MỤC LỤC
BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT.....................................................................................2
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................5
CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG GSM....................................................................6
1.1 Giới thiệu chung....................................................................................................6
1.2 Các đặc trưng cơ bản của hệ thống GSM.............................................................7
1.3 Cấu trúc mạng GSM.............................................................................................7
1.4.1 MS (Mobile station)...................................................................................8
1.4.2 BSS (Base Station System - Hệ thống trạm gốc).......................................8
1.4.3 NSS (Network Switching System - Hệ thống chuyển mạch)..................10
1.4.4 Khối TRAU..............................................................................................11
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BTS HÃNG ALCATEL - LUCENT.............12
2.1 Giới thiệu chung về BTS.....................................................................................12
2.1.1 Khái niệm về BTS....................................................................................12
2.1.2 Vị trí của BTS trong hệ thống GSM........................................................12
2.1.3 Phân loại BTS..........................................................................................13
2.2.1 Cấu trúc chung của hệ thống BTS...........................................................15
2.2.2 Cấu trúc và chức năng của các khối chính trong hệ thống BTS..............16
2.3 Nguyên lý hoạt động của BTS.............................................................................19
2.3.1 Kết nối các khối chức năng trong hệ thống BTS.....................................19
2.3.2 BCB (Base Station Control Bus).............................................................19
2.3.3 BSII (Base Station Internal Interface)......................................................20
2.3.4 Nguyên lý hoạt động của BTS.................................................................20
CHƯƠNG III: TÍNH TỐN MẠNG DI ĐỘNG GSM.......................................23
3.1 Lưu lượng trong mạng GSM...............................................................................23
3.2 Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service)...........................................................23
3.3 Nhiễu đồng kênh C/I...........................................................................................24
3.4 Tái sử dụng lại tần số..........................................................................................25
3.4.1 Khái Niệm................................................................................................25
3.4.2 Các mẫu tái sử dụng tần số......................................................................28

Ngô Ngọc Cảnh

1

Vô tuyến điện tử K52


3.5 Các cấu hình của trạm BTS................................................................................33
3.5.1 Cấu hình 4/4/4 (cấu hình Full).................................................................33
3.5.2 Cấu hình 2/2/2..........................................................................................33
CHƯƠNG IV: DRIVE TEST TRONG MẠNG GSM.........................................34
4.1 Mục đích của việc thực hiện Drive Test..............................................................34
4.2 Thiết bị đo và thủ tục đo drive test......................................................................34
4.2.1 Đội Drive test...........................................................................................34
4.2.2 Thiết bị Drive test và các nguồn hỗ trợ....................................................34
4.2.3 Thủ tục đo................................................................................................35
4.3 Drive test trong chu trình tối ưu.........................................................................37
4.3.1 Drive test..................................................................................................38
4.3.2 Phân tích dữ liệu.......................................................................................39
4.3.3 Yêu cầu thay đổi cấu hình Site.................................................................51
4.3.4 Thực hiện.................................................................................................52
CHƯƠNG V: BÀI TỐN THỰC TẾ...................................................................53
5.1 Xây dựng các trạm BTS phục vụ cho một vùng..................................................53
5.1.1 Các yếu tố cần quan tâm trước khi đi vào tính tốn...............................53
5.1.2 Bài tốn thực tế........................................................................................53
5.2 Báo cáo Drive test chất lượng mạng tại Bát Tràng – Hà Nội............................57
Thực hiện Drive Test trạm Bát Tràng và phân tích ta có kết quả sau:.....................57
5.2.1 Thống kê cuộc gọi.................................................................................57
5.2.2


Thống kê KPIs DT ngày 15-10-2011....................................................58

5.2.3

Logfile call............................................................................................58

5.2.4

Logfile Scanning...................................................................................61

5.2.5

Phân tích:...............................................................................................62

KẾT LUẬN..............................................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................64

BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Ngô Ngọc Cảnh

2

Vô tuyến điện tử K52


AB
AGCH

ARQ

AUC
BCCH
BCH
BER
BSC
BSIC
BSS
BTS
C/A
C/I

Access Burst
Access Grant Channel
Advanced Mobile Phone
System
Automatic Repeat Request
Authentication Center
Broadcast Control Channel
Broadcast Channel
Bit Error Rate
Base Station Controller
Base Station Identity Code
Base Station System
Base Transceiver Station
Carrier to adjacent ratio
Carrier to interference ratio

