Giới thiệu tổng quan mạng GSM.DOC

Lêi nãi ®Çu

Sù ph¸t triÓn h¹ tÇng c¬ së lµ yÕu tè quan träng thóc ®Èy nÒn kinh tÕ ph¸t triÓn

vµ gãp phÇn n©ng cao ®êi sèng x· héi cña con ngêi, thõa kÕ nh÷ng thµnh tùu

cña c¸c nghµnh c«ng nghiÖp ®iÖn tö , b¸n dÉn , quang häc, tin häc vµ c«ng

nghÖ th«ng tin .... nÒn c«ng nghiÖp viÔn th«ng trong ®ã cã th«ng tin di ®éng ®·

cã nh÷ng bíc tiÕn nhÈy vät kú diÖu ®a x· héi loµi ngêi bíc sang mét kû nguyªn

míi : Kû nguyªn th«ng tin .

TÊt c¶ chóng ta ®Òu biÕt r»ng, chóng ta ®ang sèng trong mét x· héi th«ng tin

mµ trong ®ã chóng ta ph¶i tiÕp nhËn sö dông th«ng tin víi gi¸ trÞ cao vÒ mÆt

thêi gian vµ chÊt lîng. Søc c¹nh tranh cña tÊt c¶ c¸c ngµnh c«ng nghiÖp b¾t

nguån tõ viÖc t¹o ra c¸c gi¸ trÞ lín h¬n b»ng c¸ch tËn dông c¸c u thÕ ®iÒu kiÖn

vµ thêi h¹n. V× vËy th«ng tin liªn l¹c sÏ ®ãng vai trß cèt lâi cho viÖc ph¸t triÓn

t¬ng lai cña x· héi th«ng tin nµy, nã còng nh lùc lîng lao ®éng trong n«ng

nghiÖp vµ nguån vèn trong c«ng nghiÖp .

Ngµnh c«ng nghiÖp th«ng tin liªn l¹c ®îc coi lµ ngµnh c«ng nghiÖp trÝ tuÖ hoÆc

lµ ngµnh c«ng nghiÖp cña t¬ng lai, lµ nÒn t¶ng ®Ó t¨ng cêng søc m¹nh cña mét

quèc gia còng nh c¹nh tranh trong c«ng nghiÖp. Ngµnh c«ng nghiÖp nµy ph¶i ®-

îc ph¸t triÓn tríc mét bíc so víi nh÷ng ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c, bëi v× sù ph¸t

triÓn cña c¸c ngµnh kh¸c dùa trªn c¬ së th«ng tin liªn l¹c, ngµnh mµ sÏ chØ

kh«ng ®¬n gi¶n phôc vô nh mét ph¬ng tiÖn liªn l¹c mµ sÏ ®ãng vai trß nh mét

nguån vèn cho x· héi tiÕn bé.

Díi sù híng dÉn, quan t©m nhiÖt t×nh cña thÇy gi¸o Ph¹m Minh ViÖt, em ®·

hiÓu thªm ®îc nhiÒu ®iÒu vÒ lÜnh vùc th«ng tin liªn l¹c còng nh híng ph¸t triÓn

cña hÖ thèng viÔn th«ng t¹i ViÖt Nam. Do khu«n khæ cña bµi viÕt còng nh cßn

h¹n chÕ vÒ kiÕn thøc cho nªn kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt còng nh lÇm lÉn, em

mong muèn nhËn ®îc nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp thªm ®Ó hoµn thiÖn h¬n n÷a vÒ

kiÕn thøc cña m×nh. Mét lÇn n÷a, em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy ®· gióp ®ì

em hoµn thµnh ®ît tèt nghiÖp nµy.

Hµ Néi 10-1-2000

Sinh Viªn :

Hoµng V¨n Kh«i

___________________________________________________________________________________________________________________________ 1

Néi dung

PhÇn I: giíi thiÖu tæng quan m¹ng gsm.

Ch ¬ng I: LÞch sö dÞch vô th«ng tin di ®éng vµ giíi

thiÖu ®Æc tÝnh, tÝnh n¨ng cña m¹ng th«ng tin di ®éng

sè GSM.

Ch ¬ng II: cÊu tróc vµ thµnh phÇn m¹ng gsm.

Ch ¬g iii: c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt cho giao tiÕp v«

tuyÕn.

PhÇn II: C¸c chØ tiªu kü thuËt cña m¹ng gsm.

Ch ¬ng I: cÊu h×nh tr¹m gèc bts.

