BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------NGUYỄN THANH TÙNG

TỔNG QUAN VỀ GHI CHỈ SỐ CÔNG TƠ ĐIỆN TỬ QUA MẠNG VIỄN
THÔNG GSM

Chuyên ngành: Công nghệ Thông tin

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN
TS. NGUYỄN HỮU ĐỨC
.
Hà Nội – 2014


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 3
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.......................................................................................... 5
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................. 6
CHƢƠNG I- TỔNG QUAN VỀ GHI CHỈ SỐ CÔNG TƠ, MẠNG GSM VÀ CÔNG
NGHỆ GPRS .................................................................................................................... 8
1.1.

Khái quát về ghi chỉ số tại Tổng công ty điện lực miền Bắc. ......................... 8

1.1.1.

Sự cần thiết đổi mới công nghệ ghi chỉ số công tơ điện tử ......................... 8

1.1.2.

Thực trạng .................................................................................................... 9

1.1.3.

Các thành phần chính của hệ thống. .......................................................... 13

1.1.4.

Giải pháp công nghệ .................................................................................. 17

1.2.

Khái quát về mạng viễn thông GSM ............................................................. 19

1.2.1.

Mô hình tổ chức truyền dẫn mạng viễn thông GSM. ................................ 20

1.2.2.

Thông số kỹ thuật mạng GSM. .................................................................. 23


1.3 . Dịch vụ cải tiến GPRS - General Packet Radio Service ................................ 25
1.3.1. Kiến trúc hệ thống GPRS chung. .................................................................. 25
1.3.2. Giao thức TCP và địa chỉ IP .......................................................................... 30
1.4.

Kết luận chƣơng 1. ........................................................................................ 31

CHƢƠNG II- GIẢI PHÁP ĐỌC CHỈ SỐ CÔNG TƠ TỪ XA ..................................... 33
2.1. Hệ thống đọc chỉ số công tơ điện tử từ xa ........................................................ 33
2.1.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 33
2.1.2. Khảo sát chung. ............................................................................................. 34
2.2. Kiến trúc 1 điểm đo của hệ thống. .................................................................. 37
2.2.1. Giới thiệu về công tơ điên tử 1pha OMNI .................................................... 37
2.2.2. Nguyên lý đo chỉ số công tơ. ......................................................................... 43
2.3. Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................ 46
CHƢƠNG III- GIẢI PHÁP XÂY DỰNG PHẦN CỨNG HỆ THỐNG ....................... 47
1


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

3.1. Hiện thực thiết kế Modem truyền dữ liệu GPRS ............................................. 47
3.1.1. Nguyên lý ghép nối Modem ......................................................................... 47
3.1.2. Giới thiệu vi mạch SIMCOM900 .................................................................. 51
3.1.3. Thiết kế modem truyền dữ liệu sử dụng vi mạch SIM900 ............................... 54
3.2. Hiện thực thiết kế mạch đọc dữ liệu công tơ và giao tiếp dữ liệu modem GSM 66
3.2.1. Nghiên cứu họ vi điều khiển AVR và Atmega128 ...................................... 67
3.3. Lƣu đồ thuật toán phần mềm chip thiết kế thiết bị. ............................................. 68

3.4. Ghép nối hoàn thiện thiết bị hệ thống. ............................................................. 70
3.5. Kết luận chƣơng 3. ........................................................................................... 71
CHƢƠNG IV- THIẾT KẾ PHẦN MÊM VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ................ 72
4.1. Nghiên cứu về chuẩn mã hóa công tơ .............................................................. 72
4.2. Xây dựng chƣơng trình giao tiếp mạng và giải mã dữ liệu. ............................. 72
4.2.1. Xây dựng chƣơng kết nối TCP/IP và kết nối thiết bị. ................................... 73
4.2.2. Xây dựng Module giải mã công tơ. ............................................................... 75
4.3. Ghép nối và chạy thử hệ thống:........................................................................ 80
4.4. Kết luận chƣơng 4. ........................................................................................... 82
CHƢƠNG V- KẾT LUẬN ............................................................................................ 84
5.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 84
5.2. Những khó khăn và hƣớng giải quyết. ............................................................. 84
5.3. Kiến nghị. ......................................................................................................... 85
5.4. Định hƣớng phát triển trong tƣơng lai.............................................................. 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO:............................................................................................. 87

2


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn
Hữu Đức, ngƣời đã giúp đỡ, hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi từ khi tôi
bắt đầu đến khi tôi hoàn thành luận văn của mình.
Và tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ
Thông tin, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, đào tạo cung cấp
cho tôi những kiến thức quý giá và đồng thời cũng hết sức quan tâm, động viên tôi

trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trƣờng.
Nhân đây tôi cũng xin cảm ơn các bạn học trong lớp 12ACNTT-PC, đã luôn ở
bên tôi, chia sẻ kinh nghiệm, cung cấp tài liêu hữu ích trong suốt quá trình học tập tại
Trƣờng.

Hà nội, Ngày 10 Tháng 03 Năm 2014
Tác giả luận văn

Nguyễn Thanh Tùng

3


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng luận văn thạc sĩ kỹ thuật đề tài: “Tổng quan về ghi chỉ số
công tơ điện tử qua mạng viễn thông GSM” là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới
sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Hữu Đức, trung thực và không sao chép của ngƣời
khác. Trong toàn bộ nội dung của luận văn, các vấn đề nội dung đƣợc trình bày đều là
những tìm hiểu và nghiên cứu của chính cá nhân tôi hoặc là đƣợc tham khảo các nguồn
tài liệu đều có nguồn chỉ dẫn rõ ràng và hợp pháp.
Hà nội, Ngày 10 Tháng 03 Năm 2014
Tác giả luận văn

