Hệ thống thông tin di động GSM và các phương pháp đa truy cập

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trong cuộc sống hàng ngày thông tin liên lạc đóng một vai trò rất quan trọng
không thể thiếu được, nó quyết định nhiều mặt hoạt động của xã hội, giúp con người nắm bắt
nhanh chóng các giá trị văn hoá, kinh tế, khoa học kỹ thuật rất đa dạng và phong phú.
Bằng những bước phát triển thần kỳ, các thành tựu công nghệ Điện Tử - Tin Học - Viễn
Thông làm thay đổi cuộc sống con người từng giờ từng phút, nó tạo ra một trào lưu "Điện Tử
– Tin Học – Viễn Thông" trong mọi lĩnh vực ở thế kỷ 21.
Lĩnh vực Thông Tin Di Động cũng không nằm ngoài trào lưu đó. Cùng với nhiều công
nghệ khác nhau Thông Tin Di Động đang không ngừng phát triển đáp ứng nhu cầu thông tin
ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng, tạo nhiều thuận lợi về thời gian cũng như không
gian. Chắc chắn trong tương lai Thông Tin Di Động sẽ được hoàn thiện nhiều hơn nữa để thoả
mãn nhu cầu thông tin tự nhiên của con người.
Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua 3 năm học tập chuyên ngành Điện Tử
Viễn Thông tại trường … và gần hai tháng thực tập tại …, em đã hoàn thành bản báo cáo
thực tập tốt nghiệp này.
Trong bản báo cáo này em đã nêu các phần như sau:
- Tổng quan về hệ thống GSM
- Các kỹ thuật đa truy cập trong thông tin di động
- Các dịch vụ được cung cấp qua hệ thống thông tin di động
- Các mạng thông tin di động trong nước
Để hoàn thành bản báo cáo này em xin chân thành cảm ơn thầy giáo … đã tận tình
hướng dẫn em trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn sự
giúp đỡ nhiệt tình của đài trưởng … cùng các cán bộ thuộc … trong suốt quá trình thực tập.
1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM ( Global System For Mobile
Communication) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử
dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thong tin di đông GSM
cho phép có thể roaming với nhau, do đó những máy điện thoại di động GSM khác nhau có
thể sử dụng được 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 nên 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
chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi. Nó được xem như là một
hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ hai (second generation, 2G). GSM là một chuẩn mở,
hiện tại nó được phát triển bởi
3rd Generation Partnership Project (3GPP). Đứng về phía quan điểm của khách hàng, 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 điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM 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 của họ ở khắp nơi trên thế giới.

2
1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Thông tin di động là hệ thống liên lạc thông qua sóng điện, vừa liên lạc vừa di
chuyển được. Các dịch vụ của điện thoại di động cho đến đầu những năm 1960 mới xuất hiện,
các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này chưa tiện lợi và dung lượng rất thấp so với các hệ
thống hiện nay.
*) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất (1G)
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất 1G, sử dụng công nghệ analog gọi là
đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến đến thuê
bao điện thoại di động. Nhược điểm của các hệ thống này là chất lượng thấp, vùng phủ sóng
hẹp và dung lượng nhỏ. Các hệ thống này phát triển ở cả Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản.
Năm 1987, Nhật Bản đưa vào hệ thống di động tổ ong tương tự đầu tiên của hãng
NTT. Tiếp sau đó, hệ thống điện thoại di động của Bắc Âu (NMT-Nordic Mobile
Telephone) được đưa vào khai thác năm 1981. Hệ thống này hoạt động ở cả hai băng tần
450-900MHz.
Năm 1983 Mỹ cho ra đời hệ thống thông tin di động tiên tiến (AMPS-Advance
Mobile Phone System). Năm 1985, hệ thống thông tin thâm nhập toàn bộ (TACS-Total
Access Communication) được bắt đầu sử dụng ở nước Anh và sau đó là ở Đức.

