Quá trình kết nối và các giao tiếp giữa mạng với máy điện thoại

Quá trình kết nối và các giao tiếp giữa mạng với máy điện thoại

Để hiểu rõ vấn đề khi máy điện thoại làm việc như thế nào chúng ta phải hiểu 1 quá trình kết nối máy điện thoại với tổng đài ra sao thì dễ hình dung vấn đề khi sửa chữa hơn.
Trong bài viết này chỉ viết để hiểu nôm na không viết sâu chi tiết sẽ rườm rà khó hiểu hơn. Khi nào có điều kiện sẽ viết kỹ vấn đề này lại.

Câu chuyện kết nối và duy trì giao tiếp trong hệ thống thông tin di động tế bào số GSM bao giờ cũng là 1 chuỗi những diễn tả phức tạp, dài dòng. Đấy là chưa kể 1 số người còn cố tình cường điệu, quan trọng hoá nó như 1 bát trận đồ... Nhưng hầu hết mọi sự rắc rối này lại nằm ở trung tâm chuyển mạch (viết tắt là SS) - cái mà không bao giờ ta được tiếp cận. Phần còn lại đơn giản hơn nhiều lại nằm trong cái "a lô" của ta. Thứ mà ta phải tiếp cận sửa chữa.

Một ĐTDĐ (viết tắt là MS : Mobile Station ) sau khi được lắp SIM hợp lệ và bật nguồn, nội dung SIM được tự động chuyển về SS thông qua các trạm thu phát sóng (BTS : Base Transceiver Station tiếng việt gọi nó là Trạm gốc chính là chỗ gắn trên nóc nhà có mấy cái annten). Tại SS, sau hàng loạt các thủ tục, SIM của ta được nhận thực và ghi sổ. Nếu công việc này thành công, SS phát tín hiệu lên BTS thông báo về MS việc đăng kí đã hoàn thành bằng cách "đóng dấu" tên mạng lên màn hình MS ; đồng thời SS luôn phát ra tín hiệu để duy trì giao tiếp với MS. Công việc này cũng na ná như việc đăng kí hộ khẩu - mà SIM giữ vai trò như 1 bản khai sinh gốc.

Để duy trì tín hiệu này, MS cũng phải liên tục phát ra các tín hiệu để kết nối với SS thông qua BTS. Và đặc biệt là tín hiệu MS còn phải tự xác định cự li liên kết để định mức công suất cao tần. Trong trường hợp cùng lúc có nhiều tín hiệu BTS đến, MS sẽ chọn tín hiệu của BTS gần nhất.

Sự liên kết này giồng như mối liên hệ của gà mẹ với đàn gà con: gà mẹ luôn phát ra những tiếng "cục cục" để thu hút đàn con, đồng thời đàn gà con phải luôn luôn phát ra tiếng "chíp chíp" để phản hồi lại cho gà mẹ biết rằng nó còn hiện hữu trong vườn.

Có 2 cách để kết nối mà ta vẫn gọi nôm na là dò mạng:
-Dò tự động (auto)
-Dò thủ công (manual)

Nếu môi trường GSM thuận lợi (MS tốt, đường truyền tín hiệu tốt, SS tốt, địa hình tốt...) thì việc kết nối thường thành công ngay trong giai đoạn tự động. Còn nếu tồn tại 1 trục trặc gì đó thì ta phải kết nối bắng phương pháp thủ công. Cả 2 cách này mà vẫn không thực hiện được chứng tỏ hệ thống đã có sự cố, người ta gọi là "rớt mạng".

Vậy muốn có mạng phải cần những gì? Đơn giản là phải có sóng thực tức là "xa lộ". Nếu hệ thống MS tốt (cả phần cứng và phần mềm), muốn hòa mạng nhất thiết phải có SIM.

SIM là gì? Nếu nói về nó thì rất dài dòng, rất phức tạp, bởi trong nó được tích hợp cả 1 hệ thống bao gồm cả bộ xử lí, và bộ nhớ hoạt động trong môi trường tự lập trình. Và ta cũng không cần nặng lòng với nó vì không bao giờ ta có thể "mổ bụng" nó mà sửa chữa "ruột gan tim phổi" của nó được.
Do vậy ta chỉ cần hiểu thế này:
SIM chính là 1 chiếc thẻ nhớ có các chức năng:
-Khóa nhận thực
-Khóa mật mã
-Nhận dạng quốc tế
-Nhận dạng tạm thời
-Vùng định vị
-Số điện thoại
-Bản tin ngắn
-Danh sách tần số sóng mang dành cho việc chọn ô
Nó chia thành 3 vùng:
-Vùng 1 do người sản xuất ghi sẵn theo hợp đồng với nhà phát hành - đây là vùng người sử dụng không thể tiếp cận và bị khóa chặt
-Vùng 2 dùng để ghi nội dung giao tiếp của người dùng trong đó có tên màng và số điện thoại - vùng này người sử dụng được tiếp cận nhưng không thể thay đổi nội dung.
-Vùng 3 là 1 bộ nhớ mở có dung lượng đủ để ghi nhớ khoảng 250 số điện thoại, hiện nay vùng này được mở rộng hơn với SUPER_SIM - đây là vùng dành cho người sử dụng.
Nếu chỉ để SIM hoạt động độc lập ta chỉ cần cấp 1 nguồn DC độc lập và 1 đơn vị xung để kích hoạt CMOS bên trong SIM. Nhưng nếu muốn SIM hòa nhập có ích trong hệ thống của MS thì bản thân hệ thống điện tử của MS (được gọi là PHẦN CỨNG) phải chấp hành tuyệt đối hàng loạt các thao tác đóng mở logic (có trước, có sau) được điều khiển bằng 1 chương trình do con người viết ra (được gọi là PHẦN MỀM) lưu giữ trong module nhớ của hệ thống MS.