Nguyễn Thanh Tùng

4



LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ khối của 1 hệ thống GSM
Hình 1.2: Hệ thống chuyển mạch
Hình 1.3: Phân hệ trạm gốc BSS
Hình 1.4 : cấu trúc GPRS đƣợc phát triển dựa trên mạng GSM.
Hình 1.5: Liên kết giữa đầu cuối mạng GPRS và đầu cuối mạng Internet.
Hình 2.1 : Sơ đồ hệ thống đọc chỉ số công tơ từ xa qua Modem quay số
Hình 2.2: Sơ đồ đi dây hệ thống đọc chỉ số công tơ từ xa qua Modem quay số
Hình 2.3 : Công tơ điện tử 1 pha MONI
Hình 2.4: Sơ đồ mạch công tơ điện tử 1 pha OMNI
Hình 3.1: Chuẩn giao tiếp truyền thông RS232
Hình 3.2: kiểu truyền cân bằng 2 dây.
Hình 3.3: tín hiêu trên 2 dây của hệ thống cân bằng.
Hình 3.4: Cặp dây xoắn trong RS485
Hình 3.5: Vi mạch SIM900 của hãng SIMCOM
Hình 3.6: Sơ đồ khối Modem GPRS
Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý Modem GPRS
Hình 3.8: Sơ đồ kết nối hệ thống tự động đọc và truyền dữ liệu công tơ điện tử
một pha OMNI từ xa
Hình 3.9: Sơ đồ chân của ATmega 128
Hình 3.10: Hệ thống đọc và truyền dữ liệu công tơ điện tử một pha OMNI

5



LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, ở Tổng công ty Điện lực Miền Bắc việc đo đếm điện năng sử dụng
điện vẫn chủ yếu dùng loại thiết bị là công tơ cơ. Công tơ cơ hoạt động độc lập không
thể tƣơng tác đƣợc với các thiết bị khác. Do việc thu thập số liệu hoàn toàn thủ công,
cần nhiều nhân lực tham gia, chi phí vận hành và chi phí thời gian lớn, việc thu thập
thủ công cũng thƣờng gây sai lệch số liệu, gây thất thoát cho ngành điện và ảnh hƣởng
đến hộ tiêu dùng điện. Nhƣ vậy hiệu quả quản lý và hiệu quả kinh tế không cao. Việc
thay thế bằng một hệ thống mới, nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả kinh tế cũng
không thể thực hiện trong thời gian ngắn. Nhƣ vậy, cần có giải pháp hỗ trợ và cải thiện
khâu thu thập chỉ số tiêu thụ điện năng từ các công tơ cơ sang các cong tơ điện tử.
Việc giám sát số liệu tổn thất điện năng, sản lƣợng điện cung cấp, hiệu quả
kinh doanh của các cấp quản lý là yêu cầu bức thiết trong tình hình hiện nay vì nhu cầu
năng lƣợng của xã hội ngày càng lớn. Do đó, việc tổng hợp dữ liệu báo cáo thống kê
tình hình sản xuất điện năng cũng nhƣ sản lƣợng tiêu thụ, tỉ lệ tổn thất kịp thời cho
lãnh đạo đơn vị nhằm cân đối nguồn điện và điều hành sản xuất kinh doanh điện là việc
làm thực sự cần hơn bao giờ hết.
Luận văn đƣợc tổ chức thành các chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan về ghi chỉ số công tơ, mạng GSM và công nghệ GPRS.
Khái quát công tác ghi chỉ số công tơ và nêu lên thực trạng cần phải đổi mới
công nghệ. Chƣơng này cũng đã tổng quan về mạng viễn thông di động GSM sử dụng
công nghệ GPRS và giao thức mạng TCP/IP. Những hiểu biết này sẽ đƣợc sử dụng làm
tiền đề cho giải pháp đọc chỉ số công tơ qua mạng GSM
Chƣơng 2: Giải pháp đọc chỉ số công tơ rừ xa.

6



LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Trình bày chi tiết về giải pháp đọc chỉ số công tơ từ xa. Những hiểu biết về hệ
thống đọc chỉ số công tơ từ xa và các đặc điểm phần cứng, phần mềm là tiền đề cho
việc nghiên cứu giải pháp đọc chỉ số công tơ từ xa thông qua thiết kế modem truyền dữ
liệu GPRS
Chƣơng 3: Giải pháp xây dựng phần cứng hệ thống.
Thực hiện thiết kế modem GPRS phục vụ cho công tác ghi chỉ số công tơ tự
động từ xa. Modem này đƣợc thiết kế dƣới dạng một mô đun có thể lắp thêm vào công
tơ điện tử, thực hiện truyền thông với công tơ qua giao tiếp RS232/485.
Modem này cho phép truyền dữ liệu đọc chỉ số công tơ một cách tự động qua
mạng GSM. Việc thiết kế modem đƣợc thực hiện bao gồm cả thiết kế phần cứng. Phần
cứng của hệ thống cũng đã đƣợc thử nghiệm thực tế tại một số công tơ điện tử trên một
số điểm thuộc hệ thống của công ty điện lực Miền Bắc.
Chƣơng 4: Thiết kế phần mềm và thử nghiệm hệ thống.
Sau khi thiết kế và chế tạo Modem GPRS đã đƣợc thử nghiệm tại điểm tại Công
ty Công nghệ thông tin Điện lực Miền Bắc. Với thử nghiệm kết nối thành công và
phƣơng án hệ thống giao tiếp với ngƣời sử dụng đƣợc chọn là giao tiếp qua Internet.
Cách thực hiện này cho phép ta có thể truy cập và cập nhật các thông tin chỉ số công tơ
điện tử bất kỳ nơi nào có kết nối Internet để giám sát công tơ khi ngƣời truy cập đƣợc
cấp quyền.
Chƣơng 5: Kết luận.
Tác giả đƣa ra những vấn đề về những kiến nghị và hƣơng phát triển trong
tƣơng lai gần của sản phẩm.

7



LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

CHƢƠNG I- TỔNG QUAN VỀ GHI CHỈ SỐ CÔNG TƠ, MẠNG GSM VÀ
CÔNG NGHỆ GPRS

1.1.

