Nghiên cứu hệ thống mạng GSM

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò quan trọng và không thể thiếu được.Nó giúp con người nắm bắt được nhanh chóng thông tin văn hóa,kinh tế khoa học kĩ thuật rất phong phú và đa dạng,nó giúp con người gần nhau hơn về mặt địa lý. Ngày nay với những nhu cầu cả về số lượng và chất lượng của khách hàng về việc sử dụng dịch vụ viễn thông ngày càng cao,đòi hỏi phải có những phương tiện thông tin hiện đạinhừm đáp ứng những nhu cầu của khách hàng “mọi lúc mọi nơi” mà họ cần. Thông tin di động ngày nay đã trở thành dịch vụ kinh doanh không thể thiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới.Đối với các khách hàng viễn thông nhất là các nhà doanh nghiệp thì thông tin di động trở thành phương tiện liên lạc quen thuộc và không thể thiếu được.Dịch vụ thông tin di động ngày nay không chỉ hạn chế cho các khách hàng giàu có mà nó đã trở thành dịch vụ phổ cập cho mọi đối tượng viễn thông. Trong nhưng năm gần đây,lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lãn chất lượng dịch vụ.Với sự hình thành nhiều nhà cung cấp cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh để thu hút thị phần thêu bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ. Các nhà cung cấp liên tục đưa ra những chương trình khuyến mãi, giảm giá và đã thu hút rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ. Cùng với đó mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ tăng đột biết trong nhưng năm gần đây. Các nhà cung cấp dịch vụ di động trong nước đang sử dụng hai công nghệ: GSM( Global System for Mobile Communicasion – hệ thống thông ti di động toàn cầu ) với

LỜI NÓI ĐẦU

***

Trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò quan trọng và

không thể thiếu được.Nó giúp con người nắm bắt được nhanh chóng thông tin văn hóa,kinh tế khoa học kĩ thuật rất phong phú và đa dạng,nó giúp con người gần nhau hơn về mặt địa lý.

Ngày nay với những nhu cầu cả về số lượng và chất lượng của khách hàng về việc sử dụng dịch vụ viễn thông ngày càng cao,đòi hỏi phải có những phương tiện thông tin hiện đạinhừm đáp ứng những nhu cầu của khách hàng “mọi lúc mọi nơi” mà

họ cần.

Thông tin di động ngày nay đã trở thành dịch vụ kinh doanh không thể thiếu được của tất cả các nhà khai thác viễn thông trên thế giới.Đối với các khách hàng viễn thông nhất là các nhà doanh nghiệp thì thông tin di động trở thành phương tiện liên lạc quen thuộc và không thể thiếu được.Dịch vụ thông tin di động ngày nay không chỉ hạn chế cho các khách hàng giàu có mà nó đã trở thành dịch vụ phổ cập cho mọi đối tượng viễn thông.

Trong nhưng năm gần đây,lĩnh vực thông tin di động trong nước đã có những bước phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng lãn chất lượng dịch vụ.Với sự hình thành nhiều nhà cung cấp cung cấp dịch vụ viễn thông mới đã tạo ra sự cạnh tranh để thu hút thị phần thêu bao giữa các nhà cung cấp dịch vụ Các nhà cung cấp liên tục đưa ra những chương trình khuyến mãi, giảm giá và đã thu hút rất nhiều khách hàng sử dụng dịch vụ Cùng với đó mức sống chung của toàn xã hội ngày càng được nâng cao đã khiến cho số lượng các thuê bao sử dụng dịch vụ tăng đột biết trong nhưng năm gần đây.

Các nhà cung cấp dịch vụ di động trong nước đang sử dụng hai công nghệ: GSM( Global System for Mobile Communicasion – hệ thống thông ti di động toàn cầu ) với

chuẩn TDMA ( Time Division Multiple Access – Đa truy nhập phân chia theo thời gian ) và công nghệ CDMA (Code Division Multiple Access – Đa truy nhập phân chia theo mã ) Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ thông tin di động toàn cầu GSM là : Mobifone, Vinaphone, Viettel, Vietnamobile và các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng công nghệ CDMA là S-Fone, EVN

Các nhà cung cấp dịch vụ di động sử dụng công nghệ CDMA mang lại nhiều lợi ích cho khách hàng và cung đang dần lớn mạnh.Tuy nhiên hiện tao do nhu cầu sử dụng của khách hàng nên thị phần di động trong nước phần lớn vẫn thuộc về các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động GSM với số lượng thuê bao lớn hơn rất nhiều Với những kiến thức được tích lũy khi học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn thông tại Học Viện Bưu Chính Viễn thông,cùng với sự hướng dẫn trực tiếp của thày

Thái Văn Lan, em đã tìm hiểu ,nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “

Nghiên cứu hệ thống mạng GSM”

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 1

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Chương I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM 1.1 Lịch sử phát triển GSM………

1.2 Cấu trúc địa lý của mang GSM………

1.1.1 Vùng phục vụ mạng di động mặt đất công cộng PLMN (Public Land Mobile Network)

1.1.2 Vùng quản lý MSC……….

1.2.1 Vùng định vị ( LA – Location Area)………

1.2.4 Cell……….………

Chương II HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2.1 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM………

2.2 Các thành phần chức năng trong hệ thống GSM………

2.2.1 Trạm di dộng (MS – Mobile Station)………

2.2.2 Phân hệ trạm gốc (BSS – Base Station Subsysytem)………

2.2.2.1 Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station)………

2.2.2.2 Khối thu phát TRAU (Transcoder/Rate Adapter Unit)

2.2.2.3 Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) ………

2.2.3 Phân hệ chuyển mạch (SS – Switching subsystem) ………

2.2.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC………

2.2.3.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR………

2.2.3.3 Bộ ghi định vị tạm trú VLR (Visitor Location Register)………

2.2.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị (EIR – Equipment Identity Register)……

2.2.3.5 Khối trung tâm nhận thực AuC (Aunthentication Center) ………

2.2.4 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (OSS - Operation and Support System) … 2.2.4.1 Khai thác và bảo dưỡng OMC………

