Bàn về các kỹ thuật cơ sở và các bộ phận chính trong hệ thống thông tin di số

CHÖÔNG 1 CAÙC KYÕ THUAÄT CÔ SÔÛ VAØ CAÙC BOÄ PHAÄN CHÍNH TRONG HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN DI SOÁ I. CAÙC BOÄ PHAÄN CHÍNH TRONG HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN DI ÑOÄNG SOÁ Giôùi thieäu Maïng vieãn thoâng toå ong laø moät trong caùc öùng duïng kyõ thuaät vieãn thoâng coù nhu caàu lôùn nhaát vaø phaùt trieån nhanh nhaát. GSM (Global system for mobile communication – heä thoáng thoâng tin di ñoäng toaøn caàu) vôùi tieâu chuaån thoâng soá toaøn Chaâu AÂu môùi, seõ giaûi quyeát söï haïn cheá dung löôïng hieän nay. Thöïc chaát dung löôïng seõ taêng 2 – 3 laàn nhôø vieäc söû duïng taàn soá toát hôn vaø kyõ thuaät oâ nhoû, do vaäy soá thueâ bao phuïc vuï seõ taêng leân. Löu ñoäng laø hoaøn toaøn töï ñoäng, baïn coù theå ñem maùy di ñoäng cuûa mình khi ñi du lòch vaø söû duïng ôû moät nöôùc khaùc. Heä thoáng seõ töï ñoäng caäp nhaät thoâng tin veà vò trí cuûa baïn cho heä thoáng taïi nhaø baïn. Baïn cuõng coù theå goïi ñi vaø nhaän cuoäc goïi ñeán maø ngöôøi goïi khoâng caàn bieát vò trí cuûa baïn. Ngoaøi tính löu ñoäng quoác teá, tieâu chuaån GSM coøn cung caáp moät soá tính naêng nhö thoâng tin toác ñoä cao, faxcimile vaø dòch vuï thoâng baùo ngaén. Caùc maùy ñieän thoaïi di ñoäng seõ ngaøy caøng nhoû hôn vaø tieâu thuï ít coâng suaát hôn caùc theá heä tröôùc chuùng. Tieâu chuaån GSM ñöôïc thieát keá ñeå coù theå keát hôïp vôùi ISDN vaø töông thích vôùi moâi tröôøng di ñoäng. Nhôø vaäy töônng taùc giöõa hai tieâu chuaån naøy ñaûm baûo. Naêm 1982 GSM baét ñaàu phaùt trieån khi caùc nöôùc Baéc AÂu göûi ñeà nghò ñeán CEPT ñeå quy ñònh moät dòch vuï vieãn thoâng chung Chaâu AÂu ôû 900MHz. Töø naêm 1982 ñeán naêm 1985 ngöôøi ta baøn luaän veà vieäc xaây döïng moät heä thoáng soá hay töông töï. Naêm 1985 quyeát ñònh heä thoáng soá. Böôùc tieáp theo laø choïn löïa giaûi phaùp baêng heïp vaø baêng roäng. Naêm 1986 moät cuoäc kieåm tra ngoaøi hieän tröôøng ñaõ ñöôïc toå chöùc taïi Paris caùc haõng khaùc nhau ñaõ ñua taøi vôùi caùc giaûi phaùp cuûa mình. Thaùng 05/1987 giaûi phaùp TDMA baêng heïp ñöôïc löïa choïn, ñoàng thôøi caùc haõng khai thaùc ñaõ kyù bieân baûn ghi nhôù MoU(Memorandem of Understanding) thöïc hieän caùc quy ñònh ñaõ höùa seõ coù 1 GSM vaän haønh vaøo 01/07/91. Ecrisson vôùi beà daøy kinh nghieäm trong vieäc thieát keá vaø saûn xuaát heä thoáng toå ong. Heä thoáng CME20 cho GSM ñöôïc thieát keá treân cô sôû chuyeån maïch soá AXE10. ÔÛ nöôùc ta coù hai heä thoáng ñieän thoaïi di ñoäng laø Vinaphone, VMS. Veà chaát löôïng Chöùc naêng ñaàu tieân cuûa CME20 laø cung caáp moät dòch vuï ñieän thoaïi di ñoäng tin caäy vaø chaát löôïng toát. Caùc theá heä maùy di ñoäng khaùc nhau cuõng söû duïng nhieàu loaïi dòch vuï soá lieäu môùi khoâng caàn moät modem rieâng. ÔÛ GSM vieäc ñaêng kyù thueâ bao ñöôïc ghi ôû modem nhaän daïng thueâ bao SIM (Subscribe Identity Module) card thueâ bao coù moät kích thöôùc nhö moät taám tín phieáu. Baïn coù theå caém card thueâ bao cuûa mình vaøo loaïi maùy GSM vaø chæ mình söû duïng noù. Heä thoáng kieåm tra laø ñaêng kyù thueâ bao ñuùng vaø card khoâng bò laáy caép. Quaù trình naøy ñöôïc töï ñoäng thöïc hieän baèng moät thuû tuïc nhaän thöïc thoâng qua moät trung taâm nhaän thöïc. Tính baûo maät cuõng ñöôïc taêng cöôøng nhôø vieäc söû duïng moät maõ soá ñeå ngaên chaën hoaøn toaøn vieäc nghe troäm ôû voâ tuyeán. ÔÛ caùc nöôùc ñieàu kieän töông ñoái toát, chaát löôïng tieáng ôû GSM ngang baèng vôùi heä thoáng töông töï. Tuy nhieân, ôû caùc ñieàu kieän toài do tín hieäu yeáu hay do nhieãàu giao thoa naëng, GSM coù chaát löôïng toát hôn. Vieäc söû duïng coâng ngheä môùi laøm caùc maùy ñieän thoaïi di ñoäng nhoû vaø nheï hôn, söû duïng “cheá ñoäng nghæ” töï ñoäng laøm cho tuoåi thoï aéc qui daøi hôn. Caáu truùc chung cuûa heä thoáng GSM NSS: Maïng vaø heä thoáng con chuyeån maïch BSS: Heä thoáng con traïm goác OSS: Heä thoáng con khai thaùc MS: Traïm di ñoäng Hình 1.1: Caáu truùc chung cuûa GSM Heä thoáng con chuyeån maïch (SS) Heä thoáng con chuyeån maïch bao goàm caùc chöùc naêng chuyeån maïch chính cuûa GSM cuõng nhö cô sôû döõ lieäu caàn thieát cho soá lieäu thueâ bao vaø quaûn lyù di ñoäng cuûa thueâ bao. Chöùc naêng chính cuûa SS laø quaûn lyù thoâng tin giöõa nhöõng ngöôøi söû duïng maïng GSM vôùi nhau vaø vôùi maïng khaùc. MSC ÔÛ SS chöùc naêng chuyeån maïch chính ñöôïc MSC thöïc hieän, nhieäm vuï chính cuûa MSC laø ñieàu phoái vieäc thieát laäp cuoäc goïi ñeán nhöõng ngöôøi söû duïng maïng GSM. Moät maët MSC giao tieáp vôùi heä thoáng con BSS, maët khaùc giao tieáp vôùi maïng ngoaøi. MSC laøm nhieäm vuï giao tieáp vôùi maïng ngoaøi goïi laø MSC coång. Vieäc giao tieáp vôùi maïng ngoaøi ñeå ñaûm baûo thoâng tin cho nhöõng ngöôøi söû duïng maïng GSM ñoøi hoûi coång thích öùng (caùc chöùc naêng töông taùc – IWF: interworking function). SS cuõng caàn giao tieáp vôùi maïng ngoaøi ñeå söû duïng caùc khaû naêng truyeàn taûi cuûa caùc maïng naøy cho vieäc truyeàn taûi soá lieäu cuûa ngöôøi söû duïng hoaëc baùo hieäu giöõa caùc phaàn töû cuûa maïng GSM. Chaúng haïn SS coù theå söû duïng maïng baùo hieäu keânh chung soá 7 (CCS No), maïng naøy ñaûm baûo hoaït ñoäng töông taùc giöõa caùc phaàn töû cuûa SS trong moät hay nhieàu maïng GSM. MSC thöôøng laø moät toång ñaøi lôùn ñieàu khieån traïm goác (BSC). Moät toång ñaøi MSC thích hôïp cho moät vuøng ñoâ thò vaø ngoaïi oâ coù daân cö vaøo khoaûng moät trieäu (vôùi maät ñoä thueâ bao trung bình). Ñeå keát noái MSC vôùi moät soá maïng khaùc caàn phaûi thích öùng vôùi caùc ñaëc ñieåm truyeàn daãn cuûa GSM vôùi caùc maïng naøy. Caùc thích öùng naøy ñöôïc goïi laø caùc chöùc naêng töông taùc (IWF: interworking function) bao goàm moät thieát bò ñeå thích öùng giao thöùc vaø truyeàn daãn. Noù cho pheùp keát noái vôùi caùc maïng: PSPDN (maïng soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch goùi) hay CSPDN (maïng soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch theo maïch), noù cuøng toàn taïi khi caùc maïng khaùc chæ ñôn thuaàn laø PSTN hay ISDN. IWF coù theå ñöôïc thöïc hieän trong cuøng chöùc naêng MSC hay coù theå ôû thieát bò rieâng, ôû tröôøng hôïp hai giao tieáp giöõa MSC vaø IWF ñöôïc ñeå môû. HLR Ngoaøi MSC, SS bao goàm caùc cô sôû döõ lieäu. Caùc thoâng tin lieân quan ñeán vieäc cung caáp caùc dòch vuï vieãn thoâng ñöôïc löu giöõ ôû HLR khoâng phuï thuoäc vaøo vò trí hieän thôøi cuûa thueâ bao. HLR cuõng chöùa caùc thoâng tin lieân quan ñeán vò trí hieän thôøi cuûa thueâ bao. Thöôøng HLR laø moät maùy tính ñöùng rieâng khoâng coù khaû naêng chuyeån maïch nhöng coù khaû naêng quaûn lyù haøng traêm ngaøn thueâ bao. Moät chöùc naêng con cuûa HLR laø nhaän daïng trung taâm nhaän thöïc AUC maø nhieäm vuï cuûa trung taâm naøy quaûn lyù an toaøn soá lieäu cuûa caùc thueâ bao ñöôïc pheùp. VLR VLR laø cô sôû döõ lieäu thöù hai trong maïng GSM. Noù ñöôïc noái moät hay nhieàu MSC vaø coù nhieäm vuï löu giöõ taïm thôøi soá lieäu thueâ bao cuûa caùc thueâ bao hieän ñang naèm trong vuøng phuïc vuï cuûa MSC töông öùng vaø ñoàng thôøi löu giöõ soá lieäu veà vò trí cuûa caùc thueâ bao noùi treân ôû möùc ñoä chính xaùc hôn HLR. Caùc chöùc naêng VLR thöôøng ñöôïc lieân keát vôùi caùc chöùc naêng MSC. GMSC SS coù theå chöùa nhieàu MSC, VLR, HLR. Ñeå thieát laäp moät cuoäc goïi ñeán ngöôøi söû duïng GSM, tröôùc heát cuoäc goïi phaûi ñöôïc ñònh tuyeán ñeán moät toång ñaøi coång ñöôïc goïi laø GMSC maø khoâng caàn bieát ñeán hieän thôøi thueâ bao ñang ôû ñaâu. Caùc toång ñaøi coång coù nhieäm vuï laáy thoâng tin veà vò trí cuûa thueâ bao vaø ñònh tuyeán cuoäc goïi ñeán toång ñaøi ñang quaûn lyù thueâ bao ôû thôøi ñieåm hieän thôøi (MSC taïm truù). Ñeå vaäy, tröôùc heát caùc toång ñaøi coång phaûi döïa treân soá thoaïi danh baï cuûa thueâ bao ñeå tìm ñuùng HLR caàn thieát vaø hoûi HLR naøy. Toång ñaøi coång coù moät giao dieän vôùi caùc maïng beân ngoaøi thoâng qua giao dieän naøy noù laøm nhieäm vuï coång ñeå keát noái caùc maïng beân ngoaøi vôùi maïng GSM. Ngoaøi ra toång ñaøi naøy cuõng coù giao dieän baùo hieäu soá 7 (CCS No7) ñeå coù theå töông taùc phaàn töû khaùc cuûa SS. Veà phöông dieän kinh teá khoâng phaûi bao giôø toång ñaøi coång cuõng ñöùng rieâng maø thöôøng ñöôïc keát hôïp vôùi MSC. Heä thoáng con BSS Coù theå noùi BSS laø moät heä thoáng caùc thieát bò ñaëc thuø rieâng cho caùc tính chaát toå ong voâ tuyeán cuûa GSM. BSS giao dieän tröïc tieáp vôùi caùc traïm di ñoäng (MS) thoâng qua giao dieän voâ tuyeán, vì theá noù bao goàm caùc thieát bò phaùt vaø thu ñöôøng voâ tuyeán vaø quaûn lyù caùc chöùc naêng naøy. Maët khaùc BSS thöïc hieän giao dieän vôùi caùc toång ñaøi SS. Toùm laïi BSS thöïc hieän ñaáu noái caùc MS vôùi caùc ngöôøi söû duïng vieãn thoâng khaùc. BSS cuõng phaûi ñöôïc ñieàu khieån vaø vì vaäy noù ñöôïc ñaáu noái vôùi CSS. Caùc giao dieän beân ngoaøi cuûa BSS cho ôû hình 1.2. Luoàng ñieàu khieån Luoàng löu löôïng OSS MS BSS NSS NSS: Maïng vaø heä thoáng con chuyeån maïch BSS: Heä thoáng con traïm goác OSS: Heä thoáng con khai thaùc MS: Traïm di ñoäng Hình 1.2: Caùc giao dieän ngoaøi BSS BSS bao goàm hai loaïi thieát bò: BTS giao dieän vôùi MS vaø BSC giao dieän vôùi MSC. Caáu truùc beân trong BSS ñöôïc cho ôû hình 1.3. NSS OSS BSC BTS BTS BTS BSS Giao dieän Abis Giao dieän A Giao dieän Voâ tuyeán Hình 1.3: Caùc phaàn töû cuûa BSS BTS Moät BTS bao goàm caùc thieát bò phaùt thu, anten vaø xöû lyù tín hieäu ñaëc thuø cho giao dieän voâ tuyeán. Coù theå coi BTS laø caùc modem voâ tuyeán phöùc taïp coù theâm moät soá caùc chöùc naêng khaùc. Moät boä phaän quan troïng cuûa BTS laø TRAU (Transcoder and rate adapter unit: khoái chuyeån ñoåi maõ vaø thích öùng toác ñoä). TRAU laø thieát bò maø ôû ñoù quaù trình maõ hoùa vaø giaûi maõ tieáng ñaëc thuø rieâng cho GSM ñöôïc tieán haønh, ôû ñaây cuõng thöïc hieän thích öùng toác ñoä trong tröôøng hôïp truyeàn soá lieäu. TRAU laø moät boä phaän cuûa BTS, nhöng cuõng coù theå ñaët noù caùch xa BTS vaø thaäm chí trong nhieàu tröôøng hôïp ñöôïc ñaët giöõa caùc BSC vaø MSC. BSC BSC coù nhieäm vuï quaû lyù taát caû giao dieän voâ tuyeán thoâng qua caùc leänh ñieàu khieån töø xa BTS vaø MS. Caùc leänh naøy chuû yeáu laø caùc leänh aán ñònh, giaûi phoùng keânh voâ tuyeán vaø quaûn lyù chuyeån giao (handover). Moät phía BSC ñöôïc noái vôùi BTS coøn phía kia noái vôùi MSC cuûa SS. Trong thöïc teá BSC laø moät toång ñaøi nhoû coù khaû naêng tính toaùn ñaùng keå. Vai troø chuû yeáu cuûa noù laø quaûn lyù caùc keânh ôû giao dieän voâ tuyeán vaø chuyeån giao (handover). Moät BSC trung bình coù theå quaûn lyù tôùi vaøi chuïc BTS phuï thuoäc vaøo löu löôïng cuûa caùc BTS naøy. Giao dieän giöõa BSC vôùi MSC ñöôïc goïi laø giao dieän A, coøn giao dieän giöõa noù vôùi BTS ñöôïc goïi laø giao dieän Abis. Traïm di ñoäng MS Traïm di ñoäng laø thieát bò duy nhaát maø ngöôøi söû duïng coù theå thöôøng xuyeân nhìn thaáy cuûa heä thoáng. MS coù theå laø thieát bò ñaët trong oâ toâ, thieát bò xaùch tay hoaëc thieát bò caàm tay. Loaïi thieát bò caàm tay seõ laø thieát bò traïm di ñoäng phoå bieán nhaát. Ngoaøi vieäc chöùa caùc chöùc naêng voâ tuyeán chung vaø xöû lyù cho giao dieän voâ tuyeán MS coøn phaûi cung caáp caùc giao dieän vôùi ngöôøi söû duïng (nhö: micro, loa, maøn hieån thò, baøn phím ñeå quaûn lyù cuoäc goïi) hoaëc giao dieän vôùi moät soá thieát bò khaùc (nhö: giao dieän vôùi maùy tính caù nhaân, fax…). Hieän nay ngöôøi ta ñang coá gaéng saûn xuaát caùc thieát bò ñaàu cuoái goïn nheï ñeå ñaáu noái vôùi traïm di ñoäng. Vieäc löïa choïn caùc thieát bò ñaàu cuoái hieän ñeå môû cho caùc nhaø saûn xuaát, ta coù theå lieät keâ ba chöùc naêng chính: Thieát bò ñaàu cuoái thöïc hieän caùc chöùc naêng khoâng lieân quan ñeán maïng GSM: Fax. Keát cuoái traïm di ñoäng thöïc hieän caùc chöùc naêng lieân quan ñeán truyeàn daãn ôû giao dieän voâ tuyeán. Boä thích öùng ñaàu cuoái laøm vieäc nhö moät cöûa noái thoâng thieát bò ñaàu cuoái vôùi keát cuoái di ñoäng. Caàn söû duïng boä thích öùng ñaàu cuoái khi giao dieän ngoaøi traïm di ñoäng tuaân theo tieâu chuaån ISDN ñeå ñaáu noái ñaàu cuoái, coøn thieát bò ñaàu cuoái laïi coù theå giao dieän ñaàu cuoái modem. Caáu truùc chöùc naêng cuûa traïm di ñoäng cho ôû hình 1.4. Ñaàu cuoái di ñoäng Ñaàu cuoái di ñoäng Thích öùng ñaàu cuoái Thieát bò ñaàu cuoái Hình 1.4: Caáu truùc chöùc naêng moät traïm di ñoäng Heä thoáng con khai thaùc OSS OSS thöïc hieän ba chöùc naêng chính sau: Khai thaùc vaø baûo döôõng maïng Quaûn lyù thueâ bao vaø