Câu 1: Các chức năng chính của các phần tử trong phân hệ chuyển mạch của hệ thống GSM:

Trả lời:

+ MSC (Mobile services Switching Center): trung tâm chuyển mạch di động

- Xử lý cuộc gọi (chuyển mạch, điều khiển & đăng ký)

- Tương tác mạng (IWF): giao tiếp với PSTN, ISDN, PSPDN

- Quản lý di động trên mạng vô tuyến và các mạng khác

- Quản lý vô tuyến – chuyển giao giữa các BSC

- Xử lý tính cước

+ VLR (Visitor Location Register): là cơ sở dữ liệu trung gian lưu trữ tạm thời thông tin về thuê bao trong vùng phục vụ MSC/VLR được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu HLR. Thông tin lưu trữ trong VLR:

- Các số nhận dạng IMSI, MSISDN, TMSI

- Số hiệu nhận dạng vùng định vị đang phục vụ MS (LAI)

- Danh sách dịch vụ MS được/hạn chế sử dụng

- Trạng thái của MS (bận/rỗi)

+ HLR (Home Location Register): là cơ sở dữ liệu tham chiếu lưu giữ các thông tin lâu dài về thuê bao. Thông tin lưu giữ trong HLR:

- Các số nhận dạng IMSI, MSISDN

- Các thông tin về thuê bao

- Danh sách dịch vụ MS được/hạn chế sử dụng

- Số hiệu VLR đang phục vụ MS

+ AuC (Authentication Center): là cơ sở dữ liệu lưu giữ khóa nhận dạng Ki¬ của các thuê bao và tạo ra bộ 3 tham số nhận thực (RAND, SRES, Kc) khi HLR yêu cầu để tiến hạnh quá trình nhận thực thuê bao

+ EIR (Equipment Identification Register): là cơ sở dữ liệu lưu giữ thông tin về tính hợp lệ của thiết bị di động qua số IMEI. Các mức trạng thái có thể có:

- Danh sách trắng: các đầu cuối được phép kết nối với mạng

- Danh sách xám: các đầu cuối đặt dưới sự giám sát của mạng với những vấn đề có thể xảy ra

- Danh sách đen: đầu cuối không được phép kết nối với mạng (bị báo mất hay không được duyệt với mạng GSM)

+ GMSC (Gateway MSC): định tuyến những cuộc gọi ra ngoài mạng và là điểm truy cập với những cuộc gọi vào mạng từ bên ngoài (PSTN, PSPDN, ISDN). Việc lựa chọn những MSC nào làm việc như những GMSC là do nhà điều hành mạng quy định.

Câu 2. Trong di động GSM, số kênh tần số được phép sử dụng rất ít so với tổng số thuê bao trong mạng. Làm thế nào để không nghẽn mạch trên giao tiếp vô tuyến?

Trả lời: 

GSM sử dụng phương thức truyền song công phân chia theo tần số, các kênh vô tuyến của hệ thống được ấn định nằm trong một băng tần giới hạn được cấp phát, do đó số kênh tần số là giới hạn và rất ít so với tổng số thuê bao trong mạng. Chính vì thế mà việc sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để có thể phục vụ được một số lượng lớn thuê bao (và ngày càng tăng) là một vấn đề cần được xem xét đến. Một số phương pháp được đưa ra để giải quyết vấn đề này đó là:

- Sử dụng phương pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) để tăng số lượng thuê bao có thể phục vụ trong một kênh vô tuyến. Cụ thể mỗi kênh vô tuyến sẽ được chia thành 8 khe thời gian (TS: Time Slot), mỗi khe thời gian có thể phục vụ cho 1 thuê bao, như vậy số thuê bao được phục vụ sẽ tăng lên.

- Sử dụng lại tần số ở những khoảng cách đảm bảo tỷ số C/I không ảnh hưởng nhiều tới chất lượng dịch vụ. Phương pháp này nhằm tăng hiệu suất sử dụng kênh vô tuyến, cùng một kênh vô tuyến có thể được sử dụng ở những vị trí khác nhau miễn là nhiễu với kênh cùng tần số đó được kiểm soát.

- Tùy theo nhu cầu dịch vụ ở những vùng khác nhau mà có sự điều chỉnh quy hoạch thích hợp. Cụ thể, với những vùng có mật độ đông, nhu cầu sử dụng dịch vụ cao thì sẽ tăng mật độ phân bố các trạm BTS (chia nhỏ vùng phục vụ, lắp thêm BTS nếu cần thiết kết hợp với quy hoạch tần số thích hợp).

Câu 3:  Trong di động, tổng đài quản lý vị trí của các thuê bao bằng cách nào?

Trả lời:

Tổng đài quản lý vị trí của thuê bao dựa vào

-Location update:Cập nhật vị trí của MS (ở mode idle) khi MS di chuyển

-IMSI Attach/Detach: Cập nhật vị trí khi MS bật hay tắt

-Periodic registration: Cập nhật theo một khoảng thời gian định trước để đề phòng trường hợp MS đi vào vùng không có sóng

Câu 4:  Khi MS đang ở chế độ đàm thoại và di chuyển sang BTS khác thì dựa vào đâu nó có biết được đã thay đổi BTS. Tổng đài có biết được hướng di chuyển của thuê bao không? Nếu có hãy giải thích.