Khái quát về ghi chỉ số tại Tổng công ty điện lực miền Bắc.
1.1.1. Sự cần thiết đổi mới công nghệ ghi chỉ số công tơ điện tử
Công ty Điện lực 1 (Nay là Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc NPC) là Tổng

Công ty kinh doanh điện năng lớn nhất trong Tập đoàn Điện lực Việt Nam có địa bàn
rộng lớn trên phạm vi 27 tỉnh và thành phố Miền Bắc trong đó có nhiều tỉnh miền núi
địa bàn phức tạp dân cƣ thƣa thớt, trình độ dân trí chƣa cao. Tổng công ty quản lý
nhiều cấp: Cấp Công ty Điện lực (27 Công ty Điện lực), cấp Điện lực (325 Điện lực)
với khoảng 3200 xã phƣờng. Thực hiện kế hoạch bán điện đến từng hộ của Tổng công
ty Điện lực Miền Bắc, dự kiến số khách hàng sau khi thực hiện xong dự án xóa bán
tổng sẽ tăng từ 2,5 triệu khách hàng lên 6 - 6,5 triệu khách hàng, đây là áp lực lớn nhất
đòi hỏi phải đổi mới công nghệ ghi chỉ số mới có thể đáp ứng đƣợc tiến độ ghi chỉ số,
tính toán hoá đơn và thu tiền điện hàng tháng, đặc biệt là việc nâng cao năng suất lao
động do áp dụng các công nghệ ghi chỉ số tiên tiến.
Hiện nay, Năng suất lao động bình quân KWH/ngƣời của Tổng công ty Điện
lực Miền Bắc so với các Tổng công ty Điện lực Miền Nam và Tổng công ty Điện lực
Miền Trung còn thấp, một trong những nguyên nhân là công tác ghi chỉ số còn chƣa
đƣợc đổi mới. Các Công ty Điện lực vẫn sử dụng phƣơng pháp ghi chỉ số truyền thống
là công nhân đọc chỉ số trên công tơ, rồi ghi vào sổ chuyển về văn phòng công ty và

nhập chỉ số, in hoá đơn…. Phƣơng pháp này mất rất nhiều thời gian và dễ dẫn đến sai
sót do khách quan (đọc nhầm, lộn số…), do chủ quan (thoả thuận với khách hàng…).
Mỗi nhân viên ghi chỉ số điện chỉ ghi đƣợc khoảng 150 công tơ/ngƣời/ngày. Ngoài ra,
phƣơng pháp ghi truyền thống dễ dẫn đến tiêu cực nhƣ dồn chỉ số lấy số tháng trƣớc
ghi cho tháng sau, lỗi ghi sai nhiều, nhân viên phải nhập chỉ số vào máy tính để làm

8


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

hoá đơn rất tốn thời gian và nhân sự, thời gian từ lúc ghi chỉ số đến lúc lập hoá đơn kéo
dài.
Việc giám sát số liệu tổn thất điện năng, sản lƣợng điện cung cấp, hiệu quả
kinh doanh của các cấp quản lý là yêu cầu bức thiết trong tình hình hiện nay vì nhu cầu
năng lƣợng của xã hội ngày càng lớn. Do đó, việc tổng hợp dữ liệu báo cáo thống kê
tình hình sản xuất điện năng cũng nhƣ sản lƣợng tiêu thụ, tỉ lệ tổn thất kịp thời cho
lãnh đạo đơn vị nhằm cân đối nguồn điện và điều hành sản xuất kinh doanh điện là việc
làm thực sự cần hơn bao giờ hết.
Khoa học công nghệ của thế giới và Việt nam đã không ngừng đƣợc cải tiến,
giá thành thiết bị cầm tay HHU (HandHeldUnit) không ngừng giảm với nhiều tính
năng tính toán, lƣu trữ và truyền dữ liệu ngày càng nhanh và khả năng xử lý lớn, đặc
biệt là công nghệ Internet giúp con ngƣời có thể thực hiện đƣợc những công việc từ xa
giảm chi phí rất nhiều…
Nhƣ vậy, để giảm chi phí quản lý, tăng năng xuất lao động đặc biệt là hạn
chế sai sót, rút ngắn thời gian ghi chỉ số nhập vào hệ thống máy tính ra hoá đơn thu tiền
kịp thời trong điều kiện khách hàng lớn, trên địa bàn rộng đổi mới công tác ghi chỉ số
áp dụng công nghệ mới là vô cùng cần thiết và đòi hỏi cấp bách.

1.1.2. Thực trạng
Tổng công ty Điện lực Miền Bắc trong thời gian qua cũng đã triển khai một
số giải pháp đổi mới công tác ghi chỉ số, nhƣng những giải pháp này phần lớn mang
tính chất thử nghiệm. Ngoài giải pháp liên doanh với công ty OMNI (sản suất công tơ
điện tử sử dụng đƣờng truyền hữu tuyến cáp theo chuẩn RS485). Những phƣơng pháp
ghi chỉ số mà Tổng công ty Điện lực Miền Bắc hiện đang áp dụng có thể mô tả ngắn
gọn nhƣ sau:

1.1.2.1.

Phƣơng pháp thủ công truyền thống
9


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Đây là phƣơng pháp sử dụng chủ yếu (99%) để ghi chỉ số điện trên công tơ
đo đếm điện năng sử dụng của khách hàng theo tháng hoặc theo kỳ ghi chỉ số hiện nay
tại Tổng công ty Điện lực Miền Bắc. Phƣơng pháp ghi này chủ yếu đƣợc đọc bằng mắt
và ghi chép vào số ghi chỉ số, sau đó đƣợc nhập vào máy tính để tính tiền điện cho
khách hàng. Phƣơng pháp này có những đặc điểm sau:
-

Do việc đọc và ghi chép theo cách thủ công dễ dẫn đến sai sót (đây là kẽ hở để
công nhân ghi chỉ số lợi dụng ghi sai hoặc thoả thuận với khách hàng…).

-


Thời gian thu thập lâu, dẫn đến thời gian phát hành hoá đơn và thu tiền điện
chậm.

-

Sau từ 1-2 năm các điện lực lại phải sao lƣu sổ ghi chỉ số, mất nhiều thời gian và
nhân lực.

-

Do khoảng thời gian ghi chỉ số giữa công tơ tổng và công tơ các hộ tiêu thụ điện
chênh lênh nhau nhiều nên việc tính toán tổn thất của trạm biến áp và các lộ
đƣờng dây chƣa chính xác.

