lời mở đầu
Hiện nay trên thế giới mọi mặt của đời sống xã hội đều phát triển, không những về kinh tế, khoa học tự nhiên mà còn rất nhiều lĩnh vực khác. Ngành thông tin liên lạc được coi là ngành mũi nhọn cần phải đi trước một bước, làm cơ sở cho các ngành khác phát triển. Nhu cầu trao đổi, cập nhật thông tin của con người ở mọi nơi mọi lúc ngày càng cao. Thông tin di động ra đời và phát triển đã trở thành một loại hình dịch vụ, phương tiện thông tin phổ biến, đáp ứng nhu cầu của cuộc sống hiện đại. Các hệ thống thông tin di động đang phát triển rất nhanh cả về qui mô, dung lượng và đặc biệt là các loại hình dịch vụ mới để đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người sử dụng.
ở Việt Nam, mạng di động số thế hệ thứ hai (2G), sử dụng công nghệ GSM, đang được phát triển rộng khắp các tỉnh và thành phố. GSM với tốc độ 9,6 kbps chỉ áp dụng được các dịch vụ thoại và dịch vụ bản tin ngắn, hạn chế nhiều dịch vụ phi thoại yêu cầu tốc độ cao như hình ảnh, văn bản và đặc biệt là nhu cầu truy nhập Internet . Trong khi trên thế giới, rất nhiều nước đã tiến lên thế hệ điện thoại di động thứ ba (3G). Thế hệ thứ ba này có tốc độ truyền dẫn cao hơn, cung cấp được nhiều loại hình dịch vụ, đáp ứng được nhu cầu hiện nay.
Việc xây dựng, phát triển mạng điện thoại di động thứ ba ở Việt Nam hiện nay là thực sự cần thiết. Nhưng nếu đầu tư thẳng lên 3G thì cần lượng vốn bỏ ra rất lớn mà lại lãng phí cơ sở hạ tầng mạng di động sẵn có. Vì vậy, để tiến tới thế hệ thông tin di động thứ ba này cần qua một bước trung gian gọi là thế hệ thông tin di động 2,5G; đó là dịch vụ thông tin di động vô tuyến chuyển mạch gói GPRS (General Packet Radio Service). Triển khai GPRS cho phép vẫn tận dụng cơ sở mạng GSM sẵn có, đồng thời có thể đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ lớn, từng bước xây dựng mạng điện thoại thế hệ thứ ba. Đó là lý do tôi chọn đề tài “Nghiên cứu cấu trúc mạng GPRS trên nền mạng thông tin di động GMS thế hệ thứ hai” cho đồ án tốt nghiệp của mình. Hy vọng đồ án này sẽ có thể áp dụng trực tiếp vào việc phát triển mạng điện thoại di động của Việt Nam trong điều kiện hiện tại.
Đề tài gồm các nội dung:
Chương I: Tổng quan hệ thống thông tin di động GSM.
Chương II: Các đặc điểm cấu trúc chức năng mạng GPRS.
Chương III: Các thủ tục trao đổi báo hiệu trong mạng GPRS.
Chương IV: Triển khai GPRS trên nền mạng GSM ở Việt Nam.
MụC LụC
LờI Mở ĐầU 1
CHƯƠNG i: tổng quan hệ thống THÔNG TIN DI ĐộNG gsM
I. Giới thiệu về mạng thông tin di động GSM 3
1 - Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) .3
2 - Các chức năng của hệ thống GSM 5
3 - Băng tần sử dụng trong hệ thống thông tin di động GSM 7
4 - Phương pháp truy nhập trong thông tin di động 8
II. Cấu trúc hệ thống thông tin di động GSM 9
1 - Cấu trúc hệ thống .9
2 - Chức năng các phần tử trong mạng GSM 11
2.1 - Phân hệ chuyển mạch SS .11
2.2 - Phân hệ trạm gốc BSS 14
2.3 - Hệ thống khai thác và hỗ trợ OSS 15
2.4 - Trạm di động MS .15
III. Mạng báo hiệu và các khía cạnh mạng .16
1 - Các giao thức báo hiệu trong hệ thống GSM 16
2 - Các giao diện trong hệ thống GSM .19
3 - Các khía cạnh mạng 20
3.1 - Quản lý tài nguyên vô tuyến 20
3.2 - Quản lý di động .22
3.3 - Quản lý truyền thông .23
IV. Giao tiếp vô tuyến .24
1 - Khái niệm về các kênh vô tuyến 24
1.1 - Kênh vật lý .25
1.2 - Kênh logic 26
2 - Sắp xếp các kênh logic ở các kênh vật lý .28
V. Các dịch vụ trong GSM .29
1 - Dịch vụ thoại 29
2 - Dịch vụ số liệu .30
3 - Dịch vụ bản tin ngắn 30
4 - Các dịch vụ phụ .31
VI. Kết luận .31
Chương II: các đặc điểm cấu trúc chức năng mạng GPrs
I. Giới thiệu 33
1- GPRS là gì? 33
2- Các đặc điểm của mạng GPRS .35
3- Một số ứng dụng của GPRS .38
4- Các điểm khác nhau của mạng GPRS với GSM .39
II- Kiến trúc tổng quan .40
1- Các giao diện và điểm tham chiếu .40
2- Các phần tử trong mạng GPRS 43
3- Cấu trúc giao thức GPRS .47
III. Các chức năng của GPRS 49
1- Các chức năng điều khiển truy nhập mạng .49
2- Chức năng định tuyến và truyền dẫn gói 52
3- Các chức năng quản lý di động .55
3.1- Các trạng thái của MS .55
3.2- Chức năng gán/tách GPRS (GPRS attach/detach) .57
3.3- Chức năng bảo mật 58
3.4- Chức năng quản lý vị trí 59
3.5- Chức năng quản lý thuê bao 60
4- Các chức năng quản lý kênh kết nối logic .60
5- Các chức năng quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến .61
5.1- Chức năng quản lý Um .61
5.2- Chức năng lựa chọn cell .61
5.3- Chức năng Um – Tranx 61
5.4- Chức năng quản lý đường kết nối 62
6- Quản lý mạng 62
Chương III: các thủ tục trao đổi báo hiệu trong mạng GPRS
I. Giao thức GTP .63
1- Giới thiệu 63
2- GTP Header 64
II. Các bản tin báo hiệu 68
1- Các bản tin quản lý đường kết nối (Path Management) .68
2- Các bản tin quản lý Tunnel (Tunnel Management) .68
2.1- Yêu cầu/ Đáp ứng khởi tạo PDP context 69
2.2- Yêu cầu/Đáp ứng cập nhật PDP context .69
2.3- Yêu cầu/Đáp ứng xoá PDP context 70
2.4- Yêu cầu/ Đáp ứng khởi tạo AA PDP context .70
2.5- Yêu cầu/ Đáp ứng xóa AA PDP context 70
2.6- Dấu hiệu lỗi .71
2.7- Yêu cầu khai báo PDU 71
3- Các bản tin quản lý vị trí 72
3.1- Gửi thông tin định tuyến đối với yêu cầu/Đáp ứng của GPRS .72
3.2- Yêu cầu/Đáp ứng báo lỗi 73
3.3- Yêu cầu/Đáp ứng khai báo vị trí hiện tại của MS 73
4- Các bản tin quản lý di động (Mobile Management) 73
4.1- Yêu cầu/Đáp ứng nhận dạng .73
4.2- Yêu cầu/Đáp ứng Context của SGSN 74
4.3- SGSN Context Acknowledge 74
5- Các phần tử thông tin .75
III. Báo hiệu giữa GSN và các phần tử khác trong mạng 79
1- Các giao thức của báo hiệu số 7 .80
2- Các đường báo hiệu giữa GSN và các phần tử trong mạng 82
IV. Kết luận .85
Chương IV: triển khai GPRS trên mạng
thông tin di động GSM việt nam
I. Đánh giá hiện trạng và nhu cầu .86
1. Cấu trúc mạng 86
1.1- Cấu trúc mạng VMS 86
1.2- Cấu trúc mạng vinaphone 87
2. Dịch vụ 87
3. Số lượng thuê bao của mạng .88
4. Đánh giá nhu cầu 88
II. Một số đề xuất triển khai dịch vụ GPRS .89
1. Những vấn đề liên quan đến dung lượng khi triển khai dịch vụ số liệu
trên mạng GSM 89
2. Triển khai dịch vụ GPRS .90
2.1- Các phương án chia dung lượng 90
2.2- Cấu hình mạng khi triển khai dịch vụ GPRS .92
kết luận .95
phụ lục 1: Các từ viết tắt .96
phụ lục 2: Tài liệu tham khảo .105
110 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2265 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu cấu trúc mạng GPRS trên nền mạng thông tin di động GMS thế hệ thứ hai, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GGSN ®îc SGSN göi ®Õn lµ ®Þa chØ IP ®Çu tiªn trong b¶ng c¸c ®Þa chØ IP do DNS (server) cung cÊp. Trong khi ‘chê’ nhËn ®¸p øng, SGSN cã thÓ nhËn c¸c G-PDU tõ GGSN nhng kh«ng chuyÓn c¸c G-PDU nµy tíi MS. NÕu yªu cÇu ®îc chÊp nhËn th× mét tunnel ®îc khëi t¹o gi÷a PDP context trong SGSN vµ PDP context trong GGSN. NÕu kh«ng thµnh c«ng, SGSN sÏ göi l¹i b¶n tin nµy tíi ®Þa chØ IP tiÕp theo trong b¶n ®Þa chØ.
B¶n tin ®¸p øng ®îc göi l¹i tõ GGSN tíi SGSN. Khi SGSN nhËn ®îc b¶n tin ®¸p øng víi gi¸ trÞ Cause lµ ‘Request Accepted’ (chÊp nhËn yªu cÇu), SGSN sÏ kÝch ho¹t PDP context vµ truyÒn c¸c T-PDU tíi (tõ) m¹ng d÷ liÖu ngoµi tõ (tíi) MS. PDP context kh«ng ®îc khëi t¹o trong GGSN nÕu Cause kh¸c ‘Request Accepted’.
2.2- Yªu cÇu/§¸p øng cËp nhËt PDP context (Update PDP Context Request/Response)
B¶n tin Request ®îc göi tõ SGSN tíi GGSN trong thñ tôc cËp nhËt ®Þnh tuyÕn Inter-SGSN hoÆc trong thñ tôc söa ®æi PDP context hoÆc ph©n bæ l¹i c¸c context do ph¶i chia sÎ t¶i. B¶n tin nµy còng ®îc dïng khi muèn thay ®æi QoS vµ ®êng truyÒn. Khi MS chuyÓn sang mét SGSN míi qu¶n lý, SGSN sÏ thùc hiÖn göi b¶n tin nµy.
