Luận Văn Cải thiện chất lượng phục vụ của mạng thông tin di động thế hệ 2 bằng phương pháp mượn kênh

MỤC LỤC




CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ 1
1.1. lịch sử phát triển của thông tin di động 1
1.2. Các đặc tính cơ bản của hệ thống thông tin di động 3
1.3. Cấu trúc địa lý của hệ thống thông tin di động. 4
1.3.1. Phân chia theo vùng mạng 5
1.3.2. Phân chia theo vùng phục vụ 5
1.3.3. Phân chia theo vùng định vị 5
1.3.4. Phân chia theo ô 6
1.4. Xu thế phát triển của mạng thông tin di động. 7
1.5. Kết luận 9

CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 2. 10
2.1. Mô hình hệ thống 10
2.2. Các phần tử chức năng của hệ thống 11
2.2.1. Trạm di động (Mobile Station - MS). 12
2.2.1.1. Thiết bị di động (Mobile Equipment - ME). 12
2.2.1.2. Modul nhận dạng thuê bao (Subscriber Identity Module – SIM). 13
2.2.2. Phân hệ trạm gốc (Base Station Subsystem-BSS). 14
2.2.2.1. Trạm thu phát gốc (Base Tranceiver Station - BTS) 16
2.2.2.2. Khối chuyển đổi mã và tốc độ (Transcode/Rate Adapter Unit -TRAU) 17
2.2.2.3. Bộ điều khiển trạm gốc (Base Station Controller - BSC). 17
2.2.3. Phân hệ chuyển mạch (Switching Subsystem - SS). 18
2.2.3.1. Trung tâm chuyển mạch di động (Mobile Services Switching Center -MSC) . 19
2.2.3.2. Bộ ghi định vị thường trú (Home Location Register - HLR) 19
2.2.3.3. Bộ ghi định vị tạm trú (Visitor Location Register - VLR) 20
2.2.3.4. Trung tâm nhận thực (Authentication Center - AUC) 20
2.2.3.5. Thanh ghi nhận dạng thiết bị (Equipment Identity Register - EIR) 21
2.2.4. Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (Operation system - OS). 21
2.2.4.1. Khai thác và bảo dưỡng mạng 21
2.2.4.2. Quản lý thuê bao 22
2.2.4.3. Quản lý thiết bị di động 22
2.3. Giao diện vô tuyến 22
2.3.1. Kênh vật lý. 24
2.3.2. Kênh logic. 24
2.3.2.1. Kênh lưu lượng. 25
2.3.2.2. Kênh điều khiển. 25
2.4. Các mã nhận dạng sử dụng trong hệ thống thông tin di động 27
2.4.1. Kế hoạch đánh số. 27
2.4.2. Mã xác định khu vực ( Location Area Identity - LAI ) 27
2.4.3. Các mã số đa dịch vụ toàn cầu (International ISDN Numbers). 28
2.4.4. Mã nhận dạng tế bào toàn cầu (Cell Global Identity – CGI) 28
2.4.5. Mã nhận dạng trạm gốc (Base Station Identity Code – BSIC). 28
2.4.6. Số thuê bao ISDN của máy di động (Mobile Subscriber ISDN Number - MSISDN) 28
2.4.7. Nhận dạng thuê bao di động toàn cầu (International Mobile Subscriber Identity - IMSI. 29
2.4.8. Nhận dạng thuê bao di động cục bộ (Location Mobile subscriber Identity - LMSI) 30
2.4.9. Nhận dạng thuê bao di động tạm thời (Temporaly Mobile subscriber Identity – TMSI). 30
2.4.10. Số vãng lai của thuê bao di động (Mobile Station Roaming Number - MSRN) 30
2.4.11. Số chuyển giao (Handover Number - HON). 30
2.4.12. Nhận dạng thiết bị di động quốc tế (International Mobile Equipment Identity - IMEI) 31
2.5. Kết luận. 31