-

Phƣơng pháp này có ƣu điểm là ít phải đầu tƣ nhƣng lại có nhƣợc điểm là sử
dụng nhiều lao động vì vậy năng suất lao động thấp.

1.1.2.2.

Phƣơng pháp bán tự động sử dụng HHU.
Phƣơng pháp này sử dụng một thiết bị cầm tay, tên gọi chung là HHU. HHU

(HandHeldUnit) là máy tính cầm tay sử dụng CPU 16 hoặc 32bit đƣợc thiết kế và
lập trình chuyên dụng sử dụng ghi chỉ số công tơ (điện, nƣớc, ga) đƣợc các nƣớc
phát triển sử dụng từ những năm 80 của thế kỷ trƣớc. Cũng nhƣ máy tính, HHU
đến nay đã đƣợc cải tiến nhiều ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau.
Khi triển khai HHU trong công tác ghi chỉ số, năng suất lao động đƣợc tăng
lên đáng kể do không phải nhập chỉ số lại một lần nữa nhƣ phƣơng pháp ghi chỉ số

truyền thống.

10


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Thực hiện chỉ đạo của EVN, từ năm 2004 Công ty Điện lực 1 đã trang bị
thiết bị ghi chỉ số cầm tay cho các đơn vị nhằm giảm thời gian và sai sót trong quá
trình ghi chỉ số công tơ. Tuy nhiên, đến nay nhiều thiết bị đã hỏng hóc xuất hiện
nhiều hạn chế do công nghệ cũ (thiết bị sử dụng CPU 16bit, chƣơng trình lập trình
nhúng không phổ biến khó chỉnh sửa…) gây khó khăn trong việc triển khai. Giá
thành cao khoảng 1000USD/1HHU bao gồm cả phần cứng lẫn phần mềm. Tình
hình triển khai HHU tại các đơn vị cụ thể nhƣ sau:
HHU sử dụng tại các điện lực mới chỉ chuyển hình thức nhập chỉ số từ nhân
viên vận hành máy tính sang nhân viên ghi chỉ số trong khi đó bàn phím của HHU
nhỏ và kích thƣớc màn hình hiển thị nhỏ, do vậy mất nhiều thời gian nhập chỉ số
hơn khi nhập bằng chƣơng trình CMIS. Đây có lẽ là nguyên nhân chính để các
Công ty Điện lực không sử dụng HHU.
Để sử dụng tốt HHU ngƣời công nhân ghi chỉ số phải đƣợc đào tạo quy
trình: lấy dữ liệu từ máy tính, vận hành sử dụng chƣơng trình của HHU và sau đó
phải chuyển dữ liệu vào máy tính. Đây cũng là một cản trở khi triển khai tại các
điện lực nhất là điện lực thƣờng xuyên có sự luân chuyên nhân sự. Đặc biệt phải có
cơ chế kiểm tra từng công đoạn để giải quyết những trƣờng hợp số liệu bị sai để
quy trách nhiệm rõ ràng giữa công nhân vận hành Phần mềm kinh doanh điện năng
với công nhân ghi chỉ số bằng HHU. Những phân định này đối với ghi chỉ số
chuyền thống rất rõ vì còn bút tích.
Thiết bị ghi chỉ số chuyên dụng HHU có giá thành cao khoảng trên 1000

USD mỗi khi lỗi phần mềm hoặc thiết bị hỏng thời gian bảo hành và cập nhật lại
chƣơng trình rất lâu nên khi gặp sự cố, hỏng hóc các điện lực thƣờng bỏ luôn và
quay lại với phƣơng thức truyền thống. Do thiết bị này hiện nay không dùng phổ
biến trên thế giới và nhà cung cấp cũng không nhiều. Những khiếm khuyết trên của
HHU trƣớc đây hiện nay đã đƣợc khắc phục trên những dòng sản phẩm mới nhƣ:

11


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Sử dụng hệ điều hành phổ biến Windows Mobile CE5.0 sử dụng cơ sở dữ
liệu SQL và có thể lập trình nhƣ máy tính để bàn nên không hạn chế về số lƣợng
khách hàng, giao diện thân thiên với ngƣời dùng (chủ động lập trình theo yêu cầu
ngƣời dùng). Thời gian khắc phục, cập nhật phần mềm mới nhanh hơn. Chi phí
phần mềm giảm nhiều.
1.1.2.3.

Phƣơng pháp tự động.

Trong những năm qua Tổng công ty điện lực miền Bắc nói riêng và Tập đoàn
Điện lực Việt Nam (EVN) nói chung đã thử nghiệm nhiều giải pháp đọc công tơ từ xa
sử dụng công nghệ quay số (dialup).Các giải pháp thử nghiệm có những đặc điểm sau:
Giải pháp đo xa sử dụng đƣờng truyền quay số có chi phí cao. Do sử dụng công
nghệ cũ của những năm 90 nên các thiết bị nhƣ Modem, DataPort không sản xuất nữa
(giá khoảng 400-500USD/1 modem và DitaPort). Đồng thời, trong quá trình triển khai
cho thấy thời gian kết nối lâu (do phải quay số) và thƣờng hay bị sét đánh hỏng trong,
có những trƣờng hợp hỏng cả công tơ, nên giải pháp này không thể áp dụng đƣợc.