B¶n tin Response ®îc göi l¹i tõ GGSN tíi SGSN. NÕu SGSN nhËn b¶n tin nµy víi gi¸ trÞ Cause lµ ‘Request Accepted’, nã sÏ ng¾t PDP context.
2.3- Yªu cÇu/§¸p øng xo¸ PDP context (Delete PDP Context Request/Response)
B¶n tin Request ®îc göi tõ SGSN tíi GGSN trong thñ tôc ng¾t kÕt nèi m¹ng GPRS hoÆc trong thñ tôc gi¶i phãng PDP context; hoÆc ®îc göi tõ GGSN ®Õn SGSN trong thñ tôc gi¶i phãng PDP context ®îc khëi t¹o bëi GGSN. Khi t¾c nghÏn, b¶n tin nµy thùc hiÖn theo møc u tiªn th«ng qua c¸c b¶n tin qu¶n lý tunnel.
2.4- Yªu cÇu/ §¸p øng khëi t¹o AA PDP context (Creat AA PDP Context Request/Response)
SGSN göi b¶n tin nµy tíi GGSN trong thñ tôc kÝch ho¹t PDP context truy nhËp ngÇm ®Þnh (Anomynous Access). Nã ®îc sö dông ®Ó t¹o mét tunnel gi÷a PDP context trong SGSN vµ PDP context trong GGSN. Qu¸ tr×nh göi b¶n tin vµ nhËn c¸c b¶n tin phóc ®¸p còng nh truyÒn/nhËn b¶n tin Create PDP context Request/Response.
2.5- Yªu cÇu/§¸p øng xãa AA PDP context (Delete AA PDP Context Request/Response)
B¶n tin xãa AA PDP context ®îc göi tõ SGSN tíi GGSN trong thñ tôc gi¶i phãng AA PDP context. GGSN cã thÓ göi yªu cÇu tíi SGSN nÕu ph¸t hiÖn ra viÖc sö dông dÞch vô kh«ng hîp ph¸p, nã sÏ gi¶i phãng PDP context ®ang ho¹t ®éng. Trêng Cause biÓu thÞ SGSN sÏ göi yªu cÇu sè nhËn d¹ng thùc (nh IMSI hoÆc sè IMEI) cña MS ngÇm ®Þnh hay kh«ng. NÕu trong b¶n tin, gi¸ trÞ Cause kh¸c ‘Request Accepted’, PDP context vÉn gi÷ ë tr¹ng th¸i active (kh«ng bÞ xo¸).
2.6- DÊu hiÖu lçi (Error Indication)
SGSN göi b¶n tin nµy tíi GGSN nÕu PDP context hoÆc MM context kh«ng tån t¹i hay PDP context ë tr¹ng th¸i kh«ng tÝch cùc khi nhËn mét G-PDU. B¶n tin nµy còng ®îc göi tõ SGSN míi tíi SGSN cò nÕu PDP context kh«ng tån t¹i khi nhËn G-PDU. Ngîc l¹i, GGSN còng göi b¶n tin nµy nÕu kh«ng tån t¹i PDP context khi nhËn G-PDU. GGSN vµ SGSN cò sÏ xãa PDP context cña nã vµ th«ng b¸o víi phÇn tö vËn hµnh vµ b¶o dìng m¹ng khi nhËn ®îc b¶n tin Error Indication. SGSN göi th«ng b¸o tíi MS khi mét PDP context ®· ®îc xãa do nhËn ®îc b¶n tin nµy. Sau ®ã MS yªu cÇu thiÕt lËp l¹i PDP context.
2.7- Yªu cÇu khai b¸o PDU (PDU Notification Request)
Khi nhËn mét T-PDU, GGSN sÏ kiÓm tra PDP context ®· ®îc thiÕt lËp ®èi víi ®Þa chØ PDP ®ã cha. NÕu PDP context cha ®îc thiÕt lËp tõ tríc, GGSN sÏ vËn chuyÓn c¸c T-PDU b»ng c¸ch khëi t¹o c¸c thñ tôc kÝch ho¹t PDP tõ m¹ng. SGSN dùa trªn th«ng tin thuª bao trong GGSN ®Ó quyÕt ®Þnh truyÒn T-PDU tíi MS hay kh«ng.
GGSN göi b¶n tin PDU Notification Request tíi SGSN x¸c ®Þnh vÞ trÝ hiÖn t¹i cña thuª bao. Khi nhËn b¶n tin nµy, SGSN th«ng b¸o cho MS kÝch ho¹t PDP context. IMSI ®îc chÌn vµo phÇn IMSI cña TID trong GTP Header cña b¶n tin. PhÇn th«ng tin End User Address chøa lo¹i PDP vµ ®Þa chØ PDP mµ SGSN yªu cÇu MS ®Ó kÝch ho¹t. NÕu GGSN nhËn yªu cÇu khëi t¹o PDP context tríc b¶n tin khai b¸o PDU, GGSN sÏ xö lý b¶n tin nµy vµ kh«ng quan t©m ®Õn b¶n tin khai b¸o PDU. NÕu SGSN nhËn b¶n tin khai b¸o PDU sau khi göi b¶n tin yªu cÇu khëi t¹o PDP context nhng tríc khi nhËn b¶n tin ®¸p øng, SGSN sÏ chØ göi b¶n tin PDU Notification Response víi gi¸ trÞ cña trêng Cause lµ ‘Request Accepted’ mµ kh«ng xö lý vµ ®îi b¶n tin Response. B¶n tin ®¸p øng ®îc göi tõ GGSN ®Õn SGSN.
3- C¸c b¶n tin qu¶n lý vÞ trÝ (Location Management)
C¸c b¶n tin qu¶n lý vÞ trÝ hç trî khi sö dông thñ tôc kÝch ho¹t PDP context ®îc yªu cÇu tõ m¹ng hoÆc nót GGSN kh«ng cã giao diÖn MAP cña hÖ thèng b¸o hiÖu sè 7 (nh giao diÖn Gc). GTP ®îc sö dông ®Ó truyÒn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu gi÷a GGSN víi mét nót GTP-MAP protocol-converting GSN (GSN chuyÓn ®æi giao thøc GTP thµnh MAP) trong m¹ng backbone cña GPRS. GSN sÏ chuyÓn ®æi c¸c b¶n tin b¸o hiÖu GTP thµnh c¸c b¶n tin MAP. C¸c b¶n tin MAP ®îc göi vµ nhËn tõ HLR.
Khi nhËn mét T-PDU, GGSN sÏ kiÓm tra PDP context ®· ®îc thiÕt lËp cho ®Þa chØ PDP nµy cha. NÕu kh«ng cã PDP context ®îc thiÕt lËp tõ tríc, GGSN sÏ lu T-PDU nµy ®ång thêi thùc hiÖn thñ tôc PDP context Activation. Khi hoµn thµnh thñ tôc, GGSN truyÒn T-PDU.
H×nh III.4: B¸o hiÖu gi÷a GGSN vµ HLR
qua bé chuyÓn ®æi giao thøc GTP-MAP trong GSN
3.1- Göi th«ng tin ®Þnh tuyÕn ®èi víi yªu cÇu/®¸p øng cña GPRS
GGSN göi th«ng tin yªu cÇu vÒ th«ng tin ®Þnh tuyÕn tíi GTP-MAP Protocol-converting GSN ®Ó lÊy ®Þa chØ IP cña SGSN. IMSI ®îc sö dông ®Ó cã ®Þa chØ IP nµy. NÕu GGSN nhËn b¶n tin yªu cÇu kÝch ho¹t PDP context sau khi nhËn b¶n tin nµy nhng tríc khi nhËn b¶n tin ®¸p øng, GGSN sÏ xö lý b¶n tin yªu cÇu khëi t¹o PDP context nh mét sù khëi t¹o context th«ng thêng vµ kh«ng quan t©m tíi b¶n tin ®¸p øng.
B¶n tin Response do GTP-MAP Protocol-converting GSN göi tíi GGSN. Gi¸ trÞ trong trêng Cause cña b¶n tin chØ ra cã chÊp nhËn yªu cÇu hay kh«ng.
3.2- Yªu cÇu/®¸p øng b¸o lçi (Failure Report Request/Response)
GGSN göi b¶n tin nµy tíi GSN chuyÓn ®æi ®Ó t¹o cê MNRG cho IMSI trong HLR. IMSI chØ ra MNRG nµp sÏ ®îc thiÕt lËp. B¶n tin ®¸p øng ®îc göi l¹i tõ GGSN. Trêng MAP Cause chøa gi¸ trÞ cause MAP tõ HLR vµ kh«ng chøa gi¸ trÞ nµo nÕu gi¸ trÞ cña trêng cause kh«ng ph¶i lµ ‘Request Accepted’.
3.3- Yªu cÇu/§¸p øng khai b¸o vÞ trÝ hiÖn t¹i cña MS (Note MS GPRS Presence Request/Response).
GTP-MAP protocol converting GSN göi b¶n tin nµy tíi GGSN vµ th«ng b¸o r»ng MS kÕt nèi l¹i víi m¹ng GPRS. GGSN dïng IMSI trong b¶n tin nµy vµ t×m tÊt c¶ c¸c PDP context cña IMSI. MNRG sÏ bÞ xo¸ vµ ®Þa chØ IP cña SGSN sÏ ®îc lu trong mçi PDP context ®îc t×m thÊy.
4- C¸c b¶n tin qu¶n lý di ®éng (Mobile Management)
C¸c b¶n tin qu¶n lý di ®éng lµ c¸c b¶n tin b¸o hiÖu ®îc göi gi÷a c¸c SGSN trong thñ tôc GPRS attach vµ thñ tôc cËp nhËt ®Þnh tuyÕn gi÷a c¸c SGSN. SGSN míi nhËn ®Þa chØ cña SGSN cò tõ RAI cò. Trong trêng hîp nµy, môc ®Ých cña b¸o hiÖu lµ chuyÓn giao d÷ liÖu liªn quan tíi MS tõ SGSN cò sang SGSN míi.
4.1- Yªu cÇu/§¸p øng nhËn d¹ng
NÕu MS khi thùc hiÖn kÕt nèi l¹i víi m¹ng GPRS nhng ®· thay ®æi SGSN sau khi t¸ch, khi ®ã SGSN míi sÏ göi b¶n tin Identification Request tíi SGSN cò ®Ó yªu cÇu IMSI, P-TMSI vµ RAI trong SGSN cò. P-TMSI Signature ®îc cung cÊp bëi MS tíi SGSN míi ®Ó kiÓm tra viÖc nhËn d¹ng. NÕu MS ®· cung cÊp P-TMSI Signature, nã sÏ chøa th«ng sè nµy trong b¶n tin Identification Request. B¶n tin ®¸p øng ®îc göi tõ SGSN cò tíi SGSN míi.