tính cöôùc Quaûn lyù thieát bò di ñoäng Khai thaùc vaø baûo döôõng maïng Khai thaùc laø caùc hoaït ñoäng cho pheùp nhaø khai thaùc maïng theo doõi haønh vi cuûa maïng nhö: taûi cuûa heä thoáng, möùc ñoä chaën, soá löôïng chuyeån giao (handover) giöõa 2 oâ…, nhôø vaäy nhaø khai thaùc coù theå giaùm saùt ñöôïc toaøn boä chaát löôïng cuûa dòch vuï maø hoï cung caáp cho khaùch haøng vaø kòp thôøi xöû lyù caùc söï coá. Khai thaùc cuõng bao goàm vieäc thay ñoåi caáu hình ñeå giaûm nhöõng vaán ñeà xuaát hieän ôû thôøi ñieåm hieän thôøi, chuaån bò taêng löu löôïng trong töông lai ñeå taêng vuøng phuû. Vieäc thay ñoåi maïng coù theå thöïc hieän “meàm” qua baùo hieäu (chaúng haïn thay ñoåi thoâng soá handover ñeå thay ñoåi bieân giôùi töông ñoái giöõa 2 oâ), hoaëc thöïc hieän cöùng ñoøi hoûi söï can thieäp taïi hieän tröôøng (chaúng haïn boå sung theâm dung löôïng truyeàn daãn hay laép ñaët moät traïm môùi). ÔÛ heä thoáng vieãn thoâng hieän ñaïi khai thaùc ñöôïc thöïc hieän baèng maùy tính vaø ñöôïc taäp trung ôû moät traïm. Baûo döôõng coù nhieäm vuï phaùt hieän, ñònh vò vaø söûa chöõa caùc söï coá, hoûng hoùc. Noù coù moät soá quan heä vôùi khai thaùc. Caùc thieát bò ôû maïng vieãn thoâng hieän ñaïi coù khaû naêng töï phaùt hieän moät soá söï coá hay döï baùo söï coá thoâng qua töï kieåm tra. Trong nhieàu tröôøng hôïp ngöôøi ta döï phoøng cho thieát bò ñeå khi coù söï coá coù theå thay theá baèng thieát bò döï phoøng. Söï thay theá naøy chæ coù theå thöïc hieän töï ñoäng, ngoaøi ra vieäc giaûm nheï söï coá coù theå ñöôïc ngöôøi khaùc thöïc hieän baèng ñieàu khieån töø xa. Baûo döôõng cuõng bao goàm caùc hoaït ñoäng taïi hieän tröôøng nhaèm thay theá thieát bò coù söï coá. Heä thoáng khai thaùc vaø baûo döôõng coù theå ñöôïc xaây döïng treân nguyeân lyù TMN (Telecommunication management Network: maïng quaûn lyù vieãn thoâng). Luùc naøy moät maët heä thoáng khai thaùc vaø baûo döôõng ñöôïc noái ñeán caùc phaàn töû cuûa maïng vieãn thoâng (caùc MSC, BSC, HLR vaø caùc phaàn töû maïng khaùc tröø BTS, vì thaâm nhaäp ñeán BTS ñöôïc thöïc hieän qua BSC). Maët khaùc heä thoáng khai thaùc vaø baûo döôõng laïi noái ñeán moät maùy tính chuû ñoùng vai troø giao tieáp ngöôøi maùy theo tieâu chuaån GSM goïi laø OMC (Operation and maintenance center: trung taâm khai thaùc vaø baûo döôõng). Quaûn lyù thueâ bao Bao goàm caùc hoaït ñoäng quaûn lyù ñaêng kyù thueâ bao. Nhieäm vuï ñaàu tieân laø nhaäp vaø xoùa thueâ bao khoûi maïng. Ñaêng kyù thueâ bao cuõng coù theå raát phöùc taïp bao goàm nhieàu dòch vuï vaø caùc tính naêng boå sung. Nhaø khai thaùc coù theå thaâm nhaäp ñöôïc taát caû caùc thoâng soá noùi treân. Moät nhieäm vuï quan troïng khaùc cuûa khai thaùc coù theå thaâm nhaäp ñöôïc taát caû caùc thoâng soá noùi treân, moät nhieäm vuï quan troïng khaùc cuûa khai thaùc laø tính cöôùc caùc cuoäc goïi. Quaûn lyù thueâ bao ôû maïng GSM chæ lieân quan ñeán HLR vaø moät soá thieát bò OSS rieâng chaúng haïn maïng noái HLR vôùi caùc thieát bò giao tieáp ngöôøi maùy ôû caùc trung taâm giao dòch vôùi thueâ bao. Sim card cuõng ñoùng vai troø nhö moät boä phaän cuûa heä thoáng quaûn lyù thueâ bao. Quaûn lyù thieát bò di ñoäng Quaûn lyù thieát bò di ñoäng ñöôïc boä ñaêng kyù nhaän daïng thieát bò EIR (Equipment Idnetity Register) thöïc hieän. EIR löu giöõ taát caû caùc giöõ lieäu lieân quan ñeán traïm di ñoäng MS. EIR ñöôïc noái ñeán MSC qua ñöôøng baùo hieäu ñeå kieåm tra söï ñöôïc pheùp cuûa thieát bò. Moät thieát bò khoâng ñöôïc pheùp seõ bò caám. Löu yù: Khaùc vôùi thieát bò, söï ñöôïc pheùp cuûa thueâ bao ñöôïc AUC xaùc nhaän. ÔÛ GSM EIR ñöôïc coi laø heä thoáng con SS. Sô ñoà moâ hình cuûa heä thoáng GSM cho ôû hình 1.5. AUC HLR MSC EIR VLR BSC BTS MS OMC IDNS PSPDN CSPDN PSTN PLMN Truyeàn baùo hieäu Truyeàn löu löôïng SS BSS AUC: Trung taâm nhaän thöïc VLR: Boä ghi ñònh vò trí taïm truù MSC: Trung taâm chuyeån maïch caùc dòch vuï di ñoäng BTS: Traïm thu phaùt goác SS: Heä thoáng con chuyeån maïch ISND: Maïng lieân keát soá ña dòch vuï CSPDN: Maïng soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch theo maïch PLMN: maïng di ñoäng coâng coäng maët ñaát HLR: Boä ghi ñònh vò thöôøng truù EIR: Boä ghi nhaän daïng thieát bò BSC: Boä ñieàu khieån traïm goác MS: Traïm di ñoäng OMC: Trung taâm khai thaùc vaø baûo döôõng BSS: Heä thoáng con traïm goác PSPDN: Maïng soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch goùi PSTN: Maïng ñieän thoaïi chuyeån maïch coâng coäng Hình 1.5: Moâ hình cuûa heä thoáng GSM II. CAÙC KYÕ THUAÄT CÔ SÔÛ TRONG HEÄ THOÁNG THOÂNG TIN DI ÑOÄNG SOÁ Giao dieän voâ tuyeán vaø truyeàn daãn Giao dieän voâ tuyeán Trong GSM, giao dieän radio söû duïng toång hôïp caû hai phöông thöùc phaân keânh theo taàn soá vaø thôøi gian: FDMA (Frequency Division Multiple Access) caø TDMA (Time Division Multiple Access). Trong FDMA, GSM söû duïng caùc baêng taàn taïi 900 Mhz (goïi laø GSM 900) vaø 1800 Mhz (goïi laø GSM 1800). Ñeå ñôn giaûn hoùa chæ ñeà caäp ñeán GSM 900. Moãi keânh ñöôïc ñaëc tröng bôû moät taàn soá (soùng mang) goïi laø keânh taàn soá RFCH (Radio chanel) cho moãi höôùng thu phaùt, caùc taàn soá naøy caùch nhau 200 MHz. Trong GSM 900, MS söû duïng 124 RFCH trong daõy taàn 25Mhz (töø 890 ñeán 915 MHz) vaø BTS söû duïng 124 RFCH trong daõy taàn töø 935 ñeán 960 Mhz ñeå phaùt (taát nhieân MS phaùt thì BTS thu vaø ngöôïc laïi). Taïi moãi taàn soá TDMA laïi chia thaønh 8 khe thôøi gian (time slot) töùc laø soá keânh ñöôïc taêng leân 8 laàn. Trong töông lai, soá khe seõ ñöôïc taêng leân laø 16. Moät caëp RFCH (thu vaø phaùt) taïi moät khe thôøi gian ñöôïc goïi laø moät keânh vaät lyù. Moät keânh ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn moät nhoùm nhaát ñònh tham soá thoâng tin ñöôïc goïi laø keânh logic (logical chanel). Moãi keânh vaät lyù ñöôïc gaùn cho moät hoaëc moät soá keânh logic. Caùc keânh ñöôïc chia thaønh 2 loaïi: Keânh duøng ñeå taûi thoâng tin cuûa thueâ bao, nhö thoaïi, soá lieäu… ñöôïc goïi laø keânh traffic TCH (traffic chanel). Coù 2 loaïi toác ñoä truyeàn treân TCH laø toác ñoä ñaày ñuû (full rate) THC/F laø loaïi toác ñoä ñang ñöôïc söû duïng hieän nay vaø toác ñoä baèng moät nöõa (half rate) TCH/H seõ ñöôïc söû duïng trong töông lai. Keânh ñieàu khieån CCH (control chanel) ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn thoâng tin baùo hieäu caùc thoâng tin quaûn lyù giao dieän Um. Nguyeân lyù laäp moâ hình Maïng GSM ñaûm baûo truyeàn daãn ña dòch vuï. Nhieàu thoâng tin khaùc nhau ñöôïc truyeàn daãn trong maïng naøy nhö: thoâng tin thoaïi, caùc daïng thoâng tin soá lieäu khaùc (vaên baûn, hình aûnh fax, caùc file maùy tính, baûn tin vaø caùc baûn tin baùo hieäu beân trong maïng. Ñeå laäp moâ hình truyeàn daãn ta coù theå söû duïng caáu truùc phaân lôùp nhö hình 1.6. Nuùt cuoái Nuùt trung gian Nuùt cuoái Möùc thaáp Möùc cao Ñöôøng truyeàn Hình 1.6: Caáu truùc phaân lôùp Truïc ñöùng cuûa hình veõ theå hieän caùc lôùp khaùc nhau cuûa moâ hình. Lôùp thaáp nhaát töông öùng vôùi thoâng tin thoâ, coøn lôùp cao nhaát töông öùng vôùi thoâng tin ñaõ ñöôïc tinh cheá cho ngöôøi söû duïng. Truïc ngang töông öùng vôùi ñöôøng truyeàn daãn. Caùc thieát bò khaùc coù theå ñöôïc söû duïng treân ñöôøng truyeàn daãn naøy. Caùc thieát bò naøy khoâng nhaát thieát phaûi bieát ñaày ñuû thoâng tin maø noù truyeàn. Chaúng haïn caùc nuùt trung gian khoâng caàn thieát ñaày ñuû ngöõ nghóa thoâng tin cuûa lôùp cao nhaát. Nhôø vaäy coù theå ñôn giaûn hoùa caùc tieâu chuaån ôû caùc giao dieän baèng caùch chæ xeùt ôû caùc thuoäc tính lieân quan ñeán vieäc tryeàn taûi thoâng tin. Truyeàn daãn thoâng tin töø ñaàu cuoái naøy ñeán ñaàu cuoái kia cuûa maïng GSM Xeùt quaù trình truyeàn daãn caùc thoâng tin thoaïi cuõng nhö phi thoaïi giöõa ngöôøi söû duïng GSM vôùi ngöôøi söû duïng GSM khaùc hay vôùi ngöôøi söû duïng maïng ñieän thoaïi coá ñònh coâng coäng PSTN, mang soá lieân keát ña dòch vuï ISDN, mang soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch goùi PSPDN vaø maïng soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch theo maïch CSPDN. Truyeàn daãn tieáng (thoaïi) Truyeàn daãn tieáng giöõa moät thueâ bao GSM vaø moät thueâ bao PSTN. Coù theå ñöôïc trình baøy theo caáu truùc nhieàu maët phaúng truyeàn daãn vôùi moãi maët phaúng theå hieän moät daïng tín hieäu nhö hình 1.7. Maët phaúng aâm thanh Maët phaúng töông töï Maët phaúng soá 13 kbit/s Maët phaúng soá 64 kbit/s BTS Boä chuyeån ñoåi maõ tieáng Hình 1.7: Trình baøy tieáng Töø hình ta thaáy tín hieäu phaùt ra töø mieäng cuûa thueâ bao di ñoäng ôû daïng aâm thanh ñöôïc bieán ñoåi vaøo tín hieäu soá 13 kbit/s sau caùc quaù trình bieán ñoåi soá khaùc nhau noù ñieàu cheá soùng mang ñöôïc phaùt vaøo khoâng trung ñöôïc thu laïi ôû anten BTS, ñöôïc xöû lyù ñeå khoâi phuïc laïi tín hieäu soá ban ñaàu, ñöôïc boä ñoåi maõ tieáng bieán ñoåi vaøo tín hieäu 64 kbit/s cho phuø hôïp vôùi toång ñaøi soá ñöôïc chuyeån maïch ñeán thueâ bao PSTN ñöôïc bieán ñoåi vaøo tín hieäu töông töï vaø cuoái cuøng ñöôïc bieán ñoåi ngöôïc trôû laïi thaønh aâm thanh ñeán tai nghe thueâ bao PSTN. Caùc dòch vuï phi thoaïi Caùc dòch vuï phi thoaïi naøy hay coøn goïi laø caùc dòch vuï truyeàn soá lieäu bao goàm vieäc trao ñoåi caùc thoâng tin khaùc nhau sau ñaây: vaên baûn, caùc baûn veõ, caùc file maùy tính, caùc hình aûnh ñoäng, caùc baûn tin. Moät soá boä phaän quan troïng cuûa caùc thoâng tin naøy ñöôïc xöû lyù ôû caùc thieát bò ñaàu cuoái (caùc thieát bò naøy coù theå raát phöùc taïp, chaúng haïn server videotex hay heä thoáng xöû lyù baûn tin). Caùc chöùc naêng xöû lyù cuûa caùc thieát bò ñaàu cuoái nhö sau: Maõ hoùa nguoàn: bieán ñoåi vaên baûn, hình aûnh, aâm thanh thaønh caùc chöõ soá cô hai vaø ngöôïc laïi. Giao thöùc giöõa 2 ñaàu cuoái cho thoâng tin: toå chöùc trang phieân vaø ngoân ngöõ. Theå hieän thoâng tin cho ngöôøi söû duïng baèng hieån thò taïo aâm, in aán… Caùc thieát bò ñaàu cuoái coù theå laø maùy fax, maùy tính caù nhaân, ñaàu cuoái maùy tính, videotex..v.v.. Ta xeùt khaû naêng mang giöõa caùc thieát bò ñaàu cuoái. Bieân giôùi giöõa GSM trong tröôøng hôïp naøy coù theå laø: PSTN (maïng ñieän thoaïi chuyeån maïch coâng coäng), ISDN (maïng soá lieân keát ña dòch vuï), PSPDN (maïng soá lieäu coâng coäng chuyeån maïch goùi), CSPDN (maïng söû duïng truyeàn daãn baèng maïch) vaø thieát bò ñaàu cuoái. Ñeå keát noái GSM vôùi theá giôùi beân ngoaøi ta söû duïng 2 chöùc naêng: Chöùc naêng töông taùc maïng IWF ñeå keát noái GSM vôùi maïng khaùc. Chöùc naêng thích öùng ñaàu cuoái TAF ñeå thích öùng thieát bò ñaàu cuoái vôùi phaàn truyeàn daãn voâ tuyeán chung. Caùc thieát bò giöõa TAF vaø IWF khoâng lieân quan ñeán dòch vuï giöõa caùc ñaàu cuoái vaø ñöôïc goïi laø khaû naêng mang. Tröø fax, caùc chöùc naêng thích öùng phuïc thuoäc vaøo caùc khaû naêng mang vaø maïng soá beân ngoaøi. Truyeàn daãn beân trong GSM Phaàn beân trong cuûa maïng truyeàn daãn GSM naèm giöõa moät ñieåm naøo ñoù beân trong traïm di ñoäng (beân trong TAF ñoái vôùi truyeàn soá lieäu hay ôû nôi maø tieáng laø moät tín hieäu aâm thanh ñoái vôùi truyeàn tieáng) vaø ñieåm töông taùc giöõa GSM vôùi caùc maïng beân ngoaøi. Vaäy ta coù theå coi truyeàn daãn beân trong GSM ñöôïc giôùi haïn bôûi TAF vaø IWF. * Caáu truùc Tröôùc heát ta khaûo saùt caùc chöùc naêng ñöôïc ñaët ôû bieân giôùi cuûa GSM (IWF ôû 1 phía, coøn phía kia laø TAF) sau ñoù seõ khaûo saùt caùc phaàn beân trong GSM. IWF laø taäp hôïp caùc chöùc naêng thöïc hieän caùc thích öùng caàn thieát giöõa GSM vaø caùc maïng beân ngoaøi. Chöùc naêng IWF raát haïn cheá vôùi ñaáu noái tieáng ôû PSTN hoaëc caùc soá lieäu cô baûn vôùi ISDN. Tuy nhieân caùc tröôøng hôïp khaùc chaúng haïn fax chöùc naêng naøy raát phaùt trieån. IWF laø moät chöùc naêng naèm ôû moät nôi naøo ñoù giöõa MSC vaø maïng beân ngoaøi. IWF coù theå laø moät boä phaän naèm trong MSC hoaëc naèm rieâng. Baây giôø ta haõy xeùt traïm di ñoäng. Toàn taïi nhieàu caáu hình khaùc nhau cuûa traïm di ñoäng (hình 1.8). RA 1 RA 2 RA0 Laáy maãu Toác ñoä dò boä ban ñaàuChaúng haïn: 300 hay 9600 bit/s Ñoàng boä Ñeäm Ñeäm ÑB Toác ñoä trung gian(8hay 16 kbit/s) 1 LPF A/D Boä maõ hoùùa BTS Thieát bò ñaàu cuoái Thieát bò ñaàu cuoái Traïm di ñoäng (kieåu 0) Ñaàu cuoái di ñoäng (kieåu 2) Ñaàu cuoái di ñoäng (kieåu 1) Giao dieän ñaàu cuoái vôùi modem Thích öùng ñaàu cuoái Giao dieän ISDN “S” Hình 1.8: Caùc caáu hình cuûa traïm di ñoäng MTO laø caáu hình ñôn giaûn nhaát, ôû ñaây taát caû caùc chöùc naêng chung, thieát bò ñaàu cuoái, caùc chöùc naêng thích öùng ñöôïc keát hôïp chung vaøo moät thieát bò. Hieän nay caáu hình naøy chuû yeáu cho tieáng. Caùc traïm di ñoäng toå hôïp nhö theá naøy cho caùc dòch vuï soá lieäu khaùc (chaúng haïn cho fax) seõ xuaát hieän trong töông lai. ÔÛ MT2, TAF vaø caùc giao dieän vôùi thieát bò ñaàu cuoái / modem kinh ñieån ñöôïc keát hôïp vôùi caùc chöùc naêng chung ME trong moät thieát bò. ÔÛ MT1 söû duïng giao dieän ISDN “S” ñeå ñaáu noái tröïc tieáp ñaàu cuoái ISDN. Ñeå coù theå ñaáu noái ñaàu cuoái söû duïng giao dieän ñaàu cuoái modem kinh ñieån caàn söû duïng theâm boä thích öùng ñaàu cuoái. Truyeàn daãn tieáng Coù theå chia ñöôøng truyeàn daãn tieáng beân trong GSM thaønh caùc ñoaïn sau: Traïm di ñoäng Töø traïm di ñoäng ñeán traïm goác Töø traïm goác BTS ñeán boä chuyeån ñoåi maõ rieâng (TRAU) Töø TRAU ñeán MSC (hay IWF) Traïm di ñoäng Maõ hoùa tieáng ôû traïm di ñoäng coù theå thöïc hieän ôû toác ñoä 13 kbit/s. Sô ñoà maõ hoùa tieáng GSM ôû toác ñoä 13kbit/s. Maõ hoùa naøy cho pheùp nhaän ñöôïc chaát löôïng nhö maïng coá ñònh nhöng ñoøi hoûi ñoä roäng phoå taàn voâ tuyeán heïp hôn. Tín hieäu tieáng ôû MS ñöôïc ñöa qua boä loïc thoâng thaáp, qua boä bieán ñoåi A/D ñeå ñöôïc maõ hoùa PCM (ñieàu xung maõ) ñoàng ñeàu vôùi taàn soá laáy maãu 8Khz vaø 13 bit maõ hoùa cho 1 maãu sau ñoù tín hieäu naøy ñöôïc ñöa leân boä bieán ñoåi töông töï soá (A/D). ÔÛ ñaàu ra cuûa boä A/D ta ñöôïc caùc khoái 20 ms maõ hoùa 200 bit laøm cho toác ñoä luoàng ra 13 kbit/s (hình 1.9). 