LUẬN VĂN: TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM

Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG GSM
1.1 GIỚI THIỆU MẠNG GSM……………………………………
Hệ thống thông tin đi động toàn cầu sử dụng kĩ thuật đa truy nhập phân
chia theo thời gian (TDMA) đầu tiên được ra đời ở châu âu và có tên gọi là
GSM . Ban đầu hệ thống này được gọi là nhóm đặc trách đi động (Group
Special Mobile) sau đó được thương mại hóa thành :
Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM viết tắt của từ (tiếng anh golbal
system for mobile communications) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin
di động dịch vụ GSM được sử dụng trên 2 tỉ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh
thổ các mạng thông tin di động gsm cho phép có thể roaming với nhau do đó những
máy điện thoại đi động khác nhau có thể sử dụng nhiều nơi trên thế giới .
GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động trên thế giới khả
năng phủ sóng của nó rộng khắp nơi làm cho gsm trở nên phổ biến trên thế giới
cho phép người sử dụng có thể sử dụng điện thoại di động của họ ở nhiều nơi
trên thế giới .
Nó được xem như là một thế hệ thứ hai (second generation, 2G) .GSM là
một chuẩn mở hiện tại nó được phát triển bởi 3rd .Lợi thế chính của GSM là
chất lượng cuộc gọi tốt hơn giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn thuận lợi đối với
nhà phát triển mạng là khả năng triển khai từ nhiều thiết bị người cung ứng.
GSM có thể cho phép nhà điều hành mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi vì
thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại ở khắp mọi nơi trên thế giới.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
1
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Hình 1 miêu tả phủ sóng GSM rộng khắp mọi nơi
1.2 lịch sử phát triển mạng GSM………………………………………
vào đầu thập niên 1980 tai Châu Âu người ta đã phát triển một mạng di
động chỉ sử dụng trong một số khu vực người ta chỉ sử dụng một trạm thu phát
gốc chung cho tất cả các máy điện thoại di động vì vậy công suất của máy điện
thoại phải lớn và số kênh (tương ứng với số cuộc gọi ) bị giới hạn. Để khắc phục

điều này thì mạng thông tin di động mới được ra đời ngay sau đó . Cho tới năm
1982 thì nó đã được chuẩn hóa bởi CEPT và tạo ra một chuẩn GSM với mục
đích phát triển một chuẩn thống nhất cho hệ thống thông tin di động có thể
chuẩn hóa cho toàn châu âu mạng di động sử dụng công nghệ GSM được xây
đựng và sử dụng bởi mạng điện thoại radiolinja tại Phần Lan.
Đến năm 1989 công việc quản lý và tiêu chuẩn mạng GSM được chuyển
cho viện viễn thông Châu Âu và các đặc tính của công nghệ GSM được công bố
vào năm 1990.
Từ đó có nhiều hãng khai thác kí MoU hứa sẽ có một hệ thống GSM vận
hành vào 01/7/1991.
Cho tới năm 1992 testra australia là mạng đầu tiên ngoài châu âu kí vào
biên bản ghi nhớ của GSM MoU (Memorandum of Understading).
Cũng trong năm này thỏa thuận chuyển vùng quốc tế đầu tiên được kí kết
giữa 2 nhà mạng Finlan telecom của phần lan và Vodafone của anh và cũng
đồng nghĩa khi tin nhắn đầu tiên được gửi đi vào năm 1992.
Và cũng sau đó thì hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM được phát
triển một cách mạnh mẽ đồng nghĩa với sự gia tăng chóng mặt của các nhà mạng
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
2
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
ra đời số lượng thuê bao cũng gia tăng chóng mặt. Và đến cuối năm 1993 thì đã
dạt doanh số hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của hơn 70 nhà mạng
cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia trên thế giới
Cho tới năm 1996 đã lên tới 200 nhà điều hành từ gần 100 quốc gia và
trong đó có 167 mạng đã đi vào hoạt động trên 94 quốc gia với số thuê bao đạt
trên 50 triệu.
Năm 2000 GPRS đã được đi vào hoạt động .Sau đó 1 năm thì mạng GSM
(UMTS)
Được đi vào hoạt động với số thuê bao GSM đã vượt quá 500 triệu và tới
năm 2006 số thuê bao đã đạt tới 2 tỉ và hơn 700 nhà điều hành chiếm gần 80%

thị phần đi động thế giới .
Một số nước đã phủ sóng rộng rãi ngay từ đầu và cũng có 1 số nước chỉ
mới bắt đầu phục vụ bên trong và xung quanh thủ đô.
Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm
1993 và hiện nay đang được khai thác hiệu quả bởi hai nhà mạng di động đó là
vinaphone và mobiphone theo tiêu chuẩn GSM.
Hiện nay số thuê bao di động ở Việt Nam đã chiếm hơn 20% tổng số thuê
bao toàn quốc.
Hệ thống thông tin di động GSM sử dụng phương pháp đa truy nhập phân
chia theo thời gian (TDMA) và phân chia theo tần số (FDMA) trong đó mỗi
trạm di động được cấp phát một cặp tần số và một khe thời gian.
1.3 Các đặc tính của mạng di động GSM :
Từ các khuyến nghị của GSM ta có thể tổ hợp nên các đặc tính chủ yếu
như sau:
- Số lượng lớn các dịch vụ và tiện ích của các thuê bao cả trong thông
tin thoại và số liệu.
- Sự tương thích của các dịch vụ trong GSM với các dịch vụ mạng có
sẵn bởi các giao diện theo tiêu chuẩn chung.
- Tự động cập nhật vị trí cho mọi thuê bao di động.
- Độ linh hoạt cao nhờ sử dụng các thiết bị đầu cuối khác nhau như máy
xách tay ,máy cầm tay,đặt trên ô tô.
- Sử dụng băng tần 900 Mhz với hiệu quả cao nhờ sự kết hợp giữa
TDMA và FDMA
- Giải quyết sự hạn chế của giải tần vô tuyến về dung lượng nhờ việc sử
dụng tần số tốt hơn.
- Đảm bảo an toàn thông tin tốt nhất giữ bí mật số nhận dạng thuê bao.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
3
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
- Mã hóa thông tin của người sử dụng để chống nghe trộm.

- Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển từ vùng này sang
vùng khác.
- Cho phép phát triển các dịch vụ mới nhất là các dịch vụ phi thoại.
- Để mang tính toàn cầu phải cho phép chuyển mạng quốc tế.
- Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tiêu thụ ít năng lượng.
1.4 Các dịch vụ của mạng GSM.
1.4.1 dịch vụ thoại:
- chuyển hướng cuộc gọi vô điều kiện.
- chuyển hướng cuộc gọi khi có thuê bao di động bận.
- chuyển hướng cuộc gọi khi không đến được ms.
- Chuyển hướng cuộc gọi khi ứ nghẽn vô tuyến.
- Cấm tất cả các cuộc gọi ra.
- Cấm tất cả các cuộc gọi quốc tế.
- Cấm tất cả các cuộc gọi đến.
- Giữ cuộc gọi.
- Đợi gọi
- Chuyển tiếp cuộc gọi
- Thông báo cước phí
- Dịch vụ thoại không tính cước
- Nhận dạng số chủ gọi
- Nhận dạng số điện thoại được nối.
1.4.2 Các dịch vụ số liệu:
GSM được thiết kế để đưa ra rất nhiều các dịch vụ số liệu. Các dịch vụ số
liệu được phân biệt với nhau bởi người sử dụng phương tiên bởi các chất luồng
thông tin đầu cuối ( dữ liệu thô, fax, videotext,teletex…) bởi phương tiện truyền
dẫn (gói hay mạch, đồng bộ hay không đồng bộ…) và bởi bản chất của thiết bị
đầu cuối.
Các dịch vụ này chưa thực sự thích hợp với môi trường di động. Một
trong các yêu cầu đó là do yêu cầu thiết bị đầu cuối khá cồng kềnh , chỉ phù hợp
với các mục đích bán cố hoặc những thiết bị đặt trên ô tô.

1.4.3 Dịch vụ bản tin nhắn:
Đây được xem là dịch vụ khá phù hợp với môi trường di động vì các bản
tin có độ dài vài octet có thể được tiếp nhận bởi các thiết bị đầu cuối rất nhỏ.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
4
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Có hai loại dịch vụ tin nhắn:
- Dịch vụ tin nhắn truyền điểm –điểm (giữa hai thuê bao) loại này được
chia thành hai loại nhỏ:
+ Dịch vụ bản tin nhắn kết cuối di động, điểm – điểm(SMS-MO/PP) .
Cho phép người dùng GSM nhận các bản tin nhắn .
+ Dịch vụ bản tin nhắn khởi đầu từ mobile, điểm – điểm (SMS-MI/PP) .
Cho phép người sử dụng GSM gửi tin nhắn đến người sử dụng GSM khác.
- Dịch vụ bản tin nhắn phát quảng bá cho phép bản tin nhắn được gửi
đến máy di động trên một vùng địa lý nhất định
1.5 Các chỉ tiêu kĩ thuật của mạng GSM.
Hệ thống thông tin di động GSM cho phép chuyển vùng tự do của các
thuê bao trong khu vực Châu Âu, có nghĩa là một thuê bao có thể thâm nhập
sang mạng của các nước khác khi di chuyển sang biên giới. Trạm di động GSM
– MS (GSM Mobile Station) phải có khả năng trao đổi thông tin ở bất cứ nơi
nào phủ sóng quốc tế.
1.5.1 Về khả năng phục vụ.
- Hệ thống được thiết kế sao cho MS có thể dùng được tất cả các nước có mạng.
- Cùng với phục vụ thoại, hệ thống phải cho phép sự linh hoạt lớn nhất
cho các loại dịch vụ khác liên quan đến mạng số kết nối đa dịch vụ (ISDN).
- Tạo một hệ thống có thể phục vụ cho các MS trên các tàu viễn dương
như một mạng mở rộng có các dịch vụ di động mặt đất.
1.5.2 Về chất lượng dịch vụvà an toàn bảo mật:
- Chất lượng của 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 bảo mật, mã hóa thông tin người dùng mà không
ảnh hưởng đến hệ số cũng như không ảnh hưởng đến các thuê bao khác không
dùng đến khả năng này.
1.5.3 Về sử dụng tần số:
- Hệ thống cho phép mức độ cao và hiệu quả của dải tần mà có thể phục
vụ ở vùng thành thị và nông thôn cũng như các dịch vụ mới phát triển.
- Dải tần số hoạt động là 890- 915 và 935-960 Mhz.
- Hệ thống GSM 900 Mhz phải có thể tồn tại cùng các hệ thống dùng 900
Mhz trước đây.
1.5.4 Về mạng:
- Kế hoạch nhận dạng dựa trên khuyến nghị của CCITT.
- Kế hoạch đánh số dựa trên khuyến nghị của CCITT.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
5
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
- Hệ thống phải cho phép cấu trúc và tỷ lệ tính cước khác nhau khi được
nhận dùng trong các mạng khác nhau.
- Trung tâm chuyển mạng và các thanh ghi định vị phải dùng hệ thống
báo hiệu được tiêu chuẩn hóa quốc tế.
- Chức năng bảo vệ thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển mạng phải
được cung cấp trong hệ thống.
Kết luận: Chương này đã đưa ra cái nhìn tổng quát về mạng thông tin di
động GSM từ lịch sử phát triển ,các vấn đề cần quan tâm khi tìm hiểu về mạng
thông tin di động GSM . Sau một thời gian dài phát triển mạng thông tin đi động
GSM đã có những bước đột phá quan trọng , hiện nay các ứng dụng và dịch vụ
của mạng thông tin đi động GSM đã được áp dụng rộng rãi và hiệu quả trong
đời sống con người . GSM là một nền tảng để chúng ta phát triển lên các thế hệ
di động tiếp theo để nhằm mục đích đem mạng thông tin đi động lên một tầm
cao mới cho các thế hệ tiếp theo. Những chương tiếp theo của đề tài này giúp
chúng ta hiểu thêm về cấu trúc cũng như các thành phần của mạng GSM.

Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
6
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
CHƯƠNG 2 : CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN CỦA MẠNG
GSM………………….
2.1 CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
GSM
Một hệ thống GSM có thể được chia thành nhiều phân hệ sau đây:
- Phân hệ chuyển mạch (SS: Switching Subsystem)
- Phân hệ trạm gốc (BSS: Base Station Subsystem)
- Phân hệ khai thác (OSS: Operation Subsystem)
- Trạm di động (MS: Mobile Station)
………. Truyền báo hiệu
Truyền lưu lượng
Hình 2.1 Cấu trúc mạng GSM
2.2 Các thành phần chức năng trong hệ thống:
Trong đó:
NSS Hệ thống chuyển mạch
AUC Trung tâm nhận thực
VLR Bộ ghi định vị tạm trú
HLR Bộ ghi định vị thường trú
EIR Bộ ghi nhận dạng thiết bị
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
7
AUC
MSC
HLRVLR EIR
ISDN
PSPDN
PSTN

PLMN
CSPDN
BSC
BTS
MS
OSS
BSS
NSS
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
MSC Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động
BSS Hệ thống trạm gốc
BTS Đài vô tuyến
BSC Đài điều khiển trạm gốc
MS Máy di động
OSS Hệ thống khai thác và giám sát
OMC Trung tâm khai thác và bảo dưỡng
ISDN Mạng tổ hợp số liên kết đa dịch vụ
PSTN Mạng điện thoại mặt đất công cộng
CSPDN Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch
PLMN Mạng di động mặt đất công cộng
2.3 Phân hệ chuyển mạch SS(NSS)
Hệ thống con chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính
của 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 SS là quản lý thông tin giữa những
người sử dụng mạng GSM với nhau và với mạng khác.
Hệ thống con chuyển mạch SS bao gồm các khối chức năng sau:
- Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC: Mobile Services
Switching Center).
- Bộ ghi định vị tạm trú (VLR: Visitor Location Register)
- Bộ ghi định vị thường trú (HLR: Home Location Register)

- Trung tâm nhận thực (AUC: Authentication Center)
- Bộ nhận dạng thiết bị (EIR: Equipment Identity Register)
- Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng (GMSC: Gateway
Mobile Services Switching Center)
2.4 Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng MSC
Ở NSS, chức năng chuyển mạch chính được MSC thực hiện. Nhiệm vụ
chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến những người sử dụng
mạng GSM. Một mặt MSC giao tiếp với phân hệ BSS, mặt khác nó giao tiếp với
mạng ngoài. MSC làm nhiệm vụ giao tiếp với mạng ngoài được gọi là MSC
cổng. Việc giao tiếp với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho người sử dụng
mạng GSM đòi hỏi cổng thích ứng (các chức năng tương tác IWF: Interworking
Function). SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng các khả năng
truyền tải của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hoặc
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
8
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM. MSC thường là một tổng đài lớn điều
khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc .
Để 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 các chức
năng tương tác IWF (Interworking Function) bao gồm một thiết bị để thích ứng
giao thức và truyền dẫn. Nó cho phép kết nối với các mạng: PSPDN (Packet
Switched Public Data Network: mạng số liệu công cộng chuyển 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 chỉ đơn thuần là PSTN
hay ISDN. IWF có thể được thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở
thiết bị riêng, ở trường hợp hai thì giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở.
Để thiết lập một cuộc gọi đến người sử dụng GSM, trước hết cuộc gọi
phải được định tuyến đến một tổng đài cổng GMSC mà không cần biết đến hiện
thời thuê bao đang ở đâu. Các tổng đài cổng có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí

của thuê bao và định tuyến cuộc gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời
điểm hiện thời (MSC tạm trú). Để vậy trước hêt các tổng đài cổng phải dựa trên
số thoại danh bạ của thuê bao để tìm đúng HLR cần thiết và hỏi HLR này. Tổng
đài cổng có một giao diện với các mạng bên ngoài với mạng GSM. Về phương
diện kinh tế, không phải bao giờ tổng đài cổng cũng đứng riêng mà thường được
kết hợp với MSC.
Bộ ghi định vị thường trú HLR
Là cơ sở dữ liệu quan trọng nhất của mạng GSM, lưu trữ các số liệu và
địa chỉ nhận dạng cũng như các thông số nhận thực của thuê bao trong mạng.
Các thông tin lưu trữ trong HLR gồm: nhận dạng thuê bao IMSI, MSISDN,
VLR hiện thời, trạng thái thuê bao, khoá nhận thực và chức năng nhận thực, số
lưu động trạm di động MSRN.
HLR chứa những cơ sở dữ liệu bậc cao của tất cả các thuê bao trong
GSM. Những dữ liệu này được truy nhập từ xa bởi các MSC và VLR của mạng.
Bộ ghi định vị tạm trú VLR
VLR là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng GSM. Nó được nối với một hay
nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu giữ tạm thời số liệu thuê bao của các thuê bao
hiện đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số
liệu về vị trí của các thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. Các chức
năng VLR thường được liên kết với các chức năng MSC.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
9
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Trung tâm nhận thực AUC
AUC quản lý các thông tin nhận thực và mật mã liên quan đến từng cá
nhân thuê bao dựa trên một khoá nhận dạng bí mật Ki để đảm bảo toàn số liệu
cho các thuê bao được phép. Khoá này cũng được lưu giữ vĩnh cửu và bí mật
trong bộ nhớ ở MS. Bộ nhớ này có dang Simcard có thể rút ra và cắm lại được.
AUC có thể được đặt trong HLR hoặc MSC hoặc độc lập với cả hai.
Khi đăng ký thuê bao, khoá nhận thực Ki được ghi nhớ vào Simcard của

