doicanhuocmo_266
New Member
Download miễn phí Đề tài Các biện pháp kỹ thuật hỗ trợ mạng GSM theo chuẩn 3G (GSM→WCDMA)
MỤC LỤC.
Trang
LỜI MỞ ĐẦU. 3
Chương I. TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM. 4
1.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin di động GSM. 4
1.1.1. Lịch sử phát triển mạng GSM. 4
1.1.2. Đặc điểm truyền sóng trong mạng GSM. 5
1.2. Cấu trúc mạng và chức năng của các thành phần chính trong mạng GSM. 7
1.2.1. Sơ đồ cấu trúc cơ bản mạng GSM. 7
1.2.2. Chức năng của các thành phần chính trong mạng. 8
1.2.3. Mạng báo hiệu kênh chung số 7 (CCSN7). 10
1.3. Các kỹ thuật chính sử dụng trong mạng GSM. 15
1.3.1. Mã hóa tiếng nói. 15
1.3.2. Mã hóa kênh và ghép xen. 15
1.3.3. Điều chế. 17
1.3.4. San bằng. 18
1.3.5. Nhảy tần. 19
1.3.6. Điều khiển công suất. 19
1.4. Cấu trúc kênh và cấu trúc khung tin trong mạng GSM. 20
1.4.1. Cấu trúc kênh cơ bản. 20
1.4.2. Cấu trúc khung tin. 24
1.4.3. Cấu trúc cụm (Burst). 26
1.5. Hoạt động của mạng GSM trong quá trình thiết lập một cuộc gọi. 26
1.5.1. Trạm di động MS thực hiện một cuộc gọi. 26
1.5.2. Trạm di động MS nhận một cuộc gọi. 28
1.6. Xu hướng phát triển của mạng GSM. 29
Chương II. HỆ THỐNG GPRS HỖ TRỢ MẠNG GSM. 31
2.1. Giới thiệu chung về mạng GPRS. 31
2.2. Cấu trúc mạng và chức năng của các thành phần chính trong
hệ thống GPRS. 32
2.2.1. Cấu trúc mạng GPRS. 32
2.2.2. Chức năng của các phần tử chính trong mạng GPRS. 33
2.2.3. Mặt phẳng truyền dẫn và mặt phẳng báo hiệu trong mạng GPRS. 37
2.3. Cấu trúc kênh logic trong mạng GPRS. 42
1
2.3.1. Kênh điều khiển phát quảng bá kiểu gói PBCCH. 43
2.3.2. Các kênh điều khiển chung kiểu gói PCCCHs. 43
2.3.3. Các kênh điều khiển riêng biệt kiểu gói PDCCHs. 44
2.3.4. Kênh lưu lượng dữ liệu gói PDTCH. 44
2.4. Các kỹ thuật chính sử dụng trong mạng GPRS hỗ trợ mạng GSM. 44
3.4.1. Kỹ thuật mã hóa dữ liệu (CS1→CS4). 45
3.4.2. Kỹ thuật chuyển mạch gói. 47
3.4.3. Kỹ thuật xe đường truyền. 48
2.5. Giải pháp thiết bị mạng lõi GPRS của hai nhà cung cấp lớn trên thế giới.50
2.5.1. Thiết bị mạng lõi GPRS của Ericsson. 51
2.5.2. Thiết bị mạng lõi GPRS của Alcatel. 52
2.6. Xu hướng phát triển của mạng GPRS. 52
Chương III. HỆ THỐNG EDGE HỖ TRỢ MẠNG GSM. 54
3.1. Giới thiệu chung về mạng EDGE. 54
3.2. Cấu trúc mạng và chức năng của các thành phần chính
trong mạng EDGE. 55
3.3. Các kỹ thuật chính sử dụng trong mạng EDGE hỗ trợ mạng GSM. 56
3.3.1. Điều chế 8-PSK. 56
3.3.2. Các phương pháp mã hóa và điều chế. 59
3.4. Một số giải pháp kỹ thuật cho mạng EDGE của Nokia. 60
3.4.1. Vùng phủ sóng cho 8-PSK 61
3.4.2. Hỗ trợ cách truyền lặp tiên tiến IR cho đường lên/xuống. 62
3.4.3. Abis động. 63
3.5. Xu hướng phát triển mạng EDGE. 64
KẾT LUẬN. 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 67
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT. 68
2
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
h vụ như: Internet, thư điện tử,wap….Mà mạng GSMhiện tại thì lại không đáp ứng được các nhu cầu đó.
