Bài giảng Thông tin di động - Hà Duy Hưng (Phần 2)

4. Kỹ thuật phân tập và Kết hợp 
 Phân tập : 
	- Phân tập không gian 
	- Phân tập tần số 
	- Phân tập phân cực , gốc 
	- Phân tập thời gian 
	- Phân tập đa đường 
 Kết hợp : 
	- Selective combining 
	- Switched combining 
	- Maximal ratio combining 
	- Equal gain combining 
	- Base band combining 
1 
 Phân tập không gian ( dùng 2 anten thu đặt cách xa nhau ) 
Khoảng cách để tương quan biên độ giảm ½ là : 
Δ d ≥ 0.5  
Với hệ thống di động thì thường đánh giá độ tương quan thông qua hệ số 
Để độ tương quan nhỏ hơn 0.7 thì η = 11 
2 
 Selective combining 
Rx 
Rx 
Measure 
SNR 
Receiver 
Receiver 
Compare 
Measure 
Level 
Threshold 
 Switched combining 
3 
 Maximal Ratio combining 
 Equal Gain Combining 
Rx 
Rx 
Detect 
Phase 
Receiver 
Φ 
Measure r/N 
Measure r/N 
Rx 
Rx 
Detect 
Phase 
Receiver 
Φ 
4 
5. Hệ thống GSM 
 Một số kỹ thuật sử dụng trong hệ thống di động số: 
 Kỹ thuật mã hoá tiếng (speech coding – mã hoá nguồn ) 
+ Tối ưu mã (it bit ma lượng tin vẫn đảm bảo ) 
 Mã hoá kênh – mã sửa sai (error correction, channel coding) 
- Kỹ thuật ghép xen (interleaving) sữa lỗi cụm 
- Kỹ thuật điều chế số (digital modulation) (SV tu đọc về PSK, GMSK) 
+ Phổ hẹp 
+ Có tỷ lệ bit lỗi (BER – Bit Error Rate) nhỏ 
+ Sự thay đổi biên độ tín hiệu bé 
5 
 Năm 1982 CEPT (Conference of Europe Posts and Telegraphs) hình thành nhóm nhiên cứu GSM (Group Spécial Mobile) để phát triển mạng di động tế bào mặt đất và đạt được các tiểu chuẩn : 
	- Hiệu quả sử dụng phổ cao 
	- Chất lượng mã hoá tiếng cao 
	- Đầu cuối và giá dịch vụ giảm 
	- Đầu cuối đa dạng 
	- Hổ trợ roaming quốc tế 
	- Hổ trợ nhiều dịch vụ mới 
	- Tương thích với ISDN và các hệ thống khác 
Hệ thống GSM – Global System for Mobile communication 
6 
 Cấu trúc của hệ thống GSM 
AuC 
Authentication Center 
VLR 
Visitor Location Register 
HLR 
Home Location Register 
EIR 
Equipment Identity Register 
MSC 
Mobile services Switching Center 
GMSC 
Gateway MSC 
BTS 
Base Transceiver Station 
BSC 
Base Station Controller 
MS 
Mobile Station 
OMC 
Operation and Maintenance Center 
NMC 
Network Management Center 
 SS - Switching Subsystem 
 BSS - Base Station Subsystem 
 OSS - Operation and Support Subsystem 
7 
 BSS - Hệ thống con trạm gốc : tạo vùng phủ sóng phục vụ cho thuê bao di động và truyền dẫn tín hiệu 
 MS (Mobile Station) 
+ ME (Mobile Equipment) IMEI 
+ SIM (Subscriber Identity Module) 
	# IMSI (International Mobile Subscriber Identity) 
	# TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) 
	# LAI (Location Area Identity) 
	# Khoá K i 
 BTS (Base Transceiver Station) tạo vùng phủ sóng – cell 
 BSC ( Base Station Controller) điều khiển nhiều BTS ( tài nguyên vô tuyến , nhảy tần , chuyển giao , có TRAU) 
8 
9 
 SS - Hệ thống con chuyển mạch : xử lý cuộc gọi và quản lý thuê bao di động 