2.2.4.2 Quản lý thê bao………

2.2.4.3 Quản lý thiết bị di động………

2.3 Giao diện vô tuyến số………

2.3.1 Kênh vật lý………

2.3.2 Kênh logic

2.4 Các mã nhận dạng trong hệ thống GSM 2.5 Hệ thống quản lý mạng trong GSM (NMS – Network Management

CHƯƠNG 3 :

TÌM HIỂU QUY TRÌNH TRIỂN KHAI LẮP ĐẶT TRẠM BTS MẠNG GSM

A.Giới thiệu thiết bị………

1 Thiết bị thu phát sóng RBS2216………

2 Thiết bị thu phát sóng RBS2216………

3.Thông số trạm………

B.Quy trình lắp đặt………

3.1 Lắp đặt tủ phát sóng cabinet………

3.2 Lắp đặt anten trên cột phát sóng………

3.3 Khai báo cấu hình………

3.3.1.Công cụ………

3.3.2.Phần mềm:………

3.3.2.1 Tạo IDB………

3.3.2.2.Kết nối OMT………

3.3.2.3.Đọc IDB………

3.3.2.4 Mở IDB………

3.3.2.5.Định nghĩa các cảnh báo………

3.4 Lắp đặt tuyến viba………

3.4.1 Lắp đặt trên cột………

3.4.1.1 Lắp đặt đầu gần………

3.4.1.2 Lắp đặt đầuxa……….

3.8.1 Đo kiểm và nghiệm thu phần cưng ………

sóng……….

KẾT LUẬN……… Tài liệu tham khảo……….

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA

Hình 1-2 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM

Hình 1-3 Các đường liên lạc giữa mạng GSM/PLMN và các mạng công cộng khác

Hình 1-4 Phân chia vùng dịch vụ MSC/VLR thành các vùng định vị

Hình 1-5 Phân chia vùng dịch vụ MSC/VLR thành các vùng định vị và các CellHình 2-1 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM

Hình 2-2 Kiến trúc logic của BSS

Hình 2-3 Chức năng xử lý cuộc gọi của MSC

Hình 2-4 Phân loại kênh logic

Hình 2-5 Trung tâm điều hành mạng lưới NMC

Hình 3-1:Cấu tạo của RBS 2216

Hình 3-2:Tủ cabinet

Hình 3-3:lắp các thiết bị trong Cabinet

Hình 3-4:nguồn của các thiết bị

Hình 3-5: đấu nối jumber từ DRU ra ngoài

Hình 3-6:Nguồn AC cho trạm

Hình 3-7:Antenna

Hình 3-8: Đường chạy của feeder

Hình 3-9: Tiếp đất cho Feeder và kết nối jumber-feeder

Hình 3-10:Toàn cảnh trạm khi hoàm thiện

Hình 3-11:Màn hình OMT

Hình 3-12:Create IDB Window

Hình 3-13:Define setup of cabinet window

Hình 3-14:Chọn sector A,B,C

Hình 3-15:Final configuration selection window

Hình 3-22:Cảnh báo Main Power

Hình 3-23:Cảnh báo Rectifier module

Hình 3-24:8 cảnh báo của trạm

Hình 3-25 Lắp đặt outdoor hop viba

Hình 3-26 Cất tạo của anten viba

Hình 3-27 Anten minilink trên cột

Hình 3-28 Đấu nối IF và đất vào RAU

Hình 3-29 tiếp đất cho Radio cable

Hình 3-30 Phân cực V và H của minilink

Hình 3-31 khung của AMM 2p, 6p, 20p

Hình 3-32 Thiết bị indoor của hop viba

Hình 3-41 Configuration MMU đầu gần và đầu xaHình 3-42 Frequency đầu gần và đầu xa

Hình 3-43 Traffic Routing đầu gần và đầu xa

Hình 3-44 Interference

Hình 3-45 Mức thu sau khi chỉnh tuyến

Hình 3.46 Chất lượng sóng

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

A

ACCH Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết

AGCH Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập

ARFCH Absolute Radio Frequency Kênh tần số tuyệt đối

Channel AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực

AVDR Average Drop Call Rate Tỉ lệ rớt cuộc gọi trung bình

B

BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc

BSIC Base Station Identity Code Mã nhận dạng trạm gốc

BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

C

C/A Carrier to Adjacent Tỉ số sóng mang/nhiễu kênh lân

cận CCBR SDCCH Blocking Rate Tỉ lệ nghẽn mạch trên SDCCH CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung

CCDR SDCCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch trên SDCCH

CCS7 Common Channel Signalling N o 7 Báo hiệu kênh chung số 7

Telephone Consultative Committee điện báo

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã

CI Cell Identity Nhận dạng ô ( xác định vùng LA ) C/I Carrier to Interference Tỉ số sóng mang/nhiễu đồng kênh C/R Carrier to Reflection Tỉ số sóng mang/sóng phản xạ CSPDN Circuit Switch Public Mạng số liệu công cộng chuyển mạch

CSSR Call Successful Rate Tỉ lệ cuộc gọi thành công

Standard Institute Châu Âu

F

FDMA Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo tần số

Access FACCH Fast Associated Kênh điều khiển liên kết nhanh

Control Channel FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số

G

GSM Global System for Mobile Thông tin di động toàn cầu

Communication

HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thường trú

LAC Location Area Code Mã vùng định vị

LAI Location Area Identifier Số nhận dạng vùng định vị LAPD Link Access Procedures Các thủ tục truy cập đường

on D channel truyền trên kênh D LAPDm Link Access Procedures Các thủ tục truy cập đường

on Dm channel truyền trên kênh Dm

Number

MSRN MS Roaming Number Số vãng lai của thuê bao di động

N

NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng

NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu

O

OHOSR Outgoing HO Successful Rate Tỉ lệ thành công Handover ra

OSI Open System Interconnection Liên kết hệ thống mở

OSS Operation and Support Phân hệ khai thác và hỗ trợ

Subsystem OMS Operation & Maintenace Phân hệ khai thác và bảo dưỡng.

