HOÀNG TRUNG HIẾU
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
HOÀNG TRUNG HIẾU
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
NGHIÊN CỨU KIẾN TRÚC, CHỨC NĂNG DÒNG SẢN PHẨM BTS
HORIZON - MOTOROLA. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT KHI
KẾT NỐI VỚI BSS CỦA NOKIA SIEMENS
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
KHÓA 2010
Hà Nội – 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
HOÀNG TRUNG HIẾU
NGHIÊN CỨU KIẾN TRÚC, CHỨC NĂNG DÒNG SẢN PHẨM BTS
HORIZON – MOTOROLA. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT KHI KẾT
NỐI VỚI BSS CỦA NOKIA SIEMENS
Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
TS. LÂM HỒNG THẠCH
HÀ NỘI - 2013
Luận văn cao học Điện tử viễn thông 2010B
3
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội dung được đề cập trong luận văn “Nghiên cứu kiến trúc
chức năng dòng sản phẩm BTS Horizon Motorola. Những giải pháp đề xuất khi kết nối
với hệ thống BSS của Nokia Siemens” được viết dựa trên kết quả nghiên cứu theo đề
cương của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Lâm Hồng Thạch.
Mọi thông tin và số liệu tham kháo đều được trích dẫn đầy đủ nguồn và sử dụng
đúng luật bản quyền quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình.
Hà Nội, Ngày 16 tháng 03 năm 2013
Học viên
Hoàng Trung Hiếu
Luận văn cao học Điện tử viễn thông 2010B
1
MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................................ 1
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TĂT ................................................... 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.......................................................................................... 8
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 10
PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 11
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 11
2. Lịch sử nghiên cứu ............................................................................................. 11
3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu .................. 12
4. Tóm tắt nội dung luận văn .................................................................................. 12
5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 13
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG GSM ............................................................... 14
1.1 MÔ HÌNH KIẾN TRÚC CỦA GSM ................................................................... 14
1.1.1 Trạm di động MS (Mobile Station) ............................................................... 15
1.1.2 Module nhận dạng thuê bao SIM (Subscriber Identuty Module) .................. 15
1.1.3 Trạm thu phát cơ sở BTS (Base Transceiver Station) ................................... 15
1.1.4 Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station controller) ................................. 16
1.1.5 Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động MSC ...................................... 16
1.1.6 Bộ ghi định vị thường trú HLR ..................................................................... 17
1.1.7 Bộ ghi định vị tạm trú VLR ........................................................................... 17
1.1.8 Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR ................................................................ 17
1.1.9 Quản lý thuê bao và trung tâm nhận thực AUC ........................................... 18
1.1.10 Điều khiển quản lý và bảo dưỡng OMC ...................................................... 18
1.1.11 Các giao diện trong mạng GSM .................................................................. 18
1.2 MÔ HÌNH MẠNG GSM ...................................................................................... 21
1.3 MẠNG TRUY CẬP GSM ................................................................................... 22
1.3.1 Các kênh vật lý .............................................................................................. 23
1.3.2 Các kênh logic ............................................................................................... 32
1.4 XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ TRONG GSM ................................................................. 38
1.4.1 Mã hoá tiếng nói ............................................................................................ 39
1.4.2 Mã hoá kênh................................................................................................... 39
1.4.3 Đan xen .......................................................................................................... 42
1.4.4 Mật mã hoá .................................................................................................... 43
1.4.5 Điều chế ......................................................................................................... 45
CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC VÀ CHỨC NĂNG BTS HORIZON II MACRO -
MOTOROLA ................................................................................................................. 50
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG - CÁC THÔNG SỐ CHUNG CỦA TỦ......................... 50
