Đồ Án Kiến Trúc Giao Thức Của GSM và GPRS

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Chương I: Giới thiệu về mạng thông tin di động GSM và GPRS_ 5
1.1. Giới thiệu về mạng thông tin đi động GSM_ 5
1.2. Giới thiệu chung về GPRS_ 7
Chương II: Kiến trúc mạng GS_ 9
2.1. Hệ thống con chuyển mạch SS_ 10
2.1.1. Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động MSC. 10
2.1.2. Bộ ghi định vị tạm trú VLR ( Visitor Location Register) 11
2.1.3. Bộ ghi định vị thường trú HLR ( Home Location Register) 12
2.1.4. Trung tâm nhận thực AUC ( Authentication Center ) 12
2.1.5. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR_ 13
2.1.6. Tổng đài di động cổng ( GMSC – Gate MSC ) 13
2.2. Phân hệ trạm gốc BSS_ 13
2.2.1. Trạm thu phát gốc BTS_ 14
2.2.2. Bộ điều khiển trạm gốc BSC_ 15
2.2.3. Bộ chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU_ 15
2.3. Trạm di động MS_ 15
2.4. Phân hệ khai thác và bảo dưỡng OSS_ 16
2.3. Các giao diện trong mạng GSM. 18
2.3.1. Giao diện A giữa BSS-MSC_ 18
2.3.2. Giao diện Abis giữa BSC-BTS_ 19
2.3.3. Giao diện B giữa MSC server – VLR_ 20
2.3.4. Giao diện C giữa HLR và MSC server 21
2.3.5. Giao diện D giữa HLR và VLR_ 21
2.3.6. Giao diện E giữa những MSC server 21
2.3.7. Giao diện F giữa MSC server và EIR_ 21
2.3.8 Giao diện G giữa những VLR_ 22
2.3.9 Điểm giao diện Nc giữa MSC server và GMSC server 22
2.3.10 Giao diện H giữa HLR và AuC_ 22
Chương III. Kiến trúc GPRS_ 22
3.1. Tổng quan hệ thốngGPRS_ 22
3.2. Kiến trúc GPRS_ 23
3.2.1. MS thiết bị đầu cuối 23
3.2.2. Hệ thống trạm gốc BSS (Base Station System) 25
3.2.3. Nút phục vụ các thuê bao GPRS ( SGSN ) 26
3.2.4. Nút định tuyến của GPRS(GGSN). 26
3.2.5. MSC (Mobile Switching Center): 27
3.3 Giao diện trong mạng GPRS_ 27
3.3.1 Giao diện Gb giữa BSS và SGSN_ 27
3.3.2 Giao diện Gr giữa SGSN và HLR_ 29
3.3.3 Giao diện Gs giữa MSC/VLR và SGSN_ 30
3.3.4 Giao diện Gf giữa SGSN và EIR_ 30
3.3.5 Giao diện Gd giữa SGSN với SMS_ 31
3.5.6: Giao diện Gn_ 31
3.5.7: Giao diện Gi 32
3.5.8: Giao diện Gc 33

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay mạng GSM với những ưu điểm nổi bật như: dung lượng lớn, chất lượng kết nối tốt, tính bảo mật cao , đã có một chỗ đứng vững chắc trên thị trường Viễn thông thế giới. Ở Việt Nam, khi chúng ta bắt đầu có những máy điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM 900MHz đầu tiên vào những năm 1993 đã đánh dấu một bước phát triển vượt bậc về công nghệ Viễn thông của đất nước. Các thuê bao di động tại Việt Nam sử dụng dịch vụ thoại truyền thống với tốc độ bit là 13kbit/s và truyền số liệu với tốc độ 9,6 kbit/s.
Các nhà khai thác GSM trên thế giới đang đứng trước một số giải pháp để có được dịch vụ số liệu truyền tốc độ cao qua mạng thông tin di động hiện có của họ và đang nghiên cứu kế hoạch để chuyển đổi lên công nghệ 3G. Có hai hướng để lựa chọn : một là có thể nâng cấp mạng của họ lên thẳng CDMA (Code Division Multiple Access ­­- Đa truy nhập phân chia theo mã) hay nâng cấp lên để có dịch vụ GPRS (General Packet Radio Service – Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp), E – GPRS (Enhanced GPRS – Dịch vụ GPRS nâng cao) và sau đó thì sẽ đầu tư, nâng cấp để loại dần công nghệ GSM tiến lên công nghệ W-CDMA (Đa truy nhập phân kênh theo mã băng rộng).
Đối với các nhà khai thác, không thể có được việc nâng cấp thẳng lên công nghệ W-CDMA với các giải pháp đơn giản và chi phí chấp nhận được. Quá trình nâng cấp là một quá trình phức tạp, yêu cầu các phần tử mạng mới và các máy đầu cuối mới. Do vậy, vấn đề cần cân nhắc ở đây chính là các khía cạnh về kinh tế và kỹ thuật cho việc nâng cấp, buộc các nhà khai thác phải suy tính. Chính vì vậy, GPRS là sự lựa chọn của các nhà khai thác GSM như một bước chuẩn bị về cơ sở hạ tầng kỹ thuật, để tiến lên công nghệ thông tin di động thế hệ thứ 3.
Giải pháp GPRS cho hệ thống GSM đã trở thành hiện thực năm 1999. Giống như HSCSD, GPRS cung cấp các dịch vụ số liệu tốc độ cao hơn cho người sử dụng di động. Tuy nhiên dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, GPRS phù hợp với bản chất bùng nổ đột ngột cao của hầu hết các ứng dụng số liệu hơn công nghệ chuyển mạch kênh HSCSD, nó lý tưởng hơn cho các dịch vụ truy nhập cơ sở dữ liệu và thư điện tử, ví dụ những người sử dụng không muốn trả cước phí cuộc gọi cao cho các bản tin ngắn. GPRS cũng cho phép người sử dụng nhận các cuộc gọi số liệu. Các tin nhắn cũng được phân phát trực tiếp đến điện thoại của người sử dụng, thậm chí không cần kết nối từ đầu cuối đến đầu cuối một cách liên tục. Khi bật máy điện thoại, người sử dụng nhận được một thông báo là họ đang có một tin nhắn. Họ có thể chọn các thông báo tải về ngay lập tức hay cất đi để xem sau.
GPRS cũng cung cấp việc thiết lập cuộc gọi nhanh hơn HSCSD và kết nối với mạng sử dụng giao thức IP hiệu quả hơn, bao gồm các mạng Intranet của công ty và các mạng LAN, cũng như Internet. Thông qua việc kết hợp các khe thời gian TDMA khác nhau, GPRS có thể điều khiển tất cả các kiểu truyền dẫn từ các mẫu tin ngắn tốc độ thấp đến các tốc độ cao hơn cần cho việc xem xét các trang Web. GPRS cung cấp tốc độ số liệu gói cao hơn 100 kbit/s. Tốc độ tối đa là 171,2 kbit/s qua 8 kênh 21,4 kbit/s (sử dụng mã hoá CS-4).
Nhóm chúng em chọn chuyên đề “ Kiến Trúc Giao Thức Của GSM và GPRS ” để tìm hiểu sâu hơn về kiến trúc giao thức của hai mạng. Được sự hướng dẫn chỉ bảo của thầy Ths Nguyễn Viết Đảm, chúng em đã hoàn thành chuyên đề đã chọn. Nhưng với thời gian tìm hiểu chuyên đề ngắn, tầm hiểu biết hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm em rất mong sự góp ý của thầy để chuyên đề hoàn thiện hơn!