Subsystem

P

PAGCH Paging and Access Grant Kênh chấp nhận truy cập

PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSPDN Packet Switch Public Mạng số liệu công cộng

PSTN Public Switched Telephone Mạng chuyển mạch điện thoại công

R

RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên

S

SACCH Slow Associated Kênh điều khiển liên kết chậm

Control Channel SDCCH Stand Alone Dedicated Kênh điều khiển dành riêng

Control Channel đứng một mình (độc lập) SIM Subscriber Identity Modul Mô đun nhận dạng thuê bao

T

TACH Traffic and Associated Channel Kênh lưu lượng và liên kết

TCBR TCH Blocking Rate Tỉ lệ nghẽn mạch TCH

TCDR TCH Drop Rate Tỉ lệ rớt mạch trên TCH

TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo

thời gian TRAU Transcoder/Rate Adapter Unit Bộ thích ứng tốc độ và chuyển mã TRX Tranceiver Bộ thu phát

Chương I

2 TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM

Hệ thống thông tin di động toàn cầu( Global System for Mobile Communicasion – viết tắt GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động Các mạng thông tin di động

GSM cho phép có thể roaming với nhau với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM

của các mạng GSM khác nhau có thể sử dụng được ở nhiều nơi trên thế giới.

GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động trên thế giới Khả năng phủ sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở lên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng điện thoại di động của họ ở nhiều vùng trên thế giới GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về các tín hiệu, tốc độ và chất lượng

cuộc gọi Nó được xem như là hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ 2( Second generation – 2G) GSM là một chuẩn mở hiện nó có thể phát triển lên thế hệ di động

3G bởi 3 rd Generation Partnership Project (3GPP).

2.1 Lịch sử phát triển mạng GSM

Đứng về phía quan điểm khách hàng lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành tốt hơn và dịch vụ tin nhắn nhanh hơn Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng, GSM có thể cho phép nhà điều hành mạng có thể kết hợp chuyển vùng với nhau do vậy mà người

sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.

Những năm đầu 1980, hệ thống viễn thông tế bào trên thế giới đang phát triển

mạnh mẽ đặc biệt là ở Châu Âu mà không được chuẩn hóa về các chỉ tiêu kỹ thuật.

Điều này đã thúc dục liên minh Châu Âu về Bưu chính viễn thông CEPT ( Conference

op European Ports and Telecommunication) thành nhập nhóm đặc trách về di động

GSM với nhiệm vụ phát triển một chuẩn thống nhất cho hệ thống di động để có thể sử dụng trên toàn Châu Âu.

Ngày 27 tháng 3 năm 1991, cuộc gọi đầu tiên sử dụng công nghệ GSMđược thực hiện bởi mạng Radiolinja ở Phần Lan (mạng di động GSM đầu tiêntrên thế giới)

Năm 1989, Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European

Telecommunications Standards Institute) quy định chuẩn GSM là một tiêu

chuẩn chung cho mạng thông tin di động toàn Châu Âu, và năm 1990 chỉ tiêu kỹthuật GSM phase I (giai đoạn I) được công bố

Năm 1992, Telstra Australia là mạng đầu tiên ngoài Châu Âu ký vào biên bản

ghi nhớ GSM MoU (Memorandum of Understanding) Cũng trong năm này,

thỏa thuận chuyển vùng quốc tế đầu tiên được ký kết giữa hai mạng FinlandTelecom của Phần Lan và Vodafone của Anh Tin nhắn SMS đầu tiên cũngđược gửi đi trong năm 1992

Những năm sau đó, hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM phát triểnmột cách mạnh mẽ, cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các nhà điều hành,các mạng di động mới, thì số lượng các thuê bao cũng gia tăng một cách chóngmặt

Năm 1996, số thành viên GSM MoU đã lên tới 200 nhà điều hành từ gần

100 quốc gia 167 mạng hoạt động trên 94 quốc gia với số thuê bao đạt 50 triệu

Năm 2000, GPRS được ứng dụng Năm 2001, mạng 3GSM (UMTS) được

đi vào hoạt động, số thuê bao GSM đã vượt quá 500 triệu Năm 2003, mạngEDGE đi vào hoạt động

Cho đến năm 2006 số thuê bao di động GSM đã lên tới con số 2 tỉ vớitrên 700 nhà điều hành, chiếm gần 80% thị phần thông tin di động trên thế giới.Theo dự đoán của GSM Association, năm 2009 số thuê bao GSM sẽ đạt 4,5 tỉ.

Hình 1-3 Thị phần thông tin di động trên thế giới năm 2008

Hệ thống thông tin di động GSM cho phép chuyển vùng tự do của các thuê

bao, có nghĩa là một thuê bao có thể thâm nhập sang mạng của nước khác khi dichuyển qua biên giới Tram di động GSM – MS (GSM Mobile Station ) phải cókhả năng trao đổi thông tin tại bất cứ nơi nào trong vùng phủ sóng quốc tế

- Chất lượng thoại trong GSM phải ít nhất có chất lượng như các hệ

thống di động tương tự trước đó trong điều kiện vận hành thực tế

- Hệ thống có khả năng mật mã hóa thông tin người dùng mà không ảnhhưởng gì đến hẹ thống cũng như không ảnh hưởng gì đến các thuê bao kháckhông dùng đến khả năng này

 Về sử dụng tần số

- Hệ thống cho phép mức độ cao về hiệu quả của dải tần số mà có thể

phục vụ ở vùng thành thị và nông thôn cũng như các dịch vụ mới phát triển

- Giao diện vô tuyến GSM gồm hai dải băng tần cho đuờng lên là 890 –

915 và đuờng xuống là 935 – 960 MHz của hệ thống thông tin di động GSM

 Về mạng

- Kế hoạch nhận dạng dựa trên khuyến nghị của CCITT

- Kế hoạch đánh số dựa trên khuyến nghị của CCITT

- Hệ thống phải cho phép cấu trúc và tỷ lệ tính cước khác nhau khi đượcdùng trong các mạng khác nhau

- Trung tâm chuyển mạch và các thanh ghi định vị phải dụng hệ thốngbáo hiệu được tiêu chuẩn hóa quốc tế

- Chức năng bảo vệ thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển mạngphải được cung cấp trong hệ thống

1.2 Cấu trúc địa lý của mang GSM

Mọi mạng điện thoại cần có một cấu trúc nhất định để định tuyến các cuộcgọi đến tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thua bao bị gọi Ở một mạng di độngcấu trúc này rất quan trọng do tính lưu thông của thuê bao trong mạng Trong hệthống GSM, mạng được phân chia thành các vùng như sau

