Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung

Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung cung cấp đến học viên các kiến thức về mạng không dây; tổng quan mạng tế bào: nguyên tắc của mạng tế bào, tổ chức mạng tế bào, hoạt động của mạng tế bào; CDMA: đặc điểm của CDMA, các hệ thống thế hệ thứ 3;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mạng máy tính (Computer Network): Chương 8 - Lưu Đức Trung MẠNG MÁY TÍNH (COMPUTER NETWORK) Chương 8 – Mạng không dây 8.1. Tổng quan mạng tế bào Nguyên tắc của mạng tế bào Là công nghệ nền tảng cho điện thoại di động, các hệ thống  liên lạc cá nhân, mạng không dây, ... Được phát triển cho điện thoại di động Thay thế cho các hệ thống thu phát công suất lớn Hỗ trợ 25 kênh trên 80 km Dùng công suất nhỏ, khoảng cách ngắn hơn, nhiều bộ  thu phát hơn Tổ chức mạng tế bào Các bộ phát công suất thấp 100w hoặc thấp hơn Khu vực được chia thành các tế bào Mỗi tế bào có 1 ăng ten riêng Mỗi tế bào có 1 tần số riêng Được phục vụ bởi một trạm gốc (BS – Base Station) Có bộ phát, thu, điều khiển Các tế  bào cạnh nhau dùng các tần số  khác nhau để  tránh  nhiễu Hình dạng tế bào Hình vuông Có 8 tế bào xung quanh Tốt hơn nếu các ăng ten xung quanh cách đều Đơn giản trong việc chọn và chuyển đến ăng ten mới Hình lục giác Các ăng ten cách đều nhau Bán kính là bán kính của đường tròn ngoại tiếp Khoảng cách từ tâm tới đỉnh bằng độ dài các cạnh Tuy nhiên không phải lúc nào cũng đúng là hình lục  giác đều do Các giới hạn về địa lý Các điều kiện phát sóng cục bộ Vị trí của ăng ten Sử dụng lại tần số Công suất của trạm phát đáp cơ sở có điều khiển Cho phép truyền thông trong tế  bào với một tần số  cho  trước Hạn chế công suất phát sang các tế bào liền kề Cho phép các tế bào gần nhau dùng lại các tần số Dùng một tần số cho nhiều cuộc hội thoại Có 10­50 tần số trong một tế bào Ví dụ Hệ thống có N tế bào Hệ thống có K tần số Mỗi tế bào có K/N tần số Với   AMPS   (Advanced   Mobile   Phone   Service),   K=395,  N=7, mỗi tế bào trung bình có 57 tần số Tăng dung lượng Thêm các kênh mới Mượn tần số Lấy từ các tế bào liền kề hoặc các tế bào bị nghẽn Gán tần số linh động Tách tế bào Do phân bố không đều về hình thái hoặc dung lượng Chia thành các tế bào nhỏ hơn trong vùng sử dụng nhiều Ví dụ tách tế bào Chia vùng tế bào Tế bào được chia thành các vùng có hình nêm 3 – 6 vùng một tế bào Mỗi vùng có một bộ kênh riêng Dùng nhiều ăng ten định hướng Microcell Chuyển ăng ten từ đỉnh đồi và các tòa nhà lớn xuống đỉnh  các tòa nhà thấp hơn và cạnh của các tòa nhà lớn, thậm chí  chuyển xuống các cột đèn. Tạo ra các microcell Giảm công suất Tốt cho các con phố và bên trong các tòa nhà Hoạt động của mạng tế bào Trạm cơ sở (BS – Base Station) ở trung tâm của mỗi tế bào Có ăng ten, trạm điều khiển, trạm phát đáp Trạm điều khiển xử lý quá trình gọi BS   được   nối   với   MTSO   (Mobile   Telecommunication  Switching Office) Mỗi MTSO phục vụ nhiều