t  bàoạ ế

Hình vuông

Có 8 t  bào xung quanhế

T t h n n u các ăng ten xung quanh cách đ uố ơ ế ề

Đ n gi n trong vi c ch n và chuy n đ n ăng ten m iơ ả ệ ọ ể ế ớ

Hình l c giác ụ

Các ăng ten cách đ u nhauề

Bán kính là bán kính c a đủ ường tròn ngo i ti pạ ế

Kho ng cách t  tâm t i đ nh b ng đ  dài các c nhả ừ ớ ỉ ằ ộ ạTuy nhiên không ph i lúc nào cũng đúng là hình l cả ụ  giác đ u doề

Các gi i h n v  đ a lýớ ạ ề ịCác đi u ki n phát sóng c c bề ệ ụ ộ

V  trí c a ăng tenị ủ

S  d ng l i t n sử ụ ạ ầ ố

Công su t c a tr m phát đáp c  s  có đi u khi nấ ủ ạ ơ ở ề ể

Cho phép truy n thông trong t  bào v i m t t n s  choề ế ớ ộ ầ ố  

trước

H n ch  công su t phát sang các t  bào li n kạ ế ấ ế ề ề

Cho phép các t  bào g n nhau dùng l i các t n sế ầ ạ ầ ố

Dùng m t t n s  cho nhi u cu c h i tho iộ ầ ố ề ộ ộ ạ

Do phân b  không đ u v  hình thái ho c dung lố ề ề ặ ượng

Chia thành các t  bào nh  h n trong vùng s  d ng nhi uế ỏ ơ ử ụ ề

Ví d  tách t  bàoụ ế

T o ra các microcellạ

Gi m công su tả ấ

T t cho các con ph  và bên trong các tòa nhàố ố

Ho t đ ng c a m ng t  bàoạ ộ ủ ạ ế

Tr m c  s  (BS – Base Station)   trung tâm c a m i t  bàoạ ơ ở ở ủ ỗ ế

Có ăng ten, tr m đi u khi n, tr m phát đápạ ề ể ạ

Tr m đi u khi n x  lý quá trình g iạ ề ể ử ọ

BS   được   n i   v i   MTSO   (Mobile   Telecommunicationố ớ  Switching Office)

M i MTSO ph c v  nhi u BSỗ ụ ụ ềMTSO k t n i v i BS b ng dây ho c không dâyế ố ớ ằ ặMTSO:

N i các cu c g i gi a các đi n tho i di đ ng và t  đi nố ộ ọ ữ ệ ạ ộ ừ ệ  tho i di đ ng đ n các m ng truy n thông c  đ nhạ ộ ế ạ ề ố ị

Gán kênh tho iạ

Ng t cu c g iắ ộ ọ

Giám sát các cu c g i (vd tính cộ ọ ước)

Truy n t i cu c g i và d  li uề ả ộ ọ ữ ệ

Cu c g i thông thộ ọ ường trong vùng MTSO

Máy di đ ng kh i đ ngộ ở ộ

Quét và l a ch n kênh đi u khi n thi t l p m nh nh tự ọ ề ể ế ậ ạ ấ

T  đ ng ch n ăng ten BS c a t  bàoự ộ ọ ủ ế

MTSO th c hi n k t n i v i máy di đ ngự ệ ế ố ớ ộ

M t thông báo phân trang g i cho các BS ph  thu c vàoộ ử ụ ộ  

s  di đ ng đố ộ ược g iọ

Tín hi u phân trang đệ ược g i t i kênh thi t l pử ớ ế ậ

Cu c g i độ ọ ược ch p nh nấ ậ

Máy di đ ng nh n ra s  trên kênh thi t l pộ ậ ố ế ậ

Tr  l i cho BS đã g i ph n h i cho MTSOả ờ ử ả ồ

MTSO thi t l p m ch gi a BS g i và BS đế ậ ạ ữ ọ ược g iọ

MTSO ch n kênh l u lọ ư ượng r i gi a các t  bào và n iỗ ữ ế ố  kênh cho các BS

Các BS n i kênh cho các máy di đ ngố ộ

Trong khi cu c g i di n raộ ọ ễ

Cu c g i và d  li u độ ọ ữ ệ ược trao đ i qua các BS và MTSOổ  

tương  ngứ

Chuy n giao cu c g iể ộ ọ

Khi máy di đ ng đi ra ngoài t  bào sang t  bào khácộ ế ế

Kênh l u lư ượng đ i sang BS m i mà không ng t d ch vổ ớ ắ ị ụ

Các giai đo n c a cu c g iạ ủ ộ ọ

Khi người dùng ng ng cu c g iừ ộ ọ

MTSO được thông báo

Các kênh l u lư ượng c a 2 BS đủ ược gi i phóngả

R t cu c g iớ ộ ọ

BS không th  duy trì để ược tín hi u c n thi tệ ầ ế

Kênh l u lư ượng được làm r t và MTSO đớ ược thông báo

Cu c g i t  các thuê bao c  đ nhộ ọ ừ ố ị

MTSO n i v i PTSN và các máy di đ ng   xaố ớ ộ ởMTSO có th  k t n i máy di đ ng v i máy c  đ nh c aể ế ố ộ ớ ố ị ủ  PTSN