thuê bao cùng với IMSI của nó. Đồng thời khoá nhận thực Ki cũng được lưu giữ
ở trung tâm nhận thực AUC để tạo ra bộ ba thông số cần thiết cho quá trình
nhận thực và mật mã hoá:
- Số ngẫu nhiên RAND
- Mật khẩu SRES được tạo ra từ Ki và số ngẫu nhiên RAND bằng thuật
toán A3.
- Khoá mật mã Kc được tạo ra từ Ki và số ngẫu nhiên RAND bằng thuật
toán A8.
Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR
Quản lý thiết bị di động được thực hiện bởi bộ đăng ký nhận dạng thiết bị
EIR. EIR lưu giữ tất cả các dữ liệu liên quan đến phần thiết bị di động ME của
trạm di động MS. EIR được nối với MSC thông qua đường báo hiệu để kiểm tra
sự được phép của thiết bị bằng cách so sánh tham số nhận dạng thiết bị di động
quốc tế IMEI (International Mobile Equipment Identity) của thuê bao gửi tới khi
thiết lập thông tin với số IMEI lưu giữ trong EIR phòng trường hợp đây là
những thiết bị đầu cuối bị đánh cắp, nếu so sánh không đúng thì thiết bị không
thể truy nhập vào mạng được.
Phân hệ trạm gốc BSS.
BSS thực hiện nhiệm vụ giám sát các đường ghép nối vô tuyến, liên kết
kênh vô tuyến với máy phát và quản lý cấu hình của các kênh này đó là:
- Điều khiển sự thay đổi tần số vô tuyến của đường ghép nối (Frequency
Hopping) và sự thay đổi công suất phát vô tuyến.
- Thực hiện mã hoá kênh và tín hiệu thoại số, phối hợp tốc độ truyền
thông tin.
- Quản lý quá trình Handover.
- Thực hiện bảo mật kênh vô tuyến.
Phân hệ BSS gồm hai khối chức năng: bộ điều khiển trạm gốc (BSC: Base
Station Controller) và các trạm thu phát gốc (BTS: Base Transceiver Station).
Nếu khoảng cách giữa BSC và BTS nhỏ hơn 10m thì các kênh thông tin có thể
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33

10
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
được kết nối trực tiếp (chế độ Combine), ngược lại thì phải qua một giao diện A-
bis (chế độ Remote). Một BSC có thể quản lý nhiều BTS theo cấu hình hỗn hợp
của 2 loại trên.
Trạm thu phát gốc BTS
Một BTS bao gồm các thiết bị phát thu, anten và xử lý tín hiệu đặc thù
cho giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các Modem vô tuyến phức tạp có
thêm một số các chức năng khác. Một bộ phận quan trọng của BTS là TRAU
(Transcoder and Rate Adapter Unit: khối chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ).
TRAU là thiết bị mà ở đó quá trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho
GSM được tiến hành, ở đây cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp
truyền số liệu. TRAU là một bộ phận của BTS, nhưng cũng có thể đặt cách xa
BTS và thậm chí trong nhiều 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
Bộ điều khiển trạm gốc BSC
BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả giao diện vô tuyến qua các lệnh điều
khiển từ xa BTS và MS. Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định, giải phóng
kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao (Handover). Một phía BSC được nối với
BTS còn phía kia nối với MSC của SS. Trong thực tế, BSC là một tổng đài nhỏ
có khả năng tính toán đáng kể. Một BSC có thể quản lý vài chục BTS tuỳ theo
lưu lượng các BTS này. Giao diện giữa BSC và MSC là giao diện A, còn giao
diện giữa nó với BTS là giao diện A-bis.
Nhân viên khai thác có thể từ trung tâm khai thác và bảo dưỡng OMC
nạp phần mềm mới và dữ liệu xuống BSC, thực hiện một số chức năng
khai thác và bảo dưỡng, hiển thị cấu hình của BSC.

BSC có thể thu thập số liệu đo từ BTS và BIE (Base Station Interface
Equipment: Thiết bị giao diện trạm gốc), lưu trữ chúng trong bộ nhớ và cung
cấp chúng cho OMC theo yêu cầu.
Bộ chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU
Trong GSM, tín hiệu thoại trên giao diện vô tuyến được mã hoá ở tốc độ
13Kbps sử dụng mã hoá tiền định tuyến LPC. Để thích ứng tốc độ này các tốc
độ mạng hội thoại
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
11
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
cố định PSTN cần có bộ chuyển đổi mã TRAU để chuyển đổi giữa
13Kbps PCM giữa MS và MSC. TRAU có thể được đặt tại BTS, BSC hoặc tại
MSC. Để giảm thiểu chi phí truyền dẫn, thường TRAU đặt ở MSC. Khi đó cần
thêm báo hiệu bổ xung vào tiếng thoại 13Kbps để truyền thông tin điều khiển từ
bộ chuyển đổi mã từ xa đặt ở BTS đến TRAU.
Trạm di động MS
Trạm di động là thiết bị duy nhất mà người sử dụng có thể thường xuyên
nhìn thấy của hệ thống. MS có thể là: máy cầm tay, máy xách tay hay máy đặt
trên ô tô. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện
vô tuyến MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng (như micrô,
loa, màn hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với môt số các
thiết bị khác (như giao diện với máy tính cá nhân, Fax…). Hiện nay, người ta
đang cố gắng sản xuất các thiết bị đầu cuối gọn nhẹ để đấu nối với trạm di động.
Ba chức năng chính của MS:
- Thiết bị đầu cuối thực hiện các chức năng không liên quan đến mạng GSM.
- Kết cuối trạm di động thực hiện các chức năng liên quan đến truyền dẫn
ở giao diện vô tuyến.
- Bộ thích ứng đầu cuối làm việc như một cửa nối thông thiêt bị đầu cuối
với kết cuối di động. Cần sử dụng bộ thích ứng đầu cuối khi giao diện ngoài
trạm di động tuân theo tiêu chuẩn ISDN để đấu nối đầu cuối, còn thiết bị đầu