BS MTSO kết nối với BS bằng dây hoặc không dây MTSO: Nối các cuộc gọi giữa các điện thoại di động và từ  điện  thoại di động đến các mạng truyền thông cố định Gán kênh thoại Ngắt cuộc gọi Giám sát các cuộc gọi (vd tính cước) Tự động hoàn toàn Các kênh Kênh điều khiển Thiết lập và duy trì cuộc gọi Thiết lập liên kết giữa các máy di động và BS gần nhất Kênh lưu lượng Truyền tải cuộc gọi và dữ liệu Cuộc gọi thông thường trong vùng MTSO Máy di động khởi động Quét và lựa chọn kênh điều khiển thiết lập mạnh nhất Tự động chọn ăng ten BS của tế bào Thường là cái gần nhất Bắt tay (handshake) để  xác định người sử  dụng và đăng  ký vị trí Lặp lại quá trình quét để cho phép di chuyển Máy di động giám sát các trang Máy di động bắt đầu cuộc gọi Kiểm tra kênh có rỗi không Theo dõi kênh từ BS và đợi kênh rỗi Gửi số hiệu kênh đã lựa chọn trước Phân trang MTSO thực hiện kết nối với máy di động Một thông báo phân trang gửi cho các BS phụ  thuộc vào  số di động được gọi Tín hiệu phân trang được gửi tới kênh thiết lập Cuộc gọi được chấp nhận Máy di động nhận ra số trên kênh thiết lập Trả lời cho BS đã gửi phản hồi cho MTSO MTSO thiết lập mạch giữa BS gọi và BS được gọi MTSO chọn kênh lưu lượng rỗi giữa các tế  bào và nối  kênh cho các BS Các BS nối kênh cho các máy di động Trong khi cuộc gọi diễn ra Cuộc gọi và dữ  liệu được trao đổi qua các BS và MTSO  tương ứng Chuyển giao cuộc gọi Khi máy di động đi ra ngoài tế bào sang tế bào khác Kênh lưu lượng đổi sang BS mới mà không ngắt dịch vụ Các giai đoạn của cuộc gọi Các chức năng khác Chặn cuộc gọi Trong giai đoạn máy di động khởi động, nếu tất cả  các  kênh bận, máy di động sẽ thử lại Nếu không gọi được, âm báo bận được báo lại Ngừng cuộc gọi Khi người dùng ngừng cuộc gọi MTSO được thông báo Các kênh lưu lượng của 2 BS được giải phóng Rớt cuộc gọi BS không thể duy trì được tín hiệu cần thiết Kênh lưu lượng được làm rớt và MTSO được thông báo Cuộc gọi từ các thuê bao cố định MTSO nối với PTSN và các máy di động ở xa MTSO có thể  kết nối máy di động với máy cố  định của  PTSN MTSO có thể  kết nối với MTSO  ở  xa qua PSTN hoặc   đường truyền riêng Có thể kết nối máy di động với máy di động ở vùng xa Thế hệ thứ nhất tương tự (analog) Là các mạng điện thoại tế bào đầu tiên Các kênh lưu lượng tương tự (analog) Được phát triển trong những năm 1980 ở Bắc Mỹ Được gọi là dịch vụ  di động tiên tiến (AMPS – Advanced  Mobile Phone Service) Hoạt động Điện thoại dùng AMPS có môđun gán số  (NAM – Numeric   Assignment Module) nằm trong bộ nhớ chỉ đọc (ROM) NAM có số điện thoại do nhà mạng cung cấp Số sêri (serial) của điện thoại do hãng sản xuất cung cấp Khi bật điện thoại, số sêri và số  điện thoại sẽ được gửi  đến MTSO MTSO sẽ tính cước. Trình tự cuộc gọi 1. Người gọi ấn số và ấn nút gọi. 2.   MTSO   xác   nhận   số   điện   thoại   và   kiểm   tra   quyền   của  người gọi. Một số nhà mạng yêu cầu số PIN để tránh mất số. 3. MTSO phát ra một ...