4.2- Yªu cÇu/§¸p øng Context cña SGSN (SGSN context Request/Response).
B¶n tin nµy ®îc göi tõ SGSN míi tíi SGSN cò ®Ó nhËn c¸c MM vµ PDP context cña MS. MS ®îc nhËn d¹ng bëi RAI vµ TILI trong SGSN cò. Trêng Flow Label Signalling chØ ra mét nh·n luång cho c¸c b¶n tin b¸o hiÖu do SGSN míi lùa chän. SGSN cò sÏ lu nh·n luång nµy trong phÇn GTP Header cña tÊt c¶ c¸c b¶n tin b¸o hiÖu göi tõ SGSN cò tíi SGSN míi liªn quan tíi c¸c PDP context ®îc yªu cÇu. SGSN míi sÏ nhËn b¶n tin ®¸p øng SGSN context Response tõ SGSN cò.
4.3- SGSN Context Acknowledge
B¶n tin nµy th«ng b¸o víi SGSN cò r»ng SGSN míi s½n sµng nhËn d÷ liÖu. ChØ sau khi nhËn b¶n tin nµy, SGSN cò sÏ göi c¸c gãi d÷ liÖu.
NÕu bÊt cø mét trong c¸c PDP context cã th«ng sè QoS chØ ra cã mét ®êng truyÒn connection-oriented tin cËy ®îc sö dông truyÒn c¸c T-PDU qua bé ®Þnh tuyÕn cò nhng cha thiÕt lËp kÕt nèi, SGSN cò sÏ thiÕt lËp kÕt nèi tíi SGSN míi sau khi nhËn b¶n tin Acknowledge nµy. C¸c T-PDU liªn quan tíi c¸c PDP context yªu cÇu mét kªnh kÕt nèi tin cËy sÏ ®îc göi trªn ®êng truyÒn connection-oriented vµ c¸c T-PDU kh¸c sÏ ®îc göi trªn ®êng truyÒn connectionless. NÕu nguån tµi nguyªn connection-oriented kh«ng cßn, tÊt c¶ c¸c T-PDU ®Òu ®îc truyÒn trªn ®êng truyÒn connectionless.
5- C¸c phÇn tö th«ng tin (Element Information)
Mét b¶n tin b¸o hiÖu chøa nhiÒu phÇn tö th«ng tin. Trong c¸c phÇn tö th«ng tin, c¸c trêng cã thÓ ®Ó trèng, khi ®ã c¸c bit sÏ ®îc truyÒn víi gi¸ trÞ x¸c ®Þnh (vÝ dô nh toµn bit 1).
VÝ dô khu«n d¹ng mét b¶n tin b¸o hiÖu:
B¶n tin yªu cÇu khëi t¹o PDP context:
PhÇn th«ng tin
Møc yªu cÇu
Quality of Service Profile
B¾t buéc
Recovery
Tuú chän
Selection Mode
B¾t buéc
Flow Label Data 1
B¾t buéc
Flow Label Signalling
B¾t buéc
MSISDN
B¾t buéc
End User Address
B¾t buéc
Access Point Number
B¾t buéc
Protocol Configuration Options
Tuú chän
SGSN Address for Signalling
B¾t buéc
SGSN Address for Traffic
B¾t buéc
Private Extension
Tuú chän
B¶n tin ®¸p øng khëi t¹o PDP context:
PhÇn th«ng tin
Møc yªu cÇu
Cause
B¾t buéc
Quality of Service Profile
Tuú thuéc
Reordering Required
Tuú thuéc
Recovery
Tuú chän
Flow Label Data 1
Tuú thuéc
Flow Label Signalling
Tuú thuéc
Charging ID
Tuú thuéc
End User Address
Tuú thuéc
Protocol Configuration Options
Tuú chän
SGSN Address for Signalling
Tuú thuéc
SGSN Address for Traffic
Tuú thuéc
Charging Gateway Address
Tuú chän
Private Extension
Tuú chän
* Cause
Trong b¶n tin yªu cÇu, gi¸ trÞ Cause chØ ra lý do yªu cÇu.
Trong b¶n tin ®¸p øng, Cause chØ ra chÊp nhËn hay tõ chèi yªu cÇu.
* IMSI
IMSI lµ sè nhËn d¹ng thuª bao cña MS ®îc sö dông cho b¸o hiÖu trong PLMN. Nã ®îc lu tr÷ trong SIM còng nh trong HLR (®¨ng ký hÖ thèng) vµ trong VLR (®¨ng ký t¹m thêi). IMSI lµ th«ng tin nhËn d¹ng duy nhÊt cña thuª bao tíi m¹ng GSM. IMSI gåm m· níc, m· m¹ng di ®éng vµ sè nhËn d¹ng MS.
* RAI (sè nhËn d¹ng vïng ®Þnh tuyÕn)
Mçi vïng ®Þnh tuyÕn cã mét chØ sè phôc vô ®Þnh tuyÕn.
* QoS Profile
QoS Profile chøa gi¸ trÞ c¸c th«ng sè QoS ®îc cung cÊp.
* Reordering Required (s¾p xÕp l¹i trËt tù)
X¸c ®Þnh viÖc s¾p xÕp l¹i c¸c T-PDU hay kh«ng.
* Authentication Triplet (bé ba nhËn thùc)
Authentication Triplet bao gåm RAND, SPES vµ Kc.
* MAP Cause
Lµ gi¸ trÞ mµ GTP-MAP Protocol-converting GSN chuyÓn tiÕp trong suèt tõ HLR tíi GGSN.
* P-TMSI Signature
PhÇn tö th«ng tin nµy ®îc cung cÊp bëi MS, b¶n tin yªu cÇu cËp nhËt vïng ®Þnh tuyÕn vµ b¶n tin yªu cÇu kÕt nèi m¹ng tíi SGSN ®Ó kiÓm tra nhËn d¹ng.
* MS Validated
PhÇn tö th«ng tin nµy chØ ra SGSN míi cã nhËn thùc MS thµnh c«ng hay kh«ng.
* Recovery
PhÇn tö th«ng tin nµy chØ ra GSN ngang hµng ®· khëi ®éng l¹i.
* Selection Mode
PhÇn tö th«ng tin nµy chØ ra nguån gèc cña APN trong b¶n tin.
* Flow Label Data I
Chøa nh·n luång truyÒn d÷ liÖu ®îc yªu cÇu bëi bªn nhËn.
* Flow Label Signalling
Chøa nh·n luång truyÒn b¸o hiÖu ®îc yªu cÇu bëi bªn nhËn.
* Flow Label Data II
Chøa nh·n luång truyÒn d÷ liÖu gi÷a SGSN cò vµ SGSN míi.
* Charging ID
Khi PDP context thiÕt lËp, GGSN ph¸t Charging ID ®Ó tÝnh cíc. Mçi context ®îc kÝch ho¹t, mét charging ID ®îc ph¸t ®i.
* End User Address
PhÇn tö th«ng tin nµy cung cÊp c¸c th«ng tin giao thøc cña m¹ng d÷ liÖu ngoµi. Gi¸ trÞ trêng Length lµ 2 víi mét ®Þa chØ PDP rçng. PDP type cung cÊp giao thøc ngêi sö dông ®îc sö dông gi÷a m¹ng ngoµi vµ MS. §Þa chØ PDP lµ ®Þa chØ mµ PDP context cña MS ®îc nhËn d¹ng tõ m¹ng d÷ liÖu ngoµi.
* MM Context
PhÇn tö th«ng tin nµy chøa c¸c th«ng sè vÒ qu¶n lý di ®éng.
* PDP Context
Chøa c¸c th«ng sè qu¶n lý phiªn ®îc cung cÊp cho mét ®Þa chØ m¹ng ngoµi cÇn thiÕt ®Ó truyÒn gi÷a c¸c SGSN trong thñ tôc vïng ®Þnh tuyÕn gi÷a c¸c SGSN. C¸c b¶n tin qu¶n lý phiªn ®îc ®iÒu khiÓn bëi PDP context nµy.
* Access Point Number
§©y lµ th«ng tin tõ MS hoÆc SGSN ®îc GGSN sö dông ®Ó ph©n biÖt truy nhËp tíi c¸c m¹ng ngoµi kh¸c nhau sö dông cïng mét kiÓu PDP. Access Point Name chøa tªn logic lµ sè nhËn d¹ng m¹ng APN.
* Protocol Configuration Options
Chøa c¸c lùa chän giao thøc m¹ng ngoµi cÇn ®Ó truyÒn gi÷a GGSN vµ MS.
* GSN Address
Chøa ®Þa chØ cña GSN.
* MSISDN
Lµ sè ®Ó nhËn d¹ng thuª bao di ®éng, theo khuyÕn nghÞ cña CCITT vÒ s¬ ®å ®¸nh sè (gåm sè m· níc, m· sè ®Ých quèc gia, vµ sè thuª bao).
* Charging Gateway Address
Chøa ®Þa chØ IP cña Charging Gateway.
* Private Extension
Chøa c¸c th«ng tin nhµ khai th¸c.
III. B¸o hiÖu gi÷a GSN vµ c¸c phÇn tö kh¸c trong m¹ng
SGSN thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn, qu¶n lý di ®éng, nhËn thùc, qu¶n lý phiªn, b¶o mËt vµ tÝnh cíc. Khi m¹ng ho¹t ®éng, SGSN thùc hiÖn trao ®æi b¸o hiÖu víi c¸c phÇn tö trong m¹ng MSC/HLR, HLR/AuC, EIR th«ng qua th«ng qua m¹ng b¸o hiÖu SS7 th«ng qua c¸c giao diÖn:
Gd: gi÷a SMS-GMSCvµ SGSN cho phÐp sö dông hiÖu qu¶ dÞch vô SMS.
Gr: gi÷a SGSN vµ HLR. Cho phÐp SGSN truy nhËp tíi c¸c th«ng tin vÒ thuª bao trong HLR.
Gs: gi÷a SGSN vµ MSC. SGSN cã thÓ göi d÷ liÖu vÞ trÝ tíi MSC hoÆc nhËn c¸c yªu cÇu nh¾n tin tõ MSC th«ng qua giao diÖn nµy tuú chän.
GGSN còng cã chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn, b¶o mËt, qu¶n lý phiªn vµ qu¶n lý di ®éng. Nã trao ®æi th«ng tin b¸o hiÖu víi HLR th«ng qua giao diÖn Gc vµ víi m¹ng ngoµi th«ng qua giao diÖn Gi.