Hình 1-4 Phân cấp cấu trúc địa lý mạng GSM 2.1.1 Vùng phục vụ PLMN (Public Land Mobile Network)

Vùng phục vụ GSM là toàm bộ vùng phục vụ do sự kết hợp của các quốcgia thành viên nên những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khácnhau đều có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới

Vùng phục vụ PLMN đó có thể là một hay nhiều vùng trong một quốcgia tùy theo kích thước của vùng phục vụ

Nó kết nối các đường truyền giữa mạng di động GSM/PLMN và cácmạng khác (cố định hay di động) đều ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc

tế Tất cả các cuộc gọi vào hay ra mạng GSM/PLMN đều được dịnh tuyến thôngqua tổng đài vô tuyến cổng G-MSC (Gateway – Mobile Service SwitchingCenter ) G-MSC làm việc như một tổng đài trung kế vào cho GSM/PLMN Tại đây sẽ cho phép hệ thống định tuyến cuộc gọi tới đích cuối cùng làtrạm di động MS được gọi

Hình 1-3 Các đường liên lạc giữa mạng GSM/PLMN và các mạng công

cộng khác 1.2.2 Vùng phục vụ MSC

MSC (Mobile Service Switching Center ) trung tâm chuyển mạch các

nghiệp vụ di động gọi tắt là tổng đài di động Vùng MSC là một bộ phận củamạng được một MSC quản lý Để định tuyến một cuộc gọi đến một thuê bao diđộng Mọi thông tin để định tuyến cuộc gọi đến thuê bao di động hiện đangtrong vùng phục vụ của MSC được lưu giữ trong bộ ghi định vị tạm trú VLR Một vùng mạng GSM/PLMN được chia làm một hay nhiều vùngMSC/VLR

gọi Vùng định vị LA được hệ thống sử dụng để tìm một thuê bao đạng ở trạngthái hoạt động.

Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận dạng vùngđịnh vị LAI ( Location Area Identity ):

LAI = MCC + MNC + LAC

Trong đó : MCC (Mobile Country Code) : Mã quốc gia

MNC (Mobile Network Code) : Mã mạng di động

LAC (Location Area Code) : Mã vùng định vị (16 bit)

Hình 1-4 Phân chia vùng dịch vụ MSC/VLR thành các vùng định vị 1.2.7 Cell ( Tế bào hay ô)

Vùng định vị được chia thành một số ô mà khi MS di chuyển trong đó thìkhông cần cập nhật thông tin về vị trí với mạng Cell là đơn vị cơ sở của mạng,

là một vùng phủ sóng vô tuyến được nhận dạng bằng nhận dạng ô toàn cầu(CGI) Mỗi ô được quản lý bởi một trạm vô tuyến gốc BTS

CGI = MCC + MNC + LAC + CI Trong đó : MCC (Mobile Country Code) : Mã quốc gia

MNC (Mobile Network Code) : Mã mạng di động

LAC (Location Area Code) : Mã vùng định vị (16 bit)

CI (Cell Identity): Nhận dạng ô để xác định vị trí trong vùng địnhvị.

Trạm di động MS tự nhận dạng một ô bằng cách sử dụng mã nhận dạngtrạm gốc BSIC (Base Station Identification Code)

Hình 1-5 Phân chia vùng dịch vụ MSC/VLR thành các vùng định vị

và các Cell 1.3 Lộ trình phát triển lên 3G của GSM.

Hệ thống thông tin di động GSM cung cấp các dịch vụ tiếng nói và sốliệu trên cơ sở chuyển mạch kênh ,băng thonog hẹp.Tốc độ truyền thoại là13kbit/s và truyền số liệu với tốc độ 9.6 kbit/s Tốc độ này chỉ phù hợp với cácdịch vụ số liệu giai đoạn truớc Khi vấn đề Internet toàn cầu và các mạng riêngphát triển mạnh cả về quy mô và mức độ tiện ích, đã xuất hiện nhu cầu về dịch

vụ truyền số liệu mọi lúc mọi nơi Để đáp ứng nhu cầu về các dịch vụ mới nhưtruyền số liệu tốc độ cao,điện thoại có hình ,truy cập Internet tốc độ cao từ máy

di động và các dịch vụ truyền thông đa phuơng tiện do vậy các nhà khai thácGSM trên thế giới đang từng buớc nâng cấp mạng GSM lên 3G theo lộ trìnhsau

HSCSD : High Speed Circuit Switched Data – số liệu chuyển mạch kênh tốc độcao Công nghệ này cho phép nâng cấp khả năng truyền số liệu trên mạng GSMbằng cách cấp phát nhiều khe thời gian hơn cho người sử dụng Dữ liệu truyềntrong dịch vụ chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD được hình thành dưới dạngcác luồng song song để đưa vào các khe thời gian khác nhau và chúng sẽ đượckết hợp lại tại đầu cuối.

GPRS : General Packet Radio Service – Dịch vụ vô tuyến gói chung Là sự lựachọn của các nhà khai thác GSM như một bược chuẩn bị về cơ sở hạ tầng kỹthuật để tiến lên WCDMA (công nghệ 3G) với việc đưa chuyển mạch gói vàomạng( WCDMA sử dụng rất nhiều phần tử của GPRS) GPRS hỗ trợ dịch vụ sốliệu tốc độ cao.Một MS trong mạng GPRS có thể truy nhập đến nhiều khe thờigian.GPRS khác với HSCSD ở chỗ nhiều nguời sử dụng có thể sử dụng chungmột vài tài nguyên vô tuyến vì vậy hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến rấtcao GPRS là một bước phát triển kịp thời đạp ứng nhu cầu trao đổi dữ liệu ngàycàng cao và là sự chuyển tiếp hợp lý giữa thông tin di động thế hệ 2G và thôngtin di động thế hệ 3G

EDGE : Enhanced Data Raté for GSM Evolution – Tốc độ số liệu tăng cuờng đểphát triển GSM Khả năng chính của EDGE là tăng cuờng các khả năng cho qua

số liệu của mạng GSM/GPRS.Nói cách khác mục tiêu này là nén nhiều bít hơntrong một giây ở sóng mang có cùng độ rộng băng tần 200kHz và 8 khe thờigian

WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access – Đa truy nhập phân chia

mã băng rộng WCDMA sử dụng công nghệ DSCDMA băng rộng và mạng lõiđuợc phát triển từ GSM và GPRS

 Bảng so sánh các công nghệ di động và tốc độ truyền dữ liệu:

 Các tính năng của WCDMA:

- WCDMA là hệ thống sử dụng chuỗi trải phổ trực tiếp Nghĩa là luồng thông tin được trải trên một băng thông rộng bằng việc nhân luồng dữliệu này với một chuỗi trải phổ giả ngẫu nhiên PN Để có thể hỗ trợ việc truyền

dữ liệu ở tốc độ cao, hệ số trải phổ dựa trên nhiều mã trải phổ được hỗ trợ trongWCDMA.

