Fiber

Nội dung

Báo hiệu trong mạng GSM

Các giao thức sử dụng SS7
trong mạng GSM
báo hiệu trong GSM
giao diện a
Các dạng bản tin chuyển giao tại giao diện A :
Quản lý kết nối (CM) phục vụ cho quá trình điều khiển, quản lý cuộc gọi (thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi ), quản lý các dịch vụ bổ xung và quản lý dịch vụ bản tin ngắn.
Quản lý di động (MM) có chức năng quản lý vị trí và tính bảo mật của MS ( cập nhật vị trí, nhận thực, cấp phát lại TMSI và nhận dạng MS, đây là những thủ tục MM đặc thù)
Các giao thức truyền tải sử dụng tại giao diện A : BSSAP, SCCP, MTP
Trong đó BSSAP sử dụng để truyền các bản tin CM và MM và điều khiển trực tiếp BSS chẳng hạn như khi MSC yêu cầu BSC ấn định kênh (khi thiết lập cuộc gọi or chuyển giao).
giao diện a
Cấu trúc bản tin BSSAP
BSSAP là phần ứng dụng các dịch vụ truyền tải SCCP/MTP, có số phân hệ của SCCP là 11111110.
giao diện a
giao diện a-bis
Các thủ tục tại giao diện A-bis :
Quản lý tiềm năng vô tuyến (RR) có chức năng thiết lập, duy trì và giải phóng các giao tiếp vô tuyến. Hầu hết các bản tin RR sẽ được truyền trong suốt qua BTS, tuy nhiên có một số bản tin liên quan mật thiết đến việc quản lý thiết bị vô tuyến ở BTS sẽ được xử lý tại BTS bởi giao thức BTSM.
Quản lý BTS ( BTSM ) phục vụ việc xử lý một số bản tin RR liên quan đến thiết bị vô tuyến tại BTS, chẳng hạn như điều khiển, quản lý TRX, chỉ thị quá tải bộ xử lý ở TRX...
Truy cập đường truyền kênh D (LAPD), ngoài chức năng cơ bản là truy cập đường truyền còn có một số chức năng cơ bản khác là phát hiện lỗi, sửa lỗi và định cỡ khung (dựa vào các Flag ở đầu và cuối khung).
Giao diện A-bis
Thủ tục lớp 2 điều khiển các đường nối báo hiệu lôgic giữa BSC và BTS và đảm bảo ít nhất mỗi TRX có một đường nối báo hiệu. Gồm các thông tin sau :
* Trường địa chỉ chứa : + SAPI : Nhận dạng giao thức lớp 3
+ TEI : Nhận dạng và truy cập đến TRX phía thu
Mỗi một đường truyền số liệu được đánh số nhận dạng bằng một cặp SAPI/TEI duy nhất.
* Trường điều khiển sử dụng để điều khiển tuần tự và yêu cầu phát lại. (chứa N(S) : Số thứ tự phát và N(R) : Số thứ tự chờ thu)
* Trường thông tin trong cấu trúc khung LAPD chứa thông tin lớp 3 có độ dài cực đại là 249 bytes cộng tiêu đề theo mặc định.
* Trường phát hiện và giám sát lỗi CRC : Gồm 16 bit
Ngoài ra giao thức LAPD còn cung cấp 2 loại tín hiệu :
Truyền thông tin không công nhận, nghĩa là những thông tin này không được đảm bảo truyền thành công đến phía thu. Trong trường hợp này chỉ có các bản tin báo cáo đo lường là được sử dụng.
Truyền thông tin được công nhận, trong đó mỗi thông tin đều được công nhận và hệ thống khẳng định là thông tin đã được truyền thành công.
Giao diện A-bis
Các thông số cho LAPD ở hệ thống GSM :
+ Thời gian bắt đầu từ khi kết thúc phát một khung đến khi khởi đầu phát lại khung này là 240 ms ( mặc định )
+ Số lần phát lại cực đại là 3 ( mặc định ) : Dựa theo nguyên lý "Cửa sổ trượt", cho phép phát đi một số khung nhất định (kích thước cửa sổ) mà không cần đợi sự công nhận cho mỗi khung. Chu kỳ đánh số khung của LAPD là 128 còn ở LAPm là 8.
+ Số byte cực đại ở trường thông tin là 249 (mặc định)