Trả lời:

* Khi MS đang ở chế độ đàm thoại và di chuyển sang BTS khác sẽ dựa vào giao thức handover (handover procedure) để biết có hay không việc thay đổi BTS nhằm duy trì tính liên tục của cuộc gọi.Quá trình handover tiến hành như sau:

1/MS ở chế độ đàm thoại (dedicate mode) theo chu kì sẽ gửi các MR (Measurement Reports) cho BTS thông qua kênh Uplink SACCH (480ms/lần nếu MS đang chiếm kênh TCH,470ms/lần khi MS đang chiếm kênh SDCCH) .Có thể phân MR thành 2 loại:

-Uplink MR:được đo lường bởi BTS,cho biết thông tin về mức thu và chất lượng thu từ MS

-Dowlink MR:được đo lường bởi MS,cho biết mức thu,chất lượng thu,TA,kiểu công suất,DTX,...của cell đang phục vụ (serving cell).Đồng thời MS sẽ đo lường công suất kênh BCCH của các neighbor cell,chọn ra 6 neighbor cell có mức thu cao nhất và báo cáo về cho BTS

2/Các MR sau đó được gửi cho BSC.Dựa vào các thông tin trên,BSC sẽ chạy thuật toán Handover (HO Algorithm) để quyết định có thực hiện HO hay không.

3/Nếu phải HO,BSC sẽ gửi Handover Command cho MS.MS sẽ được hệ thống thiết lập một kết nối mới sau khi giải tỏa kết nối cũ.

* Tổng đài ko biết được hướng di chuyển của MS. Tổng đài chỉ có thể xác định vị trí của MS.

Câu 5: Điều khiển công suất là gì? Mục đích của điều khiển công suất. Trình bày những cách điều khiển công suất trong di động và cho biết cách nào tối ưu hơn? Vì sao?

Trả lời:

- Điều khiển công suất là quá trình điều chỉnh mức công suất phát của BTS và MS khi MS di chuyển lại gần hay ra xa BTS

Với hệ thống GSM, BTS chỉ điều chỉnh công suất 1 lần khi cài đặt (do BTS chỉ quản lý 1 vùng cố định), còn MS phải thay đổi mức công suất phát của mình do sự thay đổi vị trí của nó so với BTS.

- Mục đích của điều khiển công suất là cho phép chỉ cần phát với mức tín hiệu cần thiết (thấp nhất có thể) mà vẫn duy trì được chất lượng cuộc đàm thoại. Lợi ích chính từ việc điều chỉnh công suất là giảm nhiễu kênh vô tuyến với các thiết bị khác và tăng thời gian sử dụng pin của MS.

- Những cách điều khiển công suất

(1) Điều khiển vòng hở: MS đo công suất mà nó nhận được từ BTS để tự điều chỉnh công suất phát của nó. Dùng điều khiển ở cấp thô.

Ưu điểm: Đáp ứng nhanh

Nhược điểm: Không chính xác do: (i) suy hao đường lên và đường xuống khác nhau; (ii) công suất mà MS nhận được là tổng công suất của tất cả các BTS xung quanh.

(2) Điều khiển vòng đóng: BTS dựa vào công suất nhận được từ MS, kết hợp tính toán dựa trên các thông số truyền sóng để quyết định mức công suất phát của MS. Dùng điều khiển ở cấp tinh; kết hợp bổ sung cho kiểu điều chỉnh ở cấp thô ở cách 1.

Như vậy cách 2 sẽ tối ưu hơn do có sự tính toán tối ưu ở BSC.

Thực tế sử dụng kết hợp cả 2 cách vì lần đầu khi MS truy nhập mạng thì sử dụng vòng hở (định mức công suất cần phát lên BTS lần đầu tiên), sau khi truy nhập mạng sử dụng vòng đóng để có được mức công suất phát phù hợp nhất.

Câu 6: Điều khiển công suất trong hệ thống CDMA có gì khác biệt so với hệ thống GSM?

Trả lời:

- Ngoài tiết kiệm công suất phát của BTS và MS, khác với GSM, điều khiển công suất trong

CDMA còn phải điều chỉnh công suất phát của các MS sao cho các tín hiệu uplink đến BTS có

mức công suất bằng nhau để giảm ảnh hưởng lẫn nhau giữa các kênh uplink của MS (hiệu ứng

gần xa).

- Bước điều chỉnh công suất trong hệ thống GSM là 2dB, nhịp độ điều chỉnh là 60ms (khoảng 16

lần mỗi s); trong CDMA, mỗi step điều chỉnh là 1dB, ở nhịp độ 1,25ms (800 lần mỗi s).

- Trong CDMA, BTS liên tục giảm dần công suất phát và khi FER bắt đầu tăng (tín hiệu hồi tiếp từ

MS) thì BTS sẽ tăng công suất phát.

- Trong GSM, công suất phát của BTS thường được điều chỉnh trước ở một mức cố định nào đó

chứ không điều chỉnh như trong CDMA.

Câu 7: So sánh kênh FACCH và SACCH?

Trả lời:

1/Giống nhau:

-Cùng thuộc nhóm kênh DCCH (Dedicated control channel)

-Cùng thuộc loại bi-direction channel (thông tin cho cả uplink và downlink)

2/Khác nhau

-SACCH (Slow associated control channel) có thể dùng kết hợp với TCH hay SDCCH trong một multi-frame

FACCH (Fast associated control channel) chỉ kết hợp với TCH (Chính xác là mượn bit TCH khi cần)

-Sử dụng FACCH khi cần truyền tải thông tin nhanh hơn so với SACCH để tránh việc gián đoạn liên lạc (ví dụ trong HO,một multi-frame 26 chỉ có một frame SACCH,do đó phải dùng biến TCH thành FACCH để điều khiển HO)

-Uplink SACCH: truyền tải Measurement report

Downlink SACCH: truyền tải thông tin hệ thống (LAI,Cell ID,NCC,TA,mức công suất,...)

FACCH: Phân phát các bản tin HO và acknowledgement