3.2.1. Các thành phần cơ bản trong mạng GSM
3.2.1.1. Trạm gốc (BTS)
Khối trạm thu phát gốc (BTS): Một BTS bao gồm các thiết bị thu phát, anten và các bộ xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vơ tuyến. BTS là thiết bị trung gian giữa mạng GSM và các thiết bị thuê bao MS, trao đổi thông tin với MS qua giao diện vơ tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vơ tuyến phức tạp có thêm một số các chức năng khác. Mỗi BTS tạo ra một hay một số khu vực vùng phủ sóng nhất định gọi là tế bào (cell). Một bộ phận quan trọng của BTS là khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ (TRAU – Transcode/Rate Adapter Unit).
TRAU là thiết bị mà ở đó q trình mã hóa và giải mã tiếng đặc thù cho GSM được tiến hành, tại đây cũng thực hiện việc thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS và được điều khiển bởi BTS nhưng cũng có thể đặt cách xa BTS và thậm chí cịn đặt trong BSC và MSC. TRAU chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô tuyến (16Kb/s) theo tiêu chuẩn GSM thành các kênh thoại tiêu chuẩn (64Kb/s) trước khi chuyển đến tổng đài.
3.2.1.2. Bộ điều khiển trạm gốc (BSC)
Khối BSC (Base Station Controller): có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa. Các lệnh này chủ yếu là lệnh ấn định, giải phóng kênh vơ tuyến và chuyển giao. Một phía của BSC được nối với BTS cịn phía kia nối với MSC của phân hệ chuyển mạch SS. Trong thực tế BSC là 1 tổng đài nhỏ có khả năng tính tốn đáng kể. Vai trị chính của nó là quản lý các kênh ở giao diện vơ tuyến và chuyển giao. Giao diện giữa BSC và MSC gọi là giao diện A còn giao diện giữa BTS và BSC là giao diện Abis.
Các chức năng chính của BSC:
- Quản lý mạng vơ tuyến: việc quản lý mạng vơ tuyến chính là quản lý các cell và các kênh logic của chúng. Các số liệu đều được đưa về BSC để đo đạc và xử lý, chẳng hạn như lưu lượng thông tin ở một cell, môi trường vô tuyến, số cuộc gọi bị mất, số lần chuyển giao thành công hay thất bại
- Quản lý BTS: trước khi đưa vào khai thác BSC lập cấu hình cho BTS (số máy thu phát, tần số cho mỗi trạm…) nhờ đó mà BSC có sẵn 1 tập các kênh vô tuyến dành cho điều khiển và nối thông cuộc gọi.
- Điều khiển kết nối cuộc gọi: BSC chịu trách nhiệm thiết lập và giải phóng các đấu nối tới máy di động MS. Trong quá trình gọi, sự đấu nối được BSC giám sát. Cường độ tín hiệu, chất lượng cuộc đấu nối được ở máy di động và trạm thu phát gửi đến BSC. Dựa vào đó mà BSC sẽ quyết định cơng suất phát tốt nhất của MS và các máy thu phát (TRX) để giảm nhiễu và tăng chất lượng cho cuộc gọi. BSC cũng điều khiển quá trình chuyển giao MS sang cell khác, nhằm đạt được chất lượng cuộc gọi tốt hơn. Trong trường hợp chuyển giao sang cell của một BTS khác thì nó phải nhờ sự trợ giúp của MSC. Bên cạnh đó, BSC cũng có thể điều khiển chuyển giao giữa các kênh trong một cell hoặc từ cell này sang kênh của cell khác trong trường hợp cell này bị nghẽn nhiều.
- Quản lý mạng truyền dẫn: BSC có chức năng quản lý cấu hình các đường truyền dẫn tới MSC và BTS để đảm bảo chất lượng thông tin. Trong trường hợp có sự cố nào đó nó sẽ tự động chuyển đến một tuyến dự phòng.
3.2.1.3. Trung tâm chuyển mạch di động (MSC)
Trung tâm chuyển mach di động MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc BSC. Một tổng đài MSC thích hợp cho một vùng đơ thi và ngoại ơ có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình). MSC thực thiện các chức năng chuyển mạch chính, nhiệm vụ chính của MSC là tạo kết nối và xử lý cuộc gọi đến những thuê bao của GSM, một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS và mặt khác giao tiếp với mạng ngoài qua G-MSC (Gateway MSC)
Khối IWF (InterWorking Function) có chức năng kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng này. Các thích ứng này được gọi là chức năng tương tác IWF. IWF bao gồm một thiết bị thích ứng giao thức và truyền dẫn. IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở thiết bị riêng (giao tiếp sẽ được để mở trong trường hợp này).