EDGE – Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM - Pdf 33

Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Hệ thống thông tin di động đã phát triển rất nhanh trong những năm gần đây. Từ
thế hệ thứ nhất chỉ hỗ trợ truyền thoại, cho đến bây giờ các hệ thống di động đã cung
cấp được rất nhiều dịch vụ như là: Audio-Video, truy nhập Internet, nhắn tin, nhắn tin
đa phương tiện,.v.v…
Công nghệ GSM ra đời, là bước phát triển nhảy vọt so với hệ thống di động thế hệ
thứ nhất. Hệ thống thông tin thế hệ thứ hai sử dụng các kỹ thuật điều chế số và sử
dụng các phương pháp xử lý cuộc gọi là số hóa. Một trong những hệ thống này là sự
kết hợp của hai kỹ thuật TDMA và FDMA để tăng số lượng kênh. Các hệ thống này
cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn các hệ thống của thế hệ thứ nhất và việc sử dụng
băng thông hiệu quả hơn. Các hệ thống thuộc thế hệ thứ hai hỗ trợ cả truyền tín hiệu
thoại, truyền số liệu, text, … và có cơ chế mã hóa để bảo vệ dữ liệu và thoại. Tuy
nhiên, trước yêu cầu tăng nhanh của việc truyền dữ liệu tốc độ cao, mạng GSM đã
bộc lộ rõ những nhược điểm của mình. Đó là việc truyền dữ liệu với tốc độ và chất
lượng dịch vụ dữ liệu chưa đáp ứng được nhu cầu. Trong tình hình hạ tầng cơ sở của
hệ thống GSM hiện tại đang chiếm đa số, và việc phát triển ngay lên mạng thông tin
di động thế hệ 3 đòi hỏi hạ tầng thiết bị phải thay đổi rất lớn và điều này khó có thể
thực hiện được. Trong tiến trình phát triển của thông tin di động thì việc thông qua
một số bước trung gian là điều tất yếu.
Dịch vụ vô tuyến gói vô tuyến chung GPRS đã được sử dụng để cung cấp băng
thông cho các dịch vụ Internet di động trong mạng GSM. Tuy nhiên, các ứng dụng số
liệu thời gian thực đòi hỏi băng thông rộng hơn với chất lượng dịch vụ cao hơn mà
GPRS hiện nay không đáp ứng được.
Việc chuyển từ GPRS sang EGPRS hay EDGE có thể xoá đi sự khác biệt về mặt
dung lượng này. EDGE – Enhanced Data rates for GSM Evolution là tiêu chuẩn giao
diện vô tuyến mới với sự kết hợp của phương thức điều chế 8PSK. EDGE tạo điều
kiện cho các nhà khai thác mạng GSM có thể chuyển sang cung cấp các dịch vụ số
liệu di động và các dịch vụ đa phương tiện bằng việc tăng tốc độ dung lượng lên gấp
3 lần với cùng phổ GSM hiện tại mà không có bất kỳ ảnh hưởng lớn nào đối với việc
quy hoạch tần số. EDGE là giải pháp bổ sung cho hệ thống UMTS, nó cho phép các

2.Về phía nhà cung cấp dịch vụ................................................................3
IV.Khái niệm về EDGE..............................................................................4
V.Các dịch vụ EDGE có thể cung cấp.........................................................4
1.Chat .......................................................................................................4
2.Thông tin văn bản và hình ảnh...............................................................4
3.Hình ảnh tĩnh..........................................................................................5
4.Ảnh động................................................................................................5
5.Duyệt Web..............................................................................................5
6.Làm việc trong môi trường cộng tác, tư liệu dùng chung......................6
7.Âm thanh................................................................................................6
8.Phân công công việc ..............................................................................6
9.E-mail nội bộ .........................................................................................7
10.Internet E-mail......................................................................................7
11.Định vị phương tiện giao thông............................................................8
12.Truy cập LAN từ xa.............................................................................8
13.Chuyển file...........................................................................................8
14.Tự động điều khiển thiết bị gia đình....................................................9
15.Push to talk...........................................................................................9
16.Streaming..............................................................................................9
VI.Các con đường để phát triển lên EDGE...............................................10
CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG EDGE.........................................................11
I.Kiến trúc của hệ thống GSM .................................................................11
1.Các thành phần cơ bản của hệ thống....................................................11
2.Các giao diện của GSM........................................................................15
II.Kiến trúc của hệ thống vô tuyến gói chung GPRS................................17
1.Các thành phần cơ bản của mạng.........................................................18
2.Các giao diện và giao thức trong mạng GPRS.....................................21
III.Hệ thống EDGE...................................................................................32
1.Kiến trúc hệ thống EDGE....................................................................32

