Đang tải... (xem toàn văn)
công nghệ FDMA, TDMA với CDMA ứng dụng trong thông tin di động tế bào
Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng Mục lục Lời nói đầu 3 CHƯƠNG I :NHữNG KHáI NIệM CHUNG Về THÔNG TIN DI ĐộNG I.Cấu trúc hệ thống thông tin di động số: .4 1. Phân hệ trạm gốc BSS: 4 1.1. Bộ điều khiển trạm gốc ( BSC ) .5 1.2. Trạm thu phát gốc ( BTS ) .5 1.3. Bộ chuyển mã (XCDR) 6 1.4. Các cấu hình của BSS 6 2. Phân hệ chuyển mạch (SS) .6 2.1. Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC) 7 2.2. Bộ ghi định vị thường trú(HLR) 7 2.3. Bộ ghi định vị thường trú(VLR) 8 2.4. Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR) 9 2.5.Trung tâm nhận thực(AUC): .9 II.Tổng quan về các kỹ thuật đa truy nhập đã và đang sử dụng: 10 1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA): .10 2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA): 11 3. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA): 12 4. So sánh các công nghệ FDMA, TDMA với CDMA ứng dụng trong thông tin di động tế bào: .12 Chương II: kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu I. mô tả chung: 16 ii. hệ thống điều chế tương tự: 16 III. Hệ thống điều chế số: .18 1. Mô tả chung hệ thống điều chế số: .18 1.1. Điều chế BPSK và QPSK: .19 1.2. Điều chế FSK và MSK: .20 2. Thu phân tập: .23 IV. Điều khiển lỗi : .24 1. Các chiến lược điều khiển lỗi: 24 2. Các mã hiệu chỉnh lỗi: 24 2.1. Mã khối: .24 2.2. Mã xoắn: 25 Chương III: hệ thống thu phát I. hệ thống trạm gốc bsc: 27 1. Chức năng: 27 1.1. Quản lý mạng vô tuyến 27 1.2. Quản lý BTS .27 1.3. Điều khiển cuộc nối trạm di động .27 1.4. Quản lý mạng truyền dẫn .28 2. Cấu trúc BSC .28 1 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng 2.1. Mô hình hệ thống .28 2.2. Cấu trúc phần cứng 29 3. Các hệ thống con điều khiển của BSC : 30 4. Các hệ thống ứng dụng của BSC: 30 II. hệ thống trạm gốc BTS: 30 1. Chức năng: .30 1.1. Các tiềm năng 30 1.2. Mã hoá và ghép kênh .31 1.3. Điều khiển hệ thống con vô tuyến .31 2. Cấu trúc BTS: 31 2.1. Giao tiếp máy thu phát ở xa .32 2.2. Hệ thống con máy thu phát 32 2.3. Bộ đổi nguồn 33 3. Các dặc tính: 34 3.1. Tính tin cậy 34 3.2. Tính bảo dưỡng 34 III Máy di động: .34 1. Cấu hình tham khảo GSM .34 2. Modul nhận dạng thuê bao 35 2.1. Mô tả 33 2.2. SIM card IC 35 3. Các tính năng của máy di động 35 3.1. Các yêu cầu để thực hiện các tính năng MS 36 3.2. Một số các tính năng của thuê bao di động 36 Chương IV: Giới thiệu 2 tổ chức mạng thông tin di động hiện nay ở việt nam I. Tổng quan 39 II. Mạng vinaphone 39 1. Các số liệu về cấu hình và các dịch vụ hiện tại của mạng VINAPHONE: .39 1.1. Cấu hình: 39 1.2. Các dịch vụ của mạng VINAPONE .39 1.3. Cấu hình và dịch vụ mới trong tương lai: 40 2. Sơ đồ đấu nối của toàn mạng tháng 12 năm 2000: 41 II. Mạng mobilephone 43 1. Giới thiệu mạng và cấu hình mạng 43 1.1. Giới thiệu 43 1.2. Cấu hình 43 1.3. Các dịch vụ .43 2. Sơ đồ kết nối mạng MOBIPHONE 44 Lời nói đầu Hiện nay trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng không thể thiếu được, nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con 2 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng người nắm bắt nhanh chóng các giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú. Bằng những