- Tốc độ chip sử dụng trong WCDMA có tốc độ 3.84Mps tuơng ứngtương ứng với băng tần truyền dẫn WCDMA là 5MHz Băng thông truyền dẫnlớn của WCDMA ngoài việc hỗ trợ truyền dẫn tốc độ cao còn mang lại một vài

ưu điểm khác : tăng hệ sộ phân tập đa đuờng

- WCDMA hỗ trợ truyền dẫn tốc độ thay đổi, hay nói cách khác là khác là khái niệm sử dụng băng thông theo nhu cầu có thể được thực hiện.Trong một khung truyền dẫn thì tốc độ dữ liệu là cố định.Tuy nhiêu tốc độtruyền dữ liệu giữa các khung truyền dẫn khác nhau có thể khác nhau hoặcgiống nhau

- WCDMA có hai chế độ hoạt động là FDD và TDD đối với FDDthì

các cặp tần số sóng mang với độ rộng 5MHz đuợc sử dụng cho kênh truyền dẫnhướng lên và hướng xuống một cách tương ứng Trong khi đó ở chế độ TDD chỉ

có một sóng mang độ rộng 5 MHz, được sử dung cho cả đường lên và đườngxuống theo kiểu phân chia thep thời gian

- Các BTS trong WCDMA hoạt động ở chế độ phông đồng bộ Do

đó không cần cung cấp nguồn đồng hồ đồng bộ cho tất cả các BTS trong mạng

- WCDMA sử dụng tách sóng nhất quán trên cả hai hướng lên vàxuống sử dụng các ký hiệu dẫn đường

- Các thông số chính của WCDMA

Băng tần kênh : 1,25 MHz; 5 MHz, 10 MHZ, 20MHz

Cấu trục kênh hướng xuống : trai phổ trực tiếp

Tốc độ chíp : 16,384 MHz

Điều chế trải phổ : QPSK cầnd bằng; QPRS kép(hướng lên)

Điều chế dữ liệu : QPSK hướng xuống.

Phát hiện kết nối : Kênh pilot gắp thời gan (hướng lên và hướng xuống) Lặp : 0,22

Độ dài khung : 10 ms/20ms

Ghép kênh hướng lên: ghép kênh I & Q cho kênh dữ liệu và kênh điều khiển

Đa tốc độ : trải phổ biến đổi và đa mã

Hệ số trải phổ : 4 – 256

Điều khiển công suất : vòng hở và vòng khép kín (tốc độ 1,6 KHz)

Trái phổ : mã trực giao kéo dài để phân biệt kênh, mã Gold 218

Chuyển giao : chuyển giao mềm chuyển giao khác tần số

Chương II

HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2.2 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM

Hình 2-1 Mô hình hệ thống thông tin di động GSM

Các ký hiệu:

OSS : Phân hệ khai thác và hỗ

AUC : Trung tâm nhận thực MS : Trạm di động

HLR : Bộ ghi định vị thường trú ISDN : Mạng số liên kết đa dịch vụ

MSC : Tổng đài di động PSTN (Public Switched Telephone Network): BSS : Phân hệ trạm gốc Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng

BSC : Bộ điều khiển trạm gốc PSPDN : Mạng chuyển mạch gói công cộngOMC : Trung tâm khai thác và

bảo dưỡng CSPDN (Circuit Switched Public Data Network):

SS : Phân hệ chuyển mạch Mạng số liệu chuyển mạch kênh công cộng VLR : Bộ ghi định vị tạm trú PLMN : Mạng di động mặt đất công cộngEIR : Thanh ghi nhận dạng thiết bị

2.2 Các thành phần chức năng trong hệ thống GSM

Mạng thông tin di động công cộng mặt đất PLMN ( Public Land Mobile

Network ) theo chuẩn GSM được chia làm 4 phân hệ chính sau:

 Trạm di động MS (Mobile Station )

 Phân hệ trạm gốc BSS ( Base Station Subsystem)

 Phân hệ chuyển mạch SS (Switching Subsystem)

 Phân hệ khai thác và hỗ trợ OSS (Operation and SupportSubsysytem

2.2.1 Trạm di dộng (MS – Mobile Station)

Trạm di động MS bao gồm thiết bị trạm di động ME (Mobile Equiment)

và một khối nhỏ gọi là module nhận dạng thuê bao (SIM – Subscriber IdentityModule) Đó là một khối vật lý tách riêng ,chẳng hạn như mộ IC Card hoặc còngọi là card thông minh Sim cùng với thiết bị trạm (ME – Mobile Equipment)hợp thành trạm di động MS SIM cung cấp khả năng di động cá nhân, vì thếngười sử dụng có thể lắp SIM vào bất cứ máy điện thoại di động GSM nào truynhạp vào dịch vụ đã đăng ký Mỗi điện thoại di động được phân biệt bởi một sốnhận dạng điện thoại di động IMEI (International Mobile Equipment Identity).Card SIM chứa một số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International MobileSubscriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực vàcác thông tin khác IMEI và IMSI hoàn toàn độc lạp với nhau để đảm bảo tính diđộng cá nhân Card SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩuhoặc số nhận dạng các nhân (PIN – Personal Identity Number), PIN là một sốgồm từ 4 đến 8 chữ số, được nạp bởi nhà khai thác khi đăng ký lần đầu

Trạm di động MS ở GSM thực hiện chức năng sau:

- Thiết bị vật lý để giao tiếp giữa thuê bao di động với mạng ngoài quađường vô tuyến