3.Thủ tục nhập mạng...............................................................................72
4.Thủ tục rời mạng..................................................................................75
5.Quản trị vùng định vị............................................................................76
II.Định tuyến và truyền tải dữ liệu............................................................83
1.Các trạng thái của PDP.........................................................................83
2.Khởi tạo, thay đổi và hủy bỏ PDP context...........................................84
3.Định tuyến và truyền tải số liệu............................................................90
CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG
EDGE VÀO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VMS – MOBIFONE.............91
I.Yêu cầu về phần vô tuyến.......................................................................91
1.Khả năng đáp ứng.................................................................................91
2.Những yêu cầu khi hoạt động...............................................................92
3.Sử dụng băng thông hiệu quả...............................................................93
4.Độ phức tạp..........................................................................................94
II.Cấu hình mạng VMS – Mobifone hiện tại............................................94
III.Giải pháp ứng dụng EDGE trên mạng VMS........................................99
1.Giải pháp của các hãng.........................................................................99
2.Đề xuất phương án triển khai.............................................................101
KẾT LUẬN..................................................................................................106
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................xii
TỪ VIẾT TẮT...............................................................................................xiii
Sinh viên: Trần Hiếu Hạnh – ĐTVT3-K46
iv
Mục lục
Hình 1-1 Các con đường tiến lên EDGE.........................................................10
Hình 2-2 Kiến trúc hệ thống GSM .................................................................11
Hình 2-3 Các giao diện của GSM...................................................................16
Hình 2-4 Kiến trúc hệ thống GPRS.................................................................18
Hình 2-5 Mặt phẳng truyền dẫn......................................................................21
Hình 2-6 Giao diện báo hiệu trong GPRS.......................................................24

Hình 2-34 Bộ điều chế 8-PSK ........................................................................45
Hình 2-35 Bộ giải mã 8-PSK .........................................................................46
Hình 2-36Các họ điều chế mã hóa sử dụng trong EDGE................................50
Hình 2-37 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-9; điều chế 8-PSK;2 khối
RLC/20ms.......................................................................................................51
Hình 2-38 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-8; điều chế 8-PSK;2 khối
RLC/20ms.......................................................................................................51
Hình 2-39 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-7; điều chế 8-PSK; 2 khối
RLC/20ms.......................................................................................................52
Hình 2-40 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-6; điều chế 8-PSK; 1 khối
RLC/20ms ......................................................................................................52
Hình 2-41 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-5; điều chế 8-PSK; 1 khối
RLC/20ms ......................................................................................................53
Hình 2-42 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-4; điều chế GMSK;1 khối
RLC/20ms.......................................................................................................53
Hình 2-43 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-3; điều chế GMSK;1 khối
RLC/20ms.......................................................................................................54
Hình 2-44 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-2; điều chế GMSK;1 khối
RLC/20ms.......................................................................................................54
Hình 2-45 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-1; điều chế GMSK;1 khối
RLC/20ms.......................................................................................................55
Hình 2-46 Đồ thị RF .......................................................................................56
Hình 3-47 Sơ đồ chuyển đổi khuôn dạng và font chữ của Covert Gateway...60
Hình 3-48 Sơ đồ hoạt động hệ thống với MMS..............................................62
Hình 3-49 So sánh dung lượng vô tuyến GPRS và EDGE ............................63
Hình 3-50 So sánh giá thành GPRS và EDGE................................................63
Hình 3-51 Sơ đồ hoạt động của hệ thống với Game Server............................64
Hình 3-52 Sơ đồ hoạt động của hệ thống với Game Peer to peer...................64
Hình 3-53 Cấu hình hệ thống với Mobile TV.................................................65
Hình 4-54 Các trạng thái quản lý di động.......................................................71