bước phát triển thần kỳ, các thành tựu công nghệ Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông làm thay đổi cuộc sống con người từng giờ từng phút , nó tạo ra một trào lưu "Điện Tử – Tin Học – Viễn Thông " trong mọi lĩnh vực ở những năm cuối của thế kỷ 20, và đầu thế kỷ 21. Lĩnh vực Thông Tin Di Động cũng không nằm ngoài trào lưu đó. Cùng với nhiều công nghệ khác nhau Thông Tin Di Động đang không ngừng phát triển đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng, tạo nhiều thuận lợi trong miền thời gian cũng như không gian. Chắc chắn trong tương lai Thông Tin Di Động sẽ được hoàn thiện nhiều hơn nữa để thoả mãn nhu cầu thông tin tự nhiên của con người. Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua 5 năm học tập chuyên ngành Điện Tử – Viễn Thông tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và hơn một tháng thực tập tại Đài GSM – Trung tâm Dịch vụ viễn thông KV I, tôi đã hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này. Để hoàn thành bản báo cáo này tôi xin chân thành cảm ơn thày giáo TS Nguyễn Vũ Sơn đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp . Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình Phó đài MSC1 Phạm Đình Hoàn cùng các cán bộ trong công ty trong suốt quá trình thực tập tại đài. CHƯƠNG I :NHữNG KHáI NIệM CHUNG Về THÔNG TIN DI ĐộNG 3 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng I.Cấu trúc hệ thống thông tin di động số: Mô hình hệ thống thông tin di động cellular như sau: Các ký hiệu: AUC: Trung tâm nhận thực VLR: Bộ ghi định vị tạm trú HLR: Bộ ghi định vị tạm trú EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị BSS: Hệ thống trạm gốc BTS: Đài vô tuyến gốc BSC: Đài điều khiển trạm gốc MS: Máy di động OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng ISDN: Mạng số liên kết đa dịch vụ PSPDN: Mạng chuyển mạch công cộng theo gói OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ PLMN: Mạng di động mặt đất công cộng SS: Hệ thống chuyển mạch PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng CSPDN: Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch MSC: Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (Tổng đài di động) 1. Phân hệ trạm gốc BSS: Phân hệ trạm gốc – BSS là thiết bị đặt tại phạm vi cell, bao gồm một tổ hợp thiết bị thu, phát vô tuyến và quản lý vô tuyến. BSS đảm bảo sự liên kết giữa các thiết bị di động và trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động. 4 SS AUC VRL EIRHLR MSC ISDN PSPDN CSPDN PSTN PLMN OSS BSS BSC BTS MS Hệ THốNG TRạM GốC ---- truyền dẫn tin tức Kết nối cuộc gọi và truyền dẫn tin tức Hệ thống Chuyển mạch Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng BSS sẽ liên lạc với trạm di động trên giao diện vô tuyến số và với trung tâm chuyển mạchcác dịch vụ di động ( MSC ) qua đường truyền.2Mbps. BSS gồm 3 bộ phận chủ yếu sau: 1. Bộ điều khiển trạm gốc ( BSC ). BSC đảm bảo việc điều khiển cho BSS . BSC thông tin trực tiếp với MSC. BSC có thể điều khiển một hay nhiều BTS. 2.Trạm thu phát gốc ( BTS ). BTS chứa tất cả các cấu kiện RF cung cấp giao diện vô yuyến cho một cell riêng biệt . Đây cũng là một bộ phận của mạng trực tiếp trao đổi thông tin vơi BTS máy di động 3 Bộ chuyển mã - XCDR. Bộ chuyển mã được sử dụng để nén các tín hiệu từ trạm di động sao cho việc phát các tín hiệu lên các giao diện cơ sở có hiệu quả hơn . Do vậy bộ chuyển đổi mã cũng được xem như một bộ phận của BSS , nó thường được định vị để nối đến MSC . 