- Đăng ký thuê bao, ở chức năng thứ hai này mỗi thuê bao phải có một thẻgọi là SIM card, trừ một số đặc biệt như gọi cấp cứu…thuê bao chỉ có thể truynhập vào hệ thống khi cắm thẻ vào máy di động

2.2.2 Phân hệ trạm gốc (BSS – Base Station Subsysytem)

BSS thực hiện nhiệm vụ giám sát ghép nối vô tuyến như: Điều khiển sựthay đởi tần số vô tuyến của đường ghép nối ( Frequency Hopping) và sự thayđổi công suất phát vô tuyến; Thực hiện mã hóa kênh và tín hiệu thoại số, phốihợp tốc độ truyền thông tin; Quản lý quá trình Handover; Thực hiện bảo mậtkênh hệ thống BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS bằng thiết bịBTS (Base Transceiver Station) thông qua giao diện vô tuyến Mặt khác BSSthực hiện giao diện với tổng đài ở phân hệ chuyển mạch SS Qua đó ta thấy BSSthực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ vậy đấu nối những người sử dụngcác trạm di động với người sử dụng viễn thông khác BSS cũng phải được điềukhiển do đó nó được đấu nối với phân hệ vận hành và bảo dưỡng OSS

Phân hệ trạm gốc BSS bao gồm:

TRAU (Transcoding and Rate Adapter Unit) : Bộ chuyển đổi mã vàphối hợp tốc độ

BSC (Base Station Controler) :Bộ điều khiển trạm gốc

BTS (Base transcever Station) :Trạm thu phát gốc

Nếu khoảng cách giữa BSC và BTS nhỏ hơn 10m thì các kênh thông tin cóthể được kết nối trực tiếp ( chế độ Combine ), ngược lại thì phải qua một giaodiện A-bis (chế độ Remote)

Hình 2-2 Kiến trúc logic của BSS 2.2.2.1 Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station)

Một BTS bao gồm các thiết bị thu phát tín hiệu sóng vô tuyến, anten và

bộ phận mã hóa và giải mã giao tiếp với BSC BTS là thiết bị trung gian giữamạng GSM và thiết bọ thuê bao MS, trao đổi thông tin với MS qua giao diện vôtuyến Mỗi BTS tạo ra một hay một số khu vực vùng phủ sóng nhất định gọi là

tế bào hay Cell

Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU (Transcoder and Rate AdapterUnit – Khối chuyển đổi mã và kích ứng tốc độ) TRAU là thiết bị mà ở đó quátrình mã hóa và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, ở đâycũng là thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu TRAU làmột bộ phận của BTS nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thạm trí trongnhiều trường hợp được đặt giữa BSC và MSC

BTS có các chức năng sau:

- Quản lý lớp vật lý truyền dẫn vô tuyến

- Quản lý giao thức cho liên kết số liệu giữa MS và BSC

- Vận hành và bảo dưỡng trạm BTS

- Cung cấp các thiết bị truyền dẫn và ghép kênh nối trên giao tiếp A-bis

Khối thích ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi mã thông tin từ

các kênh vô tuyến (16kb/s) theo chuẩn GSM thành các kênh thoại chuẩn(64kb/s) trước khi chuyển đến tổng đài

2.2.2.3 Bộ điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller)

BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến qua các lệnh điềukhiển từ xa BTS và MS Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định giải phóngkênh vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handover) Một phía BSC được nối vớiBTS còn phía kia nối với MSC của phân hệ chuyển mạch SS Trong thực tếBSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán đáng kể Một BSC có thể quản lývài chục BTS tùy theo lưu lượng các BTS này Giao diện giữa BSC và MSC làgiao diện A,cổng giao diện giữa nó và BTS là giao diện A-bis

Nhân viên khái thác có thể từ trung tâm khai thác và bảo dưỡng OMCnạp phần mềm mới và dữ liệu mới xuống BSC, thực hiện một số chức băng khaithác và bảo dưỡng, hiển thị cấu hình của BSC

BSC có thể thu thập số liệu đo từ BTS và BIE (Base Station InterfaceEquipment – Thiết bị giao diện trạm gốc), lưu giữ chúng trong bộ nhớ và cungcấp chúng cho OMC theo yêu cầu

lập cấu hình của BTS( số máy thu phát TRX, tần số cho mỗi trạm…) Nhờ đó

mà BSC đã có sắn một tập các kênh vô tuyến dành cho điều khiển và nối thôngcuộc gọi

3 Điều khiển nối thông các cuộc gọi: BSC chiệu trách nhiệm thiết lập

và giải phóng các đấu nối tới máy di động MS Trong quá trình gọi sự đấu nốiđược BSC giám sát Cường độ tín hiệu chất lượng cuộc đấu nối được ở máy diđộng MS và TRX gửi đến BSC Dựa và đó mà BSC sẽ quyết định công suấtphát tốt nhất của MS và TRX để giảm nhiễu và tăng chất lượng cuộc đấu nối.BSC cũng điều khiển quá trình chuyển giao nhờ các kết quả đo kể trên để quyếtđịnh MS sáng cell khác, nhằm đạt được chất lượng cuộc gọi tốt hơn Trongtrường hợp chuyển giao sang cell của một BSC khác thì nó phải nhờ sự trợ giúpcủa MSC Bên cạnh đó BSC cũng có thể điều khiển chuyển giao giữa các kênhtrong một cell hoặc từ cell này sang kênh của sell khác trong trường hợp cell này

bị nghẽn nhiều

4 Quản lý mạng truyền dẫn: BSC có chức năng quản lý cấu hình cácdường truyền dẫn tới MSC và BTS để đảm bảo chất lượng thông tin.Trong trường hợp có sự cố một tuyến nào đó, nó sẽ điều khiển tớimột tuyến dự phòng

2.2.3 Phân hệ chuyển mạch (SS – Switching subsystem)

Phân hệ chuyển mạch bao gồm các khối chức năng sau:

 Trung tâm chuyển mạch nghệp vụ di động MSC(Mobile servicesSwitching Center)

 Thanh ghi định vị thường trú HLR(HLR - Home LocationRegister)

 Trung tâm nhận thực AuC(Aunthentication Center)

 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR(EIR - Equipment IdentityRegister)