 MSC là trung tâm chuyển mạch và tham gia quản lý cước 
 GMSC là gateway giao tiếp với mạng bên ngoài 
 HLR là nơi lưu trữ data của thuê bao (IMSI, K i , VLR hiện tại , các dịch vụ , MSRN – Mobile Subscriber Roaming Number ) 
 VLR là nơi lưu trữ data của thuê bao ( trạng thái thuê bao, số LAI hiện tại , TMSI – Temporary Mobile Subscriber Identity, MSRN - ,.. thông tin nhận thực ) 
 EIR là nơi lưu trữ data nhận dạng thiết bị MS 
 AuC kết hợp với HLR cung cấp thông tin cho VLR biết thuê bao có được quyền truy cập hay không , 
10 
 OSS - điều hành , bảo dưỡng mạng di động và quản lý 
 OMC điều hành và bảo dưỡng 
+ Quản lý cấu hình mạng 
+ Quản lý quá trình làm việc của mạng 
+ Quản lý bảo mật 
 NMC quản lý và giám sát các OMC 
+ Giám sát các sự cố , cảnh báo 
+ Xử lý một số sự cố 
11 
 GSM dưới cấu trúc lớp và các giao thức 
MS 
BTS 
BSC 
MSC 
Tx 
RR 
MM 
CM 
 Tx (Transmission layer) truyền data và báo hiệu qua kênh vô tuyến 
 RR (Radio Resource management) thiết lập , hủy kết nối MS và MSC 
 MM (Mobility Management) quản lý vi trí , đăng nhập và bảo mật 
 CM (Communication Management) thiết lập , duy trì và hủy kết nối 
12 
 Dải tần trong hệ thống GSM 
Hệ thống GSM sử dụng hai dải tần 900 MHz và 1800MHz được gọi là GSM900 và DCS1800. Mỗi dải tần được chia thành nhiều kênh tần số (RFC – Radio Frequency Channel), mỗi kênh tần số gồm một tần số hướng lên và một tần số hướng xuống với độ rông kênh là 200kHz. 
- GSM900 làm việc trong dải tần 890 – 960MHz và được phân bố như sau 
890 MHz 
915 MHz 
935 MHz 
960 MHz 
25 MHz 
25 MHz 
45 MHz 
Hướng lên 
Hướng xuống 
GSM900 có 124 kênh tần số 
13 
- DCS1800 làm việc trong dải tần 1710 – 1880MHz và được phân bố như sau 
1710MHz 
1785MHz 
1805MHz 
1880MHz 
75 MHz 
75 MHz 
95 MHz 
Hướng lên 
Hướng xuống 
DCS1800 có 374 kênh tần số 
890 
898.3 
935 
960 
Vinafone 
Viettel 
906.7 
943.3 
951.7 
915 
Mobifone 
1710 
1735 
1805 
1880 
1760 
1830 
1785 
1855 
14 
 Kênh vật lý (Physical Channel) 
Mỗi kênh tần số được cấp phát cho các MS sử dụng chung theo phương pháp phân chia theo thời gian tạo thành các khung TDMA với 8 khe thời gian . Mỗi khung TDMA có chiều dài 4615 µs m ỗi khe thời gian có chiều dài 577 µs. M ỗi khe thời gian này được gọi là kênh vật lý 
Khung TDMA (4615 µs) 
Khe thời gian 577 µs (một kênh vật lý ) 
TS0 
TS1 
TS2 
TS3 
TS4 
TS5 
TS6 
TS7 
Một kênh tần số có 8 kênh vật lý 
15 
 Kênh logic: tùy theo nội dung được truyền trên kênh vật lý mà ta có các kênh logic khác nhau 
 Kênh lưu lượng 
 + Kênh lưu lượng toàn tốc TCH/F (Traffic Channel/Full rate) 22.8kbps (TCH/FS, TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4) 
 + Kênh lưu lượng bán tốc TCH/H (Traffic Channel/Half rate) 11.4kbps (TCH/HS, TCH/H4.8, TCH/H2.4) 
 Kênh điều khiển 
 + Kênh quảng bá BCH (Broadcast Channel) dùng cho hướng xuống , mang thông tin quảng bá của cell đến các MS. 