Giải pháp sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu qua sóng di động GSM khắc phục
đƣợc tình trạng không bị sét đánh, nhƣng do địa điểm lắp đặt công tơ nằm rải rác khắp
nơi, trong quá trình kết nối về trung tâm thƣờng qua nhiều tổng đài nên thƣờng xảy ra
trƣờng hợp tổng đài loại cũ không hỗ trợ dịch vụ truyền dữ liệu. Khi đó giải pháp đôi
khi không thể thực hiện đƣợc. Ngoài ra, thời gian đọc cũng chậm do phải kết nối sau
mỗi lần đọc. Cả hai giải pháp nói trên đều phải trả chi phí cao do thời gian kết nối dài
và giá cƣớc tƣơng đƣơng giá cƣớc thời gian thoại.
Giải pháp sử dụng dịch vụ GPRS khắc phục đƣợc thời gian kết nối chậm do
đƣờng truyền đƣợc kết nối liên tục giữa Modem GSM với máy tính chủ, chi phí phải
trả thấp do nhà mạng chỉ tính phí đƣờng truyền tính bằng dung lƣợng chứ không theo
thời gian kết nối. Tuy vậy, chƣơng trình kết nối không phổ biến. Các chƣơng trình kết
nối thƣờng đƣợc nhúng và nạp vào Flash ROM trong modem đòi hỏi phải tự viết. Mặt
12


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

khác, chƣơng trình dùng để đọc dữ liệu thời gian thực thƣờng do nhà cung cấp công tơ
hoặc hãng thứ ba xây dựng nên giá thành rất cao, thƣờng tính theo đơn vị công tơ.
Để từng bƣớc khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm của phƣơng pháp ghi chỉ số
truyền thống và bán thủ công bằng HHU và nâng cao năng suất lao động, các công ty
điện lực đang áp dụng các công nghệ đọc chỉ số công tơ tự động với nhiều giải pháp
khác nhau của nhiều hãng trên thế giới.
Nhìn chung, các giải pháp nói trên đều dựa trên một trong ba giải pháp truyền số
liệu sau đây:
-

Truyền số liệu hữu tuyến dựa trên đƣờng điện hạ áp.


-

Truyền số liệu hữu tuyến sử dụng cáp RS485.

-

Truyền số liệu qua sóng vô tuyến .

1.1.3. Các thành phần chính của hệ thống.
Các thành phần chính của hệ thống bao gồm:
1.1.3.1.

Công tơ điện và thiết bị ghi nhận chỉ số
Công tơ cơ khí: tận dụng công tơ cơ khí hiện có đƣợc tích hợp đầu đọc cảm

nhận đƣợc vạch đánh dấu trên đĩa từ.
Công tơ điện tử: thiết bị ghi nhận chỉ số bằng cách đếm xung điện. Công tơ
điện tử có ƣu điểm là nhỏ gọn, độ chính các cao hơn, có thể lƣu trữ đƣợc chỉ số nếu
đƣợc trang bị bộ nhớ, dễ dàng đảm nhận đƣợc nhiều nhiệm vụ hơn so với công tơ
cơ.
Thiết bị truyền dữ liệu
Về lý thuyết tất cả các dạng truyền dữ liệu đều có thể truyền hai chiều để đảm
nhận việc truyền dữ liệu hoặc điều khiển thiết bị đầu cuối.

13


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT


-

NGUYỄN THANH TÙNG

Thiết bị truyền dữ liệu trên đƣờng đây hạ áp PLC: thƣờng đƣợc tích hợp với bộ
đọc chỉ số (đƣợc gọi chung là RTU), có nhiệm vụ truyền dữ liệu về bộ tập trung.
Việc sử dụng đƣờng truyền này có thể bị nhiễu do chất lƣợng lƣới điện chƣa tốt
hoặc do ảnh hƣởng của một số thiết bị khác. vì vậy cần gắn thêm thiết bị khuếch
đại.

-

Thiết bị thu phát sóng là thiết bị đƣợc gắn kèm theo công tơ, có nhiệm vụ truyền
dữ liệu về máy thu (thƣờng là máy tính cầm tay - HHU), máy phát có công suất
rất nhỏ, vì vậy phạm vi truyền ngắn (khoảng <100m). Thiết bị này sẽ đƣợc kích
hoạt khi có tín hiệu gọi từ máy HHU.

-

Thiết bị truyền dữ liệu trên cáp dữ liệu: thƣờng đƣợc tích hợp với bộ đọc chỉ số,
có nhiệm vụ truyền dữ liệu về bộ tập trung chỉ số concentrator thông qua cáp
chuẩn RS 485. Hệ thống này yêu cầu cần phải có một đƣờng truyền riêng tới
từng công tơ.

Đƣờng truyền dữ liệu
Hiện nay có những giải pháp sau đây cho đƣờng truyền dữ liệu:
 Giải pháp sử dụng đường dây tải điện (PLC)
Công nghệ đọc chỉ số công tơ tự động sử dụng đƣờng dây truyền tải điện hạ thế
đƣợc Tổng công ty Điện lực Miền Bắc triển khai thí điểm từ năm 2003 tại các Công ty
Điện lực Hải Dƣơng, Bắc Ninh, Tuyên Quang. Giải pháp này sử dụng công nghệ của

hãng Unique của Israel (hệ thống có tên là Collectric TM). Hệ thống này đo đếm điện
năng tiêu thụ từ các công tơ điện sử dụng hệ thống đƣờng dây điện hạ thế có sẵn để
truyền dữ liệu về một thiết bị thu thập và xử lý dữ liệu trung tâm. Tín hiệu từ các công
tơ đƣợc truyền qua đƣờng dây hạ áp đến bộ tập trung đặt tại trạm biến áp, từ bộ tập
trung đƣợc truyền về Công ty Điện lực qua đƣờng dây điện thoại và nối với máy tính
để đọc chỉ số một cách tự động theo thời gian thực kết nối với chƣơng trình kinh doanh
CMIS để tính toán hoá đơn.

14


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Hệ thống này có những đặc điểm sau:
-

Các nhân viên không phải đi ghi chỉ số trực tiếp tại các công tơ.

-

Có thể tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có nhƣ công tơ, đƣờng dây hạ thế sẵn có.