1.1. Bộ điều khiển trạm gốc ( BSC ). BSC quản lý giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa của BTS và MS . Đó là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao . BSC được đặt giữa các BTS và MSC . BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán nhất định . Vai trò chủ yếu của BSC là quản lý các kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao . Một BSC có thể quản lý hàng chục BTS , tạo thành một trạm gốc. Giao diện A được quy định giữa BSC và MSC , sau đó giao diện Abits được quy định giữa BSC với BTS . BTS sẽ đảm bảo việc điều khiển BSS . Một thông tin bất kỳ do BTS yêu cầu, cho khai thác sẽ thu qua BSC . Cũng như vậy, thông tin bất kỳ được yêu cầu về BTS (ví dụ OMC ) sẽ thu được bằng BSC . BSC sẽ kết hợp với một ma trận số được dùng để kết nối các kênh vô tuyến trên giao diện vô tuyến với các mạch hệ thống trong MSC . Ma trận chuyển mạch BSC cũng cho phép BSC thực hiện các chuyển vùng giữa các kênh vô tuyến trong các BSC riêng rẽ dưới sự điều khiển của BSC mà không dính dáng đến MSC . 1.2. Trạm thu phát gốc ( BTS ). BTS chứa phần cứng RF tức là các thiết bị thu , phát, anten và khối xử lý tín hiệu cho giao diện vô tuyến . BTS như là một Moderm vô tuyến phức tạp . BTS sẽ cung cấp việc kết nối giao diện vô tuyến với máy di động , nó cũng có nhiều hạn chế về chức năng điều khiển , điều này sẽ giảm nhiều lưu lượng cần được truyền giữa BTS và BSC . Mỗi BTS sẽ cung cấp lần lượt từ 1 đến 6 sóng mang RF, và sẽ cung cấp từ 8 đến 48 cuộc gọi đồng thời . BSC, BTS sẽ điều khiển riêng rẽ hoặc cả hai cùng điều khiển một chức năng . BSC sẽ quản lý cácchức năng, ngược lại BTS sẽ thực hiện các chức năng hoặc thực hiện các phép đo để giúp BSC. 1.2. Bộ chuyển mã (XCDR). 5 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng XCDR là bộ chuyển mã toàn tốc, sẽ đảm bảo sự chuyền mã thoại và ghép kênh con 4:1 . Bộ chuyển mã (XCDR) cần phải có để chuyển đổi thông tin (thoại hay số liệu) ở lối ra MSC (64 Kb/s) thành dạng quy định bởi các đặc tính kỹ thuật SGM (Special Mobile Group committee) để phát lên giao diện vô tuyến, tức giữa BSS và MS (64 Kb/s thành 16 Kb/s và ngược lại) . Tín hiệu 64 Kb/s từ các bộ điều chế xung mã (PCM) của MSC, nếu được phát trên giao diện vô tuyến mà không có sự sửa đổi thì sẽ chiếm nhiều dải tần vô tuyến, điều này tất nhiên là việc sử dụng phổ vô tuyến có sẵn là không hiệu quả, vì vậy bằng việc xử lý các mạch 64 Kb/s để giảm băng tần yêu cầu sao cho tổng lượng thông tin yêu cầu để phát thoại đã được số hoá giảm xuống 13 Kb/s. Bộ chuyển mã có thể được đặt ở MSC,BSC hay BTS, nếu nó được đặt tại MSC thì các kênh truyền 13 Kb/s được phát đến BSS bằng cách chèn thêm bit để có tốc độ truyền dữ liệu 16 Kb/s và sau đó sẽ ghép 4 kênh 16 Kb/s thành một kênh 64 Kb/s. Do vậy mỗi đường truyền PCM 2Mb/s 30 kênh có thể mang 120 kênh thoại GSM quy định, tức là sẽ tiết kiệm chi phí đối với nhà khao thác hệ thống. Bộ chuyển mã thường được định vị chung với MSC, như vậy nó sẽ giảm số lượng đường truyền 2Mb/s. 1.3. Các cấu hình của BSS Như trên đã đề cập, một