động. Hai hệ thống phổ biến nhất là GSM và IS-95. Hệ thống GSM là hệ thống dựa
trên sự kết hợp 2 công nghệ FDMA và TDMA, được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu và
nhiều nước ở Châu Á và Châu Phi. Hệ thống IS-95 dựa trên công nghệ CDMA và
được sử dụng nhiều ở Bắc Mỹ. Với việc phổ biến rộng rãi hơn những hệ thống này
sẽ dẫn đến việc tăng nhu cầu về các dịch vụ truyền số thông qua mạng di động. Các
hệ thống này được thiết kế để hỗ trợ việc chuyển mạch kênh cho dữ liệu thoại và hỗ
trợ một phần việc truyền gói, tuy nhiên không thể đáp ứng được yêu cầu về lưu lượng
hiện nay. Trong tương lai, hệ thống di động còn có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ
như truy nhập Internet qua mạng di động, streaming audio và video, dịch vụ nhắn tin
text và multimedia...
Các hệ thống thế hệ thứ 2 bản thân chúng không thể đáp ứng hoàn toàn nhu cầu về
dữ liệu. Tốc độ dữ liệu thấp, thời gian thiết lập cuộc gọi dài và các dịch vụ lại đắt.
Nguyên nhân chính là do những hệ thống này được thiết kế chủ yếu để phục vụ
chuyển mạch kênh cho tín hiệu thoại và kênh sẽ được cung cấp cho một người dùng
trong suốt thời gian thực hiện cuộc gọi. Chính việc này đã dẫn đến việc sử dụng
không hiệu quả kênh truyền so với việc chuyển mạch gói. Nếu cung cấp các dịch vụ
dựa trên chuyển mạch gói, các kênh có thế được cấp phát cho nhiều người dùng khi
có nhu cầu, và dẫn tới việc chia sẻ cùng một kênh vật lý nên hiệu quả sử dụng kênh
sẽ tăng lên. Dịch vụ GPRS đã được phát triển để bù đắp cho sự thiếu sót trên và để
đơn giản hóa việc truy nhập từ mạng không dây vào mạng chuyển mạch gói. Nhưng
khi chúng ta đòi hỏi các dịch vụ gói số liệu cũng như cách sử dụng đơn giản hơn thì
GPRS phải sử dụng rất nhiều khe thời gian hay trở lại sử dụng các dịch vụ chuyển
mạch kênh. Điều này làm cho hệ thống làm việc không hiệu quả. EDGE ra đời đã
đáp ứng được cả hai đòi hỏi trên. EDGE hoạt động dựa trên nền băng thông có sẵn và
có một số thay đổi ở phần giao diện vô tuyến.
Tổng quan về EDGE
II. Nhu cầu phát triển EDGE
Khoảng 10 năm sau khi mạng GSM được đưa vào sử dụng, trên rất nhiều thị
trường phát triển người ta đã phát hiện ra những hạn chế đầu tiên cho sự tăng trưởng
của dịch vụ thoại. EDGE có thể khắc phục hạn chế đó và tiếp tục đáp ứng nhu cầu