Ch¬ng ii: ph¬ng thøc ho¹t ®éng vµ chØ tiªu kü thuËt

cña m¹ng cellular

PhÇn III:

___________________________________________________________________________________________________________________________ 2

PhÇn I. Giíi thiÖu tæng quan GSM

Ch ¬ng I. LÞch sö dÞch vô th«ng tin di ®éng vµ giíi

thiÖu ®Æc tÝnh, tÝnh n¨ng cña m¹ng th«ng tin di ®éng

sè GSM

1.1. LÞch sö dÞch vô th«ng tin di ®éng:

HÖ thèng th«ng tin di ®éng tõ l©u ®· lµ mét khao kh¸t lín lao cña con ngêi.

Khao kh¸t nµy chØ cã thÓ trë thµnh hiÖn thùc ngay sau khi kü thuËt th«ng tin

b»ng sãng v« tuyÕn ®iÖn ra ®êi vµo thÕ kû thø 19. Tuy nhiªn viÖc ®a hÖ thèng

th«ng tin di ®éng vµo phôc vô c«ng céng chØ ®îc thùc hiÖn sau chiÕn tranh thÕ

giíi lÇn thø hai.

Do sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ ®iÖn tö vµ th«ng tin cïng nhu cÇu ®ßi hái cña

con ngêi ngµy cµng t¨ng cao nªn m¹ng th«ng tin di ®éng ngµy cµng ®îc phæ

biÕn, ®é tin cËy ngµy cµng t¨ng. Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m¹ng th«ng tin di

®éng nh sau:

* ThÕ hÖ thø nhÊt: Sau n¨m 1946. Kh¶ n¨ng phôc vô nhá, chÊt luîng kh«ng

cao, gi¸ c¶ ®¾t.

* ThÕ hÖ thø hai: Tõ n¨m 1970 ®Õn 1979. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña processor

®· më cöa cho viÖc thùc hiÖn mét hÖ thèng phøc t¹p h¬n. Nhng v× vïng phñ

sãng cña Anten ph¸t cña tr¹m di ®éng cßn bÞ h¹n chÕ do ®ã hÖ thèng chia thµnh

c¸c tr¹m ph¸t vµ cã thÓ dïng nhiÒu tr¹m thu cho 1 tr¹m ph¸t.

* ThÕ hÖ thø ba: Lµ m¹ng tæ ong t¬ng tù (1979-1990). C¸c tr¹m thu ph¸t

®îc ®Æt theo h×nh tæ ong, mçi « lµ 2 cell. M¹ng nµy cho phÐp sö dông l¹i tÇn sè,

cho phÐp chuyÓn giao c¸c vïng trong cuéc gäi.

C¸c m¹ng ®iÓn h×nh lµ:

+ AMPS ( Advanced Mobile phone service ): §a vµo ho¹t ®éng t¹i Mü n¨m

1979.

+ NMT ( Nordic Mobile Telephone System ): Lµ hÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng t-

¬ng tù cña c¸c níc B¾c ¢u (1981).

+ TACS ( Total Access Communication System ): nhËn ®îc tõ AMPS ®· ®îc l¾p

®Æt ë Anh n¨m 1985.

Ngµy nay hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c níc Ch©u ¢u ®Òu cã 1 hoÆc nhiÒu m¹ng tæ ong.

TÊt c¶ nh÷ng hÖ thèng tÕ bµo nµy ®Òu thùc hiÖn viÖc truyÒn ©m t¬ng tù b»ng

®iÒu tÇn. Hä thêng dïng b¨ng tÇn xung quanh tÇn sè 450MHz hoÆc 900MHz,

vïng phñ sãng thêng lµ vïng réng víi sè l¬ng thuª bao lªn ®Õn hµng tr¨m ngµn.

- ThÕ hÖ thø t: Lµ thÕ hÖ dùa trªn kü thuËt truyÒn dÉn sè.

+ GSM ( Global System for Mobile Communications ): §a vµo ho¹t ®éng t¹i

Ch©u ¢u tõ n¨m 1992.

+ DCS ( Digital Cellular System ): Dùa trªn m¹ng GSM sö dông tÇn sè

1800MHz.

+ CDMA( Code Division Multi Access ): Trong t¬ng lai.