Vậy phần cứng MS gồm những bộ phận gì?
Cũng giống như bất kể hệ thống máy móc nào, hệ thống điện tử của MS cũng bao gồm các linh kiện chủ động và thụ động hợp thành và được chia thành các khối sau:

1- Khối nguồn (PA): bao gồm nguồn sơ cấp là batt chính và batt phụ thông qua IC nguồn để cung cấp năng lượng theo định mức cho các khối trong máy.
2- Khối cao tần (HF): nếu coi MS là cái nhà thì đây là cái cổng vào ra của căn nhà đó. Nó có nhiệm vụ điều chế các tín hiệu (vào - ra) phù hợp với chuẩn để giao tiếp (trong - ngoài).
3- Khối xử lí âm thanh (DSP): bao gồm cả tiền khuyếch đại micro và loa có nhiệm vụ giải mã và khuyếch đại tính hiệu vào (Rx), và khuyếch đại, mã hóa tín hiệu ra (Tx).
4- Trung tâm điều khiển: được hợp thành từ 2 bộ phận:
a/ FlashROM: là bộ nhớ nhanh có nhiệm vụ cất giữ phần mềm hệ thống và phần mềm mở khác.
b/ CPU: là trung tâm xử lí, có nhiệm vụ tiếp nhận và soạn thảo nội dung phần mềm từ flash gửi đến thành các lệnh logic để điều khiển hệ thống MS.
Có người gọi chung cả a và b là khối LOGIC
5- Khối hiển thị: gồm màn hình trong và ngoài (có thể là LCD, TFT, OLED), có nhiệm vụ thể hiện các nội dung điều khiển bằng hình ảnh trên màn hình thông qua DDRAM.
6- Bàn phím: bao gồm các hệ thống công tắc thường hở, sẵn sàng thực hiện lệnh thông qua việc đóng mở Col (cột) và Row (hàng) vào trung tâm xử lí để soạn thảo thành lệnh tương thích.
7- Là 1 thành phần không thể thiếu được trong bất kì bộ xử lí kĩ thuật số nào - đó là bộ tạo dao động nhịp chuẩn (clock) 13MHz hoặc 26MHz.
Hệ thống phần cứng này hợp thành MS và chịu sự điều khiển của CPU.
Vậy CPU lấy gì và căn cứ vào đâu để điều khiển nó (PHẦN CỨNG). Đó là PHẦN MỀM. Phần mềm là 1 chương trình được sắp đặt sẵn bởi ý đồ của con người và do chính con người viết ra bằng hệ điều hành của symbian và tương lai có nhiêu hơn nữa như linux, windows...
Vậy phần mềm có quan trọng không? Sao lại không!
Nếu không nói nó là "quyền năng tuyệt đối". Vậy phần mềm ở đâu? Tại sao không thấy nó? Khổ vậy đấy, đã ai trông thấy "linh hồn" bao giờ đâu!
Nói vậy thôi, nếu ta biết làm quen và thân thiết hơn với các kĩ thuật viên phần mềm thì chính họ chứ không ai khác chỉ cho ta thấy cái "hồn" của MS ở đâu, nó "tròn méo" thế nào.
Vậy có thể coi PHẦN CỨNG là thể xác và PHẦN MỀM là linh hồn của MS:
-Nếu không có phần xác thỉ phần hồn không biết trú ngụ ở đâu và điều khiển cái gì.
-Ngược lại nếu không có phần hồn thì phần xác sẽ "đơ" ra như 1 cục sắt gỉ vô tích sự!
Theo bạn phần nào quan trọng hơn, xác hay hồn?
Tất nhiên chỉ khi nào cả 2 phần này hoàn hảo ta mới có sóng thực - "con đường tơ lụa" của GSM.
Các từ viết tắt trong bài:-BTS (Base Transceiver Station): trạm thu phát gốc
-DSP (Digital Signal Processing): xử lí tín hiệu số
-GSM (Global System of Mobile communication): hệ thống thông tin di động -toàn cầu
-HF (High Frequency): tấn số cao
-MS (Mobile Station): thiết bị di động
-SS (Switching Sub-system): hệ thống con chuyển mạch

(st)

Nhận xét