Phân hệ chuyển mạch SS bao gồm các chức năng chuyển mạch chính củamạng GSM cũng như các cơ sở dữ liệu cần thiết cho số liệu thuê bao và quản lý

di động của thuê bao Chức năng chính của phân hệ chuyển mạch SS là quản lýthông tin giữa những người sử dụng mạng GSM với nhau và với các mạng khác

2.2.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC:

Tổng đài di động MSC (Mobile services Switching Center) thường là một

tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc BSC.MSC thực hiện các chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC làđiều phối việc thiết lập và xử lý cuộc gọi đến các người sử dụng mạng thông tin

di động, một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS và mặt khác giao tiếp vớimạng ngoài qua tổng đài cổng GMSC (Gateway MSC)

Chức năng chính của tổng đài MSC:

 Xử lý cuộc gọi (Call Processing)

 Điều khiển chuyển giao (Handover Control)

 Quản lý di động (Mobility Management)

 Tương tác IWF (Interworking Function) qua GMSC

Hình 2-3 Chức năng xử lý cuộc gọi của MSC

(1) Khi chủ gọi quay số thuê bao di động bị gọi,số mạng dịch vụ số liên kết củathuê bao di động, sẽ có hai trường hợp xảy ra:

(1.a) Nếu cuộc gọi khởi đầu từ mạng cố định PSTN thì tổng đài sẽ phân tích

số thoại biết đây là cuộc gọi cho số thuê bao di động,tổng đài sẽ định tuyến đếntổng đài cổng GMSC gần nhất

(1.b) Nếu cuộc gọi khởi đầu từ trạm di động, MSC phụ trách ô trạm diđộngtrực thuộc sẽ nhận được bản tin thiết lập cuộc gọi từ MS thông qua BTS cóchứa số điện thoại của thuê bao di động bị gọi

(2) MSC (hay GMSC) sẽ phân tích số MSIDN (The Mobile Station ISDN) củathuê bao bị gọi để tìm ra HLR nơi NS đăng ký

(3) MSC (hay GMSC) sẽ hỏi HLR thông tin để có thể định tuyến đếnMSC/VLR quản lý MS

(4) HLR sẽ trả lời, khi đó MSC (hay GMSC) này có thể định tuyến lạicuộc gọi đến MSC cần thiết Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiếthơn về vị trí của MS Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở mạng GSM, đó

là chức năng xử lý cuộc gọi của MSC

Việc giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho các người sửdụng mạng thông tin di động đòi hỏi cổng thích ứng IWF (InterworkingFunction – các chức năng kết nối mạng) Mạng thông tin di động cũng cần giaodiện với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải của mạng này cho việc khảnăng truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc báo hiệu giữa các phần tử củamạng chẳng hạn mạng di động GSM có thể sử dụng mạng báo hiệu kênh số 7(CCS No 7), báo hiệu này bảo đảm hoạt động tương tác giữa các phần tử trong

Để kết nối MSC với một mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểmtruyền dẫn của mạng thông tin di động với các mạng này Các thích ứng nàyđược gọi là các chức năng tương tác (IWF – Interworking Function) IWF baogồm một thiết bị để thích ứng giao thức và truyền dẫn nó cho phép kết nối cácmạng: PSPDN(Packet Switched Public Data Network – Mạng số liệu công cộngchuyển mạch gói) hay CSPDN(Circuit Switched Public Data Network – Mạng

số liệu công cộng chuyển mạch kênh), nó cũng tồn tại khi các mạng khác chỉđơn thuần là PSTN (PSTN – Public Switched Telephone Network – Mạng điệnthoại chuyển mạch công cộng) hay ISDN (Intergrate services Digital Network –Mạng số liên kết đa dịch vụ) IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSChay có thể ở thiết bị riêng thì giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở

2.2.3.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR.

Ngoài MSC mạng thông tin di động bao gồm các dữ liệu, các thông tin

liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông được lưu giữ ở HLR(HomeLocation Register) không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao HLR cũngchứa các thông tin liên quan đến vị trí thuê bao Thường HLR là một máy tínhđứng riêng không có khả năng chuyển mạch và có khả năng quản lý hàng trămngàn thuê bao Một chức năng con của HLR là nhận dạng trung tâm nhận thựcAUC nhiệm vụ của trung tâm này là qunr lý an toàn số liệu của các thuê baođược phép

HLR lưu hai loại số gán cho mỗi thuê bao di động đó là:

- MSISDN:Số danh bạ (số thuê bao)

Cấu trúc: MSISDN = CC + NDC + SN

Trong đó: CC : Mã quốc gia( Việt Nam là 84)

NDC : Mã mạng

SN : số thuê bao trong mạng (gồm 7 số)

Ví dụ:+84.98.1234567

- IMSI : Số nhận dạng thuê bao dùng để đảm bảo trong mạng

Cấu trúc: IMSI = MCC + MNC + MSIN

Trong đó : MCC : Mã quốc gia (Việt Nam: 452)

MNC : Mã Mạng (Viettel:04,Vinaphone:02,Mobifone :01)) MSIN : Số thue bao trong mạng (gồm 7 số)

Ví dụ: 452.04.1234567

Như vậy với mỗi số MSISDN sẽ tương ứng với một số IMSI và chỉ tồn tạimột số IMSI duy nhất trong toàn hệ thống GSM IMSI được sử dụng để MS truynhập và cơ sở dũ liệu, cơ sở dữ liệu chứa các thông tin sau:

+ Thông tin thuê bao dịch vụ thoại và phi thoại mạng (Bearer service ) + Giới hạn dịch vụ(giới hạn Roaming)

+ Các dịch vụ hỗ trợ HLR chứa các thông tin của dịch vụ này,tuy nhiên nó còn có thể lưu trữ ở card thuê bao