800/900/1800/1900 MHz.
2. Về phía nhà cung cấp dịch vụ
• Sử dụng băng thông mềm dẻo và hiệu quả: Một cách nhanh chóng, EDGE có
thể cung cấp các dịch vụ tương đương 3G với tài nguyên vô tuyến hiện có. Là
một kỹ thuật băng hẹp, EDGE sử dụng các kênh 200kHz, EDGE không đòi
hỏi tài nguyên băng thông mới, do vậy có thể triển khai EDGE dựa trên các
băng tần hiện tại 800/900/1800/1900 MHz.
• Dễ dàng nâng cấp: EDGE sử dụng cấu trúc khung như là của TDMA, kênh
logic và sóng mang có độ rộng 200 kHz như các mạng GSM hiện tại. Vì thế,
khi triển khai EDGE không đòi hỏi thay đổi cấu trúc lại các thành phần chính
của mạng. Việc nâng cấp mạng lên EDGE chỉ bổ sung thêm phần mềm đơn
giản và một số chi tiết phần cứng.
• Tính tương thích: EDGE có thể tương thích với các kỹ thuật khác của GSM,
nhờ thế mà khi một thuê bao khi ra khỏi vùng phủ sóng của EDGE thì hệ
thống sẽ tự động chuyển sang các mạng GPRS và WCDMA, tùy theo các dịch
vụ số liệu mà thuê bao đó sử dụng. Hơn nữa EDGE cũng có thể sử dụng lại
các thiết bị mạng chuyển mạch gói đã triển khai cho GPRS.
• Tiết kiệm chi phí: Chi phí trung bình để nâng cấp lên EDGE từ GSM/GPRS
cho mỗi thuê bao chỉ là từ 1$ – 2$.
Ở Việt Nam, hiện nay việc khai thác mạng Internet đã đưa các dịch vụ thông tin
điện tử tới người sử dụng. Thương mại điện tử cũng đã cung cấp và ngày càng thu
hút số lượng khách hàng lớn. Thông tin di dộng với kỹ thuật GSM cũng đã và đang
phát triển mạnh mẽ thông qua số lượng thuê bao, vùng phủ sóng và số lượng dịch vụ
cung cấp cho khách hàng. Thực tế cho thấy việc sử dụng các dịch vụ số liệu phải theo
phương thức chuyển mạch kênh, gây lãng phí tiềm năng mạng, nhất là phần vô tuyến.
Điều đó không thể đáp ứng nhu cầu đa dạng hiện nay khi đưa vào khai thác các dịch
vụ thông tin hình ảnh, Internet, thương mại điện tử. Do những yếu tố về kinh tế và kỹ
Tổng quan về EDGE
thuật đã nêu, yêu cầu phát triển được EDGE là cách tốt nhất để sớm đưa hệ thống
thông tin di dộng Việt Nam lên thế hệ ba trong tương lai.