CI

Cell Identity


C/R
CCCH

Carrier to reflection ratio
Common Control Channel
International Telegraph &
Telephone Consultative
Committee
European Conference of Postal
and Telecommunication
Dedicated Control Channel
Data Communication
Subsystem
Digital cellular System
Equipment Identity Register
European Telecommunication
Standards Institude
Fast Associated Control
Channel
Frequency Correction Burst
Frequency Correction Channel
Frequency Division Multiple

AMPS

CCITT
CEPT
DCCH
DCS

DCS
EIR
ETSI
FACCH
FB
FCCH
FDMA

Ngô Ngọc Cảnh

Cụm truy nhập
Kênh cho phép truy nhập
Hệ thống điện thoại di động tiên tiến

3

Yêu cầu lặp lại tự động
Trung tâm nhận thực
Kênh điều khiển quảng bá
Kênh quảng bá
Tỷ số bit lỗi
Bộ điều khiển trạm gốc
Mã nhận dạng trạm gốc
Hệ thống trạm gốc
Trạm thu phát gốc
Tỷ số sóng mang trên sóng lân cận
Tỷ số sóng mang trên nhiễu
Nhận dạng ơ để xác định vị trí trong
vùng định vị
Tỷ số sóng mang trên sóng phản xạ

Kênh điều khiển chung
Uỷ ban tư vấn quốc tế về điện thoại
và điện báo
Liên minh châu Âu về bưu chính
viễn thơng
Kênh điều khiển riêng
Phân hệ thơng tin số liệu
Hệ thống tổ ong số
Thanh ghi nhận dạng thiết bị
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu
Kênh điều khiển liên kết nhanh
Cụm hiệu chỉnh tần số
Kênh hiệu chỉnh tần số
Đa truy nhập phân chia theo tần số

Vô tuyến điện tử K52


Access
GMSC
Gateway MSC
GPRS
General Packet Radio Service
Global System for
GSM
Mobile Communication
HLR
Home Location Register
International Mobile Equipment
IMEI

Identity
International Mobile Subscriber
IMSI
Identity
Integrated Service Digital
ISDN
Network
ISI
Intersymbol Interference
IWF
Inter Working Function
LA
Location Area
LAC
Location Area Code
LAI
Location Area Identity
MCC
Mobile Country Code
ME
Mobile Equipment
MMS
Multimedia Messaging Service
MNC
Mobile Network Code
MOU
Memoradum Uderstanding
MS
Mobile Station
Mobile services Switching

MSC
Center
MSISDN Mobile Station ISDN Number
Mobile Station Roaming
MSRN
Number
NB
Normal Burst
NMT
Nordic Mobile Telephone
Operation and Maintenance
OMC
Center
OSS
Operation and Support System
PCH
Paging Channel
PCM
Pulse Code Modulation
PIN
Personal Identification Number

Ngô Ngọc Cảnh

4

MSC cổng
Dịch vụ vô tuyến gói chung
Thơng tin di động tồn cầu
Thanh ghi định vị thường trú

Nhận dạng thiết bị di động quốc tế
Nhận dạng thuê bao di động quốc tế
Mạng số đa dịch vụ
Nhiễu giao thoa giữa các kí hiệu
Chức năng tương tác
Vùng định vị
Mã vùng định vị
Nhận dạng vùng định vị
Mã quốc gia
Thiết bị di động
Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện
Mã mạng di động
Bản ghi nhớ
Trạm di động
Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ
di động
Số ISDN trạm di động
Số lu động trạm di động
Cụm bình thường
Điện thoại di động Bắc Âu
Trung tâm bảo dưỡng và vận hành
Hệ thống khai thác và hỗ trợ
Kênh tìm gọi
Điều chế xung mã
Số nhận dạng cá nhân

Vơ tuyến điện tử K52


PLMN

PSPDN
PSTN
RACH
RAND
SACCH
SB
SCH
SDCCH
SIM
SMS
SRES
SS
TACS
TCH
TDMA
TMN
TRAU
VLR
CGI
LAC

Public Land Mobile Network
Packet Switch Public Data
Network
Public Switched Telephone
Network
Random Access Channel
Random number
Slow
Associated