-

Có thể mở rộng thêm thiết bị đầu cuối trong cấu hình trả trƣớc, nhận và truyền
số liệu qua đƣờng dây tải điện khi khách hàng mua thẻ trả trƣớc (tức là đã nạp
tiền vào tài khoản của mình), thì thiết bị này sẽ quản lý tài khoản của khách
hàng (tự động trừ đi khoản tiền tƣơng ứng với lƣợng điện mà khách hàng tiêu

thụ).
 Giải pháp sử dụng đường hữu tuyến giao tiếp RS485
Một trong những giải pháp đọc chỉ số công tơ từ xa sử dụng đƣờng hữu tuyến

RS485 là lắp công tơ OMWH-12-2 do Tổng công ty Điện lực Miền Bắc liên danh với
công ty OMNI sản xuất từ tháng 12 năm 2004. Công nghệ này cũng cho phép lắp thêm
thiết bị đọc RTU vào công tơ cơ hiện có. Thiết bị RTU đƣợc lắp trong công tơ đọc trực
tiếp bộ số của công tơ theo nguyên tắc đọc cảm biến hồng ngoại biến đổi các số trên bộ
số thành các tập hợp nhị phân lƣu giữ trong RAM và truyền dữ liệu đi xa hoặc đọc số
lần vạch chuyển động qua mắt đọc.
Giải pháp đọc chỉ số công tơ sử dụng đƣờng truyền hữu tuyến chỉ khác hệ thống
sử dụng PLC là các công tơ nối với bộ collector thông qua cáp theo chuẩn RS485. Nhờ
có dây dẫn riêng nên hệ thống này tránh đƣợc nhiễu, có khả năng truyền dữ liệu hai
chiều tốt. Thiết bị RTU trong hệ thống này ít phải làm việc (chỉ làm việc khi có lệnh từ
collector) nên có thể tận dụng mạng cáp cho các mục đích khác nhƣ viễn thông, truyền
hình cáp...
Nhƣợc điểm của hệ thống này là phải quản lý thêm một hệ thống dây cáp. Khi
dây cáp đứt hệ thống không hoạt động đƣợc. Giá thành lắp thêm RTU vào công tơ cơ
tƣơng đối cao (khoảng 15-18USD/1đơn vị).

15


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

 Giải pháp sử dụng sóng Radio (RF)
Hiện nay, ở Tổng công ty Điện lực Miền Bắc việc đo đếm điện năng sử dụng
điện vẫn chủ yếu dùng loại thiết bị là công tơ cơ. Công tơ cơ hoạt động độc lập không

thể tƣơng tác đƣợc với các thiết bị khác. Do việc thu thập số liệu hoàn toàn thủ công,
cần nhiều nhân lực tham gia, chi phí vận hành và chi phí thời gian lớn, việc thu thập
thủ công cũng thƣờng gây sai lệch số liệu, gây thất thoát cho ngành điện và ảnh hƣởng
đến hộ tiêu dùng điện. Nhƣ vậy hiệu quả quản lý và hiệu quả kinh tế không cao. Việc
thay thế bằng một hệ thống mới, nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả kinh tế cũng
không thể thực hiện trong thời gian ngắn. Nhƣ vậy, cần có giải pháp hỗ trợ và cải thiện
khâu thu thập chỉ số tiêu thụ điện năng từ các công tơ cơ. Đây chính là lý do cần có
một hệ thống quản lý và thu thập dữ liệu từ công tơ cơ bằng sóng RF. Hệ thống này
không làm thay đổi cấu trúc, chức năng của hệ thống đang vận hành, mà chỉ bổ sung để
tạo nên hiệu quả cao hơn trong khâu thu thập dữ liệu hiện trƣờng. Hệ thống đảm bảo
độ tin cậy của dữ liệu thu thập đƣợc, giảm thiểu nhân lực và thời gian cho việc đi thu
thập dữ liệu. Để thực hiện đƣợc điều đó hệ thống phải đạt đƣợc những điểm sau:
-

Thiết bị thu thập dữ liệu trực tiếp có độ ổn định và có độ chính xác cao,

chống đƣợc những tác động của môi trƣờng, không bị ảnh hƣởng bởi những thiết bị lân
cận. Có thể bảo toàn đƣợc dữ liệu trong mọi trạng thái, hạn chế thấp nhất những rủi ro
cho dữ liệu.
-

Việc thu thập dữ liệu phải thực hiện dễ dàng, nhanh chóng, không bị hạn

chế bởi phƣơng thức trao đổi dữ liệu, khắc phục đƣợc cản trở do địa hình tại vị trí lắp
đặt công tơ. Khi lắp đặt thêm và đƣa vào sử dụng các thiết bị mới không làm thay đổi
tính năng, cấu trúc của các thiết bị đang vận hành, không gây ảnh hƣởng đến tổ chức
quản lý, điều hành chung.
 Sử dụng sóng điện thoại di đông GSM

16



LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Hiện tại Tổng công ty Điện lực Miền Bắc có khoảng 11,700 công tơ điện tử sử
dụng cho các khách hàng lớn và hàng ngàn công tơ đo đếm tại các điểm giao nhận
giữa Tổng công ty với các Công ty Điện lực, giữa các Công ty Điện lực với các Điện
lực cần đƣợc giám sát.
Đối với các công tơ điện tử hiện đang sử dụng trên lƣới điện gồm Công tơ ABB
(ELSTER), Công tơ Landis, Công tơ Actaris … Những công tơ điện tử này đều hỗ trợ
đọc dữ liệu từ xa nếu đƣợc trang bị MODEM. Qua thực tế triển khai tại Tổng công ty
Điện lực Miền Bắc cho thấy MODEM DialUp trong quá trình sử dụng bị sét đánh hỏng
rất nhiều mặc dù đều đã đƣơc trang bị chống sét. Mặt khác khi sử dụng MODEM
DialUp, nếu bị sự cố (đứt dây điện thoại hoặc do khách hàng cắt) thì việc giám sát
đƣợc chỉ số công tơ sẽ bị gián đoạn.
Giải pháp sử dụng dịch vụ di động công nghệ GPRS qua song GSM đề cập đến
trong luận văn này sẽ giải quyết đƣợc những vấn đề trên. Giải pháp này sẽ đƣợc trình
bày ở phần tiếp theo.
1.1.4. Giải pháp công nghệ
1.1.4.1.