B¶ng 1. Giíi thiÖu mét sè m¹ng tæ ong t¬ng tù ®îc vËn hµnh ë ch©u ¢u

___________________________________________________________________________________________________________________________ 4

Níc HÖ thèng B¨ng tÇn

Thêi ®iÓm

vËn hµnh

Sè thuª bao

(ngµn thuª

bao)

Anh

B¾c ¢u

TACS

NMT

450

900

1981

1985

1200

1300

Ph¸p

NMT

Radio

Com200

450

450-900

1989

1985

90

300

Italia

RTMS

TACS

450

900

1985

1990

60

560

§øc C450 450 1985 600

Thuþ §iÓn NMT 900 1987 180

Hµ Lan NMT

450

900

1985

1989

130

¸o

NMT

TACS

450

900

1984

1990

60

60

T©y Ban

Nha

NMT

TACS

450

900

1982

1990

60

60

1.2 m¹ng th«ng tin di ®éng GSM:

Tõ ®Çu n¨m 1980 sau khi hÖ thèng WMT ®· ®îc ®a vµo ho¹t ®éng mét c¸ch

thµnh c«ng th× nã còng biÓu hiÖn mét sè h¹n chÕ:

Thø nhÊt: Do yªu cÇu dÞch vô di ®éng qu¸ lín so víi con sè mong ®îi cña c¸c

nhµ thiÕt kÕ hÖ thèng, do ®ã hÖ thèng nµy kh«ng ®¸p øng ®îc.

Thø hai: C¸c hÖ thèng kh¸c nhau ®ang ho¹t ®éng kh«ng phï hîp víi ng￾êi dïng trong m¹ng.

VÝ dô: Mét ®Çu cuèi trong TACS kh«ng thÓ truy nhËp vµo m¹ng NMT còng nh

mét ®Çu cuèi di ®éng NMT còng kh«ng thÓ truy nhËp vµo m¹ng TACS.

Thø ba: NÕu thiÕt kÕ mét m¹ng lín cho toµn Ch©u ¢u th× kh«ng mét níc nµo

®¸p øng ®îc v× vèn ®Çu t lín.

___________________________________________________________________________________________________________________________ 5

TÊt c¶ nh÷ng ®iÒu ®ã dÉn ®Õn mét yªu cÇu lµ ph¶i thiÕt kÕ mét hÖ thèng míi ®-

îc lµm theo kiÓu chung ®Ó cã thÓ ®¸p øng ®îc cho nhiÒu nøoc trªn thÕ giíi. Tr￾íc t×nh h×nh ®ã vµo th¸ng 9/1987 trong Héi nghÞ cña Ch©u ¢u vÒ bu chÝnh viÔn

th«ng, 17 quèc gia ®ang sö dông m¹ng ®iÖn tho¹i di ®éng ®· häp héi nghÞ vµ

ký vµo biªn b¶n ghi nhí lµm nÒn t¶ng cho m¹ng th«ng tin di ®éng sè toµn Ch©u

¢u.

§Õn n¨m 1988 ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng Ch©u ¢u (European￾Telecommunication-Standard Institute) ®· thµnh lËp nhãm®Æc tr¸ch vÒ m¹ng

th«ng tin di ®éng sè GSM. Nhãm nµy cã nhiÖm vô ®a ra tiªu chuÈn thèng nhÊt

cho hÖ thèng th«ng tin di ®éng sè GSM díi h×nh thøc c¸c khuyÕn nghÞ, lÊy c¸c

tiªu chuÈn nµy lµm c¬ së cho viÖc x©y dùng m¹ng th«ng tin di ®éng vµ lµm sao

cho chóng thèng nhÊt, t¬ng thÝch víi nhau.

* VÒ mÆt kü thuËt:

Mét sè môc ®Ých cña HÖ thèng s¸ng tá mét trong nh÷ngmôc ®Ých Êy lµ hÖ

thèng cÇn cho phÐp chuyÓn vïng tù do víi c¸c thuª bao trong Ch©u ¢u, cã

nghÜa lµ thuª bao cña níc nµy cã thÓ th©m nhËp vµo m¹ng cña nøoc kh¸c khi di

chuyÓn qua biªn giíi tr¹m GSM-MS (Mobile -Station) ph¶i t¹o cho ngêi dïng

gäi hoÆc bÞ gäi ®îc trong vïng phñ sãng quèc tÕ.

* C¸c chØ tiªu phôc vô:

- HÖ thèng ®îc thiÕt kÕ sao cho MS cã thÓ ®îc dïng trong tÊt c¶ c¸c níc cã

m¹ng.

- Cïng víi phôc vô tho¹i, hÖ thèng ph¶i cho phÐp sù linh ho¹t lín nhÊt cho c¸c

lo¹i dÞch vô kh¸c liªn quan ®Õn m¹ng liªn kÕt sè liÖu ®a dÞch vô ISDN

(Intergrated Service Digital Network).

- T¹o mét thèng cã thÓ phôc vô cho c¸c MS trªn c¸c tÇu viÔn d¬ng còng nh mét

m¹ng më réng cña c¸c dÞch vô di ®éng mÆt ®Êt.

* VÒ chÊt l îng phôc vô vµ an toµn b¶o mËt:

___________________________________________________________________________________________________________________________ 6