1- C¸c giao thøc cña b¸o hiÖu sè 7
* L1: §Þnh râ c¸c ®Æc tÝnh vËt lý, ®Æc tÝnh ®iÖn vµ c¸c ®Æc tÝnh chøc n¨ng ®êng b¸o hiÖu ®Êu nèi c¸c thµnh phÇn cña SS7. §êng b¸o hiÖu lµ kªnh truyÒn dÉn d÷ liÖu hai chiÒu tèc ®é 64 kbps.
* MTP (phÇn chuyÓn giao tin b¸o): cung cÊp ph¬ng tiÖn truyÒn dÉn tin cËy th«ng tin ngêi sö dông qua m¹ng b¸o hiÖu. Ngêi sö dông MTP lµ ISUP, TUP, SCCP vµ DUP. C¸c cÊp chøc n¨ng cña MTP:
- MTP møc 2: chøc n¨ng kªnh b¸o hiÖu, cung cÊp mét ®êng truyÒn sè liÖu cho chuyÓn giao tin cËy c¸c b¶n tin b¸o hiÖu.
C¸c chøc n¨ng kªnh b¸o hiÖu: ph¸t hiÖn lçi, söa lçi, ®ång bé ban ®Çu kªnh b¸o hiÖu, gi¸m s¸t lçi kªnh b¸o hiÖu, ®iÒu khiÓn luång.
- MTP møc 3: chøc n¨ng m¹ng b¸o hiÖu, cung cÊp ®iÒu khiÓn chuyÓn giao c¸c b¶n tin b¸o hiÖu. Chøc n¨ng m¹ng bao gåm:
+ §iÒu khiÓn c¸c b¶n tin b¸o hiÖu
+ Qu¶n lý m¹ng b¸o hiÖu
* SCCP (phÇn ®iÒu khiÓn vµ kÕt nèi b¸o hiÖu):
SCCP bæ xung c¸c chøc n¨ng cho phÇn MTP phôc vô cho c¶ kÕt nèi ®Þnh híng connection-oriented vµ kh«ng kÕt nèi connectionless qua m¹ng b¸o hiÖu SS7. C¸c chøc n¨ng chÝnh cña SCCP ®îc cµi ®Æt trong phÇn mÒm:
- §iÒu khiÓn kÕt nèi ®Þnh híng: thiÕt lËp, truyÒn d÷ liÖu vµ gi¸m s¸t c¸c kÕt nèi b¸o hiÖu logic.
- §iÒu khiÓn kh«ng kÕt nèi: xö lý chuyÓn giao kh«ng kÕt nèi c¸c ®¬n vÞ d÷ liÖu.
- Qu¶n lý SCCP: xö lý tr¹ng th¸i th«ng tin cña m¹ng liªn quan tíi kh¶ n¨ng cña c¸c ®iÓm b¸o hiÖu vµ ngêi sö dông kh¸c trong m¹ng, ®îc sö dông ®Ó cËp nhËt trong c¸c b¶ng ®Þnh tuyÕn b¶n tin.
- §Þnh tuyÕn SCCP: xö lý ®Þnh tuyÕn c¸c b¶n tin trong m¹ng SS7.
* TCAP (phÇn øng dông kh¶ n¨ng th«ng dÞch): TC cung cÊp c¸c ph¬ng tiÖn kÕt nèi kh«ng liªn quan tíi kªnh m¹ch gi÷a hai nót trong m¹ng b¸o hiÖu, trao ®æi vµ tr¶ lêi qua mét qu¸ tr×nh héi tho¹i.
Khi sö dông MAP trao ®æi gi÷a c¸c tæng ®µi trong hÖ thèng chuyÓn m¹ch, chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn SCCP sÏ göi b¶n tin tíi TCAP cïng víi MAP thùc hiÖn c¸c øng dông. TCAP ®îc sö dông cho nhiÒu øng dông, cã giao diÖn chuÈn víi tÊt c¶ c¸c øng dông, ®îc sö dông nh mét giao thøc truyÒn th«ng trong m¹ng.
* MAP (phÇn øng dông di ®éng): MAP lµ mét giao thøc ®îc x©y dùng ®Æc biÖt cho m¹ng di ®éng. Nã ®îc sö dông gi÷a c¸c tæng ®µi trong hÖ thèng chuyÓn m¹ch. MAP chØ sö dông b¸o hiÖu connectionless. MAP sö dông c¸c giao thøc líp díi TCAP, SCCP vµ MTP.
MAP ®îc chia thµnh 5 phÇn øng dông: MAP-MSC, MAP-HLR, MAP-VLR, MAP-EIR, MAP-AuC ®Ó trao ®æi b¸o hiÖu cho c¸c øng dông. DÞch vô MAP cung cÊp c¸c th«ng tin nh sè MSRN, IMSI,...vµ c¸c thñ tôc: cËp nhËt vÞ trÝ (VLR-HLR), xo¸ bá vÞ trÝ, cung cÊp sè chuyÓn vïng, chÌn/xo¸ sè liÖu thuª bao, ph¸t c¸c th«ng sè, t¸c ®éng ®Õn c¸c dÞch vô bæ sung vµ thñ tôc chuyÓn giao...
* BSSAP (phÇn øng dông hÖ thèng tr¹m gèc): lµ thñ tôc b¸o hiÖu qua giao diÖn A. BSSAP sö dông b¸o hiÖu sè 7, nghÜa lµ MTP vµ SCCP ®îc sö dông ®Ó truyÒn t¶i vµ ®¸nh ®Þa chØ. BSSAP cho phÐp c¶ b¸o hiÖu theo kiÓu kÕt nèi connection vµ connectionless. C¸c b¶n tin hç trî c¸c thñ tôc dµnh riªng ®îc ph¸y ®i b»ng c¸c dÞch vô connection cña BSSAP. C¸c thñ tôc Ên ®Þnh vµ chuyÓn giao c¸c b¶n tin MS ban ®Çu ®îc ph¸t ®i ë chÕ ®é connectionless.
2- C¸c ®êng b¸o hiÖu gi÷a GSN vµ c¸c phÇn tö trong m¹ng
SGSN – HLR
H×nh III.5 – B¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ HLR
B¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ HLR th«ng qua giao diÖn Gr. Giao thøc phÇn øng dông di ®éng MAP hç trî trao ®æi d÷ liÖu víi HLR. TCAP, SCCP, MTP 3 vµ MTP 2 t¬ng tù c¸c giao thøc hç trî MAP trong c¸c m¹ng di ®éng GSM.
SGSN – MSC/VLR
H×nh III.6 – B¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ MSC/VLR
SGSN trao ®æi b¸o hiÖu víi MSC/VLR th«ng qua giao diÖn Gs, ®Ó SGSN cã thÓ göi d÷ liÖu vÞ trÝ tíi MSC hoÆc nhËn c¸c yªu cÇu nh¾n tin tõ MSC. Giao diÖn nµy sö dông giao thøc BSSAP+ lµ mét tËp c¸c thñ tôc BSSAP hç trî b¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ MSC/ VLR.
SGSN – EIR
H×nh III.7 – B¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ EIR
SGSN – SMS/GMSC vµ SGSN – SMS/IWMSC
H×nh III.8 – B¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ SMS/GMS
SGSN vµ SMS/IWMSC
GGSN – HLR
§êng b¸o hiÖu nµy cho phÐp GGSN trao ®æi th«ng tin b¸o hiÖu víi HLR. NÕu SS7 ®îc cµi ®Æt trong GGSN, giao thøc MAP ®îc sö dông gi÷a GGSN vµ HLR. NÕu SS7 kh«ng ®îc cµi ®Æt trong GSN, giao thøc GTP-MAP ®îc thùc hiÖn ®Ó chuyÓn ®æi cho phÐp b¸o hiÖu gi÷a GGSN vµ HLR.
+ B¸o hiÖu gi÷a GGSN – HLR dùa trªn MAP
H×nh III.9 – B¸o hiÖu gi÷a GGSN vµ HLR sö dông MAP
+ B¸o hiÖu gi÷a GGSN – HLR dùa trªn MAP vµ GTP
H×nh III.10 – B¸o hiÖu gi÷a GGSN – HLR dùa trªn MAP vµ GTP
Giao thøc Tunnelling (GTP): giao thøc ®êng hÇm cho c¸c b¶n tin b¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ GSN chuyÓn ®æi giao thøc trong m¹ng ®êng trôc GPRS.
Interworking: chøc n¨ng thùc hiÖn kÕt nèi gi÷a thñ tôc GTP vµ MAP cho b¸o hiÖu gi÷a SGSN vµ HLR.
IV. KÕt luËn
Ch¬ng II vµ III ®· tr×nh bµy kh¸i qu¸t nh÷ng ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña dÞch vô sè liÖu gãi GPRS. Sù ra ®êi cña GPRS víi nguyªn t¾c chuyÓn m¹ch gãi rÊt phï hîp víi lu lîng sè liÖu, kh¶ n¨ng sö dông tèi u nguån kªnh v« tuyÕn cña m¹ng cho phÐp ®¹t tèc ®é cao h¬n, thêi gian truy nhËp ng¾n h¬n vµ tÝnh cíc dùa trªn lu lîng ph¸t ®i. V× triÓn khai trªn nÒn m¹ng GSM nªn h¹ tÇng c¬ së m¹ng kh«ng ph¶i thay ®æi hoµn toµn mµ chØ bæ sung c¸c nót m¹ng vµ c¸c giao diÖn míi. Hai nót míi bæ sung vµo m¹ng lµ nót hç trî GPRS phôc vô (SGSN) vµ nót hç trî GPRS cæng (GGSN). Hai nót nµy cã cïng chøc n¨ng víi MSC vµ GMSC nªn hiÖn nay hai nót nµy cã thÓ tÝch hîp vµo mét MSC nhng cã cµi ®Æt thªm mét sè phÇn mÒm chøc n¨ng ®iÒu khiÓn míi. Do h¹n chÕ vÒ nhiÒu mÆt nªn ch¬ng III chØ xÐt c¸c thñ tôc b¸o hiÖu chñ yÕu gi÷a c¸c nót hç trî GPRS (GSN) trong m¹ng vµ ®êng truyÒn b¸o hiÖu gi÷a c¸c phÇn tö trong m¹ng.
HiÖn nay, trªn thÕ giíi nhiÒu níc ®· triÓn khai m¹ng GPRS vµ ®· tiÕn tíi sö dông m¹ng di déng thÕ hÖ thø ba. T¹i viÖt Nam còng ®· b¾t ®Çu triÓn khai m¹ng GPRS tõ ®Çu n¨m 2002. Ch¬ng IV sÏ ®Ò cËp tíi nhu cÇu cña kh¸ch hµng vµ t×nh h×nh triÓn khai m¹ng GPRS trªn nÒn m¹ng th«ng tin di ®éng ë ViÖt Nam.