thao hoặc dự báo thời tiết. Khi thông tin là một sự việc nào đó như đoán số tử vi, câu
chuyện tin tức, thì 160 ký tự là quá ngắn. Nó làm người nhận khó chịu vì họ chỉ nhận
những thông tin nổi bật hay những dự báo mà chẳng có chút giải thích hay làm rõ
thêm. EDGE có thể được sử dụng cho các dịch vụ thông tin diễn giải khi người dùng
có thiết bị, nhưng SMS cũng vẫn tiếp tục phát huy tác dụng. Các ứng dụng chat ở đây
vẫn có thể sử dụng SMS, nhằm để người nói giảm thiểu ngôn từ, tăng tính cô đọng
thông tin và giảm thiểu số thành viên trong các nhóm chat Internet.
3. Hình ảnh tĩnh
Các hình ảnh tĩnh như ảnh chụp, tranh, bưu thiếp, thiệp chúc mừng và các giới
thiệu, các trang Web tĩnh có thể được gửi và nhận qua mạng di động như qua mạng
điện thoại cố định. Có thể dùng EDGE để gửi hình ảnh từ một camera nối đến thiệt bị
vô tuyến EDGE thẳng đến các địa chỉ cụ thể trên Internet, đồng thời nó cũng cho
phép đưa thông tin vào máy tính với tốc độ gần như theo thời gian thực.
4. Ảnh động
Theo thời gian, chất và dạng của thông tin di động đang trở nên ít tính văn bản và
giàu hình ảnh hơn. Công nghiệp di động đang chuyển từ các SMS text đến các SMS
ảnh chụp, từ các SMS bản thiết kết đến các SMS video. Các giới thiệu phim hoặc cả
cuốn phim được tải và được xem qua luồng số liệu về thiết bị di động.
Gửi ảnh động trong môi trường di động có nhiều ứng dụng thương mại tiềm năng
bao gồm cả kiểm tra bãi đỗ xe hoặc khu nhà cao tầng để ngăn ngừa trộm và đột nhập
trái phép, gửi hình ảnh bệnh nhân từ một xe cứu thương đến bệnh viện. Những ứng
dụng video hội nghị, trong đó các đại lý phân phối có thể có các cuộc họp không cần
phải đến một địa điểm chung cũng là một ứng dụng khác nữa cần được nói đến
5. Duyệt Web
Dùng dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh để duyệt Web chưa bao giờ là một ứng
dụng người sử dụng di động có thể chấp nhận được. Vì tốc độ chậm của chuyển
mạch kênh, phải mất nhiều thời gian cho số liệu từ Internet đến server để duyệt. Thay
vào đó, người sử dụng thường phải tắt hình ảnh và chỉ truy cập vào text trên trang
Web, và cố gắng một cách khó khăn để đọc text trên màn hình. Di động duyệt
Internet phù hợp tốt hơn với EDGE.

‘việc 1234 hoàn thành’ hay ‘1235 đang trên đường đi’.
Tổng quan về EDGE
160 ký tự của một SMS là đủ cho thông tin phát đi địa chỉ như những thông tin cần
thiết cho việc dịch vụ khách hàng, dịch vụ đưa hàng tại nhà hay phân phát gói bưu
phẩm. Nhưng 160 ký tự lại yêu cầu người sử dụng thao tác số tắt như ‘St’ thay cho
‘Street’. 160 ký tự cung không cho phép dùng nhiều cho các thông tin khác về khách
hàng như tiểu sử khách hàng, hoặc những sự cố khách hàng chẳng hạn. Vậy là ở đây
EDGE lại cho phép đưa nhiều thông tin hơn. Với EDGE, một bức ảnh chụp khách
hàng và những chi tiết về họ có thể được gửi đến người đại diện khu vực có khách
hàng để tìm và nhận biết khách hàng.
9. E-mail nội bộ
Một công ty có đến nửa số nhân viên không đang làm việc tại văn phòng thì việc
liên lạc với văn phòng bởi việc dùng một hệ thống e-mail nội bộ là quan trọng. Hệ
thông e-mail nội bộ hoạt động trên mạng nội bộ.
LAN bao gồm các chương trình hỗ trợ e-mail như Microsoft Mail, Outlook,
Outlook Express...
Vì các thiết bị EDGE sẽ được phát triển chức năng hơn vượt hơn lên chỉ là một
chiếc điện thoại di động thông thường nên thị trường sử dụng EDGE như là một đầu
cuối hỗ trợ dịch vụ e-mail nội bộ là một tiềm năng đáng chú ý.
10.Internet E-mail
Dịch vụ Internet e-mail đến dưới dạng một dịch vụ gateway nơi các message
không phải lưu trữ trước khi phát đi, hoặc có thể lưu trữ trước khi phát. Trong trường
hợp là dịch vụ gateway, nền e-mail thông tin không dây chỉ đơn giản là message từ
SMTP, giao thức e-mail Internet, đi vào SMS và gửi đến SMSC. Trong trường hợp
dịch vụ là hộp thư e-mail, các mail được lưu trữ và người sử dụng nhận được thông
báo là có mail cho mình trên di động và rồi có thể lấy toàn bộ e-mail bằng việc quay
số vào và lấy, chuyển nó đi v.v....
Để có thể nhận được một e-mail mới, phần lớn người sử dụng e-mail Internet hiện
nay không nhận thông báo trước trên điện thoại di động của họ. Khi họ ở ngoài văn
phòng, họ phải định kỳ, hoặc linh cảm quay số vào mailbox để kiểm tra nội dung.