 + Kênh điều khiển chung CCCH (Common Control Channel) dùng cho hướng xuống , và hướng lên để truyền thông tin cho các MS. 
 + Kênh điều khiển riêng DCCH (Dedicated Control Channel) dùng cho hướng xuống và hướng lên để báo hiệu điều khiển cho riêng một MS ( gi ám sát truyền dữ liệu giữa MS và BTS) 
16 
+ Nhóm kênh BCH (FCCH, SCH, BCCH): 
- Kênh hiệu chỉnh tần số FCCH (Frequency Correction Channel), hướng xuống , hiệu chỉnh tần số cho các MS. 
 Kênh đồng bộ SCH (Synchronization Channel), hướng xuống , mang thông tin tram BTS và đồng bộ khung cho MS. 
 Kênh điều khiển quảng bá BCCH (Broadcast Control Channel), hướng xuống , phát quảng bá các bản tin hệ thống , bản tin của cell. 
+ Nhóm kênh CCCH (PCH, RACH, AGCH): 
 Kênh tìm gọi PCH (Paging Channel), hướng xuống , tìm MS khi thuê bao bị gọi . 
 Kênh truy xuất ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel), hướng lên , dùng khi MS muốn yêu cầu một kênh SDCCH. 
 Kênh cho phép truy xuất AGCH (Access Grant Channel), hướng xuống , để chỉ định một kênh SDCCH. 
17 
+ Nhóm kênh DCCH (SDCCH, SACCH): 
- Kênh điều khiển riêng chuẩn SDCCH (Standalone Dedicated Control Channel), hướng lên và hướng xuống , dùng dành bào hiệu riêng cho một MS cho các thủ tục cập nhật , thiết lập cuộc gọi trước khi ấn định kênh TCH 
 Kênh điều khiển kết hợp chậm SACCH (Slow Associated Control Channel), hướng lên và hướng xuống , dùng kết hợp với một kênh TCH hay SDCCH để mang thông tin đo lường , điều khiển công suất , 
 Kênh điều khiển kết hợp nhanh FACCH (Fast Associated Control Channel), hướng lên và hướng xuống , mang các thông tin cấp bách như yêu cầu chuyển giao , được dùng kết hợp với TCH bằng cách lấy bớt một số bit 
18 
 Cấu trúc khung và đa khung trong GSM 
+ Tổ chức cụm (burst), mỗi user truyền dữ liệu trong một khe thời gian và được tổ chức với nhiều dạng cụm khác nhau 
3 Start bits 
3 Start bits 
3 Start bits 
3 Start bits 
3 Start bits 
3 Stop bits 
3 Stop bits 
3 Stop bits 
3 Stop bits 
8.25 Guard Period 
8.25 Guard Period 
8.25 Guard Period 
8.25 Guard Period 
3 Stop bits 
26Training bits 
64Training bits 
26Training bits 
58 mixed bits 
58 mixed bits 
68.25 bits extended Guard Period 
36 encrypted bits 
41 synchronization bits 
39 encrypted bits 
39 encrypted bits 
142 fixed bits of zeroes 
1 time slot = 156.25 bit durations 
Normal Burst 
FCCH Burst 
SCH Burst 
RACH Burst 
Dummy Burst 
58 encrypted bits 
58 encrypted bits 
19 
+ Cấu trúc đa khung 
3 Start bits 
3 Stop bits 
8.25 Guard Period 
26Training bits 
58 encrypted bits 
58 encrypted bits 
1 time slot 
1 Frame = 8 time slots 
1 Multiframe = 26 Frames 
1 Superframe = 51 Multiframes 
1 Hyperframe = 2048 Superframes 
20 
 Kênh tiếng trong GSM (speech channel) 
- Kênh tiếng TCH/FS trong GSM được mã hoá bằng bộ mã hoá tiếng Vocoder với thuật giải RPE-LTP “Regular Pulse Excitation with Long Term Prediction linear predictive coder”. Tốc độ mã hóa của bộ CODEC là 260 bits/20ms = 13kbps. Các bits trong 260 bits được chia thành 3 nhóm : nhóm Ia gồm 50bits quan trọng nhất , nhóm Ib gồm 132bits it quan trong hơn , nhóm II gồm 78bits. Nhóm Ia được mã hoá khối (50,53) cùng với nhóm Ib và công 4 bits đuôi (tail bits) sau đó mã hoá chập với tốc độ mã ½ tạo thành 378 bits. Cùng với 78 bits nhóm II có được 456 bits. Các bit này sẽ chia thành các khối con 57 bits và thực hiện ghép xen thành 4 khối 114 bits. Các bits này được mật mã và sau đó tổ chức cụm và truyền trên kênh vô tuyến . 