2.2.3.3 Bộ ghi định vị tạm trú VLR (Visitor Location Register)

VLR là cơ sở dữ liệu lớn thứ 2 trọng mạng, lưu trữ tạm thời số liệu thuê

bao hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và lưu trữ số liệu về

vị trí của thuê bao Khi MS vào một vùng định vị mới thì nó phải thực hiện thủ tục đăng ký.MSC quản lý vùng này sẽ tiếp nhận đăng ký của MS và truyền số nhận dạng vùng định vị (LAI) nơi có mặt thuê bao tới VLR từ HLR Một VLR

có thể phụ trách một hay nhiều MSC Khi MS muốn thực hiện một cuộc gọi VLR sẽ có tất cả các thông tin cần thiết để thiết lạp cuộc gọi mà không cần hỏi HLR, có thể coi VLR như một HLR phân bố VLR chưa thông tin chính xác hơn

vùng phục vụ của MSC thì số liệu liên qua đến nó cũng hết giá trị Đối với một

số dịch vụ hỗ trợ thì VLR có thể truy vấn các thông tin từ HLR: IMSI (nhận dạng máy di động quốc tế), MSISDN(ISDN của máy di động), số chuyển vùng của số thuê bao MSm số nhận dạng thuê bao tạm thời, số nhận dạng thuê bao di động tạm thời, số nhận dạng thuê bao di động nội bộ và vùng định vị nơi đăng

ký MS VLR cũng chứa các thông tin gán cho mỗi thuê bao MS được nhận từ HLR

2.2.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị (EIR – Equipment Identity Register) EIR có chức năng khiểm tra tính thích hợp của ME thông qua số liệu nhận

dạng di động quốc tế(IMEI – International Mobile Equipment Identity) và chứa các số liệu về phần cứng của thiết bị Một ME sẽ có số IMEI thuộc một trong 3 danh sách sau:

(1) Nếu ME thuộc danh sách trắng (White list) thì nó có thể truy nhập và

sử dụng các dịch vụ đã đăng ký

(2) Nếu ME thuộc danh sách xám (Gray list) tức là có nghi vấn và cần kiểm tra Danh sách xám bao gồm những ME có lỗi (lỗi phần mềm hay lỗi sane xuất thiết bị) nhưng không nghiêm trọng tới mức loại bỏ khỏi hệ thống

(3) Nếu ME thuộc danh sách đen (Black List) tức là bị cấm không cho truy nhập vào hệ thống, những ME đã thông báo mất máy

2.2.3.5 Khối trung tâm nhận thực AuC (Aunthentication Center)

AuC được nối đến HLR, chức năng của AuC là cung cấp cho HLR cáctần số nhận thực và các khoá mật mã để sử dụng cho bảo mật Đường vô tuyếncũng được AuC cung cấp mã bảo mật để chống nghe trộm, mã này được thayđổi riêng biệt cho từng thuê bao Cơ sở dữ liệu của AuC còn ghi nhiều thông tincần thiết khác khi thuê bao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm tra khi

thuê bao yêu cầu cung cấp dịch vụ, tránh việc truy nhập mạng một cách tráiphép.

2.2.4 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (OSS - Operation and Support System)

OSS thực hiện 3 chức năng sau:

1 Khai thác và bảo dưỡng mạng

2 Quản lý thuê bao và tính cước

3 Quản lý thiết bị di động

2.2.4.1 Khai thác và bảo dưỡng OMC:

 Khai thác:

Là hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi những hoạt động của

mạng như tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa haicell….Nhờ vậy nhà khai thác có thể giám sát toàn bộ chất lượng dịch vụ mà họcung cấp cho khách hàng và kịp thời nâng cấp Khai thác còn bao gồm việc thayđổi cấu hình để giảm những vấn đề xuất hiện ở thời điểm hiện thời, để chuẩn bịtăng lưu lượng trong tương lai và mở rộng vùng phủ sóng Ở hệ thống viễnthông hiện đại, khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở mộttrạm

 Bảo dưỡng:

Có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa sự cố hỏng hóc, nó có một số

quan hệ và khai thác Các thiết bị ở hệ thống viễn thông hiện đại có khả năngphát hiện một số các sự cố hay dự báo sự cố thông qua kiểm tra Bảo dưỡng baogồm các hoạt động tại hiện trường nhằm thay thế các thiết bị có sự cố, cũng nhưviệc sử dụng các phần mềm điều khiển từ xa

Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý củaTMN (Telecommunication Management Network – Mạng quản lý viễn thông).Lúc này một mặt hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối đến các phần tử củamạng viễn thông (MSC, HLR, VLR, BSC và các phần tử mạng khác trừ BTS).Mặt khác hệ thống khai thác và bảo dưỡng được nối với máy tính chủ đóng vaitrò giao tiếp người – máy Theo tiêu chuẩn của GSM hệ thống này được gọi làtrung tâm vận hành và bảo dưỡng OMC (Operation and Maintenance Center).

2.2.4.2 Quản lý thê bao:

Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao Nhiệm vụ đầu tiên lànhập và xóa thuê bao khỏi mạng đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức tạp, baogồm nhiều dịch vụ và các tính năng bổ xung Nhà khai thác có thể thâm nhậpđược các thông số nói trên Một nhiệm vụ quan trọng khác là tính cước gọi rùigửi đến thuê bao Khi đó HLR, SIM-Card đóng vai trò như một bộ phận quản lýthuê bao

2.2.4.3 Quản lý thiết bị di động:

Quản lý thiết bị di động được bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR thực hiện.EIR lưu trữ toàn bộ những dữ liệu liên quan đến trạm di động MS EIR được kếtnối với MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra tính hợp lệ của thiết bị

2.3 Giao diện vô tuyến số.

Các kênh của giao diện vô tuyến bao gồm các kênh vật lý và các kênhlogic

2.3.1 Kênh vật lý.

Kênh vật ký tổ chức theo quan niệm truyền dẫn Đối với TDMA GSM kênhvật lý là một khe thời gian ở một tần số sóng mang vô tuyến được chỉ định

 GSM 900 nguyên thủy

Dải tần: 890 – 915 MHz cho đường lên (Uplink) từ MS đến BTS

935 – 960 MHz cho đường xuống (Downlink) từ BTS đến MS Dải thông tần số của một kênh vật lý là 2000KHz Dải tần bảo vệ ở biêncũng rộng 200KHz

Hệ thống GSM nguyên thủy được mở rộng mỗi băng tần thêm

10MHz(tương đương 50 kênh tần số) thì được gọi là EGSM:

Dải tần : 880 – 915MHz với Uplink

DCS 1800 có kênh tần số tăng gấp 3 lần so với GSM 900

Dải tần số: 1710 – 1785 MHz với Uplink

1805 - 1880 MHz với Dowlink

Ful (n) = 1710MHz + (0,2 MHz)*(n - 511)