BSC có thể điều khiển nhiều BTS, số lượng các BTS cực đại có thể được điều khiển bằng một BSC không quy định trong GSM. Các BTS và BSC hay có thể cả hai sẽ được đặt trong cùng một cell hpặc được đặt ở các khu vực khác (remote) . Trong thực tế phần lớn là các BTS là được điều khiển từ xa, trong một mạng thì các BTS nhiều hơn nhiều so với các BSC. Một BTS không cần thông tin trực tiếp với BSC điều khiển nó, nó có thể được kết nối với BSC thông qua một vòng các BTS . Để thiết lập một mạng thì một vòng BTS có thể giảm số lượng cáp cần thiết như khi một BTS có thể được kết nối với một BTS bên cạnh nó đúng hơn so với tất cả được nối tới một BSC, để tránh trễ truyền dẫn do vòng các BTS gây ra. Vì vậy độ dài của một vòng BTS cần phải giữ đủ ngắn để ngăn ngừa lỗi vòng do trễ thoại trở nên quá dài. 2. Phân hệ chuyển mạch (SS) Phân hệ chuyển mạch bao hàm các chức năng chuyển mạch chính của hệ thống GSM, nó cũng bao gồm các cơ sở dữ liệu cần thiết vê số liệu thuê bao và quản lý di động. Chức năng chính của nó là quản lý các thông tin giữa mạng GSM và các mạng truyền thông khác. Các thành phần của phân hệ chuyển mạch như sau : - Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động(MSC). - Bộ ghi định vụ thường trú (HLR). - Bộ ghi định vị tạm trú (VLR). - Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR). - Trung tâm nhận thực thuê bao(AUC). - Chức năng tương tác mạng(IWF). - Bộ triệt tiếng vang(EC). 6 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng Hệ thống các thanh ghi định vị : thanh ghi định vị thường trú (HLR), thanh ghi định vị tạm trú, thanh ghi định dạng thiét bị (EIR). Các thanh ghi định vị là các điểm xử lý được định hướng đến cơ sở dữ liệu của các bộ phận quản lý số liệu thuê bao theo bất cứ địa chỉ nào khi một thuê bao di động đứng yên cũng như khi lưu động trong khắp mạng. Về mặt chức năng, như chức năngtương tác (IWF), triệt vang (EC) có thể xem như là các phần của MSC vì các hoạt động của chúng là được liên kết chính xác đến chuyển mạch cũng như kết nói các cuộc gọi thoại và số liệu đến và đi từ các trạm di động (MS). 2.1. Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC) Trong thông tin di động MSC dùng để chuyển mạch cuộc gọi, tức là thiết lập cuộc gọi đến MS và đi từ MS, toàn bộ mục đích của nó giống nhưmột tổng đài điện thoại bất kỳ. Tuy nhiên, do cần phải bổ xung thêm nhiều mặt điều khiển, bảo mật phức tạp trong hệ thống tế bào GSM và độ rộng băng tần cho thuê bao, nên sẽ có nhiều ưu điểm hơn, MSC có khả năng đáp ứng nhiều chức năng bổ xung khác. MSC sẽ thực hiện hàng loạt các nhiệm vụ khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí của nó trong hệ thống. Khi MSC cung cấp giao diện giữa PSTN và các BSS trong hệ thống GSM nó sẽ được hiểu như là một MSC cổng. ở vị trí này nó sẽ đảm bảo yêu cầu chuyển mạch cho toàn bộ quá trình thông tin di động từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc. Mỗi MSC sẽ cung cấp dịch vụ đến các máy di động được định vị trong vùng phủ sóng địa lý xác định, một hệ thống điển hình gồm có nhiều MSC . Một MSC có khả năng đáp ứng vùng đô thị khoảng một triệu dân. MSC thực hiện các chức năng sau: - Chức năng xử lý cuộc gọi: Bao gồm điều khiển việc thiết lập cuộc gọi thoại/ số liệu, liên kết các BSS, liên