- Tại đầu thu quá trình thực hiện ngược với lại quá trình tại hướng phát . 
- Quá trình xử lý kênh tiếng trong hệ thống GSM có thể được thể hiện trong hình sau 
21 
RPE-LTP Encoding 
50/53 encode 
4 tail bits and ½ conv . encode 
RPE-LTP Decoding 
50/53 decode 
4 tail bits and ½ conv . decode 
Inter-leaving 
Encryption 
Burst 
assembly 
Burst 
disassembly 
MOD 
DEMOD 
Decryption 
Deinterleaving 
VAD 
Comf 
Noise 
Output 
Speech 
Input 
Speech 
22 
- Kênh tiếng TCH/HS trong GSM được mã hoá bằng bộ mã hoá tiếng Vocoder với thuật giải VSELP “Vector Sum Excited Linear Prediction”. Tốc độ mã hóa của bộ CODEC là 112 bits/20ms = 5.6 kbps. Các bits trong 112 bits được chia thành 2 nhóm : nhóm I gồm 95 bits quan trọng nhất , nhóm II gồm 17 bits ít quan trong hơn . Nhóm I 95 bits cùng với 3 bit mã CRC và 6bits đuôi (tail bits) tạo thành 104 bits, các bits này được mã hoá chập với tốc độ mã 1/3 tạo thành 312 bits và được cắt xén bớt 101 bits (punctured) còn lại 211 bits. Cùng với 17 bits nhóm II không được bảo vệ ( không được mã hoá ) tạo thành 228 bits/20ms = 11.4kbps = TCH/HS. Các bit này sẽ được ghép xen , mật mã và sau đó tổ chức cụm và truyền trên kênh vô tuyến . 
- Tại đầu thu quá trình thực hiện ngược với lại quá trình tại hướng phát . 
23 
VSELP Encoding 
95+3CRC+6 tail bits mux 
1/3 conv . Encode and punctured 
VSELP Decoding 
95 +3CRC 6 tail bits demux 
1/3 conv . with punctured Decode 
Inter-leaving 
Encryption 
Burst 
assembly 
Burst 
disassembly 
MOD 
DEMOD 
Decryption 
Deinterleaving 
VAD 
Comf 
Noise 
Output 
Speech 
Input 
Speech 
24 
 Kỹ thuật mã hoá tiếng (speech coding) 
Speech Coders 
Waveform Coders 
Time domain 
Frequency domain 
Source Coders 
Differential 
Non-differential 
PCM 
DELTA 
ADPCM 
SBC 
ATC 
APC 
CVSDM 
LPC 
Vocoders 
DPCM – Differential PCM 
CVSDM – Continuously Variable Slope Delta Modulation 
APC– adaptive Predictive Coding 
SBC – Sub-Band Coding 
ATP – Adaptive Transform Coding 
LPC – Linear Predictive Coder 
25 
 Kỹ thuật mã hoá tiếng Vocoders : Phân tích tín hiệu tiếng tại máy phát và truyền các thông số của bộ phân tích đi , đầu thu tổn hợp lại các thộng số này 
 Channel Vocoders 
 Formant Vocoders 
 Cepstrum Vocoders 
 Voice-Excited Vocoders 
 LPC (Linear Predictive Coders 
+ LPC Vocoders 
+ Multi-Pulse Excited LPC 
+ Code Excited LPC 
+ Residual Excited LPC 
26 
 Kỹ thuật mã hoá LPC 
Input 
Buffer 
LPC 
Filter 
Voice/un-voiced Decision 
Pitch 
Analysis 
Encoder 
Encoder 
Encoder 
Decoder 
Decoder 
Decoder 
Excita - 
tion 
CHANNEL 
SYNTHESIZER 
- Truyền các đặc tính được chọn của tín hiệu lỗi : Độ lợi bộ lọc , thông số voiced và unvoiced, pitch 
- Tại đầu thu nhận thông tin của tín hiệu sai để tạo tín hiệu kích thích cho bộ lọc tổng hợp 
27 
 Kỹ thuật mã hoá kênh (channel coding) 