1 LPF A/D Boä maõ hoùùa BTS Hình 1.9: Quaù trình maõ hoùa tieáng ôû GSM (ôû MS) Truyeàn tieáng ôû ñoaïn töø traïm di ñoäng MS ñeán traïm goác BTS. Tín hieäu sau khi maõ hoùa ñöôïc ñöa ñeán boä maõ hoùa keânh ñeå taïo ra caùc khoái 456 bit/20ms vôùi toác doä khoaûng 22,8 kbit/s sau ñoù ñöôïc gheùp xen, maät maõ hoùa vaø taïo thaønh caùc cuïm ñeå coù theå ñaët vaøo khe thôøi gian daønh cho keânh vaø sau cuøng ñöôïc ñieàu cheá roài phaùt vaøo khoâng trung ôû daûi soùng 900MHz. ÔÛ ñaàu thu thöïc hieän quaù trình ngöôïc laïi ñeå nhaän tín hieäu tieáng maõ hoùa nhö ôû ñaàu phaùt tröôùc khi ñöa vaøo boä giaûi ñieàu cheá. Truyeàn tieáng treân ñoaïn töø BTS – TRAU. ÔÛ ñoaïn naøy neáu TRAU ñaët xa seõ coù theâm baùo hieäu boå sung vaøo tieáng ñeå truyeàn caùc thoâng tin ñieàu khieån TRAU töø boä ñieàu khieån chuyeån ñoåi maõ töø xa RTH (Remote trancoder handler) ñaët ôû BTS ñeán TRAU ôû BSC. Seõ coù 60 bit boå sung vaøo 260 bit tieáng trong 20 ms naâng toång soá bit trong 20 ms leân 320 bit vaø toác ñoä cuûa luoàng soá cho moãi keânh seõ ñaït 16 kbit/s. Trong soá 60 bit boå sung seõ coù 4 bit ñeå troáng ñeå phaân giöõa caùc khung 20ms. Nhö vaäy trong moät khung 20ms chæ coù 316 bit mang thoâng tin. Truyeàn daãn treân ñoaïn TRAU ñaët xa (ôû BSC) ñeán MSC/IWF ÔÛ ñoaïn naøy söû duïng caùc ñöôøng truyeàn daãn 64 kbit/s luaät A theo tieâu chuaån G.711. Truyeàn daãn soá lieäu Ñoái vôùi truyeàn daãn soá lieäu beân trong GSM coù theå coi maïng naøy nhö laø moät DTE phaân boá, coøn maïng beân ngoaøi nhö laø DCE. Caùc giao dieän DTE/DCE ñöôïc thöïc hieän ôû caùc TAF, TRAU vaø IWF. Ñeå xaây döïng caùc giao dieän naøy GSM caûi tieán khuyeán nghò V110 daønh cho giao dieän DTE/DCE trong tröôøng hôïp DCE laø maïng ISDN. Vì vaäy ñeå hieåu ñöôïc truyeàn daãn soá lieäu trong maïng GSM tröôùc heát ta xeùt tieâu chuaån V110. Tieâu chuaån V110 Tieâu chuaån naøy giaûi quyeát caùc vaán ñeà sau: Truyeàn taûi caùc thoâng tin boå sung. Truyeàn taûi caùc soá lieäu dò boä ôû caùc ñöôøng truyeàn ñoàng boä. Truyeàn taûi caùc soá lieäu ñoàng boä ôû caùc ñöôøng truyeàn ñoàng boä söû duïng ñoàng hoà ñoäc laäp vôùi nhau. Sô ñoà khoái thöïc hieän thích öùng toác ñoä RA cuûa luoàng soá lieäu caàn truyeàn vôùi ISDN, cho ôû hình 1.10. RA 1 RA 2 RA0 Laáy maãu Toác ñoä dò boä ban ñaàuChaúng haïn: 300 hay 9600 bit/s Ñoàng boä Ñeäm Ñeäm ÑB Toác ñoä trung gian(8hay 16 kbit/s) Hình 1.10: Thích öùng toác ñoä ISDN Chuyeån ñoåi soá lieäu dò boä vaøo ñoàng boä. Chöùc naêng naøy ñöôïc thöïc hieän ôû RAO. Luoàng soá lieäu dò boä laø moät chuoãi caùc kyù töï thöôøng ñöôïc khôû ñaàu baèng 1 bit “start” vaø keát thuùc baèng 1 bit “stop”. ÔÛ luoàng naøy khoâng caàn thieát caùc bit bieân phaûi truøng vôùi söôøn tröôùc cuûa xung ñoàng hoà. RAO coù theå loaïi boû bit “stop” ñeå ñaûm baûo ñoàng hoà (hình 1.11). ½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½½ Luoàng dò boä Luoàng ñoàng boä Boû moät tín hieäu döøng Hình 1.11: Chöùc naêng RAO Ñieàu khieån ñoàng hoà töø xa Toác ñoä truyeàn daãn trong maïng soá chaúng haïn ISDN ñöôïc ñieàu khieån bôûi ñoàng hoà cuûa maïng. Tröôøng hôïp moät ñaàu cuoái ñöôïc ñaáu qua maïng PSTN thì toác ñoä giöõa hai ñaàu cuoái coù theå khaùc nhau. Trong tröôøng hôïp naøy khoái thích öùng toác ñoä phaûi göûi ñi thoâng tin ñeå hieäu chænh toác ñoä cho ñaàu kia caùc thoâng tin naøy coù theå ñöôïc göûi ñi ôû caùc bit E4, E5, E6, trong luoàng soá ra cuûa RA1. Caùc tín hieäu boå sung Ñaây laø caùc tín hieäu ñieàu khieån modem. ÔÛ V101 caùc tín hieäu boå sung chæ giôùi haïn hai tín hieäu ôû höôùng ñaàu cuoái (DTE) ñeán modem (DCE) vaø 3 tín hieäu theo höôùng ngöôïc laïi. Tuøy theo toác ñoä bit cuûa luoàng soá lieäu cô sôû 8 bit, tín hieäu naøy ñöôïc truyeàn ñi trong caùc khoaûng thôøi gian 5 hay 10 ms. Baûng 1.12 döôùi ñaây ñöa ra caùc tín hieäu khaùc nhau noùi treân vaø toác ñoä laáy maãu chuùng. Baûng 1.12: Truyeàn taûi caùc tín hieäu ñieàu khieån modem ôû V110. Ñaàu cuoái ñeán modem Modem ñeán ñaàu cuoái Toác ñoä laáy maãu trung bình Traïng thaùi maïch 108 (Data terminal ready) Traïng thaùi maïch 107 (Data set ready) 1,25 ms hay 2,5 ms Traïng thaùi maïch 105 (Request to send) Traïng thaùi maïch 109 (Data carrier detect) 2,5 ms hay 5 ms Traïng thaùi maïch 108 (Clear to send) 2,5 ms hay 5 ms YÙ nghóa cuûa caùc tín hieäu ñieàu khieån ôû baûng 1.12 nhö sau: Data terminal ready: Thoâng baùo cho modem raèng boä ñieàu khieån ôû ñaàu cuoái saün saøng thoâng tin. Data set ready: Chæ thò raèng modem saün saøng thieát laäp ñöôøng noái thoâng tin vaø truyeàn soá lieäu vôùi boä ñieàu khieån cuûa ñaàu cuoái. Request to send: Thoâng baùo cho modem raèng boä ñieàu khieån saün saøng göûi soá lieäu. Data carrier detect: Chæ thò raèng modem ñaõ phaùt hieän ra soùng mang soá lieäu. Clear to send: Modem saün saøng phaùt. Caùc thoâng tin naøy ôû V110 ñöôïc gheùp vaøo luoàng soá cô sôû ôû chöùc naêng thích öùng toác ñoä, RA1, caùc bít thoâng tin boå sung ôû luoàng ra RA1 ñöôïc cho ôû baûng 1.13. Baûng 1.13: Caùc bit thoâng tin boå sung ôû V110 Teân bit Thoâng tin ñöôïc truyeàn Chuù thích S1, S3, S6, S8 (hay SA) Traïng thaùi maïch 108 (Data terminal ready) hay 107 (Datta set ready) phuï thuoäc vaøo phöông truyeàn. S4, S9 Traïng thaùi maïch 105 (Requset to send hay 109 (Data carrier detect) phuï thuoäc höôùng truyeàn x Traïng thaùi 106 (Clear to send) Göûi 2 laàn trong moät khung E1, E2, E3 Toác ñoä bit thöïc Bieåu thöùc toác ñoä bit giöõa hai ñaàu cuoái E4, E5, E6 Ñoàng hoà maïng ñoäc laäp (ñöôïc söû duïng trong caùc tröôøng hôïp ñoàng boä ñeå ñieàu khieån ñoàng hoà töø xa khi caùc modem khoâng ñöôïc ñoàng boä ôû maïng truyeàn taûi Caùc maõ naøy laøm nhanh hay chaäm ñoàng hoà baèng caùch boû qua hay cheøn bit Töø hình 1.10 ta thaáy RA0 thöïc hieän bieán ñoåi luoàng soá lieäu khoâng ñoàng boä vaøo luoàng ñoàng boä, ôû ñaàu ra cuûa boä naøy ta ñöôïc caùc luoàng ñoàng boä RA1 thöïc hieän thích öùng toác ñoä laàn thöù nhaát. ÔÛ ñaây noù gheùp caùc bit boå sung vôùi luoàng cô sôû ñeå taïo thaønh caùc luoàng soá coù toác ñoä 8 kbit/s (cho luoàng cô sôû coù toác ñoä £ 4800 kbit/s) vaø 16 kbit/s (cho luoàng cô sôû coù toác ñoä 9600 bit/s). Ñoái vôùi caùc luoàng soá coù toác ñoä nhoû hôn 4800 kbit/s caùc bit ñöôïc phaùt laëp laïi ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä danh ñònh 4800 kbit/s. Caùc khung ôû RA1 coù ñoä laâu 5 ms cho 9600 kbit/s vaø 10 ms cho 4800 kbit/s. ÔÛ caùc khung naøy caùc bit thoâng tin cô sôû, caùc bit boå sung vaø caùc bit ñoàng boä ñöôïc gheùp chung ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä 16 vaø 8 kbit/s. Töø baûng 1.12 ta thaáy coù 15 bit thoâng tin boå sung vaø 17 bit ñoàng boä ñöôïc gheùp vaøo moãi khung RA2 thöïc hieän bieán ñoåi caùc toác ñoä 16 vaø 8 kbit/s vaøo 64 kbit/s cho phuø hôïp vôùi maïng ISDN. Vieäc bieán ñoåi naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch gheùp 6 hoaëc 7 bit “1” vaøo moãi byte. Caùc ñaáu noái cho truyeàn soá lieäu beân trong maïng GSM Ta xeùt hai caùch ñaáu noái soá lieäu cho maïng GSM: ñaáu noái trong suoát T (Transparent) vaø ñaáu noái khoâng trong suoát NT (Non transparent). ÔÛ caùch ñaáu noái thöù hai thoâng tin ñöôïc phaùt laïi moãi khi ñaàu kia thu ñöôïc soá lieäu sai. Toác ñoä dò boä ban ñaàuChaúng haïn: 300 hay 9600 bit/s Ñoàng boä RA 2 RA0 RA0 Laáy maãu Ñeäm Ñeäm ÑB Toác ñoä trung gian(8hay 16 kbit/s) RA1 TAF MT Toác ñoä soá lieäu trung gian3,6:6 hay 12 kbit/s Ñeäm BTS+TRAU 64 kbit/s Ñaáu noái T: Sô ñoà thích öùng toác ñoä cho ñaáu noái T ñöôïc cho hình 1.14 Hình 1.14: Thích öùng toác ñoä ôû GSM RA0 coù nhieäm vuï bieán ñoåi luoàng soá dò boä vaøo ñoàng boä. RA1 gheùp luoàng soá cô sôû vôùi caùc tín hieäu boå sung ñeå taïo thaønh caùc luoàng soá 12 kbit/s (cho toác ñoä luoàng cô sôû 9600 kbit/s), 6 kbit/s (cho toác ñoä luoàng cô sôû 4800 kbit/s) ñöôïc phaùt laëp caùc bít thoâng tin ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä ñònh danh laø 2400 bit/s vaø 1,2 kbit/s boå sung seõ ñöôïc ñöa theâm vaøo ñeå ñöôïc toác ñoä 3,6 kbit/s. Luoàng 12 kbit/s ñöôïc chia thaønh caùc khung coù ñoä laâu laø 5 ms, moãi khung chöùa 60 bit trong ñoù coù 48 bit töø luoàng cô sôû vaø 12 bit boå sung. Caùc bit boå sung bao goàm caùc bit thoâng tin boå sung cho cho ôû baûng 1.13 tröø caùc bit E1, E2, E3 mang thoâng tin veà toác ñoä vì möùc ñoä thoâng tin naøy ñöôïc truyeàn rieâng theo ñöôøng baùo hieäu ñeå thieát laäp ñöôøng truyeàn. Luoàng 6 kbit/s ñöôïc chia thaønh caùc khung 10ms, moãi khung coù 60 bit vôùi 48 bit cô sôû vaø 12 bit boå sung nhö ôû tröôøng hôïp treân. Luoàng 3,6 kbit/s bao goàm caùc khung 10 ms vôùi 36 bit trong moãi khung. Trong ñoù 24 bit daønh cho luoàng cô sôû coøn 12 bit daønh cho thoâng tin boå sung. Nhôø coù caùc toác ñoä bit thaáp hôn 8 vaø 16 kbit/s so vôùi tröôøng hôïp ISDN, ta nhaän ñöôïc caùc vò trí bit dö ñeå thöïc hieän maõ hoùa keânh cho caùc khoái 20ms ôû giao dieän voâ tuyeán. Ñaây laø vaán ñeà ñaëc bieät quan troïng ôû truyeàn daãn voâ tuyeán vì truyeàn daãn ôû ñaây coù chaát löôïng xaáu hôn ôû caùc ñöôøng daây coá ñònh neáu khoâng coù caùc bieän phaùp baûo veä choáng loãi. RA1 coù nhieäm vuï bieán ñoåi caùc luoàng toác ñoä trung gian 3,6 kbit/s, 6 kbit/s, 12 kbit/s vaøo hai luoàng toác ñoä trung gian 8 hoaëc 16 kbit/s, vieäc bieán ñoåi naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch cheøn theâm caùc bít ñoàng boä vaøo caùc khung RA1 thöôøng ñöôïc ñaët ôû BTS. Nguyeân lyù ña thaâm nhaäp Toàn taïi ba phöông phaùp ña thaâm nhaäp: ña thaâm nhaäp phaân chia theo taàn soá, ña thaâm nhaäp phaân chia theo thôøi gian, ña thaâm nhaäp phaân chia theo maõ. Nguyeân lyù ña thaâm nhaäp naøy ñöôïc cho ôû hình 1.15. ÔÛ phöông phaùp ña thaâm nhaäp phaân chia theo taàn soá (FDMA) moãi traïm di ñoäng daønh rieâng moät keânh vôùi moät caëp taàn soá ñeå thaâm nhaäp ñeán traïm goác (BTS), ôû phöông phaùp ña thaâm nhaäp phaân chia theo thôøi gian (TDMA) caùc traïm di ñoäng söû duïng chung moät keânh taàn soá nhöng chæ ñöôïc thaâm nhaäp ñeán traïm goác ôû caùc khoaûng thôøi gian khaùc nhau, ôû phöông phaùp ña thaâm nhaäp phaân chia theo maõ(CDMA) caùc traïm di ñoäng ñeàu duøng chung moät baêng taàn nhöng söû duïng caùc maõ khaùc nhau ñeå thaâm nhaäp ñeán traïm goác. GSM söû duïng keát hôïp caùc phöông phaùp FDMA vaø TDMA. Hình 1.15: Nguyeân lyù ña thaâm nhaäp Ña thaâm nhaäp phaân chia theo taàn soá (FDMA) Ña thaâm nhaäp phaân chia theo thôøi gian (TDMA) Ña thaâm nhaäp phaân chia theo maõ (CDMA) Caùc keânh taàn soá ñöôïc söû duïng ôû GSM Caùc keânh taàn soá ñöôïc söû duïng ôû GSM naèm trong daõy taàn soá quy ñònh 900Mhz xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: FL = 890,2 + 0,2. (n-1) Mhz F u = FL (n) + 45 Mhz 1 £ n £ 124 Töø coâng thöùc treân FL laø taàn soá ôû nöûa baêng thaáp, FU laø taàn soá ôû nöûa baêng cao, 0,2Mhz laø khoaûng caùch giöõa caùc keânh laân caän, 45Mhz laø khoaûng caùch thu phaùt, n soá keânh taàn voâ tuyeán. Ta thaáy toång soá keânh taàn soá coù theå toå chöùc cho maïng GSM laø 124 keânh. Ñeå cho caùc keânh laân caän khoâng gaây nhieãu cho nhau moãi BTS phuû moät oâ cuûa maïng phaûi söû duïng caùc taàn soá caùch xa nhau vaø caùc