kết các MSC, các chuyển vùng, điều khiển việc quản lý di động (tính hợp lệ và vị trí của thuê bao). - Chức năng hỗ trợ và bảo dưỡng khai thác: Bao gồm việc quản lý cơ sở dữ liệu, định lượng và đo lưu lượng thông tin, giao tiếp người- máy. - Chức năng hoạt động tương tác giữa các mạng: Quản lý giao tiếp giữa hệ thống GSM và hệ thống điện thoại công cộng PSTN. - Chức năng Billing: Thu thập số liệu lập hoá đơn cước cuộc gọi. 2.2. Bộ ghi định vị thường trú(HLR) Bộ ghi định vị thường trú liên quan với cơ sở dữ liệu về các thông số của thuê bao. Các thông tin này được đưa vào cơ sở dữ liệu do hãng khai thác mạng khi một thuê bao mới được bổ xung vào hệ thống. Bất kể MS hiện ở đâu, HLR đều lưu giữ mọi thông tin thuê bao liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông, kể cả vị trí hiện thời của MS. HLR thường là một máy tính đứng riêng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao, nhưng không có khả năng chuyển mạch. Một chức năng nữa của HLR là nhận dạng thông tin do AUC cung cấp(số liệu bảo mật về tính hợp pháp của thuê bao). Các tham số được lưu giữ trong HLR gồm có: 7 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng - Các chỉ số (ID) của thuê bao (IMSI và MSISDN) - VLR của thuê bao hiện thời (vị trí hiện thời) - Các dịch vụ bổ sung thuê bao yêu cầu. - Thông tin về dịch vụ bổ sung (ví dụ số máy chuyển tiếp hiện thời) - Trạng thái thuê bao(đăng ký / xoá đăng ký) - Khoá nhận thực và các chức năng AUC. - Số lưu động thuê baodi động(MSRN). Cơ sở dữ liệu của HLR chứa đựng các dữ liệu chính của tất cả các thuê bao ở một mạng GSM PLMN. Cơ sở dữ liệu của HLR chứa đựng các dữ liệu chính của tất cả các MSC và các VLR trong mạng và dù cho mạng có nhiều HLR nhưng chỉ có một cơ sở dữ liệu được ghi cho một thuê bao. Vì vậy một HLR chỉ xử lý một phần của toàn bộ cơ sở dữ liệu thuê bao. Dữ liệu thuê bao có thể được truy nhập hoặc bằng số IMSI hoặc số MSISDN. Dữ liệu cũng có thể sẽ được truy nhập bởi một MSC hay một VLR trong một mạng PLMN khác để cho phép liên kết hệ thống và liên kết vùng lưu động. 2.3. Bộ ghi định vị thường trú(VLR). VLR là một cơ sở dữ liệu được nối với một hay nhiều MSC. VLR sẽ sao chép hầu hết các số liệu được lưu trữ tại HLR. Tuy nhiên, đó chỉ là số liệu tạm thời tồn tại chừng nào mà thuê bao “đang hoạt động” trong vùng phủ riêng của VLR (số liệu định vị thuê bao MS lưu giữ trong VLR chính xác hơn số liệu tương ứng trong HLR). Do vậy cơ sở dữ liệu VLR sẽ có một vài số liệu giống hệt như nhiều số liệu chính xác, thích hợp khi các thuê bao tồn tại trong vùng phủ của VLR. VLR sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu nội bộ về thuê bao bất cứ nơi nào thuê bao tồn tại thực sự trong một mạng PLMN, điều này có thể có hoặc không có ở hệ thống “gốc” , chức năng này sẽ loại trừ các nhu cầu về truy cập đến cơ sở dữ liệu HLR “ gốc ” tốn nhiều thờ gian. Các chức năng của VLR thường được liên kết với chức năng của MSC. Các dữ lệu bổ sung được lưu trữ ở VLR như sau: - Nhận dạng vùng định vị: Các ô trong mạng di động (PLMN) được tập hợp liền nhau thành các vùng địa lý và mỗi vùng được ấn định một chỉ số nhận dạng vùng định vị (LAI), một vùng định vị điển hình có khoảng 30 ô. Mỗi VLR sẽ kiểm soát một loạt các LAI và khi một thuê bao di chuyển từ một