- Định lý Shannon (1948) 
 Mã khối (Block codes) 
+ Tuyến tính , đối xứng , đơn giản , sửa ít bit lỗi 
 Mã tích chập ( Convolutional codes) 
+ Phức tạp hơn , hiệu quả sửa lỗi tốt hơn và có thể giải mã mềm 
28 
 Mã khối : mã có các từ mã có cùng chiều dài , k bits thông tin được mã hoá thành n bits từ mã (code work), n-k bits được thêm vào để phát hiện sai và sữa sai , tỷ lệ mã k/n 
 Trọng số Hamming 
 Khoảng cách Hamming 
 Từ sai (error code-work) 
 Mã phát hiện sai 
 Khoảng cách bộ mã d phát hiện các từ sai có trọng số Hamming ≤ (d-1) v à có ít nhất một từ sai có trọng số Hamming là d bộ mã không phát hiện được . Bô mã này sữa được các từ sai có trọng số Hamming ≤ ph ần nguyên của [(d-1)/2] 
 Nguyên lý sửa sai 
29 
 Mã tuyến tính là bộ mã sao cho tổng của 2 từ mã thuộc bộ mã là một từ mã thuộc bộ mã 
 Mã khối tuyến tính C(n,k ), k là chiều dài bản tin đựơc mã hoá , n là chiều dài từ mã , số từ mã trong bộ mã |C|=2 k , v à được tạo từ ma trân sinh G kxn ma trận có k dòng và n cột . Các từ mã trong bộ mã C là các từ mã {v} sao cho v = u × G v ới u là bản tin bất kỳ . 
 G k ×n l à ma trân sinh của bộ mã C thì ma trận tương đương dòng của ma trận G cũng là ma trận sinh của bộ mã C 
 Ma trận thử của bộ mã C(n,k ) được tạo từ ma trận sinh G được định nghĩa là là ma trận H n ×(n-k ) c ó n dòng và n-k cột sao cho : 
Hay: 
30 
- Nếu ma trận G có dạng G = [I X], I k là ma trận đơn vị , X k ×(n-k ) l à ma trận bất kỳ có k dòng và n-k cột thì ma trận H sẽ là 
- Giải mã bằng ma trận thử : ( v phát và thu được w ) nếu thu được từ mã w không thuốc bộ mã C bị sai . Tính S = wH được gọi là syndrome của từ mả w . Ứng với mỗi syndrome có một từ sai tương ứng ( ký hiệu e ) và lấy từ sai này cộng với từ mã thu được bị sai sẽ cho ra từ mã đúng e + w = v 
- Mã vòng (cyclic code). Nếu dịch trái hay phải một từ mã bất kỳ thuộc bộ mã thì cho ra một từ mã thuộc bộ mã . Mã vòng có thể biểu diễn bằng ma trận sinh và thử , tuy nhiện để đơn giản thì biểu diễn bằng đa thức tạo mã ( đọc thêm ) 
31 
 Mã tích chập ( convolutional code) còn gọi là mã xoắn . Không giống với mã khối là nhóm các bit thành một khối rồi mã mà chuổi bit thông tin liên tục được biến đổi thành chuổi bit liên tục ở ngõ ra của bộ mã hoá . Quá trình biến đổi này có một cấu trúc nhất định ( dùng các thanh ghi dịch ) để bên thu có thể giải mã lại chuổi bit ban đầu 
1 
k 
1 
k 
1 
k 
N stages 
k bits 
1 
2 
n 
k bit thông tin sẽ được mã hoá (mapping) thành n bit tỷ lệ mã k/n 
32 
- Ví dụ cấu trúc mã xoắn ½ và 2/3 
+ chuổi bit vào : 
+ chuổi bit sau mã hoá : 
33 
+ chuổi bit vào : 
+ chuổi bit sau mã hoá : 
Mỗi phần tử trong trong chuổi ra y đã được ghép xen là sự kết hợp tuyến tính của của các phần tử của chuổi ngõ vào x (0) ,x (1) ,,x (k-1) . 