Mục tiêu ứng dụng công nghệ

Công nghệ ghi tự động chỉ số công tơ mới cần phải phục vụ tốt công tác quản lý
sản xuất kinh doanh điện năng, nâng cao năng suất lao động giảm chi phí trong điều
kiện khó khăn về vốn hiện nay của ngành điện (phải tập trung ƣu tiên đầu tƣ cho nguồn
và lƣới).
Giải pháp công nghệ mới sẽ từng bƣớc nâng cao chất lƣợng phục vụ khách hàng

sử dụng điện, giảm thiếu sai sót do con ngƣời tác động trong quá trình ghi chỉ số.
Phƣơng pháp ghi chỉ số công tơ với công nghệ tiên tiến hiện đại phải đáp ứng đƣợc
những tiêu chí sau:

17


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

o Tận dụng đƣợc cơ sở vật chất kỹ thuật sẵn có của ngành điện.
o Có độ tin cậy cao.
o Cho phép sử dụng nhiều phƣơng thức thu thập số liệu.
o Đơn giản, thiết bị dễ lắp đặt sửa chữa, sử dụng và bảo trì.
o Chi phí vận hành và chi phí duy trì thấp.
Gắn liền với định hƣớng hiện đại hoá của ngành Điện lực Việt Nam.
Định hƣớng ứng dụng công nghệ GPRS của mạng GSM
Để đạt đƣợc các mục tiêu đã nêu ở trên, giải pháp công nghệ lựa chọn sẽ là ứng
dụng công nghệ GPRS của mạng GSM. Việc lựa chọn giải pháp công nghệ này xuất
phát từ những điểm sau:
-

Tận dụng đƣợc hệ thống truyền dẫn tốc độ cao, với phạm vi phủ sóng rộng của
mạng viễn thông điện lực.

-

với giải pháp này ngành điện có thể hoàn toàn chủ động trong công tác vận hành
và quản lý thuê bao.


-

Đảm bảo an toàn về đọc truyền số liệu, hạn chế đƣợc tình trạng thiết bị ghi chỉ
số bị do sét đánh .

Các yêu cầu nghiên cứu
Dƣới đây là các yêu cầu nghiên cứu ứng dụng giải pháp công nghệ GPRS vào
phục vụ công tác ghi chỉ số công tơ tự động.
1. Phân tích đƣợc những lợi thế của việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ đọc chỉ
số công tơ truyền số liệu trên song GSM.
2. Tìm hiểu tổng quan công nghệ GPRS nói chung và những đặc điểm, thông số cơ
bản của mạng GSM
3. Xây dựng mô hình hệ thống đo xa chỉ số công tơ điện tử trong Tổng công ty
Điện lực Miền Bắc.

18


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

4. Thiết kế mạch và lập trình Modem gọn nhẹ có thể ghép và sử dụng luôn nguồn
của công tơ điện tử, có thể đọc nhiều công tơ theo yêu cầu tại một thời điểm và
truyền dữ liệu về trung tâm. hoặc đọc chỉ số tự động theo yêu cầu quản lý và
nạp phần mềm vào Modem để Modem tự động đọc dữ liệu đo đếm chỉ số công
tơ điện tử
5. Xây dựng TCP/IP đảm bảo việc nhận dữ liệu từ công tơ thu thập về và xây dựng
ứng dụng trên Server để phục vụ cho công tác quản lý và điều hành lƣới điện.


1.2.

Khái quát về mạng viễn thông GSM
Hệ thống thông tin di động toàn cầu – GSM là tiêu chuẩn phổ biến nhất trong

thông tin di động trên thế giới hiện nay. Theo tổ chức sáng lập là hiệp hội GSM ƣớc
đoán rằng, 80% thị trƣờng di động toàn cầu đang sử dụng công nghệ này, với hơn 3 tỷ
ngƣời trên hơn 212 quốc gia. Sự phổ biến này giúp cho việc chuyển vùng quốc tế giữa
các nhà cung cấp dịch vụ di động trở nên dễ dàng, các thuê bao có thể sử dụng dịch vụ
di động ở nhiều nơi trên thế giới.

19


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

Hình 1.1: Sơ đồ khối của 1 hệ thống GSM
Ngoài cung cấp dịch vụ cuộc gọi thoại, GSM cũng mở rộng các dịch vụ tiện lợi
khác cho ngƣời sử dụng nhƣ tin nhắn ngắn SMS, đƣợc hỗ trợ tốt bởi hầu hết các chuẩn
di động khác. Các tiêu chuẩn mới sau này ra đời, nhƣ General Packet Radio Service –
GPRS (năm 1997) và Enhanced Data Rates for GSM Evolution – EDGE (năm 1999),
mang lại các dịch vụ giá trị gia tăng phong phú và các mức cƣớc phí hấp dẫn.
1.2.1. Mô hình tổ chức truyền dẫn mạng viễn thông GSM.
Thành phần:
1. Mạng GSM đƣợc chia thành 2 hệ thống:
Hệ thống chuyển mạch (SS - switching system) và hệ thống trạm phát (BSS base station system). Mỗi hệ thống đƣợc xây dựng trên nhiều thiết bị chuyên dụng
khác nhau. Ngoài ra, giống nhƣ các mạng liên lạc khác, GSM cũng đƣợc vận hành,

bảo trì và quản lý bởi các trung tâm máy tính. Hệ thống chuyển mạch chuyên xử lý
cuộc gọi và các công việc liên quan đến thuê bao. BSS xử lý công việc liên quan đến

20


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

truyền phát sóng radio. OMC thực hiện nhiệm vụ vận hành và bảo trì mạng, nhƣ theo
dõi lƣu lƣợng cảnh báo khi cần thiết. OMC có quyền truy xuất đến cả SS và BSS.
2. Kiến thức dạng địa lý:
Với mọi mạng điện thoại, kiến trúc là nền tảng quan trọng để xây dựng qui
trình kết nối cuộc thoại đến đúng đích. Với mạng di động thì điều này lại càng quan
trọng: do ngƣời dùng luôn di chuyển nên kiến trúc phải có khả năng theo dõi đƣợc vị
trí của thuê bao.