LAI này đến một LAI khác, thì LAI được cập nhật vào một VLR. Cũng như vậy, khi một thuê bao di chuyển từ một VLR này đến một VLR khác thì các địa chỉ của VLR sẽ được cập nhật vào một HLR. - Nhận dạng thuê bao di động tạm thời: Các VLR sẽ điều khiển việc phân phối các chỉ số nhận dạng thuê bao di động tạm thời (TMSI) và sẽ thông báo chúng đến HLR. 8 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng Các TMSI sẽ được cập nhật thường xuyên, điều này sẽ làm cho việc phát hiện cuộc gọi là rất khó khăn vì vậy, đảm bảo khả năng an ninh rất cao cho thuê bao.TMSI có thể sẽ được cập nhật ở các trạng thái bất kỳ sau: Thiết lập cuộc gọi . Đang vào một LAI mới. Đang vào một VLR mới. - Số lưu động của thông tin di động : Khi một thuê bao muốn hoạt động ngoài vùng thường trú của nó tại một thời điểm nào đó thì VLR cũng sẽ chỉ định một số lưu động cho trạm di động (MSRN), chỉ số này được ấn định từ một danh sách các số thuê bao được lưu giữ tại VLR (MSC). MSRN sau đó được sử dụng để định tuyến cuộc gọi đến một MSC sẽ điều khiển trạm gốc tại vị trí hiện thời của các trạm di động. Cơ sở dữ liệu trong VLR có thể sẽ được truy nhập bằng IMSI,TMSI hay MSRN. Một cách điển hình sẽ có một VLR cho mỗi MSC. 2.4. Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR ) ở eir chứa một cơ sở dữ liệu trung tâm để xác nhận tính hợp lệ của chỉ số nhận dạng thiết bị di động quốc tế (IMEI) Đây là cơ sở dữ liệu liên quan duy nhất đến thiết bị MS và không liên quan đến thuê bao đang sử dụng MS để phats hay thu các cuộc gọi. Cơ sở dữ liệu của EIR gồm có danh sách các số IMEI (hay các khối IMEI) được cơ cấu như sau: - Danh sách Trắng : gồm các số IMEI đã được gán cho các máy di động hợp lệ. - Danh sách Đen : gồm các số IMEI của các máy di động đã được trình báo là mất cắp hoặc các dịch vụ bị từ chối vì một vài lý do nào đó. - Danh sách Xám : gồm các số IMEI của các máy di động có các vấn đề trục trặc (như lỗi phần mềm ), tuy nhiên chưa đủ ý nghĩa để cho phép dựa vào “Danh sách đen” Cơ sở dữ liệu của EIRcó thể được truy nhập từ xa bởi các MSC trong mạng và cũng có thể được truy nhập bởi một MSC ỏ mạng PLMN khác. Cũng như HLR, một mạng có thể sẽ có một hoặc nhiều bộ EIR, với mỗi EIR sẽ kiểm tra một khối các số IMEI nào đó . Khi cho một số IMEI thì MSC sẽ dễ dàng truyền lại theo địa chỉ của EIR để kiểm tra ở khu vực thích hợp ở cơ sở dữ liệu của thiết bị. 2.5. Trung tâm nhận thực(AUC): Trung tâm nhận thực là một hệ thống xử lý. AUC thường được đặt chung với thanh ghi định vị thường trú (HLR ) bởi vì nó được yêu cầu để truy nhập và cập nhật một cách liên tục, liên quan mật thiết đến hồ sơ thuê bao trong hệ thống . Trung tâm nhận thực AUC /HLR có thể được đặt chung với MSC hoặc tại các MSC ở xa. Quá trình nhận thực thường xảy ra ở mỗi thời điểm “khởi đầu”của thuê bao trong hệ thống. Trong quá trình nhận thực, các dữ liệu bảo mật được lưu giữ tại SIM card được vận dụng và so sánh với dữ liệu lưu giữ tại cơ sở dữ liệu của HLR. Đây là các dữ liệu đã được nhập vào SIM card và cơ sở dữ liệu của hệ thống (HLR )tại thời điểm phát hành SIM card. 9 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng Quá trình nhận thực như sau: 1. Một số ngẫu nhiên được gửi tới máy di động từ trung tâm nhận thực (AUC ). 