Control
Channel
Synchronization Burst
Synchronization Channel
Stand alone Dedicated Control
Channel
Subscriber Identity Module
Short Message Service
Signed Response
Switching System
Total Access Communication
System
Traffic Channel
Time Division Multiple Access
Telecommunication
Management Network
Transcoder/Rate Adaptation
Unit
Visitor Location Register
Cell Global Indentity
Lacation Area Code

Mạng di động mặt đất cơng cộng
Mạng số liệu cơng cộng chuyển
mạch gói
Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
Số ngẫu nhiên
Kênh điều khiển liên kết chậm

Cụm đồng bộ
Kênh đồng bộ
Kênh điều khiển riêng đứng một
mình
Mơđun nhận dạng th bao
Dịch vụ nhắn tin ngắn
Mật khẩu
Hệ thống chuyển mạch
Hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ
Kênh lưu lượng
Đa truy nhập phân chia theo thời gian
Mạng quản lý viễn thông
Khối chuyển đổi mã và thích ứng
tốc độ
Thanh ghi định vị tạm trú
Nhận dạng ơ tồn cầu
Mã định vị vùng

LỜI MỞ ĐẦU
Thơng tin liên lạc là một nhu cầu của bất kỳ một xã hội phát triển nào. Để đáp
ứng nhu cầu liên lạc ngày càng cao của xã hội, thông tin di động đã được nghiên
cứu phát triển từ rất sớm, bắt đầu với các hệ thống thông tin di động sử dụng công

Ngô Ngọc Cảnh

5

Vô tuyến điện tử K52



nghệ analog, cho đến nay các mạng di động sử dụng công nghệ số đã được ứng
dụng rộng rãi và phát triển vô cùng mạnh mẽ.
Thông tin di động đang triển khai ở Việt Nam bao gồm 2 hệ.
+ Sử dụng công nghệ GSM: MobiFone, VinaFone, Viettel, VietnamMobile,
Beeline (GTEL).
+ Sử dụng cơng nghệ CDMA: EVN Telecom, và S-Fone.
Trong đó số lượng thuê bao sử dụng công nghệ GSM là áp đảo.
Đứng trước sự phát triển của số lượng thuê bao trong thời gian tới và nhu cầu
tăng cao về các dịch vụ cao cấp hơn của khách hàng. Các nhà mạng cần phải thực
hiện mở rộng dung lượng và nâng cấp cho mạng lưới. Việc nghiên cứu và đưa ra
các giải pháp kỹ thuật có khả năng áp dụng thực tế và triển khai trong thời gian
ngắn là vô cùng cần thiết.
Đề tài: “Thiết kế xây dựng trạm BTS phục vụ cho một vùng và kiểm tra hoạt
động trạm BTS bằng phương pháp đo Driver Test”
Trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp, mặc dù em đã cố gắng nhiều nhưng
do trình độ có hạn nên khơng thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong được sự phê
bình, góp ý của thầy cơ và bạn bè.
Trước khi trình bày nội dung đề tài này, em xin chân thành cảm ơn tới các thầy
cô trong bộ môn vô tuyến cũng như các thầy cô trong khoa Vật Lý thuộc trường ĐH
KHTN đã trang bị cho em kiến thức trong suốt bốn năm học vừa qua.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy Vũ Thành Thái đã tận tình giúp đỡ,
trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hồn thành khóa luận.
Em cũng chân thành cảm ơn tới anh Nguyễn Thành Hưng, Trưởng Phòng kỹ
thuật - công ty Cổ phần Phát triển Dịch vụ Viễn thông ITC đã cung cấp tài liệu và
hướng dẫn em hồn thành khóa luận.
Cuối cùng, là lời cảm ơn sâu sắc em muốn gửi đến gia đình cùng bạn bè đã
động viên giúp đỡ em trong suốt thời gian qua để em có điều kiện hồn thành tốt
nhất khóa luận tốt nghiệp này.
Sinh viên thực hiện
Ngô Ngọc Cảnh