Trước tình hình đó các nhà khai thác mạng GSM đã không ngừng nghiên
cứu và tìm tòi. Để hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cao hơn thì về mặt kỹ thuật có hai
giải pháp sau: Tối ưu tốc độ mã hóa kênh và định tuyến dữ liệu đi qua giao diện vô
tuyến Um. Các nhà khai thác mạng GSM đã chọn giải pháp hỗ trợ mạng là: Dữ liệu
chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD (High Speed Circuit Switched Data). Đây là
giải pháp định tuyến dữ liệu đi qua giao diện Um nhiều hơn bằng cách sử dụng một
vài kênh lưu lượng tức là MS sử dụng 4 khe thời gian thay cho một khe thông
29
thường cho một cuộc gọi. Do vậy tốc độ truyền dữ liệu của người sử dụng tăng lên
là: 4x9,6kb/s = 38,4 kb/s.
HSCSD còn hỗ trợ cả truyền đối xứng và truyền không đối xứng. Ở chế độ
truyền đối xứng thì tốc độ truyền lên từ MS lên BTS và đường truyền xuống từ BTS
tới MS là bằng nhau và thường dùng để truyền thoại. Còn chế độ truyền không đối
xứng thì tốc độ truyền xuống từ BTS xuống MS cao hơn tốc độ ngược lại và thường
được dùng để truyền dữ liệu.
Dữ liệu trong HSCSD được truyền dưới dạng các luồng bit song song được
đưa vào các khe thời gian khác nhau thông qua các cụm Burst, truyền đi trên một
sóng mang và chúng sẽ được kết hợp tại đầu cuối. Việc cấp phát khe thời gian hoàn
toàn phụ thuộc vào thủ tục cấp phát khe thời gian và dịch vụ đăng ký của người sử
dụng. Nếu dữ liệu không đủ để điền vào 4 khe thời gian thì các bit trống sẽ được
chèn vào.
Ở một số nước trên thế giới đã triền khai nhưng nó không được triển khai
rộng, vì sử dụng cả 4 khe nên phụ thuộc rất lớn vào chính sách giá của nhà khai
thác mạng. Phần lớn lưu lượng truyền dữ liệu là không đối xứng mà giao diện vô
tuyến Um thì lại không tối ưu cho chuyển mạch kênh không đối xứng. Ở Việt Nam
các mạng GSM cũng đã triển khai mạng HSCSD trên mạng của mình. Điều này đặt
ra là phải nâng cấp mạng HSCSD lên nữa nhằm đáp ứng nhu cầu tốc độ truyền dữ
liệu cho người sử dụng với chất lượng mạng cao. Đứng trước tình hình đó thì các
nhà cung cấp dịch vụ GSM đã chọn giải pháp: Dịch vụ vô tuyến gói chung (General
Packet Radio Service) cho phép đạt tốc độ truyền dữ liệu là 21,4 kb/s trên một khe
thời gian và tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất mà một thuê bao có thể đạt được là: 8x
21,4kb/s = 171,2 kb/s.
30
Chương II. HỆ THỐNG GPRS HỖ TRỢ MẠNG GSM.
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GPRS.
Do mạng GSM có những hạn chế về tốc độ và dung lượng truyền dẫn đã nói
ở trên nên đến năm 1999 các nhà khai thác mạng GSM đã áp dụng giải pháp GPRS,
và đã triển khai hoạt động trên cơ sở nền tảng của mạng GSM. GPRS áp dụng
nguyên lý chuyển mạch gói vô tuyến để truyền số liệu của người sử dụng một cách
hiệu quả với tốc độ truyền số liệu cao hơn chuyển mạch kênh mạng GSM hay
HSCSD, mà không ảnh hưởng tới các dịch vụ hiện thời của mạng GSM.
GPRS cho phép truyền số liệu với tốc độ cao hơn vì: Trong mạng GSM thì
một thuê bao chỉ sử dụng một khe thời gian trong suốt thời gian liên lạc của mình
lên tốc độ đạt được tối đa truyền dữ liệu là 9,6 kb/s và truyền thoại là 13,4 kb/s. Còn
trong chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD thì mỗi một MS sử dụng tối đa 4 khe
thời gian với tốc độ tối đa cho phép truyền dữ liệu là 38,4 kb/s (4 khe x 9,6 kb/s).
Nhưng với sự hỗ trợ của GPRS bằng phương pháp chuyển mạch gói thì tốc độ tối
đa cho phép truyền dữ liệu là 171,2 kb/s (sử dụng hết 8 khe thời gian x 21,4 kb/s).