Ví dụ trong bộ mã ½ 
D thể hiện toán tử trể 
34 
Tương tự cho nhánh thứ nhất 
Mỗi đa thức thể hiện cho mối quan hệ giữa 1 input và 1 output. Ngoài ra người ta còn ký hiệu đa thức tạo mã như sau 
Một cách tương tự ta có đa thức tạo mã cho bộ mã 2/3 
Nhánh vào (0) 
Nhánh vào (1) 
Nhánh ra (1) 
35 
Constrain length K được định nghĩa là chiều dài lớn nhất của chuổi bit của một ngõ ra còn bị ảnh hưởng bởi bất kỳ bit nào ở ngõ vào 
m i là số phần tử nhớ của nhánh i th 
 Phân tích mã xoắn người ta dựa trên giản đồ trạng thái (state diagram) và giản đồ trellis ( giản đồ hình cây ) 
 Giản đồ trạng thái chứa các phần tử nhớ và trạng thái của các phần tử nhớ ( phụ thuộc số phần tử nhớ lớn nhất của một nhánh bất ký ) với các bit ngõ ra khi biết một tập các bit ngõ vào . 
 Ví dụ bộ mã hoá ½ ta có nhánh dài nhất có 3 phần tử nhớ có 8 trạng thái của 3 phần tử nhớ này , giả thiết ta đặt là S 0 = 000, S 1 =100, S 2 =010, S 3 =110, , S 7 =111 theo nhị phân . Trên mỗi nhánh nối 2 trạng thái thể hiện X/YY với X là bit vào và YY là bit ngõ ra 
36 
S 0 
S 1 
S 4 
S 2 
S 5 
S 6 
S 3 
S 7 
0/00 
1/11 
0/11 
1/00 
0/10 
0/01 
0/10 
1/01 
1/10 
0/01 
1/01 
0/11 
1/00 
1/11 
0/00 
1/10 
- Giản đồ trạng thái 
37 
- Giản đồ Trellis ( hình cây ) 
S 7 
S 6 
S 5 
S 4 
S 3 
S 2 
S 1 
S 0 
38 
- Giải mã theo thuật giải Viterbi – Maximun Likelihood (soft decoder and hard decoder) chọn đường giống nhất 
S 7 
S 6 
S 5 
S 4 
S 3 
S 2 
S 1 
S 0 
 Pano’s sequential decoding 
 Stack algorithm 
 Feedback decoding 
39 
 Kỹ thuật ghép xen (interleaving) 
 Kỹ thuật ghép xen để nhận được sự phân tập không gian mà không thêm bất kỳ thông tin overhead nào . Kỹ thuật này dùng để giải quyết vấn đề lỗi cụm ( bursty errors), các bit được phân tán nên không bị lỗi đồng thời khi xảy ra fading sâu hay cụm nhiễu ( bursty noise) 
1 
2 
m 
m+1 
2m 
nm 
m rows 
n columns 
Read in 
Read out 
- Có hai cấu trúc ghép xen là khối (block) và tích chập ( convolutional ) 
40 
Ví dụ ghép xen 
41 
 Kỹ thuật cân bằng (equalizer and adaptive equalizer) 
- Kỹ thuật cân bằng là kỹ thuật tạo ra tính hiệu ngược của kênh truyền để bù lại ảnh hường của kênh truyền nhằm giảm ảnh hưởng của hiện thượng ISI. Kênh trong thông tin di động là kênh biến đổi theo giời gian phải bám theo các thay đổi của kênh để hiệu chỉnh bộ cân bằng và được gọi là kỹ thuật cân bằng thích nghi (adaptive equalization). 