CHƯƠNG I: MẠNG DI ĐỘNG GSM
1.1 Giới thiệu chung

Ngô Ngọc Cảnh

6

Vô tuyến điện tử K52


Khái niệm GSM được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1982, là chữ viết tắt của
Groupe Speciale Mobile, là tổ chức thuộc Hội đồng Bưu chính và Viễn thơng Châu
Âu CEPT (Conference Europeenne des Postes et Telecommunications). Tổ chức
này được giao nhiệm vụ phát triển một chuẩn mới dùng cho liên lạc di động trong
dải tần 900MHz, và kết quả của nó chính là mạng GSM lần đầu tiên vào năm 1991.
Trong năm này, từ GSM cũng chuyển đổi ý nghĩa, trở thành chữ viết tắt của cụm từ
“Hệ thống thơng tin di động tồn cầu” (Global System for Mobile
Communications), và người ta cũng đề ra tiêu chuẩn cho mạng GSM hoạt động
trong băng tần 1800MHz, được gọi là hệ thống DCS1800.
Từ đó đến nay, nhờ đặc tính chuẩn hóa rộng rãi trên tồn thế giới cùng với khả
năng chuyển vùng quốc tế mạnh mẽ, GSM đã đạt được những thành công vô cùng
to lớn trong sự phát triển. Theo số liệu báo cáo của hiệp hội GSM GSMA (GSM
Association), tính cho đến tháng 4 năm 2008, đã có 3 tỷ thuê bao di động sử dụng
công nghệ GSM với tổng số 218 nhà khai thác trên phạm vi toàn thế giới.
Xuất phát điểm ban đầu, GSM chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại và dữ liệu tốc độ
thấp, GSM cũng có các ưu điểm như: tính bảo mật cao, khả năng chống nhiễu mạnh
mẽ, hiệu suất sử dụng phổ cao. Từ hệ thống GSM ban đầu chỉ cung cấp dịch vụ
thoại là chủ yếu, GSM đã được tích hợp thêm các chức năng như gửi tin nhắn
(SMS), hiển thị số điện thoại gọi đến, chuyển cuộc gọi… Để đáp ứng yêu cầu

truyền dữ liệu với tốc độ cao, GSM đã được phát triển thêm với “Dịch vụ gói dữ
liệu vô tuyến tổng quát” GPRS (General Packet Radio Service), đưa tốc độ truyền
dữ liệu trên cơ sở mạng vô tuyến GSM có thể lên đến 171.2 kbit/s.
Ngày nay, trước nhu cầu ngày càng cao về thông tin di động, đặc biệt là các ứng
dụng yêu cầu tốc độ dữ liệu cao, mạng 3G là một xu hướng tất yếu, trong đó GSM
khơng phải là ngoại lệ. Trong q trình nâng cấp và dịch chuyển đó, tính hiệu quả là yếu
tố vơ cùng quan trọng, do đó địi hỏi sự thay đổi tối thiểu trong cấu trúc mạng lưới,
cơ sở hạ tầng kỹ thuật mạng. Theo lộ trình đã được các tổ chức chuẩn hóa đưa ra và
được các nhà khai thác chấp nhận rộng rãi, mạng GSM sẽ trở thành mạng thông tin
di động băng rộng thế hệ 3G với môi trường truy nhập WCDMA trong tương lai.
1.2 Các đặc trưng cơ bản của hệ thống GSM

Ngô Ngọc Cảnh

7

Vô tuyến điện tử K52


+ GSM nguyên thuỷ hoạt động ở băng tần 900 MHz với kênh đường xuống:
890- 915 MHz và kênh đường lên: 935 - 960 MHz.
+ DCS 1800 (Digital Cellular System) hoạt động ở băng tần 1800 MHz với
kênh đường xuống: 1710 - 1785 MHz và kênh đường lên: 1805 - 1880MHz.
+ PCS 1900 (Personal Communication Services) hoạt động ở băng tần 1900
MHz với kênh đường xuống: 1850 - 1910 MHz và kênh đường lên: 1930 - 1990 MHz.
+ Khoảng cách song công (Khoảng cách giữa tần số lên và tần số xuống) của
GSM 900, DCS1800 và PCS 1900 lần lượt là 45MHz, 95MHz và 80MHz.
+ Khoảng cách giữa các kênh lân cận (đường lên hoặc đường xuống) là 200 kHz.
+ Phương thức truy cập là TDMA cho phép nhiều cuộc gọi khác nhau cùng
chia sẻ một tần số.

1.3 Cấu trúc mạng GSM
MS

BTS

OMC

VL
R

BSS

HL
R

NSS
BSC

TRAU

MSC

EIR

Um
interface

Abis
interface


Ater
interface

Các
mạng
khác:
PSTN,
PLMN,
ISDN.

AuC

A interface

Hình vẽ 1.1: Cấu trúc mạng GSM

1.4 Chức năng các khối trong hệ thống GSM
1.4.1 MS (Mobile station)
MS là thiết bị dùng để truy cập vào mạng. Một MS gồm hai thành phần chính
độc lập:
- Thiết bị đầu cuối (ME - Mobile Equipment).