GPRS cho phép thiết lập cuộc gọi nhanh hơn vì: Trong mạng GSM, thời gian
thiết lập trong vài giây, còn trong mạng GPRS thì cho phép thời gian kết nối dưới
1s và coi như MS luôn kết nối với mạng số liệu.
GPRS cho phép tính cước ít hơn mạng GSM vì: Trong mạng GPRS tính
cước theo dung lượng truyền dẫn chứ không tính theo thời gian truyền dẫn như
mạng GSM. Do đó nó cho phép MS kết nối với mạng dài lâu mà không bị tính tiền
như: Đọc web, thư điện tử…
GPRS cho phép sử dụng phổ tần hiệu quả hơn vì: Trong truyền dẫn chuyển
mạch kênh, một kênh được ấn định cho một người sử dụng trong suốt khoảng thời
gian của cuộc gọi. Với một mạng chuyển mạch gói GPRS, phổ vô tuyến được chia
cho tất cả mọi người sử dụng trong một tế bào. Phổ tần được sử dụng chỉ khi nào
thuê bao có thông tin để gửi. Khi không có số liệu để phát, phổ hoàn toàn rỗi và
được sử dụng cho các cuộc gọi khác. Như vậy khi số liệu bùng nổ một cách tự
nhiên, các tài nguyên mạng có thể được cân bằng một cách hiệu quả hơn, bởi vì nhà
khai thác có thể sử dụng những khoảng trống trong truyền dẫn để điều khiển các
cuộc gọi khác tức là: Sau khi MS gửi và nhận dữ liệu xong thì tài nguyên vô tuyến
được giải phóng ngay cho người khác sử dụng nếu có nhu cầu. Như vậy một kênh
vật lý (một khe thời gian) có thể sử dụng cho nhiều MS và mỗi MS có thể sử dụng
nhiều khe thời gian cùng một lúc. Vì tại một thời điểm mà MS đó không sử dụng
31
khe thời gian của mình để trao đổi thông tin thì khe rỗi đó sẽ được dành cho người
khác sử dụng.
GPRS sử dụng giao thức IP: Đây là một giao thức mới được sử dụng mà
mạng GSM không có. Vì xu hướng hiện nay là các mạng đều hỗ trợ giao thức IP,
nó cho phép liên kết các mạng với nhau và liên kết với mạng Internet toàn cầu. Nhờ
có khả năng kết nối với Internet lên GPRS cho phép MS sử dụng dịch vụ Internet di
động. Khi nhu cầu phát triển cao, tốc độ truyền số liệu cao hơn đến 2 Mb/s theo
cách chuyển mạch gói, sẽ được hỗ trợ trong tương lai thông qua sử dụng
mạng 3G.
Chuyển mạch kênh không thích hợp cho lưu lượng lớn, vì người sử dụng phải
trả tiền cho toàn bộ thời gian chiếm dụng kênh mặc dù có những thời điểm không
có gói tin nào được gửi đi. Trái lại với công nghệ chuyển mạch gói GPRS, khách
hàng chỉ phải trả tiền cho số gói tin được chuyển đi (tức là thuê bao chỉ trả tiền theo
dung lượng truyền dẫn). Thuê bao GPRS chỉ chiếm tài nguyên mạng GSM khi có
yêu cầu truyền tải, sau đó nó sẽ giải phóng ngay điều này thuận lợi cho người sử
dụng khi kết nối trực tuyến một thời gian dài với mạng.
2.2. CẤU TRÚC MẠNG VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC THÀNH PHẦN
CHÍNH TRONG MẠNG GPRS.
2.2.1. Cấu trúc mạng GPRS.
GPRS được thiết kế bởi ETSI và được triển khai trên cơ sở hạ tầng sẵn có
của mạng GSM mà không làm ảnh hưởng đến các dịch vụ hiện thời của mạng. Với
mục đích triển khai nhanh các dịch vụ số liệu gói trên mạng GSM với chi phí đầu
vào thấp, hiện tại mạng GSM chỉ cần nâng cấp về phần mềm, ngoại trừ khối BSC
phải nâng cấp về phần cứng, cũng có một số tuyến truyền dẫn được sử dụng cho cả
GSM và GPRS, như các tuyến BTS và BSC…
Mạng GSM chỉ cung cấp dịch vụ chuyển mạch kênh, nhưng mạng GPRS lại
cung cấp chuyển mạch gói. Do đó để mạng GSM và GPRS hoạt động nhịp nhàng
cùng với nhau thì ta phải đưa thêm một số thiết bị m