oâ söû duïng caùc taàn soá gioáng nhau hoaëc gaàn gioáng nhau cuõng phaûi xa nhau. Toå chöùc ña thaâm nhaäp baèng caùch keát hôïp giöõa FDMA vaø TDMA Truyeàn daãn voâ tuyeán ôû GSM ñöôïc chia thaønh caùc cuïm (BURST) chöùa haøng traêm bit ñaõ ñöôïc ñieàu cheá. Moãi cuïm ñöôïc phaùt ñi trong moät khe thôøi gian coù ñoä laâu laø 15/26s (577 ms) ôû moät trong keânh taàn soá coù ñoä roäng 200 Khz noùi treân. Sô ñoà moâ taû caùch keát hôïp FDMA vaø TDMA ñöôïc cho ôû hình 1.16. Moãi moät keânh taàn soá cho pheùp toå chöùc caùc khung thaâm nhaäp theo thôøi gian, moãi khung bao goàm 8 khe thôøi gian töø 0 – 7 (TS0, TS1,...TS7). Taàn soá (PDMA) 200 Khz Cuïm khe thôøi gian 15/26 s Thôøi gian (TDMA) 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 Hình 1.16: Ña thaâm nhaäp keát hôïp FDMA vaø TDMA Quaù trình xöû lyù caùc tín hieäu soá vaø bieán ñoåi vaøo soùng voâ tuyeán Quaù trình naøy ñöôïc trình baøy ôû lôùp vaät lyù 1 trong caùc khuyeán nghò cuûa GSM. Hình 1.17: Xöû lyù tín hieäu soá vaø bieán ñoåi vaøo soùng voâ tuyeán ôû MS. Caùc keânh vaät lyù Caùc keânh vaät lyù laø moät khe thôøi gian ôû moät taàn soá voâ tuyeán daønh ñeå truyeàn taûi thoâng tin ôû ñöôøng voâ tuyeán GSM. Nhö ôû phaàn treân ñaõ noùi GSM söû duïng baêng taàn sau: 890 – 915 Mhz ñöôøng leân (MS phaùt) 935 – 960 Mhz ñöôøng xuoáng (BTS phaùt) Khoaûng caùch giöõa caùc soùng mang laø 200 KHz. Trong töông lai khi môû roäng ñeán heä thoáng DCS 1800 baêng taàn ñöôïc söû duïng seõ laø: 1710 – 1785 Mhz ñöôøng leân 1805 – 1880 Mhz ñöôøng xuoáng Ñeå ñaûm baûo caùc quy ñònh veà taàn soá beân ngoaøi baêng phaûi coù moät khoaûng baûo veä giöõa caùc bieân cuûa baêng (200 KHz). Vì theá ôû GSM 900 ta coù 124 keânh taàn soá voâ tuyeán baét ñaàu töø 8972 Mhz vaø ôû DCS 1800 ta coù 374 keânh taàn soá voâ tuyeán baét ñaàu töø 1710,2 MHz. Moãi moät keânh taàn soá voâ tuyeán ñöôïc toå chöùc thaønh caùc khung TDMA coù 8 khe thôøi gian. Moät khe thôøi gian baét ñaàu coù ñoä laâu 15/26 s. 8 khe thôøi gian cuûa 1 khung TDMA coù ñoä laâu gaàn baèng 4,62 ms. ÔÛ BTS caùc khung TDMA ôû taát caû caùc keânh taàn soá treân ñöôøng xuoáng ñöôøng ñoàng boä. Ñoàng boä cuõng ñöôïc aùp duïng nhö vaäy vôùi ñöôøng leân. Tuy nhieân, khôûi ñaàu cuûa khung TDMA ñöôøng leân treã moät khoaûng thôøi gian coá ñònh 3 khe. Lyù do treã ñeå cho pheùp MS söû duïng cuøng moät khe thôøi gian ôû caû ñöôøng leân laãn ñöôøng xuoáng maø khoâng phaûi thu phaùt ñoàng thôøi. Söï treã noùi treân ñöôïc moâ taû ôû hình 1.18. Ñöôøng xuoáng KTS Khung TDMA Khung TDMA Khung TDMA Ñöôøng xuoáng KTS Khung TDMA Khung TDMA Khung TDMA Ñöôøng leân KTS Khung TDMA Khung TDMA Khung TDMA Ñöôøng leân KTS Khung TDMA Khung TDMA Khung TDMA 3TS Hình 1.18: Caùc khung TDMA Caùc keânh logic Caùc keânh logic ñöôïc ñaëc tröng bôûi thoâng tin truyeàn giöõa BTS vaø MS. Caùc keânh logic naøy ñöôïc ñaët vaøo caùc keânh vaät lyù noùi treân. Coù theå chia caùc keânh logic thaønh 2 loaïi toång quaùt: caùc keânh löu löôïng vaø caùc keânh baùo hieäu ñieàu khieån. Caùc keânh löu löôïng goàm 2 loaïi ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: Bm hay TCH toaøn toác (TCH/F), keânh naøy mang thoâng tin tieáng hoaëc soá lieäu ôû toác ñoä khoaûng 22,8 kbit/s. Lm hay TCH baùo toác (TCH/H) keânh naøy mang thoâng tin ôû toác ñoä vaøo khoaûng 11,4 kbit/s. Caùc keânh baùo hieäu ñieàu khieån chia laøm 3 loaïi: caùc keânh ñieàu khieån quaûng baù, caùc keânh ñieàu khieån chung vaø daønh rieâng. Maõ hoùa keânh Maõ hoùa keânh ñöôïc söû duïng ñeå phaùt hieän vaø hieäu chænh loãi trong luoàng bit thu ñeå giaûm tæ soá bit loãi BER. Ñeå ñaït ñöôïc ñieàu naøy ngöôøi ta boå sung caùc bit dö vaøo luoàng thoâng tin. Toàn taïi hai daïng maõ keânh khaùc nhau: maõ tuyeán tính vaø maõ xoaén. Maät maõ hoùa Moät trong caùc öu ñieåm lôùn cuûa heä thoáng truyeàn daãn soá laø deã daøng baûo veä tín hieäu naøy khoûi söï can thieäp cuûa ngöôøi thöù ba khoâng ñöôïc pheùp baèng caùch maät maõ hoùa tín hieäu soá. ÔÛ GSM phöông phaùp maät maõ hoùa khoâng phuï thuoäc vaøo daïng soá lieäu ñöôïc phaùt, nhöng chæ aùp duïng cho caùc cuïm bình thöôøng. Maät maõ hoùa tín hieäu ñaït ñöôïc baèng thao taùc hoaëc loaïi tröø (XOR) giöõa moät chuoãi ngaãu nhieân vôùi 114 bit cuûa cuïm bình thöôøng, nghóa laø vôùi taát caû caùc bit thoâng tin tröø caùc côø laáy caép baûng 1.19. Ñeå giaûi maät maõ ngöôøi ta thöïc hieän thao taùc hoaëc loaïi tröø (XOR) giöõa tín hieäu thu vôùi chuoãi ngaãu nhieân. Baûng 1.19: Nguyeân lyù maät maõ vaø giaûi maõ tín hieäu soá Tín hieäu soá Chuoãi maät maõ Tín hieäu ñaõ maõ hoùa 010010111001 … 001011001110 … 011001110111 … Chuoãi ngaãu nhieân ñöôïc taïo ra töø soá khung vaø khoùa maät maõ Kc theo thuaät toaùn A5 (hình 1.20). Khoùa Kc gioáng nhau giöõa thu vaø phaùt, soá khung thay ñoåi töø cuïm naøy ñeán cuïm khaùc, vaäy moãi cuïm cuûa moät cuoäc thoâng tin trong moät höôùng seõ söû duïng chuoãi maät maõ khaùc nhau. Thuaät toaùn A5 nhö nhau cho maïng GSM toaøn caàu vì phaûi ñaûm baûo khaû naêng chuyeån maïng MS 22 bit soá khung keát hôïp vôùi 64 bit Kc theo thuaät toaùn A5 ñeå taïo ra chuoãi ngaãu nhieân 144 bit. A5 Soá khung (22 bit) Kc (64 bit) S1 (114 bit) S2 (114 bit) Maät maõ Giaûi maät maõ MS A5 Soá khung (22 bit) Kc (64 bit) S1 (114 bit) S2 (114 bit) Giaûi maät maõ Maät maõ BTS Hình 1.20: Nguyeân lyù maät maõ vaø giaûi maät maõ Ño vaø nhaûy taàn Ño Trong quaù trình cuûa moät cuoäc goïi traïm di ñoäng lieân tuïc baùo caùo cöôøng ñoä tín hieäu cuûa caùc BTS laân caän cho heä thoáng. Ño cöôøng ñoä tín hieäu cuûa caùc BTS laân caän ñöôïc traïm di ñoäng thöïc hieän khi noù khoâng baän laøm caùc coâng vieäc khaùc, nghóa laø trong khoaûng thôøi gian giöõa phaùt vaø thu ôû khe thôøi gian daønh cho noù (hình 1.21). Cöôøng ñoä tín hieäu cuûa BTS phuïc vuï traïm di ñoäng ñöôïc ño khi thu ôû khe thôøi gian daønh cho MS. MS ñöôïc thoâng baùo phaûi ño caùc soùng mang BCCH naøo qua thoâng tin heä thoáng SACCH. Ñeå ñaûm baûo ño ñuùng BTS caàn thieát, MS phaûi xaùc ñònh ñöôïc nhaän daïng cuûa BTS naøy. Nhaän daïng cuûa BTS ñöôïc cho bôûi giaù trò BSIC ñöôïc phaùt treân SCH ôû TSO/Co. Vì theá trong thôøi gian khung roãi ôû ña khung cho TCH (26 khung TDMA). MS phaûi kieåm tra BSIC cuûa caùc traïm BTS laân caän. MS chæ ño cöôøng ñoä tín hieäu töông öùng vôùi 6 BSIC cuûa caùc BTS laân caän. Caùc hoaït ñoäng khaùc nhau cuûa MS ñöôïc kyù hieäu ôû hình 1.21 nhö sau: MS thu vaø ño tín hieäu ôû BTS ñang phuïc vuï noù (TS2) MS phaùt MS ño cöôøng ñoä tín hieäu ôû moät trong caùc oâ laân caän MS ñoïc BSIC treân SCH (TS0) cho moät trong soá caùc oâ maïnh nhaát. Neáu MS khoâng ñoàng boä vôùi oâ maø noù muoán nhaän daïng. Thì noù khoâng tìm ñöôïc TS0 mang BCCH. Vì theá noù phaûi ño ôû khoaûng thôøi gian ít nhaát laø 8 khe thôøi gian ñeå ñaûm baûo xaùc ñònh chaéc chaén TS0 mang BCCH. Hình 1.21: Nguyeân lyù ño cuûa MS 51 khung = 235,4 ms BCCH +CCCH * Caùc ña khung tröôït Hình 1.22 : Caùc ña khung tröôït MS chæ ñoïc TS0 chöa ñuû, noù phaûi tìm ñöôïc SCH ôû khe naøy. Ta nhôù laïi raèng ña khung chöùa SCH ñöôïc toå chöùc sao cho cöù 10 khung thì coù 1 SCH, vì vaäy xaùc suaát MS thu ñöôïc khung ñuùng chöùa BSIC chæ laø 10%. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy caùc ña khung TCH tröôït so vôùi caùc ña khung TCH chöùa 26 khung IDLE seõ tröôït leân taát caû caùc keânh ñieàu khieån ôû TS0 vaø cuoái cuøng noù seõ gaëp ñöôïc SCH. Hình 1.22 cho thaáy quaù trình ñöôïc goïi laø ña khung tröôït. Hai muõi teân ôû sô ñoà ñaùnh daáu hai tröôøng hôïp khung IDLE ôû ña khung TCH gaëp SCH ôû ña khung ñieàu khieån. Löu yù raèng ôû cuoái ña khung ñieàu khieån SCH khoâng xuaát hieän 10 khung moät laàn vì ôû ñaây moäi khung IDLE ñöôïc ñöa vaøo, vì vaäy trong tröôøng hôïp xaáu nhaát vieäc xaùc ñònh BSIC raát treã. MS phaûi coù khaû naêng giaûi quyeát maõ BSIC cho 6 oâ maïnh nhaát trong 10 giaây thaäm chí trong tröôøng hôïp xaáu nhaát ñoái vôùi 6 oâ laân caän MS vaãn phaûi maõ taát caû 6 BSIC trong 10 giaây. Nhaûy taàn Khaû naêng nhaûy taàn ñöôïc ngöôøi khai thaùc maïng söû duïng hoaëc treân toaøn boä maïng hoaëc moät phaàn maïng. Muïc ñích chính cuûa tính naêng naøy laø ñaûm baûo söï phaân taäp ôû ñöôøng truyeàn daãn (ñaëc bieät taêng hieäu quaû cuûa maõ hoùa keânh vaø gheùp xen ñoái vôùi MS chuyeån ñoäng chaäm) vaø trung bình hoùa tæ soá tín hieäu treân nhieãu (C/I) ñeå ñaûm baûo tæ soá naøy lôùn hôn möùc ngöôõng. Nguyeân nhaân lyù nhaûy taàn nhö sau: ôû moät khe thôøi gian traïm di ñoäng phaùt ôû moät taàn soá, sau ñoù noù chuyeån sang phaùt ôû moät taàn soá khaùc ôû moät khe thôøi gian sau… Nhaûy taàn soá xaûy ra giöõa caùc khe thôøi gian vì theá noù coù toác ñoä 217 laàn trong 1 giaây. Caùc taàn soá phaùt vaø thu luoân luoân song coâng… (caùch nhau 45 MHz) nghóa laø caùc ñöôøng leân vaø ñöôøng xuoáng söû duïng cuøng moät chuoãi daõy taàn. Chuoãi daõy taàn trong moät oâ hoaøn toaøn tröïc giao nghóa laø khoâng xaûy ra va chaïm giöõa caùc thoâng tin. Caùc chuoãi naøy cuõng ñoäc laäp vôùi caùc oâ ñoàng keânh (söû duïng cuøng taäp taàn soá). Chuoãi nhaûy taàn ñöôïc MS tính toaùn treân caùc thoâng soá nhaän ñöôïc töø BTS moãi khi thay ñoåi keânh (aán ñònh ban ñaàu vaø handover) nhö sau: AÁn ñònh oâ (CA: Cell Allocation): danh saùch caùc keânh voâ tuyeán roãi trong oâ. AÁn ñònh di ñoäng (MA: Mobile Allocation): danh saùch caùc keânh daønh cho MS ñeå nhaûy taàn, ñaây laø moät taäp con cuûa CA (cöïc ñaïi 64), tröôøng hôïp khoâng nhaûy taàn danh saùch chæ coù moät taàn soá. Dòch chæ soá aán ñònh di ñoäng (MAIO: Mobile Allocation Index Offset): 6 bit soá lieäu ñaëc tröng cho nhaûy taàn ñoái vôùi MS. Soá chuoãi nhaûy taàn (HSN: Hopping Sequence Number): chuaån cuûa laàn nhaûy taàn trong oâ. Ñeå tính chuoãi nhaûy taàn MS phaûi tính chæ soá aán ñònh di ñoäng MAI (Mobile Allocation Index): ñaëc tính cho moät taàn soá ôû moät khung cho tröôùc. MS tính MAI nhö sau: Nhaûy taàn tuaàn hoaøn: HSN = 0 MAI = (FN + MAIO) mod N Trong ñoù FN soá khung (Frame Number) Nhaûy taàn ngaãu nhieân: M = T2 +RNTABLE (HSN XOR T1R + T3) M'=M mod (2^ NBIN) T'=T3 mod (2^ NBIN) S= M' neáu M'<N S=(M'+T') neáu M' ³ N Trong ñoù : N : soá caùc taàn soá ôû MA NBIN : soá caùc bít bieåu thò N T1R=T1mod 64 T1,T2,T3 : soá khung ruùt goïn RFN (Reduce Frame Number) Thöôøng thì caùc keânh cuûa cuøng moät oâ cuøng HSN nhöng MAIO khaùc nhau. Löu yù raèng keânh vaät lyù chöùa BCCH khoâng nhaûy vaø caùc khe khaùc nhau nhaûy khaùc nhau. Quaù trình nhaûy taàn minh hoïa hình 1.23. Hình 1.23. Nhaûy taàn (nhìn töø MS). Ñieàu cheá GSM söû duïng phöông phaùp ñieàu cheá khoùa chuyeån pha cöïc tieåu Gauss GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Ñaây laø phöông phaùp ñieàu cheá baêng heïp döïa treân kyõ thuaät ñieàu cheá dòch pha. Ñeå giaûi thích GMSK tröôùc heát ta xeùt MSK baèng caùch so saùnh noù vôùi PSK. Ta coù theå trình baøy soùng mang ñaõ ñöôïc ñieàu cheá ñoái vôùi PSK vaø MSK nhö sau: S (t) = A cos (w0t + Yt + j0) A: bieân ñoä khoâng thay ñoåi w0 = 2pf (rad/s) laø taàn soá goùc cuûa soùng mang Yt laø goùc pha phuï thuoäcvaøo luoàng soá ñöa leân ñieàu cheá j0 laø goùc pha ban ñaàu Ñoái vôùi ñieàu cheá pha boán traïng thaùi ta ñöôïc goùc pha Yt nhö sau : Yt =n. p/2 vôùi n = 0,1,2,3 töông öùng vôùi caëp bit ñöôïc leân ñieàu cheá laø {00,01,11,10} Ñoái vôùi ñieàu cheá MSK ta ñöôïc goùc fa nhö sau Yt nhö sau: Yt =å kiÞi (t-iT) Trong ñoù : chuoãi bit ñöa leân ñieàu cheá laø (....di-1, di , di+1) ki =1 neáu di=di-1 ki=-1 neáu di ¹ di-1 Þi(t) =p/2T.t, T laø khoaûng thôøi gian cuûa bit Ta thaáy ôû MSK neáu bit ñieàu cheá ôû thôøi ñieåm xeùt gioáng nhö bit ôû thôøi ñieåm tröôùc ñoù Yt seõ thay ñoåi tuyeán tính töø 0 ¸p/2, ngöôïi laïi neáu bit ñieàu cheá ôû thôøi ñieåm xeùt khaùc bit tröôùc ñoù thì Yt seõ thay ñoåi tuyeán tính töø 0 ¸ -p/2. Thay ñoåi cuûa Yt phuï thuoäc vaøo caëp bit ñöa leân ñieàu cheá ñoái vôùi 4PSK vaø MSK ñöôïc cho ôû hình 1.24. Söï thay ñoåi goùc pha ôû ñieàu cheá MSK cuõng daãn ñeán thay ñoåi taàn soá theo quan heä sau: w = dj(t)/dt Trong ñoù : j(t) = w0t + Yt + j0 Neáu chuoãi bit ñöa leân ñieàu cheá khoâng ñoåi (toaøn soá 1 hoaëc toaøn soá 0) ta coù taàn soá nhö sau: w1 = 2pf1= w0+pT/2 Neáu chuoãi bit ñöa leân ñieàu cheá thay ñoåi luaân phieân (1,0,1,0...) thì ta coù: w2 = 2pf2= w0 - pT/2 Ñeå thu heïp phoå taàn cuûa tín hieäu ñieàu cheá luoàng bit ñöa leân ñieàu cheá ñöôïc ñöa qua boä loïc Gaussô. ÔÛ GSM boä loïc Gaussô ñöôïc söû duïng BT =0,3, trong ñoù B laø ñoä roäng baêng taàn. Vaäy ñoä roäng baêng taàn ôû 3dB coù theå tính nhö sau: B.T = 0,3 hay B=0,3/T = 0,3/ (1/271 x103) =81 Khz Hình 1.25 cho thaáy phoå cuûa tín hieäu GMSK ñoái vôùi caùc boä loïc khaùc nhau. Töø hình 1.24 ta thaáy raèng ôû taàn soá 200 Khz so vôùi taàn soá danh ñònh möùc coâng suaát phoå vaøo khoaûng –32dBm ñoái vôùi GMSK coù boä loïc BT=0,3. Taàn soá chuaån laø 200/271=0,75. Ñeå giaûm nhieãu caùc keânh laân caän caàn löu yù khi qui hoaïch taàn soá. Vì giaûi ñieàu cheá pha lieân quan ñeán khoâi phuïc soùng mang neân ñeå taïo ñieàu kieän thuaän lôïi khi giaûi ñieàu cheá pha luoàng soá ñieàu cheá ñöôïc maõ hoaù vi sai tröôùc khi ñöa leân ñieàu cheá. Hình 1.24. Phuï thuoäc Yt vaøo caëp bit ôû PSK vaø MSK Hình 1.25. Phoå cuûa GMSK Boä caân baèng Viterbi ÔÛ ñöôøng truyeàn daãn voâ tuyeán do aûnh höôûng phaûn xaï töø nhieàu vaät khaùc nhau daãn ñeán giao thoa giöõa caùc kyù hieäu ISI gaây ra loãi bit. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy ngöôøi ta aùp duïng nguyeân lyù cuûa maùy thu toái öu: ñaây laø moät maùy thu thoâng minh coù khaû naêng xaây döïng ñöôïc moâ hình keânh truyeàn soùng ôû moïi thôøi ñieåm. ÔÛ GSM maùy thu naøy ñöôïc thöïc hieän ôû boä caân baèng Viterbi (hình 1.26). Ñeå boä caân baèng coù theå xaây döïng ñöôïc moâ hình keânh ôû caùc thôøi ñieåm khaùc nhau chuoãi bit höôùng daãn (S=26) ñöôïc phaùt ñi ôû giöõa cuïm, chuoãi naøy seõ phaûn aùnh töông ñoái ñuùng tình traïng truyeàn soùng cho maùy thu. Do chuoãi naøy ñöôïc maùy thu bieát tröôùc neân döïa treân söï sai leäch ôû chuoãi naøy maùy thu coù theå xaây döïng ñöôïc moâ hình keânh ôû thôøi ñieåm ñang xeùt. Sau ñoù maùy thu seõ cho caùc toå hôïp bit khaùc nhau coù theå qua moâ hình keânh vaø choïn toå hôïp nhanh nhaát ngöôøi ta söû duïng thuaät toaùn Viterbi Hình 1.26: Boä caân baèng Viterbi Nguyeân lyù cuûa thuaät toaùn naøy laø trong khi tính toaùn ta loaïi boû caùc toå hôïp vaøo coù xaùc suaát thaáp nhôø vaäy giaûm ñöôïc soá löôïng tính toaùn caàn thieát. Boä caân baèng Viterbi ôû GSM cho pheùp xöû lyù caùc tín hieäu phaûn xaï treã tôùi 15μs. Boä caân baèng cuõng ñöa ra thoâng tin meàm döôùi boä giaûi maõ keânh ñeå taïo ñieàu kieän cho boä naøy hieäu chænh loãi ñöôïc toát hôn. Truyeàn baùo hieäu Maïng baùo hieäu Maïng baùo hieäu laø moät heä thoáng ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn daãn caùc thoâng tin baùo hieäu cuûa caùc loaïi ngöôøi söû duïng khaùc nhau nhö :ñieän thoaïi, soá lieäu, khai thaùc vaø baûo döôõng....moät maïng baùo hieäu bao goàm caùc ñieåm baùo hieäu SP (Sinnalling Point) vaø caùc ñöôøng truyeàn baùo hieäu SL (Signalling Link) hay cuï theå hôn : maïng truyeàn daãn bao goàm moät soá caùc toång ñaøi (ñieåm nuùt) thoâng tin vôùi nhau qua keânh baùo hieäu (hình 1.27). STP SP SP Taäp ñöôøng truyeàn baùo hieäu Keát noái tieáng Ñöôøng truyeàn baùo hieäu Toång ñaøi B Toång ñaøi C Toång ñaøi A Kyù hieäu: SP: Signalling point = Ñieåm baùo hieäu STP: Signalling Transfer point = Ñieåm truyeàn baùo hieäu Hình 1.27: Maïng baùo hieäu + Caùc phaàn töû cuûa maïng baùo hieäu - Caùc ñöôøng truyeàn baùo hieäu (SL : Signal Link) Caùc ñöôøng truyeàn baùo hieäu laø caùc phaàn töû cô baûn trong moät maïng baùo hieäu duøng ñeå noái hai ñieåm baùo hieäu vôùi nhau. S1 baûo ñaûm ñieàu khieån vieäc truyeàn caùc baûn tin khoâng maéc loãi vaø trình töï truyeàn caùc baûn tin. - Caùc ñieåm baùo hieäu (SP : Signalling Point) Caùc ñieåm baùo hieäu ñaûm baûo caùc chöùc naêng cuûa maïng baùo hieäu vaø coù theå phaùt thu tín hieäu töø / tôùi caùc ngöôøi söû duïng khaùc nhau. Baùo hieäu keânh chung soá 7 (CCS N7: common chanel signalling number 7) ÔÛû CCSN7 ñöôøng baùo hieäu taùch rieâng so vôùi ñöôøng tieáng. ÔÛ maïng naøy khoâng nhaát thieát phaûi coù moät keânh baùo hieäu treân moïi ñöôøng noái. Ñieàu naøy coù nghóa raèng caùc baûn tin baùo hieäu coù theå coù caùc ñöôøng truyeàn khaùc nhau so vôùi ñöôøng tieáng ñeå ñeán ñöôïc ñieåm thu ñeå traùnh nhaàm laãn ngöôøi ta gaùn nhaõn cho töøng baûn tin. Keânh baùo hieäu coù theå chieám moät khe thôøi gian baát kyø treân caùc ñöôøng truyeàn daãn 2Mbit/s vaø ñöôïc söû duïng ñeå truyeàn taát caû caùc baùo hieäu cuûa caùc keânh thoaïi ôû ñöôøng noái töông öùng. CCSN7 coù raát nhieàu öu ñieåm : Dung löôïng truyeàn baùo hieäu cao, moät keânh baùo hieäu coù theå ñaûm baûo baùo hieäu cho 5000 maïch tieáng(thoaïi) Cho pheùp söû duïng nhieàu dòch vuï môùi. Cho pheùp giaûm kích thöôùc cuûa caùc thieát bò vì khoâng caàn thieát phaûi aán ñònh thieát bò baùo hieäu rieâng cho töøng maïch tieáng. Ñoä tin caäy cao (nhôø coù döï phoøng) Lieân keát Töïa lieân keát Tieáng Baùo hieäu Neáu baûn tin baùo hieäu ñöôïc phaùt ñi ôû cuøng moät ñöôøng truyeàn PCM vaø tieáng ñöôïc truyeàn ôû caùc ñöôøng truyeàn PCM khaùc nhau thì baùo hieäu ñöôïc goïi laø töïa lieân keát (hình 1.28). Ñeå traùnh söï coá öù ngheõn, ñöôøng truyeàn baùo hieäu coù theå tuøy choïn. Hình 1.28: baùo hieäu lieân keát vaø töïa lieân keát Phaàn truyeàn baûn tin: (MTP) MTP ñaûm baûo truyeàn taûi vaø phaân phoái tin caäy thoâng tin cuûa phaàn ngöôøi söû duïng qua maïng baùo hieäu CCSN7. Noù cuõng coù khaû naêng phaûn öùng leân caùc söï coá cuûa maïng vaø heä thoáng khi caùc söï coá naøy aûnh höôûng ñeán thoâng tin cuûa caùc UP vaø coù khaû naêng ñöa ra caùc bieän phaùp caàn thieát ñeå ñaûm baûo truyeàn caùc thoâng tin naøy moät caùch tin caäy. Phaàn ngöôøi söû duïng MTP laø ISDN –up, TUP, SCCP vaø DUP. Hình 1.29: MTP laø moâi tröøông truyeàn daãn chung giöõa caùc ngöôøi söû duïng Caùc chöùc naêng cuûa MTP ñöôïc chia thaønh caùc möùc chöùc naêng sau: MTP lôùp 1 – caùc chöùc naêng ñöôøng truyeàn soá lieäu baùo hieäu MTP lôùp 2 – caùc chöùc naêng ñöôøng truyeàn MTP lôùp 3 – caùc chöùc naêng maïng baùo hieäu Phaàn ñieàu khieån vaø noái thoâng baùo hieäu SCCP Ñeå ñaùp öùng caùc nhu caàu môùi trong töông lai, ngöôøi ta ñöa ra moät goùi phaàn meàm ñöôïc goïi laø SCCP, SCCP cung caáp caùc chöùc naêng boå sung cho MTP ñeå baùo hieäu ñònh höùông theo noái thoâng coù theå truyeàn thoâng tin baùo hieäu lieân quan ñeán maïch vaø ñeå baùo hieäu khoâng ñònh höôùng theo noái thoâng coù theå truyeàn thoâng tin baùo hieäu khoâng lieân quan ñeán maïch qua maïng baùo hieäu soá 7. SCCP cuøng vôùi MTP taïo neân phaàn dòch vuï maïng ñeå ñaûm baûo baùo hieäu soá 7 phuø hôïp vôùi moâ hình OSI, SCCP bao goàm taát caû caùc chöùc naêng con ñöôïc thöïc hieän ôû phaàn meàm trung taâm sau: Ñieàu khieån ñònh höôùng theo noái thoâng cuûa SCCP, chöùc naêng naøy xöû lyù thieát laäp, truyeàn soá lieäu vaø giaùm saùt caùc noái thoâng logic baùo hieäu. Ñieàu khieån khoâng theo noái thoâng cuûa SCCP, chöùc naêng naøy xöû lyù truyeàn soá lieäu khoâng theo noái thoâng. Quaûn lyù SCCP ñeå xöû lyù caùc thoâng tin traïng thaùi cuûa maïng SCCP. Thoâng tin naøy lieân quan ñeán khaû naêng saün saøng cuûa caùc SP vaø caùc ngöôøi söû duïng khaùc cuûa maïng, noù ñöôïc söû duïng ñeå caäp nhaät baûng ñònh tuyeán baûn tin. Ñònh tuyeán SCCP ñeå xöû lyù vieäc ñònh tuyeán caùc baûn tin SCCP trong maïng baùo hieäu soá 7. Noù bao goàm vieäc dòch teân toaøn caàu ñeå nhaän ñòa chæ maïng cuï theå. Chöùc naêng ñònh tuyeán SCCP cuõng ñaûm baûo vieäc phaân phoái caùc baûn tin treân cô sôû soá heä thoáng con cuûa SCCP (SSN: Subsystem Number). SSN nhaän daïng moät ngöôøi söû duïng SCCP chöùc naêng con quaûn lyù SCCP. Baûn tin maø ñòa chæ phaàn bò goïi cuûa noù laø ngöôøi söû duïng noäi haït seõ ñöïôc chuyeån ñeán phaàn ñieàu khieån SCCP CO hay CL coøn caùc baûn tin cho ngöôøi söû duïng ôû xa seõ ñöôïc chuyeån tôùi MTP ñeå truyeàn tôùi ngöôøi söû duïng SCCP ôû xa. Giao dieän giöõa SCCP vaø MTP ñöôïc cho ôû hình 1.30. Bieân baûn SCCP cung caáp boán loaïi dòch vuï CL vaø hai cho dòch vuï CO Boán loaïi dòch vuï naøy nhö sau : Loaïi CL cô sôû Loaïi CL theo trình töï (MTP) Loaïi CO cô sôû Loaïi CO ñieàu khieån luoàng Ñieàu khieån ñònh höôùng theo noái thoâng SCCP Ñieàu khieån ñònh höôùng khoâng theo noái thoâng SCCP Quaûn lyù SCCP Ñieàu khieån ñònh tuyeán SCCP Caùc ngöôøi söû duïng SCCP Söï coá ñònh tuyeán Baûn tin CO Baûn tin CO Baûn tin CL Baûn tin CL Söï coá ñònh tuyeán Baûn tin thu cho SS noäi boä khoâng saün coù SCCP MTP Hình 1.30: Giao dieän SCCP vôùi MTP vaø caùc ngöôøi söû duïng Moät soá ví duï veà trao ñoåi baùo hieäu giöõa caùc phaàn töû cuûa maïng Caäp nhaät vò trí Ñaêng kyù laàn ñaàu Rôøi boû IMSI Nhaäp laïi IMSI Ñaêng kyù ñònh kyø Tìm goïi Cuoäc goïi khôûi xöôùng töø traïm di ñoäng Cuoäc goïi keát cuoái ôû traïm di ñoäng Cuoäc goïi quoác teá ñeán traïm di ñoäng Chuyeån giao Caäp nhaät caùc dòch vuï boå sung. Quaù trình taïo vaø cung caáp 3 thoâng soá cho nhaän thöïc vaø maät maõ hoaù Caäp nhaät vò trí OÂ 1 OÂ 4 OÂ 5 OÂ 1 OÂ 3 BSC MSC VLR MSC VLR BSC BSC LA3 LA2 LA1 Quaù trình caäp nhaät vò trí ñöôïc cho ôû hình (1.31,1.32). ÔÛ hình 1.31 ta thaáy caäp nhaät vò trí xaûy ra khi traïm MS di chuyeån töø moät vuøng ñònh vò ñöôïc xaùc ñònh bôûi moät soá nhaän daïng vuøng (LAI) naøy sang vuøng ñònh vò coù soá nhaän daïng khaùc. Toàn taïi hai daïng caäp nhaät vò trí: Hình 1.31: Caùc tröøông hôïp caäp nhaät vò trí khaùc nhau. MS chuyeån töø OÂ3 thuoäc LA2 sang OÂ4 thuoäc LA1. Caû hai oâ naøy ñeàu tröïc thuoäc cuøng moät toång ñaøi MSC. Trong tröøông hôïp naøy caäp nhaät vò trí khoâng caàn thoâng baùo ñeán HLR vì HLR chæ quaûn lyù vò trí cuûa MS ñeán toång ñaøi MSC phuï traùch MS. MS chuyeån töø OÂ3 sang OÂ5 coù LA3. Hai oâ naøy tröïc thuoäc hai toång ñaøi MSC khaùc nhau. Vì theá caäp nhaät vò trí ñöïôc thoâng baùo HLR ñeå noù ghi laïi vò trí môùi cuûa toång ñaøi quaûn lyù MSC. Kyù hieäu: (1): Thoâng tin heä thoáng (2): Thieát laäp keát noái RR: (2a) = yeâu caàu keânh baùo hieäu; (2b) = aán ñònh keânh baùo hieäu (SDCCH) (3): Yeâu caàu dòch vuï (4): Nhaän thöïc: (4a) = neáu VLR khoâng coù thoâng soá nhaän thöïc. MSC laáy thoâng soá naøy töø HLR. (4b) = thoâng soá nhaän thöïc ñöôïc göûi ñeán MS, sau ñoù MS traû lôøi nhaän thöïc cho MSC (5): Caäp nhaät: (5a) = VLR caäp nhaät LAI môùi, (5b) = HLR caäp nhaät LAI neáu MS chöa ñöôïc MSC bieát (6), (7a), (7b): giaûi phoùng keânh baùo hieäu Thoâng tin ñeå thöïc hieän caäp nhaät vò trí döïa treân LAI ñöôïc thoâng baùo thöøông xuyeân töø BCCH cuûa moãi oâ. ÔÛ hình 1.32 ta thaáy caùc trao ñoåi baùo hieäu caàn thieát khi thöïc hòeân caäp nhaät vò trí. Tröùôc heát MS nhaän ñöôïc thoâng tin veà LAI môùi ôû keânh BCCH (1). Sau ñoù noù thieát laäp moät keát noái RR (2a) ñeå nhaän ñöôïc moät keânh ñieàu khieån daønh rieâng (SDCCH) (2b). ÔÛ keânh naøy noù seõ yeâu caàu dòch vuï caäp nhaät vò trí (3). Sau caùc thuû tuïc nhaän thöïc (4) caäp nhaät vò trí ñöôïc thöïc hieän ôû VLR vaø caû ôû HLR. Neáu MSC laø MSC môùi (s) : keát thuùc caäp nhaät vò trí caùc keânh baùo hieäu ñöôïc giaûi phoùng. Hình 1.32: Caäp nhaät vò trí kieåu bình thöøông Ñaêng kyù laàn ñaàu Khi MS môùi baät nguoàn noù phaûi thöïc hieän ñaêng kyù laàn ñaàu ñeå nhaäp maïng. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän nhö hình sau (hình 1.33) Tröôùc heát traïm MS queùt ñeå tìm ñöïôc taàn soá ñuùng (FCCH) Sau ñoù tìm ñeán keânh ñoàng boä SCH ñeå nhaän ñöôïc soá khung TDMA cho ñoàng boä. Cuoái cuøng noù thöïc hieän caäp nhaät vò trí ñeå thoâng baùo cho VLR phuï traùch vaø HLR veà vò trí cuûa mình. Caùc cô sôû döõ lieäu naøy seõ ghi LAI hieän thôøi cuûa MS. Gioáng nhö ôû caäp nhaät vò trí bình thöôøng thoâng tin veà LAI ñöôïc MS nhaän töø keânh BCCH. Baét ñaàu töø giôø MSC/HLR coâng nhaän laø MS tích cöïc vaø ñaùnh daáu côø “thaâm nhaäp vò trí tích cöïc” vaøo tröøông döõ lieäu cuûa mình. Côø naøy gaén vôùi IMSI. VLR MSC HLR BSC (2) (3) (1) (4) Kyù hieäu: (1): Caäp nhaät vò trí (LAI môùi) (2): Yeâu caàu caäp nhaät vò trí (IMSI ôû MSC môùi) (3): Chaáp nhaän caäp nhaät vò trí (4): Coâng nhaän caäp nhaät vò trí Hình 1.33: Ñaêng kyù laàn ñaàu Rôøi boû IMSI Khi taét nguoàn moät traïm MS hay laáy ra SIM card seõ xaûy ra quaù trình rôøi boû IMSI (hình 1.34). Caùc trao ñoåi baùo hieäu trong tröôøng hôïp naøy ñöôïc thöïc hieän nhö sau: - MS yeâu caàu moät keânh baùo hieäu ñeå phaùt ñi baûn tin thoâng baùo cho maïng raèng MS chuaån bò vaøo traïng thaùi khoâng tích cöïc (1), (2). Ñieàu naøy coù nghóa raèng maïng khoâng theå ñaït ñöôïc ñeán MS nöõa. MSC seõ gôûi baûn tin IMSI ñeán VLR (3), baûn tin naøy khoâng ñöôïc coâng nhaän vì MS seõ khoâng nhaän ñöôïc coâng nhaän. VLR seõ thieát laäp côø rôøi boû IMSI vaø töø choái caùc cuoäc goïi ñeán traïm MS. Thoâng tin rôøi IMSI coù theå ñöôïc löu giöõ taïi VLR. Tuyø choïn côø rôøi maïng coù theå cuõng ñöôïc thieát laäp ôû HLR (4a) vaø coâng nhaän ñöôïc gôûi trôû laïi VLR. VLR MSC HLR (2) (1) BSC (3) (4a) (4b) Hình 1.34: Rôøi boû IMSI Nhaäp laïi IMSI Nhaäp laïi IMSI xaûy ra khi traïm MS ñöôïc baät laïi nguoàn vaø trôû laïi tích cöïc maø vaãn ôû vuøng ñònh vò khi noù vaøo traïng thaùi khoâng tích cöïc. Thoâng tin phaùt quaûng baù cuûa oâ seõ noùi cho MS caàn nhaäp laïi IMSI hay khoâng. Quaù trình nhaäp IMSI trong tröôøng hôïp naøy xaûy ra nhö sau: MS yeâu caàu moät keânh baùo hieäu (1) MSC nhaän côø nhaäp laïi maïng töø MS (2) MSC gôûi baûn tin nhaäp laïi IMSI ñeán VLR (3) VLR xoùa côø rôøi boû IMSI vaø gôûi baûn tin coâng nhaän nhaäp laïi IMSI ñeán MSC (4) vaø trôû laïi quaù trình xöû lyù cuoäc goïi nhö thöôøng leä cho MS. MS nhaän chaáp nhaän baûn tin noùi treân (5) MSC (2) (1) BSC (3) (4) (5) Neáu sau khi taét (rôøi boû IMSI) traïm MS thay ñoåi vuøng ñònh vò, thì khi baät laïi nguoàn noù phaûi tieán haønh quaù trình caäp nhaät vò trí bình thöôøng ñeå vaøo laïi traïng thaùi tích cöïc. Hình 1.35: Nhaäp laïi IMSI Baùo hieäu cho tröøông hôïp caäp nhaät vò trí khi nhaäp laïi IMSI cuõng gioáng nhö caäp nhaät vò trí bình thöøông chæ khaùc ôû 3 bit ôû yeâu caàu caäp nhaät vò trí ñeå chæ ra kieåu caäp nhaät vaø khoâng caàn nhaän thöïc. Ñaêng kyù ñònh kyø Ñeå traùnh vieäc tìm goïi khoâng caàn thieát khi MSC khoâng nhaän ñöôïc baûn tin rôøi boû IMSI ôû MS khoâng tích cöïc, toàn taïi caäp nhaät moät daïng vò trí khaùc ñöôïc goïi laø ñaêng kyù ñònh kyø. Quaù trình naøy ñöôïc cho ôû hình 1.36 nhö sau: (1) BSC (2a) (3b) (2b) (3a) VLR MSC Hình 1.36: Ñaêng kyù ñònh kyø Thoâng tin heä thoáng ñöôïc phaùt quaûng baù (1) seõ thoâng baùo cho MS veà ñaêng kyù ñònh kyø coù ñöôïc söû duïng hay khoâng ôû oâ. Neáu coù maïng seõ thoâng baùo cho MS chu kyø caàn thoâng baùo cho maïng raèng noù ñang nhaäp maïng. Thoâng soá naøy ñöôïc thieát laäp bôûi nhaø khai thaùc (0 ñeán 255 cuûa 6 phuùt). Neáu thoâng soá naøy ñöôïc ñaët baèng 1 (6 phuùt) thì MS phaûi ñaêng kyù vôùi chu kyø 6 phuùt. Thuû tuïc naøy ñöôïc ñieàu khieån bôûi caû boä ñònh thôøi ôû MS (2a) vaø ôû MSC (2b), MSC coù chöùc naêng theo doõi thôøi gian naøy. Khi heát thôøi gian noùi treân MS phaûi thöïc hieän caäp nhaät vò trí (3a). Caùc boä ñònh thôøi ôû MS vaø MSC ñöôïc khôûi ñoäng laïi. Neáu MS khoâng ñaêng kyù trong khoaûng thôøi gian noùi treân boä phaän theo doõi cuûa MSC seõ ñaùnh daáu MS naøy vaøo traïng thaùi rôøi maïng (3b) Tìm goïi Hình 1.37: Tìm goïi moät MS ôû LA2 Khi coù moät cuoäc goïi tôùi traïm MS, MSC/VLR seõ gôûi baûn tin tìm goïi ñeán MS (hình 1.37). baûn tin naøy seõ ñöïôc thoâng baùo treân taát caû caùc oâ thuoäc vuøng ñònh vò (LA) ñang coù MS. MS ñang di ñoäng trong LA naøy seõ nghe thaáy baûn tin naøy ôû CCCH vaø traû lôøi ngay laäp töùc. Cuoäc goïi khôûi xöôùng ôû traïm MS (MOC : Mobile Originating Call) Khi traïm MS ôû traïng thaùi tích cöïc vaø ñaõ ñaêng kyù ôû MSC/VLR phuï traùch oâ, MS coù theå thöïc hieän cuoäc goïi. Quaù trình thöïc hieän cuoäc goïi ñöôïc cho ôû hình 1.38 nhö sau: Baèng keânh thaâm nhaäp ngaãu nhieân MS gôûi yeâu caàu keânh baùo hieäu ñeán BTS (1) MS thoâng baùo raèng noù muoán thieát laäp cuoäc goïi (2). Soá nhaän daïng traïm di ñoäng ñöôïc phaân tích vaø MS ñöïôc ñaùnh daáu baän ôû VLR. Quaù trình nhaän thöïc ñöôïc thöïc hieän (3) Quaù trình maõ hoùa ñöôïc thöïc hieän (4) MSC nhaän ñöïôc baûn tin thieát laäp töø MS coù chöùa thoâng tin veà loaïi dòch vuï maø MS yeâu caàu, soá thoaïi bò goïi B (5). MSC kieåm tra laø MS khoâng coù caùc dòch vuï caám goïi ra (dòch vuï naøy coù theå kích hoaït hoaëc bôûi thueâ bao hoaëc bôûi nhaø khai thaùc). Neáu khoâng bò caám goïi ra quaù trình thieát laäp cuoäc goïi ñöôïc tieán haønh. Giöõa MSC vaø BSC ñöôøng truyeàn ñöôïc thieát laäp vaø keânh löu löôïng ñöôïc chieám. MSC gôûi yeâu caàu ñeán BSC ñeå aán ñònh moät keânh löu löôïng cho ñöôøng voâ tuyeán. (1a) BSC (2a) (2) VLR MSC (1b) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Kyù hieäu: 1a, 1b: Thieát laäp keát noái RR 2: Chæ thò dòch vuï 3: Nhaän thöïc 4: Thieát laäp cheá ñoä maät maõ hoùa 5: Khôûi ñaàu cuoäc goïi 6: AÁn ñònh keânh TCH 7: Khaúng ñònh cuoäc goïi 8: Chaáp haønh cuoäc goïi BSC kieåm tra neáu coù keânh löu löôïng roãi noù aán ñònh keânh naøy cho cuoäc goïi vaø yeâu caàu BTS kích hoaït keânh naøy. BTS gôûi traû lôøi coâng nhaän khi vieäc kích hoaït keânh löu löôïng ñaõ hoaøn thaønh (6). BSC thoâng baùo cho MSC veà söï hoaøn thaønh naøy. Heä thoáng con ñieàu khieån löu löôïng seõ phaân tích caùc chöõ soá cuûa soá thoaïi B vaø thieát laäp keát noái ñeán thueâ bao bò goïi. Cuoäc goïi ñöôïc noái thoâng qua chuyeån maïch nhoùm. Hình 1.38: Thieát laäp cuoäc goïi khôûi xöôùng töø MS khoâng coù OACSU (MOC Without OACSU) Baùo chuoâng seõ ñöôïc gôûi ñeán traïm MS (7) cho thaáy raèng phía bò goïi ñang ñoå chuoâng. Toâng chuoâng ñöôïc taïo ra ôû toång ñaøi phía thueâ bao B vaø ñöôïc gôûi qua chuyeån maïch nhoùm ñeán MS. Nhö vaäy toâng chuoâng ñöôïc gôûi qua ñöôøng voâ tuyeán chöù khoâng taïo ra ôû MS. Khi thueâ bao B traû lôøi maïng gôûi baûn tin keát noái ñeán MS thoâng baùo raèng cuoäc thoaïi ñöôïc chaáp nhaän (8). MS traû lôøi baèng coâng nhaän keát noái, nhö vaäy thieát laäp cuoäc goïi ñaõ hoaøn taát. Quaù trình thieát laäp cuoäc goïi khôûi xöôùng töø traïm di ñoäng ñöôïc trình baøy ôû treân laø cho cuoäc goïi MOC khoâng coù OACSU (Without off Air Call set up:thieát laäp sôùm). Thieát laäp sôùm coù nghóa laø maïng caáp phaùt keânh löu löôïng cho MS tröôùc khi noù khôûi ñaàu thieát laäp cuoäc goïi ôû maïng coá ñònh. Cuõng coù theå coù tuyø choïn vôùi OACSU ôû giai ñoaïn sau cuûa GSM. (xem hình 1.39). Luùc naøy maïng seõ quyeát ñònh khi naøo thì caáp phaùt keânh löu löôïng. Caáp phaùt ñöôïc thöïc hieän ôû thôøi ñieåm baát kyø sau khi ñaõ khôûi ñaàu thieát laäp cuoäc goïi ôû maïng coá ñònh. Cöïc ñieåm nhaát laø maïng coù theå caáp keânh löu löôïng sau khi thueâ bao B ñaõ traû lôøi cuoäc goïi. Baûn tin baùo chuoâng seõ ñöïôc gôûi ñeán MS khi ñoå chuoâng ôû phía bò goïi. Söï khaùc nhau ôû ñaây so vôùi tröôøng hôïp thieát laäp sôùm (Without OACSU) laø toâng baùo hieäu chuoâng ñöôïc taïo ra ngay ôû MS vì keânh löu löôïng vaãn chöa ñöôïc caáp phaùt. Khi thueâ bao B traû lôøi, maïng khôûi xöôùng thuû tuïc aán ñònh ñeå caáp phaùt keânh löu löôïng. Hình 1.39: Thieát laäp MOC vôùi OACSU (With OACSU) Cuoäc goïi keát cuoái ôû MS (MTC: Mobile Terminatil Call) MTC phöùc taïp hôn MOC vì phía goïi khoâng bieát hieän thôøi MS ñang ôû ñaâu. Quaù trình baùo hieäu cho cuoäc goïi naøy ñöôïc cho ôû hình 1.40. Phía chuû goïi quay soá thueâ bao di ñoäng bò goïi: soá maïng dòch vuï, soá lieân keát cuûa thueâ bao di ñoäng (MS ISDN) (1). Neáu cuoäc goïi khôûi ñaàu töø maïng coá ñònh PSTN thì toång ñaøi sau khi phaân tích soá thoaïi seõ bieát raèng ñaây laø cuoäc goïi cho moät thueâ bao GSM. BTS BTS BSC GMSC VLR HLR MSC Toång ñaøi noäi haït (2) (3) (5) (4) (6) (7) (8) (8) (9) (9) PSTN (1) Hình 1.40: Cuoäc goïi töø maïng coá ñònh keát cuoái ôû MS (MTC). Cuoäc goïi ñöôïc ñònh tuyeán ñeán toång ñaøi GMSC gaàn nhaát (2), ñaây laø moät toång ñaøi coù khaû naêng hoûi vaø ñònh laïi tuyeán. Baèng phaân tích MSISDN toång ñaøi GMSC tìm ra HLR nôi MS ñaêng kyù. GMSC hoûi HLR (3) thoâng tin ñeå coù theå ñònh tuyeán ñeán MSC/VLR ñang quaûn lyù MS. Baèng MSISDN tìm ra IMSI vaø baûn ghi cuûa thueâ bao. IMSI laø soá cuûa thueâ bao chæ söû duïng ôû trong maïng baùo hieäu, ñòa chæ cuûa VLR nôi MS ñang ñaêng kyù taïm thôøi ñöôïc löu giöõ cuøng vôùi IMSI trong VLR. HLR giao tieáp vôùi VLR ñeå nhaän ñöôïc soá löu ñoäng thueâ bao (MSRN: Mobile Subscriber Roaming Number) (4), ñaây laø moät soá thoaïi thoâng thöôøng thuoäc toång ñaøi MSC. VLR gôûi MSRN ñeán HLR, sau ñoù HLR chuyeån soá naøy ñeán GMSC (S). Baèng MSRN GMSC coù theå ñònh tuyeán laïi cuoäc goïi ñeán MSC töông öùng (6), GMSC gôûi baûn tin nhaän ñöôïc töø PSTN ñeán MSC. Hình 1.41: Khaùc nhau giöõa thieát laäp sôùm (without OACSU) vaø thieát laäp muoän (with OACSU) ôû MTC. Ñeå giaûm toái thieåu giaù thaønh, coù theå söû duïng PSTN ñeå ñònh tuyeán laïi cuoäc goïi, ôû caùc nöôùc coù maïng PSTN ñaét hoaëc hoaït ñoäng khoâng toát thì toát nhaát laø xaây döïng moät maïng keát noái rieâng giöõa caùc MSC vaø GMSC. MSC bieát ñöôïc vò trí cuûa MS vaø noù gôûi baûn tin tìm goïi ñeán taát caû caùc BSC ñang quaûn lyù vuøng ñònh vò naøy (7). ÔÛ maïng GSM toàn taïi hai khaû naêng hoaëc thoâng tin veà caùc oâ tröïc thuoäc moät vuøng ñònh vò ñöôïc löu giöõ ôû MSC, hoaëc thoâng tin naøy ñöôïc löu giöõ ôû BSC. ÔÛ maïng CME 20 chaúng haïn thoâng tin naøy ñöôïc löu giöõ ôû BSC. MSC gôûi LAI (nhaän daïng vuøng ñònh vò) xuoáng caùc BSC vaø BSC phaân phaùt baûn tin tìm goïi ñeán caùc BTS (8). Ñeå tìm goïi MS, IMSI ñöôïc söû duïng (9). Coù theå söû duïng soá nhaän daïng taïm thôøi TMSI ñeå ñaûm baûo bí maät. Ngay sau khi nhaän ñöôïc baûn tin tìm goïi MS gôûi yeâu caàu keânh baùo hieäu. MSC coù theå thöïc hieän nhaän thöïc vaø khôûi ñaàu maät maõ hoùa nhö ñaõ xeùt ôû phaàn treân. MSC coù theå gôûi ñeán MS thoâng tin veà caùc dòch vuï ñöôïc yeâu caàu: tieáng, soá lieäu, fax… Baây giôø BSC seõ leänh cho BTS kích hoaït keânh TCH vaø giaûi phoùng keânh baùo hieäu, baùo chuoâng ñöôïc göûi ñi töø MS cho thaáy raèng toâng chuoâng ñöôïc taïo ra ôû MS. Toâng chuoâng cho thueâ bao chuû goïi ñöôïc taïo ra ôû MSC. Khi thueâ bao di ñoäng nhaác maùy MS gôûi ñi baûn tin keát noái. Maïng hoaøn thaønh ñöôøng noái thoâng vaø göûi baûn tin coâng nhaän keát noái ñeán MS. ÔÛ ñaây cuõng toàn taïi hai phöông thöùc: coù OACSU (caáp phaùt TCH muoän) vaø khoâng coù OACSU (caáp phaùt TCH sôùm). Söï khaùc bieät giöõa hai phöông thöùc naøy ñöôïc chæ ra ôû hình 1.41. ÔÛ aán ñònh TCH sôùm maïng khôûi ñaàu aán ñònh TCH khi nhaän ñöôïc baûn tin khaúng ñònh cuoäc goïi (baùo chuoâng). ÔÛ aán ñònh TCH muoän baùo chuoâng khôûi ñaàu ngay khi thueâ bao nhaän ñöôïc cuoäc goïi, coøn maïng aán ñònh TCH ôû moïi thôøi ñieåm sau khi baùo chuoâng ñaõ ñöôïc khôûi ñaàu. Cuoäc goïi quoác teá ñeán MS Töø tröôùc ñeán nay ta chæ xeùt caùc cuoäc goïi trong nöôùc, cuoäc goïi quoác teá ñeán moät MS hieän nay raát khoâng kinh teá. Ta xeùt cuoäc goïi naøy (xem hình 142) ñoái vôùi maïng ñaõ thöïc hieän chuyeån maïng quoác teá. Ta xeùt thí duï moät ngöôøi Vieät Nam coâng taùc taïi Thaùi Lan töø maïng coá ñònh goïi cho "seáp" cuûa mình ôû maïng di ñoäng GSM. Giaû söû oâng "seáp" naøy hieän thôøi cuõng ôû Thaùi Lan vaø ngöôøi goïi khoâng bieát ñöôïc vieäc naøy. Quaù trình xaûy ra nhö sau: Ngöôøi Vieät Nam ôû Thaùi Lan quay soá cho "seáp" (1). Toång ñaøi noäi haït cuûa Thaùi Lan sau khi phaân tích soá thoaïi nhaän ra raèng ñaây laø cuoäc goïi quoác teá veà Vieät Nam neân noù chuyeån cuoäc goïi naøy ñeán toång ñaøi quoác teá (2). Toång ñaøi quoác teá cuûa Thaùi Lan soá ñieän thoaïi cuûa thueâ bao B, tìm ra nöôùc cuûa thueâ bao naøy, ñònh tuyeán cuoäc goïi ñeán toång ñaøi quoác teá Vieät Nam (3). Sau khi phaân tích toång ñaøi quoác teá Vieät Nam ñònh tuyeán ñeán toång ñaøi GMSC gaàn nhaát (4). Toång ñaøi GMSC coù chöùc naêng hoûi, noù phaân tích soá thoaïi vaø nhaän ra HLR cuûa MS, GMSC hoûi HLR naøy (5). HLR lieân heä vôùi VLR nôi thueâ bao MS ñang taïm thôøi ñaêng kyù (6). HLR nhaän soá löu ñoäng cuûa MS (MSRN) (7) töø VLR. MSRN ñöôïc chuyeån ñeán GMSC (8). Nhôø soá naøy GMSC ñònh tuyeán cuoäc goïi ñeán toång ñaøi quoác teá Vieät Nam (9). ÔÛ toång ñaøi quoác teá naøy laïi thöïc hieän söï phaân tích sau ñoù chuyeån ngöôïc caùc cuoäc goïi trôû veà toång ñaøi quoác teá cuûa Thaùi Lan (10). Cuoái cuøng thì cuoäc goïi ñöôïc chuyeån ñeán toång ñaøi MSC cuûa Thaùi Lan (11). MSC naøy phaân phoái baûn tin tìm goïi ñeán caùc BSC töông öùng (12) ñang quaûn lyù vuøng ñònh vò coù MS. Hình 1.42: Hieän töôïng "baät ñi baät laïi" ôû cuoäc goïi quoác teá hieän nay. Cuoái cuøng thì MS ñöôïc tìm thaáy (13). Ta thaáy cuoäc goïi ñöôïc ñònh tuyeán töø Thaùi Lan veà Vieät Nam roài ngöôïc laïi Thaùi Lan daãn ñeán söï chaäm treã vaø khoâng kinh teá. Hình 1.43: Khaû naêng hoûi vaø ñònh tuyeán ôû toång ñaøi noäi haït cho cuoäc goïi quoác teá trong töông lai. Trong töông lai quaù trình goïi noùi treân seõ xaûy ra nhö hình 1.43. Ñeå vaäy phaûi nghieân cöùu theâm moät soá chæ soá GSM ñeå caøi ñaët vaøo moïi toång ñaøi, khi naøy vieäc hoûi vaø ñònh tuyeán laïi coù theå thöïc hieän ôû toång ñaøi noäi haït. Hoûi HLR ñöôïc thöïc hieän ôû toång ñaøi noäi haït neân khoâng caàn ñònh tuyeán cuoäc goïi ñeán Vieät Nam (xem hình 1.43). Chuyeån giao (handover) Hình 1.44: Chuyeån giao (handover) Chuyeån giao laø quaù trình xaûy ra khi löu löôïng cuûa MS ñöôïc chuyeån töø moät keânh TCH naøy sang moät keânh TCH khaùc trong quaù trình goïi. Coù 2 loaïi chuyeån giao: + Chuyeån giao beân trong oâ (Intracell hand over). + Chuyeån giao giöõa caùc oâ (Intercell hand