Câu 3 :
Trìnhbày kỹ thuật FDMA. Nêu nhược điểm của kỹthuật FDMA? Câu 4 : Vẽ và giải thích cấu trúc hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM).
ĐÁP ÁNa. Câu 3 : vKháiniệm· Đatruy cập phân chia theo tần số(FDMA) · Làmột quá trình truyền đồng thời nhiều tín hiệu
· Mỗitín hiệu được cấp 1 dải tần nhất định
· Vàkhông có sự sắp xếp tín hiệu trước khi truyền
v Nguyên lý
Trong phương pháp đa truy cập này,độrộng băng thông cấp phát cho hệ thống la B Hz được chia thành n băng con,mỗibăng con có độ rộng là B/n Hz được ấn định cho mỗi user.Tất cả các user nàyphát tín hiệu cùng lúc,tín hiệu được mã hóa cùng cách.
Hình hộp chữ nhật trong không gian 3chiều mã-thời gian-tần số biểu diễn cho tài nguyên phân chia cho mỗi user,bề dài thể hiện thời gian hoạt độngcủa các user,bề cao thể hiện cho mã sử dụng và bề rộng hình hộp thể hiện độrộng băng con dành cho mỗi uer.
Trong hệ thống FDMA,các user phátlien tục các song mang đồng thời trên các dải tần số khác nhau.Cần đảm bảokhoảng cách đủ lớn giữa từng kênh bị song mang chiếm để đề phòng các bộ lọckhông hoàn hảo sẽ gây ra nhiễu giao thoa kênh lân cận .Khoảng tần số này đượcgọi là băng bảo vệ.Bộ thu phân loại tín hiệu FDMA bằng cách lọc ra sóng mangriêng tương ứng với user.Việc lọc này sẽ thực hiện dễ dàng hơn khi băng bảo vệ rộng.Tuy nhiên việc sửdụng băng bảo vệ rộng sẽ dẫn đến giảm hiệu suất sử dụng băng thông của hệthống.Vì vậy cần phải dung hòa giữa kỹ thuật và tiết kiệm băng thông.Để đảm bảoFDMA hoạt động tốt,cần phải phân chia và quy hoạch tần số.
Mô hình hệ thống đa truy nhập
Hình (a) Hệ thống 1 bộ thu
Hình (b Hệ thống nhiều bộ thu
Đa truy nhập là kỹ thuật cho phépnhiều cặp thu phát cùng chia sẻ 1 kênh vật lý chung.Hệ thống đa truy nhập đóchính là hệ thống điện báo,cho phép truyền tải 2 bản tin điện báo qua cùng dâyđến cùng hướng,trong đó 1 bản tin được gởi bằng cách thay đổi cực tính và bảntin kia được gởi bằng cách thay đổi trị tuyệt đối.
Nguồn tin thường được gọi là cácuser.Các user truyền tải thông tin qua kênh truyền tới các bộ thu để nhận tínhiệu,trong quá trình truyền luôn ảnh hưởng bởi nhiễu.Và nhiều user thì cũng cóthể nhiều bộ thu.
b. Ưu – nhượcđiểm:
- Nhược điểm của FDMA: Là mỗi sóngmang chỉ truyền được kênh lưu lượng,vì vậy nếu hệ thống cần N kênh lưu lượngthì cần N sóng mang. Và 1 nhược điểm của các hệ thống này là chất lượng thấp,vùng phủ sóng hẹp và dung lượng nhỏ.
- Ưu điểm của FDMA là ít nhạy cảm vớisự phân tán thời gian, do truyền lan
Câu 4a. Cấu trúc hệ thống: Hệ thống thông tin diđộng gồmnhiều phần tử chức năng. Mạng GSM được phân chia thành các phân hệ:
PSTN : Mạng chuyển mạch điệnthoại công cộng
ISDN : Mạng số liệu liên kết đa dịch vụ
PLMN : Mạng diđộng mặt đất công cộng
b. Chức năng các phần tử trong mạng GSM b.1 NSS (Network Switching Subsystem):
Phân hệ chuyển mạch Có các chức năng là chuyển mạch chính của GSM và quảnlý diđộng của thuê bao.
· MSC (Mobile Switching Center):Trung tâm chuyểnmạch dịch vụ diđộng MSClà một tổng đài thực hiện tất cả các chức năng chuyển mạch và báo hiệu của MSnằm trong vùng địa lí mà MSC quản lý. MSC phải thực hiện thêm ít nhất hai thủtục: thủ tục đăng ký , thủ tục chuyển giao
MSC thường là một tổng đàilớn điều khiển và quản lý một số bộ điều khiển trạm gốc BSC.