+ Số khung thông tin ( I ) cực đại có thể mất : ở bản tin RSL là 2, ở bản tin OML có giá trị cố định là 1.
+ Thời gian cực đại cho phép khi không có sự trao đổi các khung trên đường truyền đã được thiết lập là 10ms.
giao diện a-bis
Cấu trúc khung LAPD ( Lớp 2 )
Giao diện A-bis
Thủ tục thông tin Lớp 3 của A-bis (Có giá trị báo hiệu vô tuyến SAPI=0), bao gồm các thông tin sau :
Truyền các bản tin CM, MM và RR
Điều khiển các kênh SDCCH và TCH ( quản lý kênh dành riêng)
Điều khiển các kênh CCCH ( quản lý kênh chung )
Điều khiển và quản lý các TRX
Giao diện vô tuyến (Um)
Giao diện vô tuyến (Um)
Báo hiệu trên giao diện vô tuyến giữa BTS và MS sử dụng giao thức LAPDm. Mục đích chính của giao diện này là đảm bảo cho việc truyền dẫn báo hiệu qua kênh vô tuyến được an toàn, điều này có nghĩa là các tin báo Lớp 3 (gồm các bản tin CM, MM và RR) được phát trong điều kiện có điều khiển.
* Lớp 1 : Trình bày các chức năng cần thiết để truyền thông tin ở giao diện vô tuyến, gồm một số chức năng chính :
Sắp xếp các kênh lôgic trên các kênh vật lý
Mã hoá kênh để phát hiện lỗi (CRC) và sửa lỗi (FEC)
Mật mã hoá, đo cường độ trường của các kênh dành riêng và các BTS lân cận
Thiết lập định thời trước và công suất theo sự điều khiển của mạng.
* Lớp 2 : sử dụng thủ tục LAPDm, khác biệt cơ bản giữa LAPD và LAPDm là :
LAPDm không có chức năng phát hiện lỗi và sửa lỗi mà chức năng này được thực hiện ở lớp 1.
Bản tin của LAPDm phải được mật mã hoá và ghép xen để đặt vừa vào các cụm nên không thể dài và chứa nhiều thông tin như LAPD.
Giao diện vô tuyến (Um)
* Lớp 3 : Mang nội dung cụ thể của các bản tin báo hiệu, chia làm 3 phân lớp dựa vào các thuộc tính đặc thù ở giao diện vô tuyến là : RR, MM, CM.
+ RR : Là phân lớp thấp nhất của lớp 3 chịu trách nhiệm thiết lập, duy trì và giải phóng kết nối vô tuyến trên các kênh điều khiển dành riêng như : Thiết lập chế độ mật mã và chuyển giao . . .
+ MM : Phân lớp thứ hai của lớp 3 có nhiệm vụ chính là thực hiện nhận thực và cập nhật vị trí, cấp phát TMSI, nhận dạng MS ( bằng cách yêu cầu IMSI (nếu TMSI cung cấp cho MS không đủ) hoặc IMEI (kiểm tra tính hợp lệ của MS)) .
+ CM : Phân lớp cao nhất của lớp 3 có chức năng chính là thiết lập và xoá cuộc gọi và được chia thành 3 lớp con : CC, SS và SMS.
CC (Call Control) : Cung cấp các chức năng và thủ tục để thiết lập cuộc gọi.
SS (Sublementary Service) : Xử lý các dịch vụ bổ xung không liên quan đến cuộc gọi như : chuyển hướng cuộc gọi ( khi thuê bao bị gọi bận, khi không đạt tới thuê bao ), đợi gọi . . .
SMS (Short Message Service) : Cung cấp các giao thức để truyền một bản tin ngắn giữa mạng và MS.
Giao diện vô tuyến (Um)
LPD SAPI C/R
Độ dài M

Lớp 3

Các bít đệm
1
2
3
n
23
Trường địa chỉ
Trường điều khiển
Chỉ thị độ dài
Trường thông tin
Cấu trúc khung lớp 2
Giao diện vô tuyến (Um)
Tốc độ bit và chế độ cấp phát các kênh ở giao diện vô tuyến
Các giao diện sử dụng SS7
Giao diện giữa MSC với các thành phần khác trong SS (HLR, VLR, EIR, với MSC khác) : MAP, được chia thành 5 thực thể ứng dụng : MAP-MSC, MAP-VLR, MAP-HLR, MAP-AUC và MAP-EIR.
- Mỗi thực thể sẽ được phân định tới một số phân hệ SSN, và SCCP sẽ dựa vào SSN để đánh địa chỉ một thực thể nào đó cho việc truyền đưa bản tin báo hiệu.