over). Chuyeån giao giöõa caùc oâ ñöôïc phaân loaïi thaønh (xem hình 1.44). Chuyeån giao giöõa caùc oâ thuoäc cuøng moät BSC: chuyeån giao naøy do BSC ñieàu haønh. Chuyeån giao giöõa caùc oâ thuoäc hai BTS khaùc nhau: chuyeån giao naøy lieân quan ñeán caùc toång ñaøi MSC quaûn lyù hai BTS. Chuyeån giao giöõa hai oâ thuoäc hai toång ñaøi MSC khaùc nhau: chuyeån giao naøy lieân quan ñeán caû hai toång ñaøi phuï traùch caùc oâ noùi treân. Trong tröôøng hôïp chuyeån giao nhieàu laàn giöõa hai oâ thuoäc hai MSC khaùc nhau, toång ñaøi MSC ñaàu tieân phuï traùch MS ñöôïc goïi laø toång ñaøi quaù giang vì cuoäc goïi luoân luoân ñöôïc chuyeån maïch qua toång ñaøi naøy. Laàn chuyeån giao giöõa hai oâ thuoäc hai toång ñaøi khaùc nhau thöù nhaát ñöôïc goïi laø chuyeån giao giöõa caùc oâ thuoäc 2 toång ñaøi laàn ñaàu, coøn caùc laàn sau ñöôïc goïi laø chuyeån giao giöõa caùc oâ thuoäc hai toång ñaøi tieáp theo. Chuyeån giao giöõa hai oâ thuoäc cuøng moät BSC Quaù trình chuyeån giao naøy ñöôïc cho ôû hình 1.45 nhö sau: Hình 1.45: Chuyeån giao cuoäc goïi beân trong BSC Trong quaù trình goïi MS luoân luoân ño cöôøng ñoä tröôøng, chaát löôïng ôû keânh TCH cuûa mình vaø cöôøng ñoä cuûa caùc oâ laân caän. MS ñaùnh giaù trò trung bình cuûa keát quaû ño. Hai laàn trong moät giaây noù göûi baùo caùo keát quaû ño (1) ñeán BTS cuøng vôùi keát quaû ño cuûa caùc oâ laân caän toát nhaát. BTS boå sung theâm keát quaû ño ñöôïc ôû chính keânh TCH vaø gôûi baùo caùo veà BSC (2). ÔÛ BSC chöùc naêng ñònh vò ñöôïc tích cöïc ñeå quyeát ñònh xem coù caàn chuyeån giao cuoäc goïi ñeán oâ khaùc do chaát löôïng xaáu hoaëc nhieãu lôùn ôû oâ ñang phuïc vuï hay khoâng. Tröôøng hôïp caàn chuyeån giao BSC seõ leänh choïn BTS ôû oâ môùi ñöôïc cho tích cöïc moät keânh TCH (3) vaø leänh cho BTS naøy gôûi baûn tin ñeán MS thoâng baùo veà taàn soá vaø khe thôøi gian caàn chuyeån ñeán (4). MS ñieàu chænh ñeán taàn soá môùi vaø gôûi baûn tin thaâm nhaäp chuyeån giao (HO) ôû khe thôøi gian töông öùng (5). MS khoâng söû duïng baát kyø söï ñònh thôøi tröôùc naøo caû, vì vaäy cuïm HO laø cuïm raát ngaén chæ chöùa 8 bit thoâng tin. MS khoâng nhaän ñöôïc baát cöù thoâng tin naøo veà ñònh thôøi tröôùc cho ñeán khi BTS phaùt hieän ra cuïm HO. MS cuõng nhaän thoâng tin veà coâng suaát caàn söû duïng (6) ôû keânh FACCH laáy caép töø keânh tieáng (côø laáy caép trong töøng tröôøng hôïp naøy laäp 1). BSC seõ nhaän ñöôïc thoâng tin töø BTS laø chuyeån giao thaønh coâng sau khi MS gôûi baûn tin hoaøn thaønh chuyeån giao (7). Ñöôøng tieáng trong chuyeån maïch nhoùm thay ñoåi vaø BTS cuõ ñöôïc ra leänh thaùo gôõ TCH cuõ cuøng vôùi keänh lieân keát SACCH (8). ÔÛ chuyeån giao beân trong BSC naøy chính BSC xöû lyù moïi vieäc khoâng coù söï can thieäp cuûa MSC. MSC chæ ñöôïc thoâng baùo veà vieäc thöïc hieän chuyeån giao. Chuyeån giao giöõa 2 oâ thuoäc hai BSC khaùc nhau Baùo hieäu thöïc hieän chuyeån giao giöõa hai oâ thuoäc hai BSC khaùc nhau ñöôïc cho ôû hình 1.46 nhö sau: Hình 1.46: Chuyeån giao cuoäc goïi giöõa caùc BSC BSC cuõ döïa treân caùc baùo caùo veà keát quaû ño quyeát ñònh chuyeån giao ñeán oâ môùi tröïc thuoäc moät BSC khaùc. BSC cuõ (ñang phuïc vuï) gôûi baûn tin "yeâu caàu chuyeån giao" cuøng vôùi nhaän daïng oâ môùi (1) ñeán MSC. MSC bieát BTS ñieàu khieån oâ naøy, noù gôûi yeâu caàu chuyeån giao ñeán BTS naøy (2). BSC leänh cho BTS môùi kích hoaït moät keânh TCH neáu coøn keânh roãi (3). Khi BTS ñaõ kích hoaït keânh TCH, noù gôûi thoâng tin veà khe thôøi gian vaø taàn soá ñeán MSC (4). MSC chuyeån thoâng tin naøy ñeán BSC cuõ (5). MS ñöôïc ra leänh chuyeån ñeán TCH môùi (6). MS gôûi ñi cuïm thaâm nhaäp chuyeån giao (HO) ôû TCH môùi (7). Ngay sau khi phaùt hieän cuïm HO, BTS gôûi thoâng tin vaät lyù chöùa ñònh tröôùc thôøi gian vaø coâng suaát ra ñeán MS (8). BSC môùi nhaän ñöôïc thoâng tin raèng BTS ñaõ nhaän ñöôïc cuïm HO (9), noù thoâng baùo ñieàu naøy qua MSC (10) ñeán BSC cuõ (11). MSC chuyeån thoâng tin noùi treân ñeán BSC cuõ (11). BTS cuõ giaûi phoùng TCH vaø SACCH cuõ (12). MS nhaän thoâng tin veà oâ môùi ôû SACCH lieân keát vôùi TCH môùi. Neáu oâ naøy thuoäc LAI môùi MS phaûi caäp nhaät vò trí bình thöôøng sau khi cuoäc goïi ñöôïc giaûi phoùng. Chuyeån giao giöõa caùc oâ thuoäc toång ñaøi khaùc nhau. Quaù trình chuyeån giao giöõa hai oâ thuoäc hai toång ñaøi MSC khaùc nhau ñöôïc cho ôû hình 1.47 nhö sau: BSC ñang phuïc vuï gôûi "yeâu caàu chuyeån giao" ñeán MSC gioáng nhö ôû tröôøng hôïp treân (1). MSC yeâu caàu MSC chuyeån giao (MSC ñích) (2) giuùp ñôõ. MSC ñích caáp phaùt moät soá chuyeån giao (soá ñieän thoaïi thoâng thöôøng) ñeå ñònh tuyeán laïi cuoäc goïi. Yeâu caàu chuyeån giao ñöôïc gôûi ñeán BSC môùi (3). Neáu coù keânh TCH roãi, BSC yeâu caàu BTS kích hoaït moät TCH (4). MSC nhaän ñöôïc thoâng tin veà keânh TCH môùi (5) vaø chuyeån thoâng tin naøy trôû laïi MSC cuõ cuøng vôùi soá chuyeån giao (6). Ñöôøng truyeàn ñöôïc thieát laäp ñeán MSC môùi (7). Hình 1.47: Chuyeån giao cuoäc goïi giöõa hai MSC. Leänh chuyeån giao ñöôïc göûi ñeán MS cuøng vôùi thoâng tin veà taàn soá vaø khe thôøi gian seõ ñöôïc söû duïng ôû oâ môùi (8). MS phaùt ñi cuïm HO (chuyeån giao) ôû TCH môùi (9). Moät ñöôøng môùi ñöôïc thieát laäp ôû chuyeån maïch nhoùm vaø cuoäc goïi ñöôïc chuyeån maïch (11). TCH vaø SACCH cuõ ñöôïc giaûi phoùng. Toång ñaøi MSC goác vaãn duy trì söï kieåm tra chính cuoäc goïi cho ñeán khi noù ñöôïc xoùa. MSC naøy ñöôïc goïi laø MSC neo. Giao thöùc MAP ñöôïc thöïc hieän giöõa caùc MSC. Khi di chuyeån vaøo vuøng ñònh vò môùi thì sau khi giaûi phoùng cuoäc goïi noù phaûi thöïc hieän caäp nhaät vò trí. Do moät vuøng ñònh vò khoâng theå tröïc thuoäc hai MSC neân tröôøng naøy phaûi thöïc hieän caäp nhaät vò trí sau khi cuoäc goïi ñöôïc giaûi phoùng. HLR seõ ñöôïc caäp nhaät vaø gôûi baûn tin ñeán VLR cuõ, MSC naøy phaûi xoùa taát caû caùc thoâng tin lieân quan ñeán thueâ bao. Löu yù raèng GSM khoâng ñaûm baûo chuyeån giao caùc quoác gia hay giöõa caùc nhaø khai thaùc. Caäp nhaät caùc dòch vuï boå sung Ta xeùt tröôøng hôïp moät MS ñaêng kyù chuyeån höôùng cuoäc goïi khoâng ñieàu kieän (CFU: Call Forwarding Unconditional). Ñaây laø tröôøng hôïp maø thueâ bao khoâng muoán nhaän baát cöù cuoäc goïi naøo, vaø moïi cuoäc goïi ñeán noù phaûi ñöôïc chuyeån tôùi moät thueâ bao khaùc ñònh tröôùc (thueâ bao C). Khi thay ñoåi vuøng phuïc vuï cuûa MSC, soá thoaïi cuûa thueâ bao B phaûi ñöôïc göûi ñeán VLR môùi. Quaù trình thöïc hieän ñaêng kyù dòch vuï boå sung trong tröôøng hôïp naøy ñöôïc cho ôû hình 1.48 nhö sau: MS gôûi yeâu caàu veà dòch vuï CFU boå sung ôû ñöôøng voâ tuyeán (1). MSC gôûi baûn tin khai thaùc dòch vuï boå sung ñeán VLR lieân keát vôùi noù (2). VLR gôûi baûn tin khai thaùc dòch vuï boå sung ñeán HLR (3). HLR gôûi laïi baûn tin coâng nhaän dòch vuï boå sung ñeán VLR (4). VLR gôûi baûn tin nhö treân ñeán MSC (5) MSC gôûi baûn tin khaúng ñònh dòch vuï boå sung ñeán MS (6). Sau khi ñaõ ñaêng kyù CFU, cuoäc goïi ñeán thueâ bao seõ ñöôïc chuyeån höôùng nhö sau. Moät cuoäc goïi töø maïng coá ñònh vaøo seõ ñöôïc ñöa tôùi GMSC, GMSC hoûi HLR soá MSRN ñeå ñònh laïi tuyeán cuoäc goïi. Soá traû lôøi töø HLR trong tröôøng hôïp naøy laø soá thoaïi C. Tính cöôùc cho nhaùnh chuyeån höôùng cuoäc thoaïi trong tröôøng hôïp naøy ñöôïc thöïc hieän ôû GMSC Hình 1.48: Caäp nhaät dòch vuï boå dung cho chuyeån höôùng cuoäc goïi voâ ñieàu kieän Quaù trình taïo vaø cung caáp boä ba thoâng soá cho nhaän thöïc vaø maät maõ hoùa Khi ñaêng kyù thueâ bao khoaù nhaän ñöôïc thueâ bao Ki ñöôïc ghi nhôù vaøo Simcard cuûa thueâ bao cuøng vôùi IMSI cuûa noù. Ñoàng thôøi khoaù nhaän thöïc Ki cuõng ñöôïc löu giöõ ôû trung taâm nhaän thöïc (AUC) ñeå taïo ra boä ba thoâng soá caàn thieát. ÔÛ AUC caùc böôùc sau ñaây ñöôïc tieán haønh ñeå taïo ra boä ba noùi treân (xem hình 1.49) Hình 1.49: Taïo laäp vaø cung caáp caùc thoâng soá nhaän thöïc, maät maõ hoùa Taïo ra moät soá ngaãu nhieân khoâng ñoaùn ñöôïc RAND RAND vaø Ki ñöôïc tính toaùn baèng thuaät toaùn A3 ñeå taïo ra maät khaåu ARES. RAND vaø Ki ñöôïc tính toaùn baèng thuaät toaùn A8 ñeå taïo ra khoaù maät maõ Kc Boä ba RAND, Kc, SRES ñöôïc cung caáp cho HLR Theo yeâu caàu HLR cung caáp boä ba naøy cho MSC/VLR Trong quaù trình nhaän thöïc, RAND ñöôïc cung caáp cho MS theo keânh voâ tuyeán. MS baèng thuaät toaùn A3 taïo ra maät khaåu SRES ñoàng thôøi baèng thuaät toaùn A8 taïo ra khoùa maät maõ. Maät khaåu SRES ñöôïc gôûi ñeán MS ñeå so saùnh neáu gioáng nhau thì nhaän thöïc ñöôïc coâng nhaän. Khi naøy mang ra leänh cho MS vaø BTS vaøo cheá ñoä maät maõ. Baèng thuaät toaùn A5 MS vaø BTS thöïc hieän maät maõ hoaù thoâng tin cuûa chuùng. CHÖÔNG II CAÁU TRUÙC MAÏNG VINAPHONE VAØ CAÙC THIEÁT BÒ TREÂN MAÏNG I. SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC ( toång quan maïng VINAPHONE ) II. CAÙC THIEÁT BÒ CHÍNH TREÂN MAÏNG : 1. BSS ( BTS vaø BSC ) Heä thoáng traïm goác voâ tuyeán BSS trong maïng GSM D900 ñöôïc bao goàm hai phaàn BSC vaø nhieàu BTS * BSC: _Ñieàu khieån BTS thöïc hieän xöû lyù cuoäc goïi , vaän haønh , baûo döôõng cuõng nhö cung caáp caùc giao tieáp ( A – interface ) giöõa BSS vaø MSC . _Chöùc naêng cô baûn cuûa BSS bao goàm vieäc quaûn lyù keânh voâ tuyeán vaø chuyeån tieáp caùc thoâng tin baùo hieäu ñeán MS hoaëc ngöôïc laïi . _BSS coù moät ma traän chuyeån maïch soá . Khoâng toàn taïi moät ñöôøng thoâng coá ñònh giöõa caùc keânh voâ tuyeán vaø caùc ñöôøng truyeàn cuûa maïng coá ñònh keát noái giöõa MSC vaø BSS . Trong khi BSC choïn moät keânh voâ tuyeán thì MSC seõ choïn löïa moät ñöôøng, maø keát noái ñeán MSC. Sau ñoù ma traän chuyeån maïch trong BSC ñöôïc söû duïng ñeå keát noái keânh voâ tuyeán treân ñöôøng truyeàn ñaõ ñöôïc MSC choïn tröôùc ñoù . * BTS : _Moãi BTS cung caáp caùc keânh voâ tuyeán ( RF carrier ) cho vuøng phuû soùng RF xaùc ñònh. Keânh RF laø ñöôøng thoâng tin giöõa BSS vaø MS. _Moät BTS ñöôïc thieát keá cung caáp vuøng phuû soùng ñaúng höôùng hoaëc vuøng phuû soùng theo kieåu sector . * Speech transcoder _Boä chuyeån ñoåi maõ tieáng noùi ñöôïc yeâu caàu ñeå thích nghi döõ lieäu PCMA – Law cuûa maïng coá ñònh vôùi döõ lieäu maïng teá baøo . _ Speech transcoder( XCDR) laø thieát bò xöû lyù tín hieäu soá thöïc hieän coâng vieäc maõ hoùa vaø giaûi maõ . XCDR laø boä giao tieáp caùc keânh 64 kbps ôû maïng coá ñònh vôùi keânh vocoder 13 kbps ñöôïc duøng ôû “Air “ interface . _XCDR laø moät chöùc naêng cuûa BSS vaø coù theå ñaët taïi MSC, BSC hoaëc BTS tuøy theo vò trí ñaët, boä chuyeån maõ seõ taùc ñoäng caùch thöïc hieän vieäc chuyeån maõ vaø soá ñöôøng truyeàn 2Mb/s yeâu caàu vieäc keát noái caùc BTS ñeán BSC vaøBSC ñeán MSC ta xeùt XCDR ñaët ôû MSC ( töông öùng vôùi maïng VINAPHONE) .BTS gheùp 4 keânh thoaïi 16 kbps (toác ñoä phuø hôïp vôùi keânh 13 kbps ñöôïc duøng ôû Air interface) vaøo trong moät keânh 64 kbps treân giao tieáp BTS vaø BSC. BSC seõ ñònh tuyeán cho keânh 64kbps ñeán boä chuyeån maõ ôû xa (RXCDR) ôû trong MSC. Taïi ñaây keânh 64kbps ñöôïc chuyeån thaønh 4 keânh 16kbps sau ñoù moãi keânh 16kbps ñöôïc chuyeån thaønh keânh 64kbps A_Law ôû giao tieáp RXCDR vaø chuyeån ñeán MSC. +Thieát bò BSS : Taát caû caùc thieát bò caàn thieát ñeå caáu hình cho BSS ñöôïc chöùa trong caùc cabinet BTS vaø BSC . _Moät cabinet BTS ñöôïc trang bò vôùi caùc boä thu phaùt voâ tuyeán RCU vaø caùc khoái giao tieáp voâ tuyeán maø taïo ra chöùc naêng BTS. Cabinet BTS coù theå bao goàm thieát bò cho 1 ñeán 5 soùng mang RF thoâng qua RCU. Moãi cabinet BTS coù theå cung caáp leân ñeán 3 vuøng phuû soùng . _ Moät cabinet BTS coù theå trang bò vôùi caùc khoái caàn thieát chæ cung caáp chöùc naêng cho BTS. Caáu hình cabinet naøy cung caáp giao tieáp voâ tuyeán giöõa MS vaø giao tieáp ñöôøng daây ñeán MSC ôû xa. _ Moät Cabinet BTS coù theå ñöôïc trang bò vôùi caùc khoái caàn thieát ñeå cung caáp caùc chöùc naêng cuûa BSC. Caáu hình naøy cho pheùp nhöõng chöùc naêng cuûa BTS /BSC ñöôïc tích hôïp vaøo trong moät cabinet BTS. + Thieát bò BSSC: cabinet naøy ñöôïc trang bò ñeå cung caáp caùc chöùc naêng sau: _ Chöùc naêng BSC _ Chöùc naêng RXCDR _ Chöùc naêng keát hôïp giöõa BSC vaø RXCDR .Thieát bò BSC: cabinet BSSC trang bò ñeå cung caáp caùc chöùc naêng BSC cho vieäc ñieàu khieån BTS vaø chöùa caùc khoái caàn thieát cho giao tieáp ñöôøng daây giöõa BSC – BTS vaø giao tieáp ñöôøng daây giöõa BSC – MSC. .Thieát bò RXCDR : cabinet BSSC ñöôïc trang bò ñeå cung caáp chöùc naêng RXCDR cho vieäc chuyeån maõ tieáng noùi ñöôïc ñaët taïi MSC ôû xa vaø chöùa nhöõng khoái caàn thieát cho giao tieáp ñöôøng daây giöõa BSC – RXCDR va XCDR nhö laø moät phaàn giao tieáp ñöôøng daây ñeán MSC . .BSC – RXCDR : moät cabinet ñöôïc trang bò ñeå cuøng caû hai chöùc naêng laø chöùc naêng BSC ñeå ñieàu khieån BTS vaø chöùc naêng RXCDR ñeå chuyeån maõ keânh thoaïi taïi MSC ôû xa. Ngaên naøy bao goàm caùc khoái caàn thieát cho vieäc giao tieáp ñöôøng daây giöõa BSC -BTS , BSC – MSC vaø BSC – RXCDR . Sô ñoà khoái chöùc naêng BSS ñöôïc bieåu dieãn nhö hình 2.1 1.1.D( RCU) : Module naøy ñöôïc ñaët taïi BTS _Shelf DRCU bao goàm moät ngaên ñeå ñaët caùc DRCU vaø boä giaûi nhieät ñöôïc ñaët ôû treân khoâng khí töø beân döôùi ngaên DRCU ñöôïc ñöa qua khung DRCU vaø caùc boä giaûi nhieät nhôø daõy quaït ôû treân . Moät DRCU laø boä thu phaùt cung caáp giao tieáp voâ tuyeán giöõa BSS vaø MS . Moät DRCU coù theå öùng duïng vieäc thu phaân taäp ñeå hoaït ñoäng thu ñöôïc oån ñònh hôn choáng laïi Fading . Moät ngaên maùy DRCU bao goàm moät khung coù 6 DRCU . Saùu DRCU cung caáp 6 keânh RF cho toång coäng 48 keânh khe thôøi gian . Caùc tín hieäu ñieàu khieån vaø caùc keânh löu thoâng cho moät DRCU ñöôïc ñöa qua töø moät module DRIM qua module DRIX vaø hai sôïi caùp quang. 