2. Số này được thao tác bằng các thuật toán nhận thực lưu giữ trong SIM card. Khoá nhận thực thuê bao (Ki) được lưu giữ trong SIM cũng được sử dụng trong việc thao tác. 3. Các kết quả thao tác số ngẫu nhiên sẽ được trả lời (SRES) trở lại AUC cùng với một khoá bảo mật (Kc) đã được lưu giữ tại SIM card. Khoá bảo mật được dùng để bảo mật dữ liệu khi phát lên lên giao diện vô tuyến, tạo ra nhiều sự an toàn trên giao diện. 4. Khi máy di động và AUC cùng thực hiện đồng thời các phép tính giống nhau một cách chính xác với số ngẫu nhiên và dữ liệu đã được lưu giữ tại HLR. 5. AUC sẽ nhận lời đáp (SRES) và so sánh nó với đáp án đúng. 6. Nừu các trả lời đưa ra bởi AUC và thuê bao giống nhau thì thuê bao được phép sử dụng trên mạng. 7. Khoá bảo mật được đưa ra bởi AUC, được lưu giữ và gửi đến BTS để chop phép được tiến hành bảo mật. II.Tổng quan về các kỹ thuật đa truy nhập đã và đang sử dụng: Để làm tăng dung lượng của dải vô tuyến dùng cho hệ thống thông tin tế bào, người ta sử dụng các kỹ thuật ghép kênh. Hiện nay có rất nhiều dạng ghép kênh nhưng có ba hình thức thông dụng nhất là: - Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA - Frequency Division Multiple Access) - Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA - Time Division Multiple Access) - Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA - Code Division Multiple Access) Liên quan đến việc ghép kênh là dải thông mà mỗi kênh hoặc mỗi mạch chiếm trong một băng tần nào đó. Dải thông đơn giản chỉ là sự chênh lệch giữa các tần số cao nhất và thấp nhất trong băng. Cùng một khái niệm như vậy dải thông của kênh được áp dụng theo quy mô nhỏ hơn. Trong mỗi hệ thống ghép kênh ở trên đều sử dụng thuật ngữ đa truy nhập, tức là các kênh vô tuyến được nhiều thuê bao dùng chung chứ không phải là mỗi thuê bao được gán một tần số riêng. Sau đây sẽ đi chi tiết về ba kỹ thuật ghép kênh. 1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA): Các hệ thống tế bào hiện tại đang sử dụng kỹ thuật ghép kênh FDMA, chia toàn bộ băng tần được phân phối cho một nhà khai thác mạng tế bào (25 MHz) thành các kênh rời rạc. Vì mỗi kênh có dải thông (độ rộng dải) là 30 KHz, cho nên hệ thống có tất cả 832 kênh. Mỗi cuộc đàm thoại cần sử dụng hai tần số, cho nên mỗi nhà khai thác có 416 cặp tần số khả dụng, mỗi cặp có thể gán cho một thuê bao mạng tế bào vào bất kỳ lúc nào. 10 Thoại analog 30 KHz kênh1 Thoại analog 30 KHz kênh832 . . . [...]... thành digital nhờ bộ biến đổi A/D đúng như với TDMA Tuy nhiên sau đó thêm một bước nữa là chèn một mã đặc biệt qua một bộ tạo mã Sau đó tín hiệu được phát đi, trải rộng thêm 1,25 MHz dải thông chứ không chiếm một khe thời gian riêng trong dải này 4 So sánh các công nghệ FDMA, TDMA với CDMA ứng dụng trong thông tin di động tế bào: Trong FDMA mỗi một khe tần số được dành riêng cho một người sử dụng và... dung lượng của CDMA có được trong môi trường vô tuyến đa tế bào Trong thông tin di động trước đây một trạm gốc công suất lớn được sử dụng để phủ sóng một vùng rộng lớn Hệ thống này bị hạn chế khắt khe về mặt băng tần và không thể đáp ứng các dịch vụ di động Trong hệ thống điện thoại di động tế bào, máy phát của trạm gốc đơn lẻ được thay thế bởi rất nhiều các trạm gốc có công suất nhỏ, mỗi máy phát... yếu từ một máy di động