Luận văn cao học Điện tử viễn thông 2010B
2
2.1.1 Nguồn cung cấp ............................................................................................. 51
2.1.2 Giới hạn về môi trường .................................................................................. 52
2.1.3 Nhu cầu tiêu thụ công suất ............................................................................. 52
2.1.4 Pin dự phòng .................................................................................................. 52
2.1.5 Công suất đầu ra RF ...................................................................................... 53
2.1.6 Kết nối với BSC ............................................................................................. 53
2.1.7 Kích thước của tủ ........................................................................................... 53
2.1.8 Cân nặng ........................................................................................................ 53
2.1.9 Đặc tính băng tần số ...................................................................................... 54
2.2 CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA BTS HORIZONE II MACRO .................. 55
2.2.1 Giá đỡ............................................................................................................. 55
2.2.2 Ba Module quạt .............................................................................................. 56
2.2.3 Khối cung cấp nguồn (PSU) .......................................................................... 57
2.2.4 Card ngắt mạch (CBC) .................................................................................. 57
2.2.5 Khối thu phát (CTU2) .................................................................................... 58
2.2.6 Module cảnh báo ............................................................................................ 62
2.2.7 Module thu (SURF2) ..................................................................................... 63
2.2.8 Module ghép kênh mở rộng(XMUX) ............................................................ 65
2.2.9 Khối phân phối công suất (PDA)................................................................... 67
2.2.10 Khối phát (Tx) ............................................................................................. 67
2.2.11 Mạch mở rông Site (Site expansion board) ................................................. 69
CHƯƠNG III GHÉP NỐI BTS HORIZON VỚI HỆ THỐNG BSS NSN – CÁC VẤN
ĐỀ VÀ GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT..................................................................................... 70
3.1 VẤN ĐỀ ĐỒNG BỘ GIỮA BTS HORIZON MOTOROLA VÀ BTS NSN ..... 70
3.1.1 Đồng bộ giữa các trạm BTS HORIZON ...................................................... 72
3.1.1.1 Vòng lặp khóa pha ................................................................................. 72
3.1.1.2 Chuẩn giao tiếp RS422 .......................................................................... 74
3.1.1.3 Kiến trúc đồng bộ trong BTS Horizon II Motorola ............................... 77
3.1.2 Đồng bộ giữa các trạm BTS NSN ................................................................. 79
3.1.3 Giải pháp đề xuất ........................................................................................... 80
3.2 VẤN ĐỀ GIAO DIỆN ABIS GIỮA BTS HORIZON VÀ BSC NSN ................ 84
3.2.1 Kiến trúc mạng BSS của NSN và dynamic packet Abis ............................... 84
3.2.1.1 Kiến trúc mạng BSS ............................................................................... 84
3.2.1.2 Giới thiệu về NSN BTS Dynamic Abis: ................................................ 86
3.2.2 Giao diện Abis giữa BTS HORIZON và BSC HORIZON ........................... 91
3.2.3 Giải pháp dynamic packet Abis cho (E)GPRS khi kết nối BTS HORIZON
với BSC NSN .......................................................................................................... 95
KẾT LUẬN .................................................................................................................... 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 98
Luận văn cao học Điện tử viễn thông 2010B
4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TĂT
AGCH
Access Grant Channel
ARFCN
Absolute Radio Frequency
Channel Number
Số định danh kênh tần số
AUC
AUthentication Center
BCCH
Broadcasting Control Channel
BCF Base control function
Khối chức năng điều khiển cơ
BCH
Broadcasting Channel
BSC
Base Station Controller
BSS
Base Station Subsystem
BTS
Base Tranceiver Station
CBC
Circuit breaker card
CBCH
Cell Broadcasting Channel
CC
Call Connection Management
CCCH
Common Control Channel
CCH
Control Channels
CCM
Common Channel Management
CDMA
Code Division Multiple Access
CS
Coding scheme
CTU2
Compact transceiver unit
DAC
Digital to Analog Converter
DCCH
Dedicated Control Channel
DCM
Dedicated Channel Management
EDAP
EGPRS Dynamic Abis Pool
Vùng Abis động phục vụ
EIR
Equipment Identity Register
Luận văn cao học Điện tử viễn thông 2010B
5
ETSI
European Telecommunications