Ngô Ngọc Cảnh

8

Vô tuyến điện tử K52


+ Thiết bị đầu cuối bao gồm điện thoại di động hoặc một thiết bị có thể truy cập vào mạng.

+ Mỗi điện thoại di động được phân biệt bởi một số nhận dạng điện thoại di
động IMEI (nternational Mobile Equipment Identity).
- SIM (Subcriber Identity Module)
+ SIM là một card thông minh dùng để nhận dạng đầu cuối. Đầu cuối khơng thể
hoạt động nếu khơng có SIM. SIM lưu trữ các thông tin liên quan đến thuê bao di
động, các dịch vụ GSM và các thông tin liên quan đến PLMN.
+ Card SIM chứa một số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International
Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực và các
thông tin khác.
+ Card SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩu hoặc số nhận
dạng cá nhân (PIN).
1.4.2 BSS (Base Station System - Hệ thống trạm gốc)
BSS thực hiện các chức năng liên quan đến vô tuyến trong hệ thống. Nó quản lý
việc liên lạc vơ tuyến với các khối di động. Nó cũng xử lý việc handover của các
cuộc gọi giữa các cell. BSS chịu trách nhiệm quản lý tất cả các tài nguyên mạng vô
tuyến và dữ liệu về cấu hình cell. BSS trong CME 20 và CMS 40 đều có khả năng
xử lý các lỗi thơng thường mà khơng cần phải có sự điều khiển từ OSS.
BSS gồm một BSC và một số BTS.
1.4.2.1 BTS (Base Transceiver Station - Trạm thu phât gốc)
BTS bao gồm tất cả các thiết bị vô tuyến và các thiết bị giao tiếp truyền dẫn vô
tuyến để phục vụ cho một cell và tất cả các BTS đều chịu sự quản lý của BSC.
Các chức năng chính của BTS là:
- Cung cấp kết nối với MS
- Xử lý tín hiệu
- Xử lý bảo dưỡng cục bộ.
- Kiểm tra và giám sát.
Hầu hết các hoạt động chính ở BTS đều được BSC điều khiển.

Ngô Ngọc Cảnh


9

Vô tuyến điện tử K52


1.4.2.2 BSC (Base Station Controller- Trạm điều khiển gốc)
BSC điều khiển một nhóm BTS và quản lý tài ngun vơ tuyến. BSC chịu trách
nhiệm điều khiển việc handover, nhảy tần, các chức năng tổng đài và điều khiển các
mức công suất, tần số vô tuyến của BTS cụ thể là:
- Quản lý mạng vô tuyến:
Quản lý dữ liệu mô tả cell, cấu hình cell, thơng tin hệ thống và dữ liệu định vị.
+ Đo đạc lưu lượng và các kênh rỗi.
+ Ghi lại lưu lượng.
+ Chia sẻ tải ở cell.
- Quản lý các trạm vơ tuyến gốc:
+ Định cấu hình cho BTS.
+ Thay đổi chức năng và tải chương trình cho các BTS.
+ Bảo dưỡng các thiết bị BTS.
- Quản lý mạng truyền dẫn:
+ Chuyển đổi và thích ứng tốc độ trong BSC.
+ Vận hành và bảo dưỡng bên trong BSC:
+ Điều khiển sự kết nối giữa các MS: gồm các quá trình tìm gọi, thiết lập kết
nối báo hiệu, chỉ định kênh lưu lượng, định vị, handover, điều khiển công suất động
trong MS và BTS, nhảy tần, dịch vụ nhắn tin quảng bá và tin vắn.
1.4.3 NSS (Network Switching System - Hệ thống chuyển mạch)
Hệ thống chuyển mạch NSS chịu trách nhiệm quản lý sự thông tin giữa người
sử dụng mobile đến những đối tượng sử dụng khác như đến các thuê bao di động,
đến mạng ISDN, PSTN... Nó còn chứa các dữ liệu cần thiết để lưu trữ thông tin về
thuê bao.
1.4.3.1 MSC (Mobile Service Switching Centre-Trung tâm chuyển mạch dịch vụ

di động)
Nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người
sử dụng mạng GSM. Một mặt MSC giao tiếp với hệ thống con BSS, mặt khác giao
tiếp với mạng ngoài. MSC thực hiện các chức năng sau:
- Thiết lập và điều khiển, phân phối cuộc gọi, các bản tin ngắn.
- Xử lý cuộc gọi liên tục khi chuyển giao.