ở xa thu được tại trạm gốc bị chèn ép bởi tín hiệu mạnh từ nguồn nhiễu đó Tín hiệu nhiễu với công suất lớn hơn n lần công suất tín hiệu mong muốn sẽ tác dụng gần như là n tín hiệu nhiễu có công suất bằng công suất của tín hiệu Để khắc phục hiệu ứng xa gần trong hầu hết các ứng dụng CDMA người ta sử dụng các sơ đồ điều khiển công suất Trong hệ thống tế bào điều khiển công suất được... thống tế bào Trong hệ thống FM/FDMA hay TDMA/ FDMA số lượng các kênh trong một tế bào tỷ lệ nghịch với hệ số tái sử dụng tần số L, liên quan đến số lượng các kênh trên dãy tần xác định, vì mỗi tế bào trong một cluster chỉ được dành cho 1/L phần phổ tần sẵn có trong băng tần Trong hình vẽ L=7 13 Báo cáo thực tập Sinh viên: Phạm Thanh Tùng Trong khi đó, CDMA có thể tái sử dụng toàn bộ băng tần với tất... nhỏ, mỗi máy phát phủ sóng cho một vùng có dạng tổ ong, gọi là một tế bào Trong các hệ thống FDMA hay TDMA mỗi tế bào được chia cho một phần tử của dãy tần số có sẵn Dãy tần được dùng trong một tế bào có thể được sử dụng lại trong tế bào khác cách đó đủ xa sao cho tín hiệu trong hai tế bào này không gây nhiễu đến nhau Số L té bào sử dụng hết toàn bộ phổ tần có sẵn được gọi là cluster (cụm) Các cluster... dụng lại ở một tế bào khác Việc sử dụng các cluster 7 tế bào trong nhiều hệ thống vô tuyến di động là không đủ để tránh hiện tượng nhiễu đồng kênh Có thể tăng L lớn hơn 7 để giảm nhiễu đồng kênh nhưng sẽ làm giảm số lượng các kênh trong một tế bào, do vậy sẽ làm giảm dung lượng của hệ thống Tương tự nếu giữ nguyên hệ số tái sử dụng là 7 và chia tế bào thành những vùng nhỏ hơn Mỗi tế bào được chia thành... sử dụng toàn bộ băng tần với tất cả các tế bào Hệ số tí sử dụng trong hệ thống tế bào CDMA do đó bằng 1 Điều này khiến cho dung lượng của hệ thống được cải thiện Để ý rằng dung lượng được xác định như là một số lượng tối đa những người sử dụng tích cực trong tất cả các tế bào chứ không phải là chỉ số lượng của những người dùng trong dãy tần hay trong một tế bào đơn vị Việc cải thiện về mặt dung lượng... k bit thông tin Một khối bản tin được biểu di n bằng tập hợp k nhị phân γ = (γ 1 , γ 2 , γ k ) gọi là một bản tin (thông tin mã hoá khối sử dụng ký hiệu có ngiã là một bản tin k bit htay cho toàn bộ chuỗi thông tin ) Có thể có tất cả 2k bản tin khác nhau Bộ mã hoá chuyển đổi độc lập từng bản tin γ thành một tập hợp W = (W1 ,W2 , ,WK ) của các ký hiệu riêng rẽ gọi là một từ mã (ở mã hoá khối sử dụng. .. chứa IMSI và thông tin liên quan đến thuê bao di động 2.2 Khối nhận dạng thuê bao SIM: Thẻ SIM là một thẻ thông minh được gắn vào thiết bị di động và chứa các thông tin về thuê bao di động vì thế nó có tên là khối nhận dạng thuê bao SIM có vai trò là thuê bao duy nhất, có thể làm việc với các thiết bị ME khác nhau tiện cho việc thuê , mướn ME tuỳ ý thuê bao Thẻ SIM chứa một số đơn vị thông tin sau: 35... là nhiễu trong tín hiệu điều chế mong muốn Nếu sử dụng máy thu có bộ lọc thích ứng trong hệ thống như vậy thì số lượng của người sử dụng bị hạn chế bởi nhiễu gây ra bởi những người sử dụng khác Điều này khác với trong các hệ thống TDMA và FDMA, trong các hệ thống này tính chất trực giao của tín hiệu thu được bị duy trì bằng việc chọn lọc và đồng bộ chính xác Hạn chế chính của CDMA là hiệu ứng xa gần