Ch¬ng IV: triÓn khai GPRS trªn m¹ng
th«ng tin di ®éng GSM viÖt nam
Tríc nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña kh¸ch hµng vÒ c¸c dÞch vô míi cña m¹ng di ®éng, ®Æc biÕt lµ c¸c dÞch vô sè liÖu th× viÖc triÓn khai dÞch vô truyÒn sè liÖu tèc ®é cao theo nguyªn t¾c chuyÓn m¹ch gãi GPRS lµ rÊt cÇn thiÕt. HiÖn nay ë ViÖt Nam cã hai nhµ cung cÊp dÞch vô ®iÖn tho¹i di ®éng lín nhÊt lµ VMS (Mobilephone) vµ GPC (Vinaphone). Thùc chÊt hai m¹ng nµy ho¹t ®éng song song ®éc lËp víi nhau nhng cïng ®îc qu¶n lý bëi mét nhµ kinh doanh dÞch vô viÔn th«ng lµ VNPT, cïng sö dông c«ng nghÖ GSM, c¬ së h¹ tÇng cña m¹ng kh«ng cã g× kh¸c nhau. Tuy nhiªn, khi ®a vµo triÓn khai dÞch vô sè liÖu th× hai m¹ng cã kh¸c nhau vÒ c¸c bíc triÓn khai vµ lùa chän thiÕt bÞ cña c¸c h·ng, c¶ hai m¹ng ®· tõng bíc thùc hiÖn tõ ®Çu n¨m 2002.
Sau ®©y sÏ ®Ò cËp tíi hiÖn tr¹ng vµ nhu cÇu cña hai m¹ng VMS vµ Vinaphone vµ cÊu tróc m¹ng GPRS chung cña hai m¹ng.
I. §¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng vµ nhu cÇu
1. CÊu tróc m¹ng
1.1- CÊu tróc m¹ng VMS
VMS lµ m¹ng th«ng tin di ®éng GSM ®Çu tiªn ho¹t ®éng t¹i ViÖt Nam. §©y lµ c«ng ty ho¹t ®éng theo h×nh thøc hîp ®ång hîp t¸c kinh doanh gi÷a VNPT vµ tËp ®oµn Comvik cña Thôy §iÓn.
CÊu tróc m¹ng VMS ®îc chia theo ba khu vùc:
- Khu vùc 1 (Hµ Néi vµ c¸c tØnh phÝa B¾c): PLMN 1 lµ lo¹i PLMN cña Alcatel gåm mét sè MSC vµ c¸c HLR cïng VLR.
Khu vùc 2 (TP Hå ChÝ Minh vµ c¸c tØnh phÝa Nam): gåm hai PLMN lµ lo¹i PLMN cña Ericsson. M¹ng VMS khu vùc 2 hiÖn nay cã 4 tæng ®µi MSC, 2 HLR vµ c¸c VLR. Mét MSC cña Ericsson ®ãng vai trß lµ GMSC cho khu vùc 2.
- Khu vùc 3 (§µ N½ng vµ c¸c tØnh miÒn Trung): PLMN 3 lµ lo¹i PLMN cña Ericsson.
1.2- CÊu tróc m¹ng Vinaphone
M¹ng th«ng tin di ®éng Vinaphone ra ®êi tõ n¨m 1996, dïng c«ng nghÖ GSM cña Siemens. Tæ chøc m¹ng h×nh thµnh trªn ba trung t©m chuyÓn m¹ch dÞch vô di ®éng (MSC) sö dông tæng ®µi EWSD (Siemens) ®Æt t¹i 3 khu vùc chÝnh trong níc lµ Hµ Néi, TP Hå chÝ Minh vµ §µ N½ng. C¸c MSC ®Òu ®îc nèi víi nhau vµ cã ®êng th«ng ra m¹ng PSTN còng nh c¸c m¹ng kh¸c. HÖ thèng ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC gåm 11 tr¹m, trong ®ã Hµ Néi cã 4 tr¹m, TP Hå ChÝ Minh 5 tr¹m vµ §µ N½ng 2 tr¹m. C¸c tr¹m BTS ®îc ph©n bè trªn kh¾p c¸c tØnh thµnh trong c¶ níc víi tæng sè 214 tr¹m. Trong ®ã, Hµ Néi cã 87 tr¹m, TP Hå ChÝ Minh cã 94 tr¹m vµ §µ n½ng cã 33 tr¹m. §êng kÕt nèi gi÷a BTS vµ BSC sö dông hÖ thèng vi ba hoÆc c¸p quang.
2. DÞch vô
HiÖn nay, m¹ng VMS vµ Vinaphone cung cÊp c¸c dÞch vô:
- Tho¹i: lµ dÞch vô chÝnh hiÖn nay
- Fax
- DÞch vô nh¾n tin ng¾n SMS: ®ang ®i vµo khai th¸c cã hiÖu qu¶
- C¸c dÞch vô tr¶ tríc (Card): ®· triÓn khai vµ sö dông réng r·i
- TruyÒn sè liÖu: dÞch vô nµy cha ph¸t triÓn do bÞ h¹n chÕ vÒ tèc ®é truyÒn.
3. Sè lîng thuª bao cña m¹ng
Hai m¹ng ®· phñ sãng toµn quèc, ®· thùc hiÖn roaming trong níc vµ mét sè níc kh¸c. Víi u thÕ vît tréi vÒ vïng phñ sãng so víi VMS, sè thuª bao cña m¹ng vinaphone ®· ph¸t triÓn nhanh chãng vít qu¸ c¶ dù b¸o tríc ®©y. T¹i thêi ®iÓm n¨m 2000, sè lîng thuª bao di ®éng cña Vinaphone vµo kho¶ng trªn 300.000 thuª bao. Dù kiÕn ®Õn n¨m 2010 sÏ ®¹t trªn 1.000.000 thuª bao.
4. §¸nh gi¸ nhu cÇu
Theo Tæng c«ng ty Bu chÝnh ViÔn th«ng, dù b¸o sè lîng thuª bao di ®éng (cña VMS vµ vinaphone) tÝnh tíi n¨m 2005 nh sau:
N¨m
2000
2001
2002
2003
2004
2005
VMS
334.000
346.000
585.000
669.000
718.000
767.000
Vinaphone
321.000
455.000
609.000
768.000
946.000
1.155.000
Tæng sè
655.000
801.000
1.194.000
1.437.000
1.664.000
1.922.000
C¨n cø theo dù b¸o ph¸t triÓn thuª bao di ®éng cña hai nhµ cung cÊp dÞch vô di ®éng Vinaphone vµ VMS, sè lîng thuª bao di ®éng còng nh tû träng cña c¸c thuª bao cã nhu cÇu ®èi víi dÞch vô sè liÖu nh sau:
Nh vËy, theo kÕt qu¶ dù b¸o ta nhËn thÊy sè lîng thuª bao di ®éng sÏ t¨ng lªn tõ 600 ngh×n (n¨m 2000) lªn tíi trªn 4 triÖu (n¨m 2010). Trong ®ã, sè thuª bao di ®éng sö dông dÞch vô sè liÖu nãi chung xuÊt hiÖn vµo cuèi n¨m 2001 vµ sÏ t¨ng tõ 5% (n¨m 2002) lªn 30% (n¨m 2008). TÝnh tõ 2008 ®Õn 2010, trong sè thuª bao di ®éng cã nhu cÇu sö dông dÞch vô sè liÖu nãi chung (chiÕm 30% tæng sè) th× chØ cã 5% sö dông dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn (mutilmedia). Víi kÕt qu¶ dù b¸o ®ã th× tõ nay ®Õn n¨m 2010, viÖc triÓn khai dÞch vô sè liÖu tèc ®é cao dùa trªn c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch gãi v« tuyÕn GPRS cña c¸c nhµ khai th¸c di ®éng GSM t¹i ViÖt Nam lµ hîp lý c¶ vÒ gãc ®é ®Çu t n©ng cÊp tËn dông hÖ thèng GSM hiÖn cã, còng nh ®¶m b¶o kh¶ n¨ng cung cÊp dÞch vô phï hîp víi nhu cÇu vÒ lo¹i h×nh dÞch vô vµ møc ®é t¨ng trëng vÒ sè lîng kh¸ch hµng.
II. Mét sè ®Ò xuÊt triÓn khai dÞch vô GPRS
1. Nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan ®Õn dung lîng khi triÓn khai dÞch vô sè liÖu trªn m¹ng GSM
Khi triÓn khai dÞch vô sè liÖu, m¹ng sÏ xuÊt hiÖn ®ång thêi c¶ lu lîng tho¹i vµ sè liÖu. §èi víi phÇn lu lîng sè liÖu th× kh¶ n¨ng th«ng t¶i phô thuéc chÝnh vµo chÊt lîng cña giao diÖn kh«ng gian. ViÖc nghÏn m¹ng sÏ gi¶m ®¸ng kÓ kh¶ n¨ng th«ng t¶i nhÊt lµ ®èi víi dÞch vô HSCSD vµ GPRS khi lu lîng tho¹i GSM cã møc u tiªn cao h¬n. §èi víi viÖc triÓn khai dÞch vô GPRS, cÇn lu ý mét sè ®iÓm quan träng díi ®©y khi x¸c dÞnh dung lîng:
Trong giai ®o¹n ®Çu, khi sè lîng thuª bao Ýt h¬n, phÇn lu lîng chuyÓn m¹ch kªnh (tho¹i GSM, HSCSD) thêng cã møc u tiªn dÞch vô cao h¬n so víi lu lîng GPRS. Bëi vËy, tríc tiªn c¸c cell sÏ ®îc tÝnh to¸n cho ®ñ dung lîng ®¸p øng cho chuyÓn m¹ch kªnh víi mét x¸c suÊt nghÏn cho tríc, sau ®ã sÏ tÝnh cho lu lîng cña GPRS nÕu m¹ng cßn kh¶ n¨ng cung cÊp.