động. Dữ liệu này có thể là một tài liệu, một sổ tay hoặc một chương trình phần
mềm. Nguồn của thông tin có thể là một trong những phương pháp thông tin Internet
như FTP, Telnet, http hoặc Java – hoặc một cơ sở dữ liệu hay platform bản quyền.
Không phụ thuộc vào nguồn hoặc kiểu file, loại ứng dụng này có khuynh hướng cần
Tổng quan về EDGE
tập trung băng thông. Do vậy nó cần một tốc độ số liệu di động rất cao như GPRS,
EDGE hoặc 3GSM để chạy qua mạng điện thoại di động.
14.Tự động điều khiển thiết bị gia đình
Ứng dụng điều khiển thiết bị gia đình từ xa kết hợp an ninh từ xa với điều khiển từ
xa. Ứng dụng cho phép chủ nhà có thể kiểm soát nhà xa nơi họ có mặt. Nếu cảnh báo
chống trộm báo, người dùng di động không chỉ được thông báo, mà còn thấy hiện
trường, thậm chí còn có thể nhốt trộm trong nhà mình. Điện thoại di động hoàn toàn
có thể được sử dụng như những thiết bị điều khiển từ xa hiện hữu như của TV,
video.... Vì giao thức IP sẽ sớm ở mọi nơi – không chỉ trong máy điện thoại di động
mà còn ở tất cả các thiết bị gia đình và máy móc – những thiết bị này có khả năng
được địa chỉ hóa và có khả năng nhận biết. Một khả năng cốt yếu cho các ứng dụng
điều khiển thiết bị gia đình là bluetooth, một loại thiết bị cho phép đưa tất cả các
chủng loại thiết bị khác nhau vào trong một mạng.
15.Push to talk
PTT (Push to Talk) cho phép kết nối cuộc gọi bộ đàm giữa các nhóm người sử
dụng với nhau. Âm thanh sẽ được mã hoá và chuyển giữa các máy di động dưới dạng
gói thông tin qua đường truyền GPRS.
Để sử dụng dịch vụ PTT, khách hàng cần có máy di động có tính năng “Push to
Talk”, đăng ký và sử dụng dịch vụ GPRS. Người sử dụng có thể lựa chọn một người
hoặc một nhóm người quen đã cài đặt sẵn trong máy và bấm nút
PTT để bắt đầu đàm thoại. PTT là phương thức liên lạc không đồng thời, khi
người này nói thì người/nhóm người kia chỉ nghe và ngược lại. Cuộc gọi PTT sẽ
được kết nối ngay mà không cần người nhận bấm máy trả lời. Âm thanh sẽ được phát
ra từ máy di động thông qua hệ thống loa. Dịch vụ này phù hợp cho khách hàng cần
trang bị hệ thống thông tin đặc biệt như taxi, công an, cứu hộ…

GSM
HSCSD
ECSD
GPRS IS-136
EDGE
Classic
EDGE
compact
Tổng quan về EDGE
CHƯƠNG 2
KIẾN TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG EDGE
I. Kiến trúc của hệ thống GSM
1. Các thành phần cơ bản của hệ thống
Hình 2.1 mô tả kiến trúc hệ thống GSM [6]
Hình 2-2 Kiến trúc hệ thống GSM
AUC: Trung tâm nhận thực.
VLR: Thanh ghi định vị tạm trú.
HLR: Thanh ghi định vị thường trú.
EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị.
MSC: Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ
di động.
GMSC : MSC cổng
BSC: Bộ điều khiển trạm gốc.
BTS: Trạm thu phát gốc.
NSS: Hệ thống con chuyển mạch.
BSS: Hệ thống con trạm gốc.
MS: Trạm di động.
OSS: Hệ thống con khai thác bảo dưỡng.
PSPDN: Mạng số liệu công cộng chuyển
mạch gói.