cuối lại có thể giao diện đầu cuối – modem.
Máy di động MS gồm hai phần: Module nhận dạng thuê bao SIM
( Subscriber Identity Module) và thiết bị di động ME (Mobile Equipment).
Để đăng ký và quản lý thuê bao, mỗi thuê bao phải có một bộ phận gọi là
SIM. SIM là một module riêng được tiêu chuẩn hoá trong GSM. Tất cả các bộ
phận thu, phát, báo hiệu tạo thành thiết bị ME. ME không chứa các tham số liên
quan đến khách hàng, mà tất cả các thông tin này được lưu trữ trong SIM. SIM
thường được chế tạo bằng một vi mạch chuyên dụng gắn trên thẻ gọi là Simcard.
Simcard có thể rút ra hoặc cắm vào MS.
Sim đảm nhiệm các chức năng sau:
- Lưu giữ khoá nhận thực thuê bao cùng với số nhận dạng trạm di động
quốc tế IMSI nhằm thực hiện các thủ tục nhận thực và mật mã hoá thông tin.
- Khai thác và quản lý số nhận dạng cá nhân PIN(Personal Identity
Number) để bảo vệ quyền sử dụng của người sở hữu hợp pháp. PIN là một số
gồm từ 4 đến 8 chữ số, được nạp bởi nhà khai thác khi đăng ký lần đầu.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
12
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
2.5 Phân hệ khai thác OSS
Phân hệ khai thác OSS thực hiện ba chức năng chính sau:
•Khai thác và bảo dưỡng mạng:
Khai thác là các hoạt động cho phép nhà khai thác mạng theo dõi hành vi
của mạng như: tải của hệ thống, mức độ chặn, số lượng chuyển giao giữa hai
ô…, nhờ vậy nhà khai thác có thể giám sát được toàn bộ chất lượng của dịch vụ
mà họ cung cấp cho khách hàng và kịp thời xử lý các sự cố. Khai thác cũng bao
gồm việc thay đổi cấu hình để giảm những vấn đề xuất hiện ở thời điểm hiện tại, để
chuẩn bị lưu lượng cho tương lai, để tăng vùng phủ. Ở hệ thống viễn thông hiện đại,
khai thác được thực hiện bằng máy tính và được tập trung ở một trạm.
Bảo dưỡng có nhiệm vụ phát hiện, định vị và sửa chữa các sự cố hỏng
hóc. Nó có một số quan hệ với khai thác. Bảo dưỡng cũng bao gồm cả các hoạt

động tại hiện trường nhằm thay thế thiết bị có sự cố.
Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể được xây dựng trên nguyên lý
TMN (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 của
mạng viễn thông ( các MSC, BSC, HLR và các phần tử mạng khác trừ BTS, vì
thâm nhập đến BTS được thực hiện qua BSC). Mặt khác, hệ thống khai thác và
bảo dưỡng lại được nối đến một máy tính chủ đóng vai trò giao tiếp người máy.
Theo tiêu chuẩn GSM, hệ thống được gọi là OMC (Operation and Maintenance
Center: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng).
•Quản lý thuê bao:
Bao gồm các hoạt động quản lý đăng ký thuê bao. Nhiệm vụ đầu tiên là
nhập và xóa thuê bao khỏi mạng. Đăng ký thuê bao cũng có thể rất phức
tạp, bao gồm nhiều dịch vụ và các tính năng bổ sung. Nhà khai thác phải có thể
thâm nhập được tất cả các thông số nói trên. Một nhiệm vụ quan trọng khác của
khai thác là tính cước các cuộc gọi. Cước phí phải được tính và gửi đến thuê
bao. Quản lý thuê bao ở GSM chỉ liên quan đến HLR và một số thiết bị OSS
riêng chẳng hạn mạng nối HLR với các thiết bị giao tiếp người máy ở các trung
tâm giao dịch với thuê bao. Simcard cũng đóng vai trò như một bộ phận của hệ
thống quản lý thuê bao.
•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 giữ tất cả các dữ liệu liên quan đến trạm di động MS. EIR
được nối đến MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết bị.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
13
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Một thiết bị không được phép sẽ bị cấm. Trong hệ thống GSM, EIR được coi là
hệ thống con SS.
2.6 Cấu trúc địa lý mạng GSM
Mọi mạng điện thoại đều cần một cấu trúc nhất định để định tuyến các

cuộc gọi vào đến tổng đài cần thiết và cuối cùng đến thuê bao bị gọi. Trong
mạng di động cấu trúc này rất quan trọng do tính lưu thông của các thuê bao
trong mạng.
- vùng mạng
- vùng phục vụ.
- vùng định vị.
- ô (cell).
-Vùng mạng
Các đường truyền giữa mạng GSM/PLMN khác hay các mạng PLMN
khác sẽ ở mức tổng đài trung kế quốc gia hay quốc tế. Trong một mạng
GSM/PLMN tất cả các cuộc gọi kết cuối di động đều được định tuyến đến một
tổng đài vô tuyến cổng (GSMC). GSMC làm việc như một tổng đài trung kế vào
cho GSM/PLMN. Đây là nơi thực hiện chức năng hỏi định tuyến cuộc gọi cho
các kết cuối di động.
-Vùng phục vụ MSC
Vùng phục vụ là bộ phận của mạng được một MSC quản lý. Để định
tuyến một cuộc gọi đến thuê bao di động, đường truyền qua mạng sẽ nối đến
MSC ở vùng phục vụ MSC nơi thuê bao đang ở.
Vùng phục vụ là bộ phận của mạng được định nghĩa như một vùng mà ở
đó có thể đạt đến một trạm di động nhờ việc trạm MS này được ghi lại ở một bộ
phận ghi tạm trú.
Một vùng mạng GSM/PLMN được chia thành một hay nhiều vùng phục
vụ MSC/VLR.
-Vùng định vị LA
Mỗi vùng phục vụ MSC/VLR được chia thành một số vùng định vị. vùng
định vị là một phần của vùng phục vụ MSC/VLR mà ở đó một MS có thể
chuyển động tự do mà không cần cập nhật thông tin về vị trí cho tổng đài
MSC/VLR điều khiển vùng định vị này. Vùng định vị này là vùng mà ở đó một
thông báo tìm gọi sẽ được phát quảng bá để tìm MS bị gọi. vùng định vị lcó thể
có một số ô và phụ thuộc vào một hay vài BSC nhưng nó chỉ thuộc một