Th«ng thêng, m¹ng sÏ dµnh ra mét sè lîng nhÊt ®Þnh (1 hoÆc 2) khe thêi gian g¸n cho GPRS. Do vËy, kh¶ n¨ng th«ng t¶i cña GPRS sÏ ®îc x¸c ®Þnh bëi nh÷ng khe thêi gian nµy cïng víi nh÷ng khe thêi gian kh¸c mµ GPRS cã thÓ ®îc cÊp ph¸t thªm khi t×nh tr¹ng t¶i lu lîng cña chuyÓn m¹ch kªnh cho phÐp. Trong giai ®o¹n sau, khi tû träng cña thuª bao sè liÖu trong m¹ng lín h¬n th× møc u tiªn cña lu lîng GPRS ngang b»ng víi chuyÓn m¹ch kªnh. C¸c khe thêi gian ®· ®îc cÊp ph¸t vµ ®îc GPRS sö dông sÏ kh«ng bÞ thu håi cho chuyÓn m¹ch kªnh khi dung lîng cña m¹ng kh«ng ®ñ ®¸p øng. Lóc nµy, cuéc gäi ®Õn cña chuyÓn m¹ch kªnh sÏ bÞ nghÏn.
2. TriÓn khai dÞch vô GPRS
2.1- C¸c ph¬ng ¸n chia dung lîng
Khi ®a dÞch vô GPRS vµo hÖ thèng GSM, viÖc ph©n chia dung lîng hiÖn cã cña m¹ng cho GPRS còng nh c¸c dÞch vô truyÒn thèng cña GSM ®îc thùc hiÖn theo mét trong ba ph¬ng ¸n sau:
Ph¬ng ¸n 1 - chia riªng dung lîng:
Theo ph¬ng ¸n nµy, tæng dung lîng cña cell ®îc chia thµnh hai phÇn riªng biÖt, mét dµnh cho lu lîng GSM, mét dµnh cho lu lîng GPRS. Trong phÇn dung lîng riªng cña m×nh, ®¬ng nhiªn chóng ph¶i dµnh ra mét phÇn cho handover (chuyÓn giao). Víi kiÓu ph©n chia nµy, toµn bé hÖ thèng ®îc xem nh hai hÖ thèng riªng rÏ hîp l¹i. Do kh«ng cã sù ®iÒu phèi dung lîng gi÷a hai phÇn víi nhau nªn viÖc ®iÒu khiÓn qu¶n lý t¬ng ®èi ®¬n gi¶n. Tuy nhiªn ®iÓm bÊt lîi chÝnh cña ph¬ng ¸n nµy lµ kh«ng linh ho¹t trong viÖc ®iÒu chuyÓn dung lîng hÖ thèng. Do vËy hiÖu qu¶ sö dông tµi nguyªn chung lµ rÊt thÊp.
Ph¬ng ¸n 2 – Dïng chung toµn bé dung lîng:
Dung lîng cña cell ®îc dïng chung cho c¶ GSM vµ GPRS. Tuy nhiªn trong ®ã vÉn dµnh ra mét phÇn dung lîng cho handover cña chóng. Th«ng thêng th× trong ph¬ng ¸n nµy, møc u tiªn cña GSM thêng cao h¬n GPRS. Do vËy, lu lîng cña c¸c dÞch vô truyÒn thèng GSM hoµn toµn cã kh¶ n¨ng sö dông toµn bé dung lîng cell khi cÇn. MÆt kh¸c, trong ®iÒu kiÖn cho phÐp (chÊt lîng giao diÖn kh«ng gian tèt, lu lîng GSM thÊp) th× c¸c kÕt nèi GPRS vÉn hoµn toµn cã kh¶ n¨ng ®¹t ®îc tèc ®é tèi ®a cña m×nh. ¦u ®iÓm chÝnh cña ph¬ng ¸n nµy lµ kh¶ n¨ng sö dông hiÖu qu¶ nguån tµi nguyªn chung cña m¹ng vµ dÞch vô sè liÖu cã thÓ ®¹t ®îc tèc ®é tèi ®a cña m×nh nÕu ®iÒu kiÖn cho phÐp.
Ph¬ng ¸n 3 – chia sÎ tõng phÇn dung lîng
Theo ph¬ng ¸n nµy th× toµn bé dung lîng cña cell ®îc chia thµnh ba phÇn, mét phÇn cho GSM, mét phÇn cho GPRS vµ phÇn cßn l¹i ®îc dïng chung cho c¶ GSM vµ GPRS. PhÇn dung lîng dµnh cho handover ®îc lÊy tõ dung lîng riªng cña GSM vµ GPRS hoÆc dïng ë phÇn dung lîng chung. PhÇn dung lîng dµnh cho GPRS ®îc chia theo nguyªn t¾c: ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o mét gi¸ trÞ QoS nhÊt ®Þnh vµ ®ñ nhá ®Ó kh«ng l·ng phÝ khi lu lîng GPRS lµ thÊp. ¦u ®iÓm cña ph¬ng ¸n nµy lµ lu«n cã mét phÇn dung lîng cè ®Þnh ®Ó phôc vô cho lu lîng cña GPRS víi kh¶ n¨ng ®¶m b¶o mét gi¸ trÞ QoS nµo ®ã. VÒ ®iÓm nµy, nã tËn dông ®îc u thÕ cña ph¬ng ¸n 1. MÆt kh¸c, víi phÇn dung lîng ®Ó dïng chung gi÷a GSM vµ GPRS, nã cho phÐp n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông tµi nguyªn chung cña m¹ng, tËn dông ®îc u ®iÓm cña ph¬ng ¸n 2.
Qua viÖc ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ ba ph¬ng ¸n ph©n chia dung lîng nãi trªn, ta nhËn thÊy mçi ph¬ng ¸n ®Òu cã nh÷ng u, nhîc ®iÓm nhÊt ®Þnh. ViÖc sö dông ph¬ng ¸n nµo hoµn toµn tuú thuéc vµo sù lùa chän cña nhµ khai th¸c trong ®iÒu kiÖn cô thÓ. Tuy nhiªn theo ®¸nh gi¸ chung, ph¬ng ¸n 3 cã nhiÒu u ®iÓm h¬n c¶ v× nã tËn dông ®îc u ®iÓm vµ h¹n chÕ nhîc ®iÓm cña c¶ hai ph¬ng ¸n 1 vµ 2, cho nªn ®©y lµ ph¬ng ¸n ®îc khuyÕn nghÞ lùa chän ®Ó triÓn khai dÞch vô GPRS trªn m¹ng di ®éng.
2.2- CÊu h×nh m¹ng khi triÓn khai dÞch vô GPRS
C¸c thuª bao sè liÖu di ®éng ®· xuÊt hiÖn vµo cuèi n¨m 2001, ®Çu n¨m 2002 víi sè lîng cßn rÊt Ýt so víi c¸c thuª bao ®iÖn tho¹i di ®éng. Dù b¸o, cïng víi sù gia t¨ng vÒ nhu cÇu dÞch vô sè liÖu trªn m¹ng di ®éng, lîng thuª bao sè liÖu di ®éng sÏ t¨ng dÇn tõ n¨m 2002 (chiÕm 5%) ®Õn n¨m 2008 (chiÕm 30%) vµ n¨m 2010. Nh vËy, thêi ®iÓm nµy lµ thÝch hîp cho viÖc triÓn khai dÞch vô GPRS trªn m¹ng Vinaphone (v× ®· xuÊt hiÖn nhu cÇu) vµ phï hîp víi n¨ng lùc hiÖn cã cña m¹ng (v× tû lÖ thuª bao di ®éng sè liÖu cha lín). Qua ®ã cã thÓ kÝch thÝch nhu cÇu cña kh¸ch hµng vµ tÝch luü còng nh rót ra nh÷ng kinh nghiÖm cÇn thiÕt cho viÖc ®iÒu hµnh khai th¸c m¹ng khi cung cÊp dÞch vô míi.
VÒ thiÕt bÞ, cã nhiÒu gi¶i ph¸p cña c¸c h·ng kh¸c nhau cung cÊp GPRS mét c¸ch hiÖu qu¶. C¸c thiÕt bÞ nµy ®Òu dùa trªn c¸c c«ng nghÖ tiªn tiÕn nh ATM, Ethernet...Tuy nhiªn trong giai ®o¹n ®Çu ®Ó triÓn khai GPRS, m¹ng Vinaphone cã thÓ sö dông s¶n phÈm tÝch hîp chung c¸c nót hç trî cña Ericsson hay Siemens ®Ó cung cÊp dÞch vô v× chóng cã mét sè u thÕ nh: võa ®¸p øng ®îc yªu cÇu kü thuËt, nhu cÇu kh¸ch hµng vµ gi¶m gi¸ thµnh ®Çu t ban ®Çu v× ®©y lµ thiÕt bÞ dung lîng võa ph¶i. Ngoµi ra c¸c thiÕt bÞ nµy dùa trªn c«ng nghÖ ATM, phï hîp víi m«i trêng dÞch vô b¨ng réng vµ ®a ph¬ng tiÖn sau nµy. Cho phÐp më réng dÔ dµng khi nhu cÇu t¨ng còng nh cã kh¶ n¨ng n©ng cÊp lªn 3G.
Kh¶ n¨ng kÕt nèi m¹ng cña Vinaphone víi m¹ng cña c¸c nhµ khai th¸c trong viÖc cung cÊp dÞch vô GPRS, ®îc xem xÐt trªn c¬ së c¸c m¹ng PLMN, PDN vµ Internet hiÖn cã t¹i ViÖt Nam nh sau:
- PLMN: hiÖn nay ngoµi Vinaphone, VMS cßn cã S-Fone vµ míi ®©y C«ng ty §iÖn tö ViÔn th«ng Qu©n §éi (Viettel) còng b¾t ®Çu triÓn khai dÞch vô th«ng tin di ®éng t¹i ViÖt Nam.
- PDN:M¹ng sè liÖu gãi, h×nh thµnh trªn hÖ thèng tæng ®µi chuyÓn m¹ch chuyÓn m¹ch gãi 1100 TPX cña Acatel ®îc ®Æt t¹i Hµ Néi, TP Hå ChÝ Minh vµ §µ N½ng. Trong ®ã tæng ®µi Gateway ®îc ®Æt t¹i Hµ Néi.
- Internet: SIP vµ IAP lín nhÊt hiÖn nay t¹i ViÖt Nam lµ VDC. KÕt nèi Internet quèc tÕ b»ng c¸c sãng mang 2M, 256K qua tr¹m mÆt ®Êt Gateway quèc tÕ ®Æt t¹i Hµ Né vµ TP Hå ChÝ Minh.
VÒ ®Þa ®iÓm khai th¸c sö dông dÞch vô GPRS, tríc m¾t híng tíi c¸c khu vùc giµu tiÒm n¨ng nh c¸c thµnh phè lín, n¬i tËp trung nhiÒu ®¬n vÞ, doanh nghiÖp, tæ chøc, c¸ nh©n, c¬ quan ®¹i diÖn trong vµ ngoµi níc, c¸c khu vùc chÕ xuÊt, c«ng nghiÖp, du lÞch dÞch vô...