bị di động nào với 1 thẻ SIM.
1.2 Hệ thống con trạm gốc BSS
BSS có chức năng cung cấp đường truyền giữa MS với tổng đài MSC. BSS trao
đổi thông tin với MS trên giao diện vô tuyến Um và với MSC bằng các tuyến truyền
dẫn 2Mbps qua giao diện A.
BSS bao gồm các bộ phận:
• Trạm thu phát gốc BTS.
• Bộ điều khiển trạm gốc BSC.
Tổng quan về EDGE
• Bộ đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU.
1.2.1 Trạm thu phát gốc BTS
BTS có chức năng trao đổi thông tin với MS. Một BTS bao gồm các thiết bị thu
phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến để cung cấp giao diện vô
tuyến cho 1 cell. Mỗi BTS có thể phục vụ đồng thời một số cell.
Các thành phần chức năng của BTS:
• Khối vô tuyến tương tự để điều chế, khuyếch đại và phối hợp thu phát.
• Khối băng gốc để phối hợp tốc độ truyền thoại, số liệu và mã hóa kênh.
• Khối điều khiển của trạm phục vụ cho các chức năng vận hành và bảo
dưỡng trạm BTS.
• Khối truyền dẫn để ghép tín hiệu trên đường truyền Abis.
1.2.2 Bộ điều khiển trạm gốc BSC
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả các giao diện vô tuyến thông qua lệnh điều khiển
xa với BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định , giải phóng kênh vô
tuyến và quản lý chuyển giao. Một phía BSC nối với các BTS còn phía kia nối với
MSC. Một BSC có thể quản lý tới vài chục BTS phụ thuộc vào các lưu lượng của các
BTS này.
1.2.3 Bộ đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU
Trong GSM, tín hiệu thoại trên giao diện vô tuyến được mã hóa ở tốc độ 13kbps
sử dụng mã hóa tiền định tuyến tính (LPC). Để thích ứng tốc độ này với tốc độ mạng
thoại cố định PSTN cần có bộ chuyển đổi mã TRAU để chuyển đổi giữa các tốc độ

trong HLR gồm: nhận dạng thuê bao IMSI và MSISDN, VLR hiện thời, trạng thái
thuê bao, khóa nhận thực và chức năng nhận thực, số lưu động trạm di động MSRN.
HLR chứa cơ sở dữ liệu bậc cao của tất cả các thuê bao và được truy cập từ xa bởi
MSC và VLR.
1.3.3 Thanh ghi định vị tạm trú VLR
VLR là cơ sở dữ liệu thứ 2 trong mạng. VLR là một bản sao phần lớn dữ liệu trong
HLR. Tuy nhiên đó là dữ liệu tạm thời chỉ tồn tại trong khi thuê bao đang di chuyển
trong vùng phục vụ của VLR. Dữ liệu trong VLR là vị trí hiện thời của thuê bao
trong vùng phục vụ của MSC nào. Số liệu định vị thuê bao trong VLR chính xác hơn
trong HLR. Các thông số trong VLR gồm: trạng thái thuê bao, nhận dạng vùng định
Tổng quan về EDGE
vị LAI, nhận dạng thuê bao di động tạm thời TMSI, và số lưu động trạm di động
MSRN.
1.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR
EIR được sử dụng để quản lý các máy di động. EIR quản lý số nhận dạng thiết bị
di động quốc tế IMEI của từng máy điện thoại di động nhằm chống việc sử dụng
trộm các máy di động hoặc không cho các máy di động lạ được sử dụng trong GSM.
EIR được truy cập từ MSC của mạng hoặc từ MSC mạng khác. Trong mạng có thể
có nhiều EIR.
1.3.5 Trung tâm nhận thực AUC
AUC lưu trữ các khóa thuê bao Ki cho tất cả các thuê bao trong mạng. AUC có
chức năng nhận thực và tạo khóa mã Kc để sử dụng trong các cuộc gọi.
1.4 Hệ thống con khai thác OSS
Hệ thống con khai thác thực hiện các chức năng chính sau:
• Khai thác và bảo dưỡng mạng.
• Quản lý thuê bao và tính cước.
• Quản lý thiết bị di động
2. Các giao diện của GSM
2.1 Giao diện giữa MSC và các phần tử trong hệ thống
Hình 2.2 mô tả các giao diện sử dụng trong hệ thống GSM [2]

