Kiến trúc mạng GSM doc

Câu 3: Kiến trúc mạng GSM. Hoạt động của nó?
Một mạng GSM bao gồm một số các thực thể chức năng, có chức năng
và giao diện được xác định.Các mạng GSM có thể được chia thành ba phần lớn
được mô tả dưới đây. Như có thể thấy từ hình vẽ, các MS và BS truyền thông
qua giao diện Um, còn được gọi là giao diện không gian hoặc liên kết radio. Các
BSS giao tiếp với MSC qua giao diện A.
Sơ đồ kiên trúc mạng GSM:
a. Trạm di động
MS bao gồm các thiết bị đầu cuối (TE) và một thẻ thông minh được gọi
là Subscriber Identity Module (SIM). SIM cung cấp di động cá nhân, để người
dùng có thể được tiếp cận với các dịch vụ thuê bao không phân biệt của một
thiết bị đầu cuối cụ thể. Ngoài ra, thẻ SIM là nơi thực tế mà các mạng GSM tìm
thấy số điện thoại của người sử dụng. Như vậy, bằng cách chèn thẻ SIM vào
một thiết bị đầu cuối GSM, người dùng có thể sử dụng các thiết bị đầu cuối mới
để nhận cuộc gọi, thực hiện cuộc gọi và các dịch vụ người dùng đã đăng ký
khác khi sử dụng cùng số điện thoại.
Các thiết bị đầu cuối GSM thực tế được xác định duy nhất bởi số nhận
dạng thiết bị di động quốc tế (IMEI). Các thẻ SIM chứa số nhận dạng thuê bao
di động quốc tế (IMSI) được sử dụng để xác định các thuê bao vào hệ thống,
chìa khóa bí mật để xác thực, và các thông tin khác. IMEI và IMSI là độc lập
với nhau, do đó cho phép sự di động cá nhân. Ngoài ra, thẻ SIM có thể được
bảo vệ chống sử dụng trái phép bởi một mật khẩu hoặc số nhận dạng cá nhân.
b. Hệ thống trạm cơ sở phụ (BSS)
BSS này có chứa các phần cứng và phần mềm cần thiết để kích hoạt và
kiểm soát các liên kết radio với các MS. Nó bao gồm hai phần, các trạm cơ sở
(BS) và các trạm điều khiển (BSC). Những truyền thông qua giao diện Abis tiêu
chuẩn, cho phép (như trong phần còn lại của hệ thống) hoạt động giữa các thành
phần được thực hiện bởi các nhà cung cấp khác nhau. BS này có chứa các máy
thu phát radio xác định một tế bào và xử lý các giao thức liên kết radio với
MS. Trong một khu đô thị lớn, có khả năng sẽ có một số lượng lớn các trạm BS
được triển khai, do đó BSC thường quản lý các nguồn tài nguyên radio cho một

hoặc nhiều tế bào. Các trạm BS chịu trách nhiệm quản lý và chuyển giao tần số.
c. Các hệ thống mạng con
Các thành phần trung tâm của hệ thống mạng con là Trung tâm Chuyển
mạch di động (MSC). Các MSC thực hiện chuyển mạch các cuộc gọi người
dùng và cung cấp các chức năng cần thiết để xử lý các thuê bao di động. Chức
năng này hỗ trợ đăng ký, xác thực, cập nhật vị trí, chuyển giao, và định tuyến
cuộc gọi đến một thuê bao chuyển vùng. Hơn nữa, MSC thực hiện giao tiếp
mạng GSM và các mạng cố định.
MSC không chứa thông tin về các trạm di động cụ thể. Thay vào đó,
thông tin này được lưu giữ trong hai nhà đăng ký vị trí của GSM. Đó là Bộ đăng
ký vị trí thường trú (HLR) và Bộ đăng ký vị trí tạm trú (VLR). HLR bao gồm
tất cả các thông tin quản lý cho các thuê bao. Thông tin này bao gồm các địa
điểm hiện hành của các MS (đó là VLR của thuê bao, sẽ được mô tả sau). Có
tồn tại một HLR cho mỗi GSM mạng, mặc dù nó có thể được thực hiện như một
cơ sở dữ liệu phân tán. Bộ đăng ký vị trí tạm trú (VLR) bao gồm các thông tin
quản lý được lựa chọn từ HLR, cần thiết cho việc điều khiển cuộc gọi và cung
cấp các dịch vụ thuê bao, cho mỗi thiết bị di động chuyển vùng trong khu vực
kiểm soát bởi VLR này.
Có hai nhà đăng ký bổ sung, được sử dụng cho mục đích xác thực và an
ninh. Chúng là đăng ký định danh thiết bị (EIR) và Trung tâm xác thực
(AuC). EIR là một cơ sở dữ liệu chứa một danh sách tất cả các MS hợp lệ trên
mạng, mỗi MS được xác định duy nhất bởi số IMEI của nó như đã đề cập ở
trên. Trung tâm xác thực (AuC) là một cơ sở dữ liệu được bảo vệ để chứa một
bản sao của khóa bí mật được lưu trong thẻ SIM của mỗi thuê bao, được sử
dụng để xác thực và mã hoá trên kênh radio.