MSC/VLR. Hệ thống có thể nhận dạng vùng định vị bằng cách sử dụng nhận
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
14
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
dạng vùng định vị LAI (Location Area Identity). Vùng định vị được hệ thôngd
sử dụng để tìm một thuê bao đang ở trạng thái hoạt động.
- Ô (cell)
Vùng định vị được chia thành một số ô. Ô là một vùng bao phủ vô tuyến
được mạng nhận dạng bằng nhận dạng ô toàn cầu (GGI – Cell Global Identity).
Các vùng ở GSM có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Mối quan hệ giữa
các vùng của GSM được thể hiện ở hình 2.2
Hình 2.2 Quan hệ giữa các vùng trong hệ thống GSM
KẾT LUẬN : Trong chương này giúp chúng ta tìm hiểu được về các cấu
trúc cũng như các thành phần hệ thống trong mạng thông tin di động gsm . Đồng
thời giúp chúng ta hiểu thêm về chức năng của các thành phần trong hệ thống
GSM , cách quản lý và khai thác mạng và các quan hệ giữa các vùng trong hệ
thống thông tin di động GSM.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
15
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
CHƯƠNG 3 CÁC THỦ TỤC TRONG MẠNG
GSM………………………………………………
Nhiều sự thách thức trong thiết kế của mạng di động được quan tâm với
sự di động của những MS. Trong phần này chúng ta mang một sự thể hiện thân
thiện của một vài thủ tục quan trọng nhất chú ý tới tính di động trong mạng. Thủ
tục được giới thiệu theo trật tự: mở nguồn Power ON, gán và tách ra IMSI, cập
nhật vị trí và chuyển giao. Gíới thiệu về chuyển giao bao gồm nhiều chi tiết hơn
những cái còn lại của thủ tục.
3.1 Bật tắt máy ở trạm di động
Khi MS mới bật nguồn nó phải thực hiện đăng ký lần đầu để nhập mạng.

Quá trình được thực hiện như sau:
Trước hết trạm MS quét để tìm được tần số đúng ở kênh FCCH (Kênh
hiệu chỉnh tần số)
Sau đó tìm đến kênh đồng bộ SCH để nhận được khung TDMA cho đồng bộ.
Cuối cùng nó thực hiện cập nhật vị trí để thông báo cho VLR phụ trách
HLR về vị trí của mình. Các cơ sở dữ liệu này sẻ ghi lại LAI hiện thời MS.
Giống như ở cập nhật vị trí bình thường thông tin về LAI được MS nhận từ kênh
BCCH.
Bắt đầu từ lúc MSC/VLR công nhận là MS tích cực và đánh dấu cờ “truy
nhật tích cực” vào trường dữ liệu của mình. Cờ này gắn với một số nhận dạng
thuê bao: IMSI.
Khi tắt nguồn một trạm MS hoặc lấy SIM ra sẻ xảy ra quá trình rời bỏ
IMSI. Các trao đổi báo hiệu trong trường hợp này được thực hiện như sau:
MS yêu cầu một kênh báo hiệu để phát đi bản tin thông báo cho mạng
rằng MS chuẩn bị vào mạng trạng thái không tích cực. Điều này có nghĩa rằng
mạng không thể đạt đến MS nữa.
MSC sẽ gửi bản tin IMSI đến VLR, bản tin này không được trả lời công
nhận vì MS sẽ không nhận được trả lời này, VLR sẽ thiết lập cờ rời bỏ IMSI và
từ chối các cuộc gọi đến trạm MS này.
Thông tin rời bỏ IMSI có thể được lưu giữ tại VLR tuỳ chọn cờ rời, mạng
có thể cũng được thiết lập ở HLR và xác nhận được gửi trở lại VLR.
3.2 Gán và tách IMSI
Khi MS tắt, thủ tục tách lấy IMSI phải được thực hiện. Từ điểm nhìn của
MS, thủ tục tách lấy IMSI được thực hiện bằng cách gửi một bản tin tách lấy
IMSI không được xác nhận tới BSS. Nếu bản tin được nhận, MS bị để ý và
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
16
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
không tới được HLR. Khi MS được gọi, lúc đó không cần liên hệ với BTS cũ (từ
LA nhận biết trong HLR) chỉ tìm thấy rằng MS không thể tới được. Thủ tục tách

lấy IMSI có thể cũng được thực hiện ngầm bởi mạng nếu MS thất bại khi cập
nhật định kỳ. Nó không bắt buộc sử dụng thủ tục tách lấy IMSI nhưng hầu hết
các bộ điều khiển chọn việc này. Thủ tục cũng có thể được thực hiện trong hoàn
cảnh khác. Một MS phải sử dụng thủ tục này để rời khỏi nạng GSM khi tham
gia mạng khác.
Thủ tục gán IMSI được sử dụng để báo tin cho mạng, rằng MS có thể
được sử dụng trở lại. Thực tế báo hiệu chỉ là việc cập nhật vị trí và nó là không
thường xuyên được coi như một thủ tục có thực. Gán IMSI sẻ được trình bày
phần dưới.
3.3 Cập nhật vị trí
1. Cập nhật vị trí trong BSS
MS thực hiện việc cập nhật vị trí (LU) với một vài nguyên nhân. Cập nhật
vị trí xãy ra khi trạm di động đang ở trạng thái rổi nhưng nó di chuyển từ một
vùng định vị này sang vùng định vị khác. Khi này trạm di động phải thông báo
cho mang về vị trí mới của nó để mạng ghi lại vị trí mới vào VLR hoặc nếu cần
thiết vào HLR (khi chuyển sang vùng phục vụ MSC mới). Thông tin để thực
hiện cập nhật vị trí dựa trên LAI được thông báo thường xuyên từ BCCH của
mỗi ô.
Hình 3.1a: Cập nhật vị trí trong BSS
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
17
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Đầu tiên MS yêu cầu một kênh điều khiển từ BSC bằng cách gửi bản tin
CHAN_REQ tới BTS, BTS sẽ mã hoá bản tin tính toán khoảng cách giữa MS và
BTS (dựa vào thời gian đề xuất) và chuyển tiếp tất cả thông tin tới BSC bao
gồm cả thông tin ban đầu của MS và cả thông tin mà BSC thêm vào.
Tiếp theo BTS sẽ gửi một bản tin CHAN_RQD tới BSC sau khi bản tin
này được nhận và xử lý, BSC sẽ truyền cho BTS thông tin về kiểu kênh, số kênh
đã được nó dành riêng cho bằng bản tin CHAN_ACT.
BTS xác nhận và xử lý bản tin CHAN_ACT rồi đáp lại bằng bản tin