Ngô Ngọc Cảnh

10

Vô tuyến điện tử K52


- Cập nhật vị trí, và dữ liệu của MS.
- Báo hiệu giữa các thành phần của mạng và giữa các mạng khác nhau.
- Quản lý để xác định đặc điểm dữ liệu và xử lý MS.
- Kiểm tra IMEI và tính cước
1.4.3.2 HLR (Home Location Register - Thanh ghi định vị thường trú)
HLR là một cơ sơ dữ liệu lưu trữ và quản lý các thông tin về thuê bao. Trong
PLMN có nhiều HLR. Đối với mỗi thuê bao thuộc vùng phủ sóng của MSC, HLR
chứa dữ liệu về thuê bao như: các số đăng ký, danh sách dịch vụ được đăng ký sử
dụng bởi thuê bao. HLR cũng lưu trữ và cập nhật các thông tin động về th bao,
bao gồm thơng tin về vị trí th bao (địa chỉ của VLR), các dịch vụ được đăng ký
của thuê bao, các số được tiếp tục gọi, các cuộc gọi bị cấm.
1.4.3.3 VLR (Visitor Location Register - Thanh ghi định vị tạm trú)
VLR là một cơ sơ dữ liệu về tất cả các thuê bao hiện đang định vị ở vùng dịch
vụ của MSC. Nó chứa các thơng tin tạm thời của MS để MSC có thể cung cấp các
dịch vụ cho các MS đang được phục vụ. Khi MS di chuyển sang vùng dịch vụ mới
của MSC thì VLR kết nối với MSC mới đó sẽ yêu cầu lấy và lưu thông tin về MS từ

HLR. Khi MS thực hiện một cuộc gọi thì VLR đã chứa sẵn các thông tin cần thiết
cho việc thiết lập cuộc gọi.
VLR ln được tích hợp với MSC để có thể thực hiện báo hiệu bên trong. Điều
này làm loại bỏ các báo hiệu không cần thiết giữa hai nút mạng, do đó làm giảm lưu
lượng báo hiệu trong mạng.
1.4.3.4 AuC (Authentication Centre – Trung tâm nhận thực)
Thanh ghi AuC được dùng cho mục đích bảo mật. Nó cung cấp các tham số cần
thiết cho chức năng nhận thực và tạo mật mã (ciphering). Các tham số này giúp xác
minh sự nhận dạng thuê bao.
1.4.3.5 EIR (Equipment Identity Register)
EIR được dùng cho mục đích bảo mật. Nó là một thanh ghi lưu trữ các thông tin
về các thiết bị mobile. Cụ thể hơn là nó lưu trữ danh sách các đầu cuối hợp lệ. Một
đầu cuối được nhận dạng bằng một IMEI. EIR cho phép cấm các cuộc gọi từ các
đầu cuối bị đánh cắp hay không được phép.
1.4.3.6 MSC cổng (GMSC)

Ngô Ngọc Cảnh

11

Vô tuyến điện tử K52


Để thiết lập một cuộc gọi đến người sử dụng GSM, trước hết cuộc gọi phải
được định tuyến đến một tổng đài cổng được gọi là GMSC mà không cần biết đến
hiện thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thơng tin về vị trí
của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm
hiện thời (MSC tạm trú).
1.4.4 Khối TRAU
Khối TRAU là khối chuyển đổi tốc độ kênh thoại TRAU (Transcoder/Rate

Adapter Unit), khối này thực hiện chức năng chuyển đổi tốc độ và ghép 4 kênh
thoại từ trạm BTS có tốc độ 16Kb/s thành một kênh PCM 64Kb/s trước khi giao
tiếp với MSC. Mặc dù được xem là một phần tử của mạng truy nhập nhưng TRAU
thường đặt chung vị trí với MSC để giảm chi phí kết nối truyền dẫn.