nhiều nguồn gốc khác nhau: bản tin giữa BSC và BTS để điều khiển BTS, giữa MS
và các phần tử khác của mạng.
Có hai loại kênh thông tin giữa BSC và BTS:
• Kênh thông tin tốc độ 64Kbps mang tiếng và dữ liệu cho các kênh vô tuyến.
• Các kênh báo hiệu tốc độ 64Kbps mang thông tin báo hiệu cho bản thân BTS
hoặc cho MS, được phát ở một trong các kênh vô tuyến.
Vì toàn bộ thông tin báo hiệu được truyền trên một kênh 64Kbps nên cần có một
thủ tục đặc biệt để biến đổi thông tin phù hợp với khe thời gian 64Kbps và sau đó
biến đổi ngược lại tại đầu thu. Điều này được thực hiện ở giao thức LAPD lớp 2.
Giao thức được sử dụng ở lớp 2 trên giao diện Abis được gọi là các thủ tục thâm
nhập đường truyền kênh D – LAPD. Kênh D là kênh báo hiệu để phân biệt với kênh
B là kênh lưu lượng. LAPD có các chức năng phát hiện lỗi, sửa lỗi và định hạn khung
bằng cách đưa vào các cờ ở đầu khung và cuối khung.
2.4 Giao diện vô tuyến Um
Giao diện vô tuyến là giao diện giữa BTS và MS, là một nét đặc thù của hệ thông
tin di động tế bào. Các kênh của giao diện vô tuyến bao gồm các kênh vật lý các khe
thời gian và các kênh logic.
• Kênh vật lý là phương tiện mang thông tin được xác định qua hai yếu tố:
 Tần số sóng mang.
 Khe thời gian của tần số song mang.
• Kênh logic phụ thuộc vào nội dung truyền trên kênh vật lý. Kênh logic được
phân thành hai loại chính:
 Kênh lưu lượng: mang thông tin thoại, số liệu.
 Kênh điều khiển: mang thông tin báo hiệu.
II. Kiến trúc của hệ thống vô tuyến gói chung GPRS
Hệ thống vô tuyến gói chung GPRS được thực hiện trên cấu trúc hạ tầng của GSM
thông qua việc thêm vào hai nút mạng mới đó là SGSN và GGSN. Đồng thời GPRS
cũng thêm một số giao diện mới.
Hình 2.3 mô tả cấu trúc logic của hệ thống GPRS [10]
Tổng quan về EDGE

Tổng đài di động tương tác SMS
Cổng tính cước
1. Các thành phần cơ bản của mạng
GPRS không làm thay đổi cấu trúc mạng GSM, nó chỉ thêm vào mạng một vài
thành phần mới.
1.1 Các nút hỗ trợ GPRS
Một nút hỗ trợ GPRS – GSN có chức năng phục vụ các yêu cầu để hỗ trợ cho
GPRS. Trong một mạng PLMN, có thể có nhiều nút hỗ trợ GPRS khác nhau.
1.1.1 GGSN
Nút hỗ trợ cổng GPRS là nút để mạng số liệu gói thực hiện truy nhập dựa vào khả
năng xác định được các địa chỉ giao thức số liệu gói PDP. Nó chứa các thông tin định


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status