CHAN_ACT_ACK
BSC sẻ gửi một bản tin IMM_AS_CMD bản tin này đả kích hoạt kênh
dành riêng trước đó. BTS gửi thông tin này qua kênh AGCH cho MS. MS tìm
thấy IMM_ASS_CMD của nó bởi những yêu cầu tham chiếu mà nó đã chứa sẳn
trong bản tin CHAN_REQ.
Ở lớp 2 kết nối LAPDm đã sẵn sàng được kích hoạt. MS sẽ gữi một bản
tin SABM tới BTS, ở trường hợp này là bản tin LOC_UPD_REQ. Đây là một
bản tin yêu cầu cập nhật vị trí.
Hình 3.1b: Cập nhật vị trí trong BSS
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
18
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
BTS xác nhận một kết nối LAPDm được thiết lập bằng cách gửi một bản
tin UA trả lời MS bản tin mang nội dung của bản tin MS yêu cầu. Đồng thời nó
chuyển bản tin này tới BSC. Đây là một thông báo MM trong suốt nhưng BSC
vẫn xữ lý vì BSC khác vẫn yêu cầu lớp thông tin ký hiệu này từ BS. Sau khi xử
lý xong BSC đóng gói LOC_UPD_REQ và LAC hiện thời với CI vào trong một
bản tin có nhản là CL3I (Chú ý là trong LOC_UPD_REQ từ BS vẫn chứa LAC,
CI cũ), sau đó gữi nó cùng với bản tin SCCP (đây là một thông điệp yêu cầu
thành lập một kết nốí) (bản tin CR) tới MSC.
Nếu MSC có khả năng đáp ứng kết nối SCCP thì yêu cầu CR được đáp lại
bằng bản tin CC (Connection Confirmed). Và kể từ thời điểm này một kết nối
logic được thành lập từ MS tới MSC/VLR.
MSC/VLR trả lời LOC_UPD_REQ bằng một bản tin AUTH_REQ. Bản
tin này chuyển tới BSC thông qua kết nối SCCP đã được thiết lập và tiếp tục
chuyển tới BTS rồi tới MS. Nội dung bản tin là những tham số ngẫu nhiên,
những tham số quan trong nhất đối với quá trình cập nhật vị trí.
MS (chính xác hơn đó là SIM) sau khi nhận được bản tin RAND (số ngẫu
nhiên 128bit) từ mạng và kết hợp với khoá mã Ki được lưu trong SIM thông qua
giải thuật A3 cho ta SRES 13bit và MS dùng nó gửi trong bản tin AUTH_RSP

tới MSC/VLR, đây là một bản tin trong suốt. VLR sẽ so sánh SRES với giá trị
được cung cấp bởi HLR.
Hình 3.1c: Quá trình nhận thực trong GSM
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
19
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Hình 3.1d: Cập nhật vị trí trong BSS
MSC/VLR sẻ kiểm tra thông tin SRES nếu chứng thực nó sẻ gửi thông tin
tới MS và BTS. BTS sau khi nhận được bản tin sẽ giải phóng một phần bản tin
ENCR_CMD (nó là khoá mã Kc), bản tin này sau đó được thuật toán A4 biến
thành chuổi ngẩu nhiên và gửi các bản tin CIPH_MOD_CM tới MS. MS xác nhận
bằng cách gửi bản tin CIPH_MOD_COM tới BSC và được BSC xử lý chuyển thành
bản tin CIPHER_MODE_CMP tới MSC/VLR mã hoá để kích hoạt.
Nếu thiết bị kiểm tra là tích cực thì MSC/VLR sẽ gửi bản tin
IDENT_REQ trong suốt qua BTS và BSC tới MS yêu cầu MS cung cấp IMEI.
MS nhận được yêu cầu và gửi IMEI của nó cho MSC/VLR trong bản tin
IDENT_RSP. Bản tin này cũng trong suốt với BTS và BSC. IMEI của MS được
EIR kiểm tra sự chứng thực là tích cực hay không.
MSC/VLR gán TMSI (đây là thông tin được sử dụng thay cho IMSI để
theo dõi những thuê bao khó hơn). TMSI được sử dụng để xác định tạm thời
một thuê bao vào bản tin TMSI_REAL_CMD, một bản tin trong suôt với BTS
và BSC và gửi tới cho MS. Chú ý việc ấn định một TMSI mới có thể xảy ra vào
lúc cuối bên trong LOC_UPD_ACC.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
20
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Hình 3.1e: Cập nhật vị trí trong BSS
MS xác nhận bằng bản tin TMSI_REAL_COM, thông báo là một TMSI
mới đã nhận được và đã được lưu trử. Đây cũng là một bản tin trong suốt qua
BTS và BSC tới MSC/VLR.

MSC/VLR đáp lại bằng bản tin trong suôt LOC_UPD_ACC cho MS rằng
đã lưu giử vị trí vùng LAI mới. Đến đây một tiến trình cập nhật vị trí là hoàn
thành. Kênh chiếm giữ trên giao diện Air có thể được giải phóng để nhường cho
việc cập nhật mới.
Để giải phóng MSC gửi một bản tin CLR_CMD tới BSC, BSC xử lý và
chuyển tới BTS trong bản tin CHAN_RE và qua MS. Đồng thời BSC cũng gửi
một gói tin DEACT_SACCH yêu cầu BTS ngừng gửi bản tin SACCH. MS phản
ứng đáp lại bằng bản tin DISC (LAPDm) tới BTS để yêu cầu giải phóng kết nối
tại lớp 2. BTS xác nhận bằng bản tin UA và xác nhận giải phóng kết nối của
giao diện không khí Air bằng bản tin REL_IND và BSC chuyển tiếp tới MSC
bằng bản tin CLR_CMP. BSC yêu cầu TRX trong bản tin RF_CHAN_REL để
giải phóng nguồn chiếm giữ trên giao diện Air cho BTS. MSC gửi bản tin RLSD
yêu cầu giải phóng nguồn SCCP. BTS gửi bản tin RF_CHAN_REL_ACK cho
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
21
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
BSC xác nhận giải phóng trên giao diện Air, đồng thời BSC cũng gửi cho MSC
bản tin RLC để xác nhận việc giải phóng của nguồn SCCP.
2. Cập nhật vị trí trong NSS
Khi cập nhật vị trí làm thay đổi VLR thì luôn phải truy cập với thông tin
trong HLR, còn nếu như việc cập nhật vị trí mà không làm thay đổi VLR thì
không cần truy cập thông tin ở HLR. Trong HLR luôn chỉ có thông tin về vùng
VLR của thuê bao, nó không có thông tin cụ thể về vùng định vị. Mọi trạng thái
của MS luôn được EIR kiểm tra.
Hình 3.2a: Cập nhật vị trí trong NSS
VLR mới yêu cầu chứng thực dữ liệu (SRES, RAND, Ki) từ VLR cũ sau
khi nhận được bản tin LOC_UPD_REQ từ BSC qua giao diện A. VLR mới gửi
thông tin nhận dạng dữ liệu TMSI cũ cho VLR cũ nhờ HLR (dữ liệu ban đầu),
sự chứng thực dữ liệu sẻ được đáp lại cho VLR mới.
Sau khi gửi bản tin LOC_UDP_ACC, VLR mới xác nhận với HLR rằng