- Kỹ thuật cân bằng thích nghi dùng chuổi dẫn đường ( traing sequence), chuổi này được truyền đến nơi thu để tính tóan hiệu chỉnh các hệ số của mạch lọc tại máy thu có thể thực hiện ở Base-band hay IF. Thông thường các các bộ equalizer dựa vào chuổi dẫn đường để tính tóan các hệ số của bộ lọc , ngòai ra còn có các bộ equalizer tính tóan dựa trên các thuật giải mà không biết trước kênh truyền ( các thuật giải mù – Blind Algorithm) như CMA (Constant Modulus Algorothm ) hay SCORE (Spectral COherence REstoral algorithm) 
- Hình sau là cấu trúc cơ bản của bộ cân bằng thích ứng 
42 
z -1 
z -1 
z -1 
y k 
y k-1 
y k-2 
y k -N 
w Nk 
w 2k 
w 1k 
w 0k 
ď k 
d k 
∑ 
∑ 
- 
+ 
Error e k 
Adaptive algorithm that update each weight w nk 
A known property of transmitted signal 
43 
Equalizer 
Types 
Structures 
Algorithms 
Linear 
Non-linear 
DFE 
ML Symbol 
Detector 
MLSE 
Lattice 
Lattice 
Transversal 
Transversal 
Transversal 
Channel Est. 
Zero forcing 
LMS 
RLS 
Fast RLS 
Rq . Root RLS 
Gradient RLS 
LMS 
RLS 
Fast RLS 
Sq. Root RLS 
LMS 
RLS 
Fast RLS 
Sq. Root RLS 
Gradient RLS 
DFE: Decision Feedback Equalization 
MLSE: Maximum Likelihood Sequence Estimation 
LMS: Least Mean Squares 
RLS: Recursive Least Squares 
44 
 Bảo mật trong GSM 
 Bảo mật phía người dùng 
+ Dùng mã PIN (Personal Identity Number), 4 - 8 số , sai 3 lần sẽ khóa SIM 
+ PUK (PIN Unclocking Key), 8 chữ số , 10 lần sẽ khóa SIM 
+ IMEI hiện tại không được triển khai 
 Bảo mật ở mạng truy cập 
+ Số IMSI các bản tin báo hiệu chứa IMSI được mật mã , ít được truyền trên đường vô tuyến 
+ Số TMSI ( Temporary Mobile Subscriber Identity) mang tính cục bộ , kết hợp với LAI, đến vùng mới sẽ có TMSI mới và được mật mã khi truyền . 
45 
 Bảo mật ở mạng truy cập ( tt ) 
+ Nhận thực thuê bao 
 Mạng truyền số ngẫu nhiên RAND đến MS. 
 MS tính đáp ứng SRES bằng cách sử dụng thuật toán A3 với các giá trị ngõ vào là RAND và Ki . 
 MS truyền kết quả SRES đến mạng . 
 Mạng sẽ kiểm tra tính chính xác của SRES. 