MTSO có th  k t n i v i MTSO   xa qua PSTN ho cể ế ố ớ ở ặ  

đường truy n riêngề

Có th  k t n i máy di đ ng v i máy di đ ng   vùng xaể ế ố ộ ớ ộ ở

Th  h  th  nh t tế ệ ứ ấ ương t  (analog)ự

Là các m ng đi n tho i t  bào đ u tiênạ ệ ạ ế ầ

Các kênh l u lư ượng tương t  (analog)ự

Được phát tri n trong nh ng năm 1980   B c Mể ữ ở ắ ỹ

Được g i là d ch v  di đ ng tiên ti n (AMPS – Advancedọ ị ụ ộ ế  Mobile Phone Service)

Ho t đ ng ạ ộ

Đi n tho i dùng AMPS có môđun gán s  (NAM – Numericệ ạ ố  Assignment Module) n m trong b  nh  ch  đ c (ROM)ằ ộ ớ ỉ ọ

NAM có s  đi n tho i do nhà m ng cung c pố ệ ạ ạ ấ

S  sêri (serial) c a đi n tho i do hãng s n xu t cung c pố ủ ệ ạ ả ấ ấKhi b t đi n tho i, s  sêri và s  đi n tho i s  đậ ệ ạ ố ố ệ ạ ẽ ược g iử  

đ n MTSOế

MTSO s  tính cẽ ước

Trình t  cu c g i ự ộ ọ

1. Ngườ ọ ấ ối g i  n s  và  n nút g i.ấ ọ

2. MTSO xác nh n s  đi n tho i và ki m tra quy n c aậ ố ệ ạ ể ề ủ  

ngườ ọi g i. M t s  nhà m ng yêu c u s  PIN đ  tránh m t s ộ ố ạ ầ ố ể ấ ố

3. MTSO phát ra m t ch  th  đ n ngộ ỉ ị ế ườ ọ ểi g i đ  xác l p kênhậ  

l u lư ượng đượ ử ục s  d ng

4. MTSO g i tín hi u chuông đ n ngử ệ ế ườ ượi đ c g i.ọ

5. Khi người nghe tr  l i, MTSO thi t l p m ch n i và b tả ờ ế ậ ạ ố ắ  

đ u ghi thông tin tính cầ ước

6. Khi m t bên d p máy, MTSO gi i phóng m ch n i, cácộ ậ ả ạ ố  kênh truy n d n và hoàn thành thông tin tính cề ẫ ước

Các kênh đi u khi n c a AMPS ề ể ủ

21 kênh đi u khi n 30kHz song công đ y đề ể ầ ủ

Truy n d  li u s  dùng FSKề ữ ệ ố

D  li u đữ ệ ược truy n theo các khung (frame)ềThông tin đi u khi n có th  đề ể ể ược truy n qua kênh tho iề ạ  trong quá trình h i tho iộ ạ

Các máy di đ ng ho c các tr m g c BS chèn các gói dộ ặ ạ ố ữ 

li uệ

Ng ng FM tho i kho ng 100 msừ ạ ảThay th  b ng tín hi u FSKế ằ ệ

Được dùng đ  trao đ i các thông tin kh n c pể ổ ẩ ấ

Thay đ i công su tổ ấChuy n giao gi a các t  bàoể ữ ế

8.2 CDMA

Các đ c đi m c a CDMAặ ể ủ

Tín hi u ch t lệ ấ ượng cao

T c đ  d  li u caoố ộ ữ ệ

H  tr  nhi u d ch vỗ ợ ề ị ụ

Các kênh l u lư ượng số

H  tr  d  li u s  (digital)ỗ ợ ữ ệ ố

L u lư ượng tho i đạ ượ ốc s  hóa

L u lư ượng người dùng (d  li u ho c tho i đữ ệ ặ ạ ượ ốc s  hóa) 

được bi n đ i sang tín hi u tế ổ ệ ương t  đ  truy nự ể ề

Mã hóa d  li u sữ ệ ố

Tìm l i và s a l iỗ ử ỗ

Truy c p kênh linh đ ng qua TDMA ho c CDMAậ ộ ặ

Các h  th ng th  h  th  3 (Third Generation – 3G)ệ ố ế ệ ứ

M c đích là đ  cung c p truy n thông không dây t c đ  caoụ ể ấ ề ố ộ  

đ  h  tr  đa phể ỗ ợ ương ti n, d  li u và video.ệ ữ ệ

Các kh  năng c a 3G (xác đ nh vào năm 2000):ả ủ ị

Ch t lấ ượng tho i h n PSTNạ ơ

T c đ  144kbps cho ngố ộ ười dùng trong ô tô   vùng r ngở ộ

T c đ  38 kpbs cho ngố ộ ười đi b  trong vùng nhộ ỏ

H  tr  t c đ  2048 Mpbs cho văn phòngỗ ợ ố ộ

S  d ng t c đ  d  li u đ i x ng và không đ i x ngử ụ ố ộ ữ ệ ố ứ ố ứ

H  tr  các d ch v  chuy n m ch tỗ ợ ị ụ ể ạ ương t  và chuy nự ể  

m ch góiạ

Có giao di n thích nghi cho internetệ

S  d ng hi u qu  h n v i ph  s n cóử ụ ệ ả ơ ớ ổ ẵ

H  tr  nhi u thi t b  di đ ngỗ ợ ề ế ị ộ

Linh ho t đáp  ng nhi u d ch v  và công ngh  m iạ ứ ề ị ụ ệ ớ