Ngơ Ngọc Cảnh

12

Vơ tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BTS HÃNG ALCATEL - LUCENT
2.1 Giới thiệu chung về BTS
2.1.1 Khái niệm về BTS
BTS là một thiết bị dùng để phát tín hiệu ra mơi trường vơ tuyến đến các máy di
động và thu tín hiệu từ các máy di động cũng thông qua môi trường vô tuyến. Nó
thơng tin đến các MS thơng qua giao diện vơ tuyến Um và kết nối với bộ điều khiển
trạm góc BSC (Base Station Controller) thông qua giao diện Abis.
2.1.2 Vị trí của BTS trong hệ thống GSM
CẤU TRÚC MẠNG GSM

Hình vẽ 2.1: Cấu trúc mạng GSM
Sơ đồ trên mô tả vị trí của BTS trong hệ thống mạng GSM. Các BTS được đặt
khắp nơi trong vùng có kế hoạch phủ sóng và nó được kết nối tới bộ điều khiển
trạm gốc BSC (Base Station Controller). Ngồi ra vị trí của BTS cịn phụ thuộc vào

cấu hình kết nối tới BSC, chẳng hạn như có các cấu hình sau:
- Sectorised configuration
- Multipion configuration
- Chain configuration
- Star configuration

Ngô Ngọc Cảnh

13

Vô tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

Hình vẽ 2.2: Cấu hình kết nối BTS tới BSC
2.1.3 Phân loại BTS
Thiết BTS bị mà công ty ta sử dụng ở khu vực phía nam là loại thiết bị A9100
của hãng ALCATEL nó gồm có 2 loại chính đó là:
2.1.3.1 MBI
Là loại BTS dùng trong phịng kín, trong loại BTS này lại chia thành 2 dạng, đó
là dạng nhỏ MBI3, nó chỉ gồm có 3 subrack với trọng lượng lớn nhất là 150kg; loại
cịn lại là MBI5 nó gồm có 5 subrack với trọng lượng tối đa là 270kg. Kích thước
và hình dạng được được mô tả như sau:

Ngô Ngọc Cảnh

14


Vô tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

Hình vẽ 2.3: BTS MBI
Mỗi Subrack có thể lắp đặt 8 SUMA, 4 TRE, 3 ANC.
2.1.3.2 MBO
Là loại BTS có thể đặt ở ngồi trời và cũng giống như BTS MBI nó cũng có 2
dạng là MBO1 với trọng lượng lớn nhất là 255kg và MBO2 là dạng mở rộng của
MBO1 với trọng lượng tối đa là 425kg. Kích thước và hình dáng được mô ta mô tả
như sau:

Ngô Ngọc Cảnh

15

Vô tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

Hình vẽ 2.4: BTS MBO

Cũng tương tự như MBI, MBO cũng có những tầng quạt và khu vực dùng để

đấu nối cáp tín hiệu và cáp cảnh báo. Ngồi ra nó cịn có thêm các khu vực dùng để
lắp đặt acqui và những khu vực dùng cho việc lắp đặt các thiết bị truyền dẫn.
2.2 Cấu trúc chung của hệ thống BTS
2.2.1 Cấu trúc chung của hệ thống BTS

Hình vẽ 2.5: Cấu trúc chung của hệ thống BTS

Ngô Ngọc Cảnh

16

Vô tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

Hệ thống BTS gồm có các khối chức năng chính sau:
+ SUMA
+ TRE
+ ANC
2.2.2 Cấu trúc và chức năng của các khối chính trong hệ thống BTS
2.2.2.1 Khối SUMA
- XCLK (External clock): là giao diện tín hiệu đồng hồ đồng bộ bên ngồi. Tín
hiệu này có thể được lấy từ một tín hiệu tham chiếu bên ngồi như: Abis link, GPS,
BTS khác, có thể được tạo ra trong kiểu xung rỗi bởi một bộ phát tần số bên trong.
- CLKI: là hệ thống đồng hồ chủ được phân phối tới TRE và AN.
- MMI: thông qua serial link để kết nối tới BTS – Terminal, thực hiện quản lý
lỗi…, tác động trực tiếp đến hệ thống bằng một số lệnh đơn giản.