CÊu h×nh c¬ b¶n m¹ng di ®éng GSM triÓn khai dÞch vô GPRS nh sau:
kÕt luËn
ViÖc x©y dùng c¬ së h¹ tÇng cho 3G yªu cÇu lîng vèn bá ra rÊt lín. Do ®ã, GPRS thùc sù lµ mét bíc qu¸ ®é cÇn thiÕt, cã hiÖu qu¶ vµ tÝnh kinh tÕ cao ®Ó ®a mét m¹ng th«ng tin di ®éng GSM s½n cã tiÕn lªn thÕ hÖ ®iÖn tho¹i di ®éng thø ba.
§èi víi viÖt Nam, viÖc héi nhËp th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø ba tr¶i qua bíc qu¸ ®é sö dông c«ng nghÖ GPRS lµ hoµn toµn hîp lý. Nã gióp cho c¸c nhµ khai th¸c cã thÓ tËn dông ®îc c¬ së h¹ tÇng ®ang tån t¹i, ®ång thêi cã thÓ ®¸p øng ®îc nhu cÇu ngµy cµng gia t¨ng cña ngêi sö dông.
Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n t«i ®· thu thËp ®îc rÊt nhiÒu kiÕn thøc vÒ ®iÖn tho¹i di ®éng. Nh÷ng kiÕn thøc nµy rÊt cã gi¸ trÞ khi t«i tiÕp tôc nghiªn cøu vÒ c¸c c«ng nghÖ 3G, chóng còng rÊt h÷u Ých khi t«i cã ®iÒu kiÖn lµm viÖc trong c¸c lÜnh vùc vÒ th«ng tin di ®éng sau nµy.
Mét lÇn n÷a xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o híng dÉn TS. Ph¹m V¨n B×nh vµ c¸c thÇy c« trong khoa §iÖn tö – ViÔn th«ng ®· chØ b¶o vµ gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n nµy.
Do tr×nh ®é vµ thêi gian nghiªn cøu cßn h¹n hÑp, nªn mÆc dï ®· cè g¾ng nhng sÏ kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. RÊt mong nhËn ®îc sù chØ b¶o, gãp ý cña c¸c thÇy c« vµ bÌ b¹n ®ång nghiÖp.
Sinh viªn thùc hiÖn
Ph¹m TiÕn §«
phô lôc 1: b¶ng tra cøu c¸c tõ viÕt t¾t
A
AA Anonymous Access Truy nhËp ngÇm ®Þnh
AB Access Burst Côm truy nhËp
AC(AuC) Authentication Center Trung t©m nhËn thùc
ACCH Associated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸
AGCH Access Grant Channel Kªnh cho phÐp truy nhËp
AMPS Advanced Mobile Phone System HÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng tiªn tiÕn
APN Access Point Number Tªn ®iÓm truy nhËp
ARFCH Absolute Radio Frequency Channel TÇn sè sãng mang
ATM Asynchronous Transfer Mode C¬ chÕ truyÒn kh«ng ®ång bé
AVDR Average Drop Call Rate Tû lÖ rít cuéc gäi trung b×nh
B
BCCH Broadcast Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸
BCH Broadcast Channel Kªnh qu¶ng b¸
BER Bit Error Rate Tû lÖ lçi bit
BG Border Gateway Cæng ngo¹i biªn
Bm Full Rate TCH TCH toµn tèc
BS Base Station Tr¹m gèc
BSC Base Station Controler Bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc
BSIC Base Station Identity Code M· nhËn d¹ng tr¹m gèc
BSS Base Station Subsystem Ph©n hÖ tr¹m gèc
BSSAP Base Station Application Part PhÇn øng dông tr¹m gèc
BSSAP+ Base Station System PhÇn øng dông hÖ thèng
Application Part + tr¹m gèc
BSSMAP Base Station Management PhÇn øng dông qu¶n lý tr¹m gèc
Application Part
BTS Base Tranceiver Station Tr¹m thu ph¸t gèc
C
C/A Carrier to Adjcent Tû sè sãng mang/ nhiÔu l©n cËn
CCBR SDCCH Blocking Rate Tû lÖ nghÏn m¹ch trªn SDCCH
CCCH Common Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn chung
CCDR SDCCH Drop Rate Tû lÖ rít m¹ch trªn SDCCH
CCH Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn
CCS7 Common Channel Signalling No7 M¹ng b¸o hiÖu kªnh chung sè 7
CDMA Code Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo m·
Cell Cellular ¤ (tÕ bµo)
CI Cellular Identity NhËn d¹ng « (x¸c ®Þnh vïng LA)
C/I Carrier to Interference Tû sè sãng mang/ nhiÔu ®ång kªnh
CM Connection Management Qu¶n lý kÕt nèi
C/R Carrier to Reflection Tû sè sãng mang/ sãng ph¶n x¹
CS Circuit Switched ChuyÓn m¹ch kªnh
CSSR Call Successful Rate Tû lÖ cuéc gäi thµnh c«ng
D
DCCH Deticated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn dµnh riªng
DNS Domain Name System HÖ thèng tªn miÒn
DUP Data User Part PhÇn ngêi sö dông d÷ liÖu
E
EIR Equipment Identification Register Bé ghi nhËn d¹ng thiÕt bÞ
ETSI European Telecomunication ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng
Standard Institute Ch©u ¢u
F
FDMA Frequency Division §a truy nhËp ph©n chia theo
Multiple Access tÇn sè
FACCH Fast Associated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh
FCCH Frequency Correction Channel Kªnh hiÖu chØnh tÇn sè
G
GGSN Gateway GPRS Support Node Nót hç trî cæng GPRS
GMM/SM GPRS Mobility Management Qu¶n lý di ®éng vµ
And Section Management qu¶n lý phiªn GPRS
GMSC Gateway MSC Tæng ®µi di ®éng cæng
GoS Grade of Service CÊp ®é phôc vô
GPRS General Packet Radio System DÞch vô v« tuyÕn gãi chung
GSM Global System for Mobile HÖ thèng th«ng tin
Comunication di ®éng toµn cÇu
GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thøc Tunneling GPRS
H
HLR Home Location Register Bé ®¨ng ký ®Þnh vÞ thêng tró
HON Handover Number Sè chuyÓn giao
I
IHOSR Incoming HO Successful Rate Tû lÖ chuyÓn giao thµnh c«ng ®Õn
IMEI International Mobile Sè nhËn d¹ng di ®éng quèc tÕ
Equipment Identity
IMSI International Mobile Sè nhËn d¹ng thuª bao di ®éng
Subciber Identity quèc tÕ
ISDN Intergrated Service M¹ng sè ®a dÞch vô
Digital Network
ISP Internet Service Provider Nhµ cung øng dÞch vô Internet
ISUP ISDN User Part PhÇn ngêi sö dông ISDN
IWF Inter Working Funcion Chøc n¨ng t¬ng t¸c
K
Kc Ciphering Key Kho¸ mËt m·
Ki Subcriber Authentication Key Kho¸ nhËn thùc thuª bao
L
LA Location Area Vïng ®Þnh vÞ
LAC Location Area Code M· vïng ®Þnh vÞ
LAI Location Area Identifier Sè nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ
LAPD Link Access Proceduces C¸c thñ tôc truy nhËp ®êng
on D channel truyÒn trªn kªnh D
LAPDm Link Access Proceduces C¸c thñ tôc truy nhËp ®êng
on Dm channel truyÒn trªn kªnh Dm
Lm Half Rate TCH TCH b¸n tèc
LLC Logical Link Control §iÒu khiÓn kªnh logic
M
MAC Medium Access Control §iÒu khiÓn truy nhËp kh«ng gian
MAP Mobile Application Part PhÇn øng dông di ®éng
MCC Mobile Country Code M· quèc gia cña m¹ng di ®éng
MM Mobile Management Qu¶n lý di ®éng
MNC Mobile Network Code M· m¹ng th«ng tin di ®éng
MNRF Mobile station Not Cê kh«ng ®¹t tíi di ®éng
Reachable Flag
MNRG Mobile station Not Reachable Cê GPRS kh«ng ®¹t tíi di ®éng
For GPRS Flag
MS Mobile Station Tr¹m di ®éng
MSC Mobile Service Switching Center Tæng ®µi di ®éng
MSIN Mobile Station
Identification Number Sè nhËn d¹ng tr¹m di ®éng
MSISDN Mobile Station ISDN Number Sè ISDN cña tr¹m di ®éng
MSRN Mobile Station Roaming Number Sè lu ®éng cña thuª bao di ®éng
MTP 2 Message Transfer Part layer 2 PhÇn chuyÓn giao tin b¸o líp 2
N
NB Normal Burst Côm b×nh thêng
NMC Network Management Center Trung t©m qu¶n lý m¹ng
NMS Network Management Subsystem Ph©n hÖ qu¶n lý m¹ng
NSS Network Subsystem Ph©n hÖ m¹ng
NSAPI Network layer service NhËn d¹ng ®iÓm truy nhËp
Access Point identifier dÞch vô líp m¹ng
O
OHOSR Outgoing HO Successful Rate Tû lÖ chuyÓn giao thµnh c«ng ra
OMS Operation & Mainternance Ph©n hÖ khai th¸c vµ
Subsystem b¶o dìng
OSI Open System Interconnection Liªn kÕt hÖ thèng më
OSS Operation and Surport Subsystem Ph©n hÖ khai th¸c vµ hç trî
P
PACCH Packet Associated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt gãi
PAGCH Packet Access Grant Channel Kªnh u tiªn truy cËp gãi
PCH Paging Channel Kªnh t×m gäi (nh¾n tin)
PCU Packet Control Unit §¬n vÞ ®iÒu khiÓn gãi
PDN Packet Data Network M¹ng d÷ liÖu gãi
PDP Packet Data Protocol Giao thøc d÷ liÖu gãi
PLMN Public Land Mobile Network M¹ng di ®éng mÆt ®Êt c«ng céng
PSPDN Packet Switch Public M¹ng sè liÖu c«ng céng chuyÓn
Data Network m¹ch gãi
PSTN Public Switched Telephone M¹ng chuyÓn m¹ch ®iÖn tho¹i
Network c«ng céng
P-TMSI Packet TMSI TMSI gãi
R
RACH Random Access Channel Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn
RAC Routing Area Code m· vïng ®Þnh tuyÕn
RAI Routing Area Identity NhËn d¹ng vïng ®Þnh tuyÕn
RLC Radio Link Control §iÒu khiÓn kªnh v« tuyÕn
RF Radio Frequency TÇn sè sãng mang
RR Radio Resource Management Qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn
Rx Receiver M¸y thu
S
SACCH Slow Associated Control Channel Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt chËm
SCCP Signalling Connection Control Part PhÇn ®iÒu khiÓn kÕt nèi b¸o hiÖu
SDCCH Standalone Dedicated Kªnh ®iÒu khiÓn dµnh riªng
Control Channel ®øng mét m×nh (®éc lËp)