MS đã chuyển vùng VLR mới. Và gửi bản tin chứa IMSI và LMSI mới cho
HLR cập nhật. HLR gửi bản tin yêu cầu VLR cũ xoá dữ liệu về thêu bao để cập
nhật dữ liệu về vị trí mới của thuê bao, và được VLR cũ đáp trả bằng bản tin
tương tự thông báo đả huỷ. Cùng lúc này VLR mới nhận được từ HLR tất cả dử
liệu thuê bao trong một bản tin ‘insertSubcriberData’.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
22
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
VLR mới đáp trả bản tin tương tự để thông báo là đả cập nhật và HLR gửi
bản tin ‘updataLocation tới cho VLR mới thông báo thủ tục cập nhật có thể khép
lại cả hai bên.
Việc cập nhật và chứng thực vị trí một MS còn nhằm mục đích làm giảm
ăn trộm thiết bị viển thông. Hệ thống NSS là cơ sở dữ liệu của thuê bao còn EIR
chứa một khoá nhận dạng bí mật IMEI nhằm kiểm tra chứng thực thuê bao trong
mạng GSM. Việc kiểm tra có thể tiến hành qua các bước như sau:
Hình 3.2b: Kiểm tra IMEI
Khi thiết bị kiểm tra là tích cực, MSC/VLR mới yêu cầu mã nhận dạng
thiết bị IMEI từ MS bằng một bản tin IDENT_REQ thông qua BSC và BTS
như đã trình bày. Và việc đáp ứng yêu cầu là điều tất nhiên bằng một bản tin
IDENT_RSP chứa IMEI cho MSC/VLR mới chứng thực.
Để chứng thực MSC/VLR gửi nó thông qua bản tin yêu cầu kiểm tra IMEI
cho EIR thông qua bản tin checkIMEI, và việc kiểm tra sẻ được EIR tiến hành.
Một kết quả chứng thực sẻ được gửi trở lại MSC/VLR, nếu IMEI không
bao gồm trong ‘back list’.
3.4 Bắt đầu cuộc gọi
1. Bắt đầu cuộc gọi trong BSS
Cuộc gọi được khởi xướng từ trạm di động MOC:
Khi trạm MS ở trạng thái tích cực và đả đăng ký ở MSC/VLR phục vụ,
MS có thể thực hiện cuộc gọi. Quá trình thực hiện cuộc gọi được cho như sau:
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33

23
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Hình 3.3a: Bắt đầu cuộc gọi trong BSS
Bằng kênh truy cập ngẫu nhiên RACH, MS gửi yêu cầu kênh báo hiệu
đến BTS. BTS giãi mã yêu cầu CHAN_REQ tính toán khoảng cách từ MS tới
BTS (thời gian đề xuất) chuyển tiếp thông tin hoàn chỉnh cho BSC trong bản tin
CHAN_RQD.
Sau khi nhận và xử lý CHAN_RQD, BSC thông báo cho BTS về kiểu
kênh và số kênh sẻ được cấp bằng bản tin CHAN_ACT.
BTS xác nhận bằng bản tin CHAN_ACT_ACK
Tiếp đó BSC sẽ gửi IMM_AS_CMD để kích hoạt kênh đã được dành
riềng trước đó. BTS sẻ gửi thông tin trên kênh AGCH tới cho MS. MS tìm
IMM_AS_CMD bằng việc tham chiếu yêu cầu những cái mà có trong
CHAN_REQ.
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
24
Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Hình 3.3b: Bắt đầu cuộc gọi trong BSS
Một bản tin chứa thông tin xác định thuê bao (ISMI hay TMSI) và xác
định yêu cầu dịch vụ sẻ được gửi trong bản tin CM_SERV_REQ trong khung
SABM (LAPDm) của lớp 2. BTS xác nhận lớp 2 đả được thiết lập bằng việc lặp
lại bản tin CM_SERV_REQ chứa trong khung UA đồng thời chuyển tiếp thông
tin này tới BSC. BSC xử lý một phần bản tin và thêm LAC + CI vào rồi đóng
gói trong CR (SCCP) giống như CL3I (BSSM). Bản tin này cũng như một yêu
cầu cho một kết nối SCCP tới MSC.
MSC nhận và trả lời bằng khung CC nếu như nó có khả năng cung cấp
một kết nối SCCP. Từ thời điểm này một kết nối logic được hình thành từ MS
tới MSC/VLR. Đồng thời nó cũng trả lời cho MS thông qua BSC trên kết nối
SCCP đả được thiết lập và qua BTS, bản tin này trong suốt với cả BTS và BSC.
Thông tin bao gồm chuổi 13bit ngẫu nhiên RAND và số chuổi khoá mật mã

CKSN chứa trong VLR.
MS (chính xác hơn đó là SIM) sau khi nhận được bản tin RAND (số ngẫu
nhiên 128bit) từ mạng và kết hợp với khoá mã Ki được lưu trong SIM thông qua
giải thuật A3 cho ta SRES 13bit và MS dùng nó gửi trong bản tin AUTH_RSP
tới MSC/VLR, đây là một bản tin trong suốt với BTS và BSC. VLR sẽ so sánh
Nguyễn Minh Đức Điện Tử Viễn Thông: K33
25