· HLR (HomeLocation Register):Bộ ghiđịnh vị thường trú HLR là một cơ sở dữ liệu quan trọng trong mạng có chứcnăng quản lý thuê bao(qua card thuê bao). HLR lưu hai loại số gán cho mỗi thuêbao di động, đó là: MSISDN: số danh bạ (số thuê bao)
MSISDN = CC + NDC + SN
CC: Mã quốc gia (Việt nam: 84)
NDC: Mã mạng (Viettel: 98, Vinaphone: 91, Mobiphone: 90)
SN: Số thuê bao trong mạng (gồm 7 số)
Ví dụ: 84.98.5101300
-MSI:Số nhận dạng thuê bao dùng để báo hiệu trong mạng
Cấu trúc:
IMSI = MCC + MNC + MSIN
MCC: Mã quốc gia (Việt Nam:452)
MNC: Mã mạng ( Viettel: 04, Vinaphone: 02, Mobiphone: 01)
MSIN: Số thuê bao trong mạng (gồm 7 số)
Ví dụ: 84.98.5101300 -452.04.5101300
· AuC (Authentication Center):Trung tâm nhận thực
AuC kết nối với HLR, cung cấpcác thông số hợp thức hoá và các khoá mã để đảm bảo chức năng bảo mật.
· VLR (Visitor Location Register):Bộ ghi định vịtạm trú VLR là cơ sở dữ liệu lớn thứ hai trong mạng, lưu trữtạm thời số liệu thuê bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng vàlưu trữ số liệu về vị trí của thuê bao.
· EIR (Equipment Identification Register) :Bộghi nhận dạng thiết bị Thực thể chức năng này chứa một hoặc nhiềucơ sở dữ liệu lưu trữ các IMEI (số nhận dạng thiết bị) sử dụng trong hệ thốngGSM. EIRđ ược nối với MSC qua mộtđường báo hiệu, nhờ vậy MSC có thể kiểm tra sự hợp lệ của thiết bị.
· GMSC (Gateway Mobile Switching Center):Trung tâm chuyểnmạch dịch vụ cổng . GMSC có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trícủa thuê bao và định tuyến cuộc gọiđến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thờiđiểm hiện thời. GMSC có giao diện báo hiệu số 7để có thể tương tác với các phầntử khác của hệ thống chuyển mạch .
b.2. BSS (Base Station Subsystem) :
Phân hệ trạm gốc BSS thực hiện kết nối các MS với các tổngđài, do đóliên kết người sử dụng máy diđộng với những người sử dụng dịch vụ viễn thôngkhác. BSS cũng phảiđượcđiều khiển nênđược kết nối với OSS.
· BTS (BaseTransceiver Station) Trạm thu phát gốc BTS giao diện với MS xử lý các tín hiệuđặc thù chogiao diện vô tuyến. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (khối chuyển đổi mãvà thích ứng tốc độ).
· BSC (Base Station Center):Bộđiều khiển trạm gốc BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyếnthông qua các lệnh điều khiển từ BTS và MS như ấn định, giải phóng kênh vôtuyến và quản lý chuyển giao.
b.3 .OSS (Operation andSupport System):Hệ thống khai thác và hỗ trợ. OSSthực hiện chức năng khai thác, bảo dưỡng và quản lý toàn hệ
thống.
· NMC (Network Management Center):Trung tâm quản lýmạng NMCđượcđặt tại trung tâm củahệ thống, chịu trách nhiệm cung cấp chức năng quản lý cho toàn bộ mạng.
- Giám sát các nút trong mạng.
- Giám sát các trạng thái cácbộ phận của mạng .
- Giám sát trung tâm bảodưỡng và khai thác OMC của các vùng và cung cấp thông tinđến các bộ phận OMC.
· OMC (Operation & Maintenance Center):Trung tâm quản lý và khai thác OMC cung cấp chức năng chính để điều khiển và giám sátcác bộ phận trong mạng (các BTS, MSC, các cơ sở dữ liệu...). OMC có các chứcnăng: quản lý cảnh báo, quản lý sự cố, quản lý chất lượng, quản lý cấu hình vàquản lý bảo mật.
b.4. MS (MobileStation):
Trạm di động MS là thiết bị đầu cuối chứa các chức năng vô tuyếnchung, xử lý giao diện vô tuyến và cung cấp các giao diện với người dùng (mànhình, loa, bàn phím ... ). Một trạm diđộng gồm hai phần chính:
- ME (Mobile Equipment - thiết bị diđộng):là phần cứngđược dùng để thuê bao truy nhập vào mạng.
- SIM (Subscriber Identity Module – modulnhận dạng thuê bao):gắn chặt với ngườidùng trong vai trò một thuê bao duy nhất, có thể làm việc với nhiều ME khácnhau.