1.1.1. Khoái thu phaùt voâ tuyeán : Caùc baêng taàn voâ tuyeán BTS : Caùc keânh voâ tuyeán BTS trong DRCU tranciever laø song coâng , thu vaø phaùt , vaø coù nhöõng ñaëc tính sau ñaây : . Baêng taàn phaùt BTS trong khoaûng 935 – 960 Mhz ( ñoä roäng baêng laø 25 Mhz ) . Baêng taàn thu BTS trong khoaûng 890 – 915 Mhz ( ñoä roäng baêng laø 25 Mhz ) . . Khoaûng caùch giöõa taàn soá thu vaø taàn soá phaùt laø 45 Mhz . Ñoä roäng keânh laø 200 Khz . Baêng taàn BTS ñöôïc chia thaønh 124 keânh . Baêng taàn trung taâm cuûa moãi keânh laø phaàn chaün ôû phaàn thaäp phaân cuûa Mhz ( baét ñaàu taïi 935,2 Mhz vaø cuoái cuøng laø 959,8 Mhz cho höôùng phaùt ; vaø baét ñaàu laø 890,2 Mhz vaø cuoái cuøng laø 914,8 Mhz cho höôùng thu ) . Baêng taàn baûo veä 100 Khz giöõa 935 Mhz vaø 935,1 Mhz vaø giöõa 959,9 vaø 960,0 Mhz cho höôùng phaùt ; giöõa 890,0 Mhz vaø giöõa 941,9 Mhz vaø 915,0 Mhz cho höôùng thu . 1.1.1.2. Radio channel unit . _RCU laø moät boä thu phaùt voâ tuyeán vaø laø thaønh phaàn chính trong heä thoáng con RF trong heä thoáng traïm goác BSS , RCU taïo ra taát caû caùc taàn soá RF ñeå thöïc hieän caùc chöùc naêng thu , phaùt vaø theâm vaøo caùc maïch soá ñeå thöïc hieän vieäc caân baèng taùm khe thôøi gian vaø caùc maïch logic ñieàu khieån RCU … _RCU cung caáp moät soùng mang RF song coâng ( keânh voâ tuyeán ) ñeå lieân laïc vôùi caùc traïm di ñoäng . Taàn soá soùng mang RF laø: . Baêng taàn phaùt trong khoaûng 935 ñeán 960 Mhz . Baêng taàn thu trong khoaûng 980 ñeán 915 Mhz _RCU coù theå thay ñoåi taàn soá RF thu/phaùt trong moät khe thôøi gian ñöôïc yeâu caàu cho caùc öùng duïng nhaûy taàn vaø söû duïng chung thieát bò . Maïch ñieän RCU bao goàm caùc module . Maïch naøy bao goàm : . Caùc board boä thu . Caùc board synthesizer . Caùc board boä phaùt . Board ñieàu khieån caân baèng CEB . Board caân baèng EQB 1.1.1.3. Hoaït ñoäng phaùt : _Tín hieäu söû duïng NRZ ôû ngoõ vaøo khoái ñieàu cheá (8 keânh khe thôøi gian ) töø CEB (Control Equalizer Board ) ñöôïc ñöa ñeán board ñieàu cheá soá DDS ( Direct Digital Synthesizer ) . Tín hieäu döõ lieäu NRZ naøy ñöôïc maõ hoùa , chuyeån ñoåi noái tieáp sang song song , loïc Gaussian ôû daïng soá , vaø sau ñoù ñöôïc chuyeån ñoåi D/A vôùi soùng mang ñieàu cheá ½ GMSK taïi taàn soá trung taàn IF 7.2 Mhz. Tín hieäu IF 7.2 Mhz naøy chuyeån ñoåi leân moät taàn soá cao vôùi soùng mang ñieàu cheá GMSK ñaày ñuû laø trung taàn IF 126 Mhz . _Soùng mang ñieàu cheá GMSK 126 Mhz ñöôïc ñöa ñeán board up converter DDS , taïi ñaây tín hieäu soùng mang ñieàu cheá ñöôïc bieán ñoåi leân moät taàn soá keânh phaùt cuoái cuøng ôû trong khoaûng taàn phaùt GSM töø 935 ñeán 960 Mhz . Tín hieäu soùng mang ñieàu cheá naøy coù möùc coâng suaát thaáp ñöôïc ñöa ñeán boä kích thích Exciter. _Maïch Exiter khueách ñaïi tín hieäu cao taàn ngoõâ vaøo ôû möùc coâng suaát thaáp thaønh tín hieäu ngoõ ra coù möùc coâng suaát trung bình . Maïch Exciter cuõng cung caáp moät ñieåm ñieàu khieån cho coâng suaát cao taàn phaùt ôû ngoõ ra cuoái cuøng cuûa RCU . Coâng suaát ngoõ ra cöïc ñaïi taïi board Exciter laø +27 dBm . Tín hieäu ngoõ ra maïch Exciter ñöôïc ñöa ñeán board khueách ñaïi coâng suaát PAB. _PAB khueách ñaïi tín hieäu cao taàn ôû ngoõ vaøo coù möùc coâng suaát trung bình ñeán moät möùc coâng suaát phaùt cuoái cuøng . Maïch khueách ñaïi coâng suaát cuõng coù moät boä Detector coâng suaát höôùng tôùi vaø boä Isolator vaø boä Detector coâng suaát höôùng ngöôïc . Ngoõ ra cuûa 2 boä Detector ñöôïc ñöa ñeán board ñieàu khieån coâng suaát PCB . Döïa vaøo tín hieäu naøy PCB seõ quyeát ñònh möùc coâng suaát phaùt ôû ngoõû ra cuoái cuøng cuûa RCU .Sau ñoù maïch ñieàu khieån coâng suaát PCB gôûi moät tín hieäu cho boä suy giaûm ñieàu khieån ñöôïc baèng ñieän aùp ñeå ñaët möùc coâng suaát ngoõû ra töông öùng . Coâng suaát ngoõû ra cöïc ñaïi ôû keát noái ngoõû ra cao taàn phaùt cuûa RCU laø 60W ( 47,78 dBm ) 1.1.1.4. Hoaït ñoäng thu : _Phaàn thu cuûa boä thu phaùt RCU nhaän moät tín hieäu töø anten sau khi ñaõ ñöôïc loïc vaø khueách ñaïi Preselector qua ma traän thu Receive Matrix hoaëc 6way spliter ( phaàn keát cuoái voâ tuyeán RCU ñöôïc thieát keá cho hoaït ñoäng suy hao cuûa spliter/ Matrix) _Tín hieäu RF thu töø keát cuoái voâ tuyeán BTS ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo board keát cuoái RCU . Tín hieäu thu ôû ngoõ vaøo ñöôïc chuyeån ñoåi ñeán moät trung taàn thöù nhaát IF 70.2 Mhz. Tín hieäu baseband ñöôïc taïo ra ñeå thöïc hieän laáy maãu vaø loïc daïng soùng deãõ daøng hôn . _Tín hieäu IF thöù nhaát ôû ngoõû ra ñöôïc phaân thaønh hai tín hieäu . Moät tín hieäu ñöôïc ñöa ñeán board chæ thò cöôøng ñoä tín hieäu thu RSSI, tín hieäu coøn laïi ñöôïc ñöa ñeán board IF chính (main IF board) . _Board RSSI chuyeån ñoåi tín hieäu IF thöù nhaát 70.2 Mhz thaønh moät tín hieäu IF RSSI 10.7 Mhz. Caùc tín hieäu ngoõ ra IF RSSI ñöôïc loïc vaø phaân tích ñeå cung caáp ñieän aùp dc ôû ngoõû ra V RSSI . Ñieän aùp naøy tæ leä vôùi coâng suaát tín hieäu RF thu ñöôïc . Ñieän aùp V RSSI ñöôïc ñöa ñeán CEB ñeå cho xöû lyù RSSI /AGC … _Board main IF giaûi ñieàu cheá tín hieäu baseband thaønh caùc tín hieäu I vaø Q. Caùc tín hieäu Ivaø Q ñöôïc loïc vaø khueách ñaïi ñeán moät möùc coâng suaát ñöôïc yeâu caàu cho boä chuyeån ñoåi A/D treân board CEB. _Caùc boä loïc band / caùc boä troän (troän RSSI /loïc band 10,7 Mhz , troän /loïc caùc tín hieäu I,Q ) taïo ra ñeå loïc loaïi tröø heát caùc tín hieäu nhieãu ngoaøi band vaø caùc keânh keá caän . _Möùc coâng suaát cuûa tín hieäu thu ñöôïc ñieàu khieån bôûi hai phaàn AGC . Moät phaàn laø AGC RF vaø phaàn kia laø AGC IF , AGC RF bao goàm moät boä suy giaûm tín hieäu coá ñònh laø 35 dBm . Coù theå ñöôïc chuyeån “ in “ hoaëc “ out “ theo yeâu caàu . AGC IF bao goàm moät boä suy giaûm töøng naác soá vôùi söï suy hao tín hieäu coù theå thay ñoåi töø 0 ñeán 80 dBm. 1.1.1.5. Hoaït ñoäng cuûa board CEB _CEB laø board ñieàu khieån soá cho phaàn voâ tuyeán RCU , CEB cuõng giao tieáp hai chieàu giöõa DRI(M) vaø RCU ñeå caùc döõ lieäu ñieàu cheá vaø caân baèng coù theå truyeàn qua ñöôïc cuøng vôùi caùc döõ lieäu traïng thaùi vaø ñieàu khieån . _ CEB bao goàm caùc maïch soá ñeå ñieàu khieån RCU goàm caùc chöùc naêng sau : . Giao tieáp vôùi DRI(M ) . Giao tieáp vôùi board RF bao goàm vieäc xöû lyù RSSI / AGC . Giao tieáp caân baèng vôùi board EQB . Giaùm saùt caûnh baùo caùc thieát bò beân trong vaø beân ngoaøi RCU . . Giao tieáp baûo döôõng . Ñieàu khieån caùc module beân ngoaøi ( nhö laø boä keát hôïp coù theå ñieàu chænh töø xa RTI , Receive Matrix , …) _ Giao tieáp giöõa RCU vaø DRI(M) laø DRIX ñöôïc ñaët beân trong BSU qua ñöôøng keát noái caùp quang toác ñoä 2,048 Mbps . Taát caû caùc döõ lieäu keânh vaø döõ lieäu ñieàu khieån thu phaùt . Taát caû caùc döõ lieäu treân ñöôïc trao ñoåi qua ñöôøng truyeàn naøy . Taát caû caùc döõ lieäu ñöôïc maõ hoaù Manchester NRZ .Maïch phuïc hoài ñoàng hoà cuûa CEB phuïc hoài tín hieäu ñoàng hoà chuaån 2,048 Mhz töø tín hieäu cuûa luoàng döõ lieäu ngoõ vaøo 2,048 Mbps ñeå ñoàng boä cho döõ lieäu cuûa RCU . _ Tín hieäu ñoàng hoà chuaån 2,048Mhz sau khi ñöôïc phuïc hoài cuõng ñöôïc ñöa ñeán voøng loop taàn soá chuaån ñeå taïo ra moät taàn soá chuaån 2,6 Mhz cho toång hôïp taàn soá . Treân ñöôøng TX ( downlink ) ,CEB nhaän moät baûn tin ñaõ ñöôïc ñònh daïng töø DRI(M) qua boä thu quang . Nhöõng baûn tin naøy ôû döôùi daïng theå loaïi cuûa döõ lieäu ñieàu cheá , döõ lieäu ñieàu khieån RCU vaø döõ lieäu ñieàu khieån chaäm ( caùc baûn tin ñeå RCU thöïc hieän caùc nhieäm vuï cô baûn cuûa noù ) _ Caùc baûn tin ñeán CEB vaø ñöôïc boä ñieàu khieån keát noái döõ lieäu möùc cao HDLC löu tröõ trong moät haøng ñôïi FIFO 64 bytes . Firmware cuûa CEB laáy caùc baûn tin naøy vaø phaân phoái chuùng ñeán caùc ñích xaùc ñònh ( nhö laø moät boä ñieàu cheá , boä caân baèng … ) hoaëc laø thoâng dòch caùc baûn tin naøy ñeå thöïc hieän moät vaøi chöùc naêng caáu hình vaø ñieàu khieån chaäm khaùc . _ Trong tröôøng hôïp thoâng tin höôùng Mobile (data , thoaïi ) baûn tin ñöôïc phaân phoái ñeán giao tieáp cuûa boä ñieàu cheá vaø haøng ñôïi cuûa boä ñieàu cheá FIFO Modulator . Ngoõ ra döõ lieäu NRZ töø giao tieáp naøy ñöôïc ñöa ñeán board ñieàu cheá soá tröïc tieáp DDS Modulator. Döõ lieäu ñöôïc ñieàu cheá vôùi soùng mang RF vaø phaùt ñi ñeán MS . _ ÔÛ ñöôøng leân RX , caùc tín hieäu baseband I vaø Q töø board DIQ ñöôïc ñöa ñeán caùc boä chuyeån ñoåi A/D treân board CEB . Caùc boä chuyeån ñoåi A/D chuyeån ñoåi caùc tín hieäu analog I vaø Q thaønh caùc töø soá ñöa taùm khoái xöû lyù tín hieäu soá cuûa boä caân baèng treân board DEQB . DEQB xöû lyù tín hieäu baseband thaønh taùm keânh khe thôøi gian cuûa döõ lieäu caân baèng . _ Tín hieäu döõ lieäu ngoõû ra ñöôïc ñöa ngöôïc trôû veà CEB , qua giao tieáp caân baèng vaø ñöôïc naïp vaøo haøng ñôïi FIFO cuûa boä caân baèng . Boä xöû lyù chuû cuûa CEB ñoïc döõ lieäu ñaõ ñöôïc caân baèng ra khoûi ngoõû ra FIFO cuûa boä caân baèng vaø ñònh daïng noù thaønh caùc baûn tin , caùc baûn tin naïp vaøo trong moät haøng ñôïi ôû ngoõ ra 64 bytes treân HDLC , HDLC truyeàn tin ñeán DRI(M) qua boä phaùt quang . _ Ngay sau baûn tin naøy ( khi yeâu caàu ) boä xöû lyù chuû ñoïc döõ lieäu ñieàu khieån uplink töø caùc thanh ghi cuûa CEB 1,2 vaø 3 vaø gôûi döõ lieäu naøy nhö moäât baûn tin ñeán DRI(M) . Baát kyø thoâng tin ñieàu khieån chaäm naøo caàn ñöôïc gôûi theo ñöôøng leân , ñeán DRI(M) , ñöôïc phaùt ñi baèng phaàn deûo nhö laø moät baûn tin taùch bieät sau caùc chuyeån giao phaàn öùng töông öùng ñöôïc thöïc hieän . _ Taát caû caùc baûn tin cho caû ñöôøng leân vaø ñöôøng xuoáng ( nhö ñaõ ñeà caäp ôû treân ) phaûi ñöôïc thu nhaän bôûi moät thöïc theå töông öùng trong moät khe thôøi gian TDMA ( chaúng haïn ôû ñöôøng xuoáng downlink döõ lieäu ñieàu cheá , döõ lieäu ñieàu khieån RCU , vaø baát kyø baûn tin ñieàu khieån chaäm naøo , taát caû phaûi ñöôïc chuyeån ñi trong moät khe thôøi gian ). _ Sau ñaây laø toùm taét ngaén goïn veà moät vaøi nhieäm vuï chính ñöôïc thöïc hieän bôûi Firmware cuûa CEB: . Thoâng dòch caùc baûn tin ñieàu khieåm chaäm vaøo boä xöû lyù nguoàn vaø loaïi yeâu caàu . Quaûn lyù caûnh baùo digital vaø analog . Choïn löïa vaø cheøn cuïm cho caû hoaït ñoäng thöû vaø hoaït ñoäng bình thöôøng . Cheøn giöõa theo moät maõ chuoãi höôùng daãn ñoái vôùi baát kyø moät khe thôøi gian naøo. Ñoàng thôøi cuõng caùc bit ñuoâi, bit an toaøn . Ñònh daïng giao thöùc cuûa caùc baûn tin ñieàu khieån chaäm vaøo trong boä xöû lyù nguoàn vaø loaïi confirm / response .Giaûi gheùp caùc döõ lieäu ñieàu cheá höôùng vaøo , döõ lieäu ñieàu khieån RCU vaø caùc baûn tin ñieàu khieån chaäm . Gheùp döõ lieäu caân baèng , caùc baûn tin ñieàu khieån ñöôøng leân vaø ñieàu khieån chaäm . Thöïc hieän giaûi thuaät nhaûy taàn GSM cho caû ñöôøng leân vaø ñöôøng xuoáng treân moät khe thôøi gian , vì vaäy thöïc hieän nhaûy taàn bình thöôøng vaø duøng chung thieát bò . Thöïc hieän toång hôïp taàn thu ( 2 cho phaùt , 2 cho thu ñeå thöïc hieän nhaûy taàn toång hôïp nhanh .) . Xaùc ñònh vieäc nhaûy taàn qua soùng mang BCCH trong caùc cheá ñoä nhaûy taàn. . Ñieàu khieån vaø keát hôïp ñònh thôøi , döïa treân thöïc hieän ñieàu khieån ngaén. 1.1.1.6. Hoaït ñoäng cuûa board EQB. EQB laø moät phaàn cuûa CEB chöùa caùc maïch soá ñeå thöïc hieän : . Caân baèng keânh cuûa döõ lieäu ñöôøng leân RX . Xöû lyù döõ lieäu RSSI . Chöùc naêng giao tieáp vôùi CEB . _EQB laø moät board xöû