+ Quản lý khóa nhận thực K i , truyền và không truyền về MSC/VLR 
 Không truyền khóa K i 
(MSC/VLR yêu cầu khi cần ) 
46 
+ Tính tóan thông tin bảo mật tại AuC ( tính sẳn lưu tại HLR, mỗi cặp dùng 1 lần rồi xóa sau khi sử dụng ) 
47 
+ Quá trình nhận thực : MSC/VLR sẽ chọn một RAND ngẫu nhiên giửi đến MS và kiểm tra 
+ Quá trình truyền khóa nhận thực . HLR gửi K i và thuật tóan A 3 đến MSC/VLR 
48 
- Thiết lập khóa Kc 
49 
 Mật mã 
- Vi trí mật mã 
- Phương pháp mật mã 
50 
- Tổng quát về nhận thực và mật mã 
51 
 Các thủ tục trong GSM 
- Các thủ tục khi MS ở chế độ rỗi 
52 
- Các thủ tục khi MS ở chế độ kích họat 
53 
- Cập nhật vị trí 
54 
- Đăng ký lần đầu 
- Rời bỏ IMSI 
55 
- Nhập lại IMSI 
- Đăng ký định kỳ 
56 
- Thiết lập cuộc gọi từ MS 
57 
- Thiết lập cuộc gọi đến MS 
58 
- Chuyển giao giữa 2 cell cùng BSC 
59 
- Chuyển giao giữa 2 cell khác BSC 
60 
- Chuyển giao giữa 2 cell khác MSC 
61 
6. Hệ thống GPRS 
 Đặc điểm của hệ thống GPRS 
 Cấu trúc hệ thống GPRS 
62 
 Dịch vụ gói và dải thông sử dụng 
63 
 MS=TE+MT (class A, class B, Class C) 
64 
 Tính di động trong GPRS 
65 
 Cấu trúc bên trong của GPRS 
66 
 Nút hổ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) 
67 
 Chức năng nút hổ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) 
 Phục vụ tất cả các trạm di động GPRS trong 1 khu vực nào đó 
 Quản lý tính di động ( đăng nhập , rời mạng , cập nhật khu vực định tuyến và paging) 
 Lưu trữ và duy trì thông tin thuê bao trong thanh ghi vị trí SGSN (SLR) của tất cả các thuê bao đã đăng ký trong khu vực định tuyến thuộc về SGSN đó 
 Quản lý phiên ( kích hoạt hoặc làm không hoạt động PDP – Packet Data Protocol -- context để thiết lập 1 kết nối tới GGSN) 
 Điều khiển gói ( truyền dữ liệu người dùng từ PCU sang GGSN và ngược lại ) 
 Điều khiển cập nhật khu vực định tuyến inter-SGSN (SGSN mới - nơi thuê bao đã đăng ký - liên lạc với SGSN cũ để nhận các entry SLR – Subscriber Location Register) 
68 
 Chức năng nút hổ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) 
 Điều khiển SMS ( trung tâm SMS có thể kết nối trực tiếp tới SGSN qua giao diện Gd ) 
 Tập hợp dữ liệu tính cước ( gồm các bộ dữ liệu charging data đã truyền để từ đó tạo các file dùng để tính hoá đơn ) 
 Điều khiển trả trước ( ghi nợ các account đã trả tiền cho việc sử dụng GPRS) 
 Quản lý sự thực thi ( để đo lưu lượng trong vùng này của mạng ) 
 Duy trì và quản lý lỗi ( để phát hiện các vấn đề trong suốt quá trình truyền và các thủ tục ) 
69 
- Nút hổ trợ GPRS cổng 
70 
- Mô hình nút hổ trợ GPRS cổng 
71 
 Chức năng nút hổ trợ GPRS cổng 
 Kết nối tới mạng IP 
 Bảo mật IP 
 Quản lí phiên (GGSN hỗ trợ các thủ tục quản lí phiên ( đó là PDP context activation, deactivation, và modification). 
 Hỗ trợ tính tiền 
 Tường lửa 
 Border Gateway: Chức năng cửa ngõ biên (border Gateway) hoạt động như một điểm đi vào mạng đối với các mạng xương sống IP bên trong Autonomous giữa các SGSN và GGSN và các kết nối bên ngoài tới các PLMN. 
72 
- Border Gateway 
- Cấu trúc BSS 
73 
- Những khác biệt giữa GPRS và GSM 
74