- XBCB: External BTS control bus là bus điều khiển cảnh báo ngồi(Alarm).
- BCB: BTS control bus: Bus nay mang thơng tin về trạng thái, cấu hình, cảnh
báo… đến các Module trong BTS.
- BSII: mang thông tin TCH, RSL, OML, IOM-CONF.
- SUMA: là khối trung tâm của một BTS, một BTS chỉ có một SUMA bất kể số
sector và TRX là bao nhiêu.
Hình vẽ 2.6: Kiến trúc khối SUMA

Ngơ Ngọc Cảnh

17

Vơ tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

SUMA có các chức năng chính sau:
- Quản lý link truyền dẫn Abis (lên đến 2 giao diện Abis).
- Tạo xung đồng hồ cho tất cả các modul BTS, các đồng hồ này có thể được
đồng bộ từ một đồng hồ tham chiếu bên ngồi: Abis link, GPS, BTS khác, có thể
được tạo ra trong kiểu xung rỗi bởi một bộ phát tần số bên trong.
- Thực hiện chức năng vận hành và bảo dưỡng cho BTS
- Quản lý ghép các dữ liệu TCH, RSL, OML, QMUX
- Điều khiển chức năng AC/DC khi chúng được tích hợp bên trong BTS
- Điều khiển nguồn (dung lượng, điện áp, nhiệt độ)
- Thiết lập điện áp và dịng cho việc nạp pin.
2.2.2.2 Khối TRE

Hình vẽ 2.7: Kiến trúc khối TRE

Module TRE bao gồm ba khối chính như trên. Khối TRE-A (Analog) thu tín hiệu
từ Antenna chuyển thành tín hiệu sốTRE-D (Digital) đưa tới SUMA, và ngược lại.
- TRED:
Hệ thống TRED chiệu trách nhiệm về phần số của TRE:
+ Xử lý điều khiển và báo hiệu, nó chịu trách nhiệm quản lý các chức năng
O&M của TRE.

Ngô Ngọc Cảnh

18

Vô tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

+ Ghép kênh, nhảy tần, mật mã và giải mật mã.
+ Mã hoá (DEC).
+ Giải điều chế (DEM).
+ Mã hoá và phát (ENCT).
+ Đầu cuối BCB.
- TREA:
+ Điều chế
+ Điều khiển và biến đổi cao tần phần phát (TXRFCC).
+ Đồng bộ phần phát (TXSYN).
+ Biến đổi trung tần phần thu (RXIF).

+ Đồng bộ phần thu (RXSYN).
+ Giải điều chế trung tần (ISD).
+ TRE PA board bao gồm bộ khuếch đại cơng suất, nó đảm nhiệm khuếch đại
cơng suất tín hiệu cao tần bởi TXRFCC.
+ TREP: Cung cấp nguồn cho TRE (DC/DC)
2.2.2.3 Khối ANC

Hình vẽ 2.8: Kiến trúc khối ANC
ANC kết nối 4 máy thu - phát đến 2 antenna.
Phân phối tín hiệu nhận được từ mỗi antenna đến 4 máy thu - phát (thu thường
và thu phân tập)

Ngô Ngọc Cảnh

19

Vô tuyến điện tử K52


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: Ths. Vũ Thành Thái

Modul này bao gồm 2 cấu trúc giống nhau, mỗi cấu trúc bao gồm:
+Antenna: nó có chức năng là phát sống ra mơi trường vơ tuyến và thu sóng từ
máy di động phát đến.
+ Filter: Lọc bỏ tín hiệu khơng cần thiết.
+ Một khối duplexer: dùng để kết hợp hai hướng phát và thu một antenna.
+ Một khối LNA: khối này có chức năng khuếch đại tín hiệu mà antenna thu
được lên mức đủ lớn để cho TRE có thể xử lí được.

+ Hai khối Spliter: khối này có chức năng tách tín hiệu thu của TRE.
+ WBC: (Wide band combiner) bộ này có chức năng kết hợp hai đường phát
lại với nhau để đi trên cùng một đường đến bộ duplexer. Thực tế ta chỉ dùng
bộ này khi ta dùng hơn 2 TRX trên cùng một sector, nếu khơng dùng kết hợp
thì ta phải gở cầu ra và kết nối trực tiếp với duplexer mà không thông qua bộ
WBC. Khi qua bộ WBC tín hiệu sẽ bị suy hao là 3.3 dBm.
2.3 Nguyên lý hoạt động của BTS
2.3.1 Kết nối các khối chức năng trong hệ thống BTS
Giao tiếp bên trong BTS được thực hiện thơng qua các bus BCB và BSII.
Hình vẽ 2.9: Kiến trúc khối ANC

2.3.2 BCB (Base Station Control Bus)
BCB: Bus điều khiển BTS được kết nối đến tất cả các module trong BTS.

Ngô Ngọc Cảnh

20

Vô tuyến điện tử K52