3. Ô (cell):
Là đơn vị cơ bản của hệ thống tế bào, đƣợc định nghĩa theo vùng phủ sóng của
BTS. Mỗi ô đƣợc cấp một số định danh duy nhất gọi là CGI (Cell Global Identity). Để
phủ sóng toàn quốc, ngƣời ta cần đến một số lƣợng rất lớn BTS. Để phủ sóng toàn bộ
61 tỉnh thành Mobifone bố trí 358 BTS, Việc bố trí dựa trên một mức độ khai thác của
từng khu vực, chỉ riêng khu vực 2 (từ Lâm Đồng trở vào) đã đặt đến gần 300 BTS
(chiếm gần một nữa tổng số BTS của mạng); trong tƣơng lai, GPC (công ty quản lý
mạng Vinaphone) và VMS (MobiFone) vẫn sẽ tiếp tục lắp đặt thêm BTS để mở rộng
và nâng cấp chất lƣợng vùng phủ sóng.
4. Vùng định vị (LA-Location Area):
Nhiều ô đƣợc ghép nhóm và gọi là một LA. Trong mạng, vị trí của thuê bao do
LA khu vực của thuê bao nắm giữ. Số định danh cho LA đƣợc lƣu thành thông số LAI

(Location Area Identity) ứng với từng thiết bị di động (điện thoại di động) trong VLR.
Khi thiết bị di chuyển sang ô của LA khác thì bắt buộc phải đăng ký lại vị trí với
mạng, nếu dịch chuyển giữa các ô trong cùng một LA thì không phải thực hiện qui
trình trên. Khi có cuộc gọi đến thiết bị, thông điệp đƣợc phát ra (broadcast) toàn bộ

21


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

các ô của LA đang quản lý thiết bị.

5. Vùng phục vụ của MSC:
Nhiều vùng LA đƣợc quản lý bởi một MSC. Để có thể kết nối cuộc thoại đến
thiết bị di động, thông tin vùng dịch vụ MSC cũng đƣợc theo dõi và lƣu lại HLR.

6. Vùng phục vụ của nhà khai thác:
Vùng phục vụ của nhà khai thác bao gồm toàn bộ các ô mà công ty có thể phục
vụ; nói cách khác, đây chính là toàn bộ của vùng phủ sóng của nhà khai thác mà thuê
bao có thể truy nhập vào hệ thống. Mỗi nhà khai thác sẽ có thông số vùng phục vụ
riêng. Việt Nam hiện có hai vùng phục vụ MobiFone và Vinaphone, hy vọng sắp tới sẽ
sớm có thêm vùng phục vụ của Saigon Postel liên doanh với SLD (Singapore), Vietel,
Viễn Thông Sài Gòn.
Vùng dịch vụ GSM: Vùng dịch vụ GSM là toàn bộ vùng địa lý mà thuê bao có
thể truy nhập vào mạng GSM, và sẽ càng mở rộng khi có thêm nhiều nhà khai thác ký
thỏa ƣớc hợp tác với nhau. Hiện tại thì vùng dịch vụ GSM đã phủ hàng chục quốc gia,
kéo dài từ Ai-xơ-len đến Châu Úc và Nam Phi. Chuyển vùng là khả
năng cho phép thuê bao truy nhập mạng của mình từ mạng khác. Mô hình mạng di

động tế bào có thể đƣợc trình bày giữa hai góc độ .
7. Băng tần:
Hiện tại mạng GSM đang hoạt động trên 3 băng tần: 900, 1800, 1900MHz.
Chuẩn GSM ban đầu sử dụng băng tần 900MHz, gọi là phiên bản P-GSM (Primary
GSM). Để tăng dung lƣợng, băng tần dần mở sang 1800 và 1900MHz, gọi là phiên
bản mở rộng (E-GSM). Chính vì thế, thị trƣờng đã xuất hiện nhiều loại điện thoại hỗ
trợ nhiều băng tần nhằm tạo thuận lợi cho ngƣời dùng thƣờng xuyên đi nƣớc ngoài và

22


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGUYỄN THANH TÙNG

tận dụng đƣợc hết ƣu thế chuyển vùng quốc tế của mạng GSM hiện nay.

1.2.2. Thông số kỹ thuật mạng GSM.
1.2.2.1. Phân hệ chuyển mạch SS

Hình1.2: Hệ thống chuyển mạch

Gồm có các thành phần: MSC, GMSC, HLR, VLR, AUC, EIR
Chức năng của các thành phần:
MSC (Mobile Service Switching Center)
- Chuyển mạch cho mạng, tính cƣớc cuộc gọi.
- Điều khiển các cuộc gọi từ các mạng khác nhƣ PSTN, ISDN,…
GMSC (Gateway MSC)
- Định tuyến các cuộc gọi từ trong mạng ra ngoài và ngƣợc lại.


23


LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HLR

(Home

Location

NGUYỄN THANH TÙNG

–

Register)

Bộ

định

vị

thƣờng

trú

- Lƣu trữ và quản lý thông tin vĩnh viễn của các thuê bao trong mạng GSM, bao gồm:
nhận dạng thuê bao, loại dịch vụ, thông tin xác thực.
VLR (Visitor Location Register) – Bộ định vị tạm trú

- Là cơ sở dữ liệu chứa tất cả các thông tin tạm thời về các thuê bao đặt tại 1 vùng dịch
vụ MSC.
- Kết hợp với MSC tạo thành bộ chuyển mạch MSC/VLR.
- Mỗi MSC trong mạng có 1 VLR liên đới nhƣng 1 VLR có thể phục vụ nhiều MSC
- Khi MS di chuyển vào vùng MSC mới, nó sẽ bắt đầu quá trình đăng ký. MSC có
nhiệm vụ thông báo việc đăng ký này và chuyển số xác định vùng dịch vụ MSC cho
VLR. Nếu MS chƣa đƣợc đăng ký trƣớc đó, VLR và HLR sẽ trao đổi thông tin để cho
phép việc quản lý cuộc gọi thích hợp cho MS đó.
AUC

(Authentication

Center)

–

Trung

tâm

nhận

thực

- Đƣợc kết hợp với HLR và lƣu trữ khóa xác nhận cho mỗi thuê bao đã đƣợc đăng ký
với HLR. Khóa này đƣợc sử dụng để bảo mật thông tin qua kênh vô tuyến giữa MS với
mạng.
EIR (Equipment Identify Register)
- Chứa các thông tin xác định thiết bị mobile giúp khóa các cuộc gọi nếu bị mất cắp,
giả danh hoặc lỗi mạng.

1.2.2.2.

Phân hệ trạm gốc BSS

24