CHƯƠNG 3. NGUYÊN LÝ VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 2. 32
3.1. Mở đầu 32
3.2. Tái sử dụng tần số trong hệ thống thông tin di động 35
3.2.1. Vấn đề sử dụng lại tần số trong hệ thống thông tin di động 35
3.2.2. Các mẫu tái sử dụng tần số 39
3.3. Các hình thức phân chia tần số trong mạng 43
3.3.1. Hình thức phân kênh cố định (Fixed Channel Assignment – FCA) 43
3.3.2. Hình thức phân kênh động (Dynamic Channel Assignment – DCA) 44
3.3.3. Hình thức phân kênh kết hợp (Hybrid Channel Assignment – HCA) 46
3.4. Một số quá trình diễn ra trong hệ thống thông tin di động 48
3.4.1. Quá trình báo hiệu khi bật tắt máy di động trong mạng 48
3.4.2. Quá trình cập nhật vị trí cho thuê bao di động trong mạng 49
3.4.2.1. Cập nhật vị trí bình thường 49
3.4.2.2. Cập nhật khi rời bỏ IMSI 50
3.4.2.3. Cập nhật khi nhập lại IMSI 51
3.4.2.4. Cập nhật vị trí định kỳ 52
3.4.3. Quá trình diễn ra đối với một cuộc gọi 52
3.4.3.1. Cuộc gọi từ máy di động (Mobile Originated Call) 53
3.4.3.2. Cuộc gọi đến máy di động (Mobile Terminal Call) 55
3.5. Chuyển giao (Handover) 58
3.5.1. Phân loại chuyển giao 58
3.5.2. Các tiêu chuẩn chuyển giao 61
3.5.3. Khởi tạo thủ tục chuyển giao 61
3.5.4. Các quy trình chuyển giao cuộc gọi 62
3.5.4.1. Chuyển giao giữa hai cell thuộc cùng một BSC 62
3.5.4.2. Chuyển giao giữa hai cell thuộc hai BSC khác nhau 63
3.5.4.3. Chuyển giao giữa hai cell thuộc hai MSC khác nhau 65
3.6. Kết luận 66

CHƯƠNG 4. CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG PHỤC VỤ CỦA MẠNG BẰNG HÌNH THỨC MƯỢN KÊNH. 67
4.1. Các chỉ tiêu chất lượng phục vụ của mạng 67
4.1.1. Khái niệm 67
4.1.2. Các yếu tố quyết định chất lượng phục vụ của mạng 68
4.1.2.1. Chất lượng chuyển mạch 68
4.1.2.2. Chất lượng truyền dẫn 69
4.1.2.3. Độ ổn định của mạng 69
4.1.3. Các tham số đặc trưng cho chất lượng phục vụ của mạng 69
4.1.3.1. Các tham số chất lượng chuyển mạch 70
4.1.3.2. Các tham số chất lượng truyền dẫn 70
4.1.3.3. Các tham số của độ ổn định 71
4.1.4. Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng phục vụ của mạng 72
4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng truyền dẫn vô tuyến 73
4.2.1. Ảnh hưởng của tạp âm 73
4.2.1.1. Tạp âm cộng 73
4.2.1.2. Tạp âm nhân 73
4.2.2. Ảnh hưởng của can nhiễu 74
4.2.2.1. Ảnh hưởng của nhiễu cùng kênh 74
4.2.2.2. Ảnh hưởng của nhiễu cận kênh 75
4.2.3. Tổn hao đường truyền sóng vô tuyến 77
4.2.3.1. Tính toán lý thuyết 77
4.2.3.2. Các mô hình truyền sóng trong hệ thống thông tin di động 79
4.3. Các phương pháp cải thiện chất lượng phục vụ của mạng 81
4.3.1. Phương pháp tích cực 81
4.3.1.1. Tách cell 82
4.3.1.2. Sử dụng anten định hướng 84
4.3.2. Phương pháp thụ động 86
4.3.2.1. Hình thức mượn kênh đơn giản (Simple Borrowing). 86
4.3.2.2. Hình thức mượn kênh rỗi nhất (Borrow from the Richest- SBR) 88
4.3.2.3. Hình thức mượn kênh theo thứ tự và sắp xếp lại (On Demand Channel Assignment-ODCA) 89
4.3.2.4. Hình thức mượn kênh không khóa (Channel Borrowing Without Locking - CBWL). 91
4.4. Chất lượng phục vụ của các hệ thống sử dụng phương pháp mượn kênh 92
4.4.1. Chỉ số cấp độ phục vụ (Grade of Service - GoS) 93
4.4.2. Phân loại cell 94
4.4.3. Phương thức mượn kênh 94
4.4.3.1. Điều kiện vay-mượn kênh 94
4.4.3.2. Các khái niệm cơ bản 95
4.4.3.3. Cân bằng lưu lượng trong hệ thống thông tin di động bằng hình thức mượn kênh 95
1. Xác định vùng nóng 95
2. Tính toán các thông số cần thiết 96
3. Mô hình hệ thống sử dụng hình thức mượn kênh để giảm tắc nghẽn và cân bằng lưu lượng 97
4.5. Kết luận 100

KẾT LUẬN 101
NHẬN XÉT CỦA GVHD VÀ GV ĐỌC DUYỆT 103
LỜI CẢM ƠN 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105