SIM Subcriber Identity Modul Modun nhËn d¹ng thuª bao
SMS Short Message Service DÞch vô b¶n tin ng¾n
SN Subcriber Number Sè thuª bao
SNDCP Sub Network Dependent Giao thøc chuyÓn ®æi ®éc lËp
Convergence Protocol ph©n m¹ng
T
TACH Traffic and Associated channel Kªnh lu lîng vµ liªn kÕt
TCAP Transaction Capabilities PhÇn øng dông c¸c kh¶ n¨ng
Application Part th«ng dÞch
TCBR TCH Blocking Rate Tû lÖ nghÏn m¹ch TCH
TCDR TCH Drop Rate Tû lÖ rít m¹ch trªn TCH
TCH Traffic Channel Kªnh lu läng
TCP Transmission Control Protocol Giao thøc ®iÒu khiÓn truyÒn dÉn
TDMA Time Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo
thêi gian
TID Tunnel Identifier NhËn d¹ng ®êng hÇm
TLLI Temporary Logical Link Idebtity NhËn d¹ng kªnh logic t¹m thêi
TMSI Temporary Mobile Station Idebtity NhËn d¹ng m¸y di ®éng t¹m thêi
TRAU Transcoder/Rate Adapter Unit Bé thÝch øng tèc ®é vµ chuyÓn m·
TRx Tranceiver M¸y thu – ph¸t
TUP Telephone User Part PhÇn ngêi sö dông ®iÖn tho¹i
U
UDP User Datagram Protocol Giao thøc d÷ liÖu ngêi sö dông
V
VLR Visited Location Register Bé ghi ®Þnh vÞ t¹m tró
Phô lôc 2: tµi liÖu tham kh¶o
1. Th«ng tin di ®éng sè cellular
Vò ®øc Thä
Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc – 1997
2. §Þa chØ website trªn Internet: www.mobileGPRS.com
3. Motorola System Development, wray castle, General Packet Service (GPRS).
4. GSM 07.60: “Digital Cellular Telecommunications System (phase 2+);Genrral Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) Supporting GPRS”.
5. Th«ng tin di ®éng sè
Ngêi dÞch: NguyÔn Ph¹m Anh Dòng
Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt – 1993
6. Security over GPRS – august 1998
Doctor Phi lane
Doctor Lionel Sacks
7. Motorola Data & GPRS Course
Wray Castle Limited.
8. ETSI TS GSM 04.65 Version 8.0.0 – Mobile Station (MS) Serving GPRS Support
Node (SGSN) and Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP).
MôC LôC
LêI Më §ÇU.................................................................................................. 1
CH¦¥NG i: tæng quan hÖ thèng TH¤NG TIN DI §éNG gsM
I. Giíi thiÖu vÒ m¹ng th«ng tin di ®éng GSM....................................................3
1 - HÖ thèng th«ng tin di ®éng toµn cÇu (GSM).................................................3
2 - C¸c chøc n¨ng cña hÖ thèng GSM................................................................5
3 - B¨ng tÇn sö dông trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM............................7
4 - Ph¬ng ph¸p truy nhËp trong th«ng tin di ®éng........................................ 8
II. CÊu tróc hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM....................................................9
1 - CÊu tróc hÖ thèng.........................................................................................9
2 - Chøc n¨ng c¸c phÇn tö trong m¹ng GSM..................................................11
2.1 - Ph©n hÖ chuyÓn m¹ch SS...................................................................11
2.2 - Ph©n hÖ tr¹m gèc BSS........................................................................14
2.3 - HÖ thèng khai th¸c vµ hç trî OSS......................................................15
2.4 - Tr¹m di ®éng MS...............................................................................15
III. M¹ng b¸o hiÖu vµ c¸c khÝa c¹nh m¹ng.......................................................16
1 - C¸c giao thøc b¸o hiÖu trong hÖ thèng GSM..........................................16
2 - C¸c giao diÖn trong hÖ thèng GSM.........................................................19
3 - C¸c khÝa c¹nh m¹ng................................................................................20
3.1 - Qu¶n lý tµi nguyªn v« tuyÕn............................................................20
3.2 - Qu¶n lý di ®éng...............................................................................22
3.3 - Qu¶n lý truyÒn th«ng.......................................................................23
IV. Giao tiÕp v« tuyÕn.........................................................................................24
1 - Kh¸i niÖm vÒ c¸c kªnh v« tuyÕn ............................................................24
1.1 - Kªnh vËt lý.....................................................................................25
1.2 - Kªnh logic......................................................................................26
2 - S¾p xÕp c¸c kªnh logic ë c¸c kªnh vËt lý...............................................28
V. C¸c dÞch vô trong GSM.................................................................................29
1 - DÞch vô tho¹i..........................................................................................29
2 - DÞch vô sè liÖu.......................................................................................30
3 - DÞch vô b¶n tin ng¾n..............................................................................30
4 - C¸c dÞch vô phô.....................................................................................31
VI. KÕt luËn.........................................................................................................31
Ch¬ng II: c¸c ®Æc ®iÓm cÊu tróc chøc n¨ng m¹ng GPrs
I. Giíi thiÖu..........................................................................................................33
1- GPRS lµ g×?............................................................................................33
2- C¸c ®Æc ®iÓm cña m¹ng GPRS...............................................................35
3- Mét sè øng dông cña GPRS...................................................................38
4- C¸c ®iÓm kh¸c nhau cña m¹ng GPRS víi GSM.....................................39
II- KiÕn tróc tæng quan.......................................................................................40
1- C¸c giao diÖn vµ ®iÓm tham chiÕu.........................................................40
2- C¸c phÇn tö trong m¹ng GPRS..............................................................43
3- CÊu tróc giao thøc GPRS.......................................................................47
III. C¸c chøc n¨ng cña GPRS............................................................................49
1- C¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn truy nhËp m¹ng...........................................49
2- Chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn vµ truyÒn dÉn gãi..............................................52
3- C¸c chøc n¨ng qu¶n lý di ®éng.............................................................55
3.1- C¸c tr¹ng th¸i cña MS...................................................................55
3.2- Chøc n¨ng g¸n/t¸ch GPRS (GPRS attach/detach).........................57
3.3- Chøc n¨ng b¶o mËt........................................................................58
3.4- Chøc n¨ng qu¶n lý vÞ trÝ................................................................59
3.5- Chøc n¨ng qu¶n lý thuª bao..........................................................60
4- C¸c chøc n¨ng qu¶n lý kªnh kÕt nèi logic...........................................60
5- C¸c chøc n¨ng qu¶n lý nguån tµi nguyªn v« tuyÕn.............................61
5.1- Chøc n¨ng qu¶n lý Um.................................................................61
5.2- Chøc n¨ng lùa chän cell...............................................................61
5.3- Chøc n¨ng Um – Tranx................................................................61
5.4- Chøc n¨ng qu¶n lý ®êng kÕt nèi................................................62
6- Qu¶n lý m¹ng......................................................................................62
Ch¬ng III: c¸c thñ tôc trao ®æi b¸o hiÖu trong m¹ng GPRS
I. Giao thøc GTP.................................................................................................63
1- Giíi thiÖu..............................................................................................63
2- GTP Header..........................................................................................64
II. C¸c b¶n tin b¸o hiÖu......................................................................................68
1- C¸c b¶n tin qu¶n lý ®êng kÕt nèi (Path Management).......................68
2- C¸c b¶n tin qu¶n lý Tunnel (Tunnel Management).............................68
2.1- Yªu cÇu/ §¸p øng khëi t¹o PDP context......................................69
2.2- Yªu cÇu/§¸p øng cËp nhËt PDP context.......................................69
2.3- Yªu cÇu/§¸p øng xo¸ PDP context..............................................70
2.4- Yªu cÇu/ §¸p øng khëi t¹o AA PDP context...............................70
2.5- Yªu cÇu/ §¸p øng xãa AA PDP context......................................70
2.6- DÊu hiÖu lçi.................................................................................71
2.7- Yªu cÇu khai b¸o PDU................................................................71
3- C¸c b¶n tin qu¶n lý vÞ trÝ......................................................................72
3.1- Göi th«ng tin ®Þnh tuyÕn ®èi víi yªu cÇu/§¸p øng cña GPRS.....72
3.2- Yªu cÇu/§¸p øng b¸o lçi..............................................................73
3.3- Yªu cÇu/§¸p øng khai b¸o vÞ trÝ hiÖn t¹i cña MS........................73
4- C¸c b¶n tin qu¶n lý di ®éng (Mobile Management)............................73
4.1- Yªu cÇu/§¸p øng nhËn d¹ng.......................................................73
4.2- Yªu cÇu/§¸p øng Context cña SGSN..........................................74
4.3- SGSN Context Acknowledge......................................................74
5- C¸c phÇn tö th«ng tin...........................................................................75
III. B¸o hiÖu gi÷a GSN vµ c¸c phÇn tö kh¸c trong m¹ng................................79
1- C¸c giao thøc cña b¸o hiÖu sè 7...........................................................80
2- C¸c ®êng b¸o hiÖu gi÷a GSN vµ c¸c phÇn tö trong m¹ng..................82
IV. KÕt luËn.........................................................................................................85
Ch¬ng IV: triÓn khai GPRS trªn m¹ng
th«ng tin di ®éng GSM viÖt nam
I. §¸nh gi¸ hiÖn tr¹ng vµ nhu cÇu.....................................................................86
1. CÊu tróc m¹ng......................................................................................86
1.1- CÊu tróc m¹ng VMS....................................................................86
1.2- CÊu tróc m¹ng vinaphone............................................................87
2. DÞch vô................................................................................................87
3. Sè lîng thuª bao cña m¹ng...............................................................88
4. §¸nh gi¸ nhu cÇu................................................................................88
II. Mét sè ®Ò xuÊt triÓn khai dÞch vô GPRS.....................................................89
1. Nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan ®Õn dung lîng khi triÓn khai dÞch vô sè liÖu
trªn m¹ng GSM..............89
2. TriÓn khai dÞch vô GPRS...................................................................90
2.1- C¸c ph¬ng ¸n chia dung lîng................................................90
2.2- CÊu h×nh m¹ng khi triÓn khai dÞch vô GPRS.............................92
kÕt luËn.......................................................................................................95
phô lôc 1: C¸c tõ viÕt t¾t...............................................................................96
phô lôc 2: Tµi liÖu tham kh¶o.....................................................................105