Năm 1991, Mỹ phát triển hệ thống AMPS thành hệ thống AMPS băng hẹp N-
AMPS (Narrowband AMPS). Với một số thay đổi về băng tần, hệ thống N-AMPS có thể phục
vụ nhiều thuê bao hơn mà không cần thêm các cell mới. Vào thời điểm này ở Mỹ cũng đã đưa
vào thử nghiệm hệ thống số đầu tiên là IS-54 nhưng không thành công.
*) Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2 (2G)
Vào cuối thập niên 1980, các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) sử dụng công nghệ số đa
truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) ra đời. Các hệ thống này có ưu điểm là sử
dụng hiệu quả băng tần được cấp phát, đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu, đảm bảo được
an toàn thông tin, cho phép chuyển mạng quốc tế…Đến đầu thập niên 1990, công nghệ
TDMA được dùng cho hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM ở Châu Âu. Đến giữa thập
3
kỷ 1990, đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G thứ 2 khi người
Mỹ đưa ra tiêu chuẩn nội địa IS-95.
Năm 1993 tại Nhật Bản, NTT đưa ra tiêu chuẩn di động số đầu tiên của nước này
(JPD-Japanish Personal Digital Cellular System) và phát triển hệ thống thông tin di động số cá
nhân (PDC-Personal Digital Cellular) với băng tần hoạt động là 900-1400MHz.
Ở Mỹ tiếp tục phát triển hệ thống số IS54 thành phiên bản mới là IS-136 hay còn
gọi là AMPS số (D-AMPS ) và đã đạt được nhiều thành công. Năm 1985 công nghệ
CDMA ra đời, đó là công nghệ đa thâm nhập theo mã sử dụng kỹ thuật trải phổ được
nghiên cứu và triển khai bởi hãng Qualcomm Communication. Công nghệ này trước đó được
sử dụng chủ yếu trong quân sự và đến nay đã được sử dụng rộng rãi nhiều nơi trên thế giới.
*) Hệ thống thông tin di động thế hệ 2,5G và 3G
Thông tin di dộng ngày nay đang tiến tới một hệ thống thế hệ thứ 3, hứa hẹn dung
lượng thoại lớn hơn, kết nối dữ liệu di động tốc độ cao hơn và sử dụng các ứng dụng đa
phương tiện. Các hệ thống vô tuyến thế hệ thứ 3 (3G) còn cung cấp dịch vụ thoại với chất
lượng tương đương, các hệ thống hữu tuyến và dịch vụ truyền số liệu có tốc độ từ 144Kbps
đến 2Mbps. Các tiêu chuẩn về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được ITU-R tiến hành
chuẩn hoá cho IMT-2000 (Viễn thông di động quốc tế 2000).
*) Hệ thống thông tin di động 3,5G và 4G
Hệ thống 3,5G là sự nâng cấp của 3G sử dụng các công nghệ như công nghệ truy

cập gói dữ liệu tốc độ cao HSPDA (High Speed Downlink Packet Acces), song công phân
chia theo thời gian TDD( Time Division Duplex) và các công nghệ đặc quyền như Flash
OFDM. Tại Nhật Bản, NTT Docomo đã có kế hoạch khai trương các dịch vụ HSDPA vào
2005.


4
1.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Mạng điện thoại đi động khác biệt lớn so với mạng cố định ở chỗ mạng cố định
thì thiết bị đầu cuối nối kết cố định với mạng. Do đó tổng đài mạng cố định liên tục giám sát
được trạng thái nhấc-đặt (tổ hợp máy điện thoại) để phát hiện cuộc gọi đến từ thuê bao, đồng
thời thiết bị đầu cuối luôn luôn sẵn sàng tiếp nhận chúng. Nhưng ở mạng di động, vì số kênh
vô tuyến quá ít so với số thuê bao MS, nên kênh vô tuyến chỉ được cấp phát theo kiểu động.
Hơn nữa, việc gọi được và thiết lập cuộc gọi đối với MS cũng khó hơn. Khi chưa có cuộc gọi,
MS phải lắng nghe thông báo tìm gọi nó nhờ một kênh đặc biệt, kênh này gọi là kênh quảng
bá. Mạng phải xác định được MS bị gọi đang ở vùng định vị nào.
Mạng thông tin di động phải đảm bảo thông tin mọi lúc, mọi nơi. Muốn vậy mạng
thông tin di động phải đảm bảo một số đặc tính cơ bản chung sau đây:
- Sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để đạt được dung lượng cao.
- Đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu. Do môi trường truyền dẫn là môi
trường truyền dẫn hở ( sóng điện từ) nên tín hiệu dễ bị ảnh hưởng của nhiễu và phađing.
- Đảm bảo an toàn thông tin tốt nhất.
- Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển từ vùng phủ này sang
vùng phủ 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 (International
Roaming).
- Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tốn ít năng lượng.
Tóm lại đặc thù cơ bản của thông tin di động là phục vụ đa truy cập gắn liền với
thiết kế mạng tế bào (do dải tần dịch vụ bị hạn chế). Các hệ quả tất yếu kéo theo hoặc

liên quan tới vấn đề này là : Chuyển giao, chống nhiễu, quản lý di động, quản lý tài
nguyên (sóng điện từ), bảo mật…. Những điều này khác rất nhiều với một mạng thông tin cố
định và luôn là những đòi hỏi cao cho sự ra đời của các công nghệ mới.


5
1.3. CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
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 1.3 Cấu trúc mạng GSM

6
AUC
MSC
HLRVLR EIR
IDN
PSPDN
PSTN
PLMN
CSPDN
BSC
BTS
MS

OSS
BSS
NSS
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
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 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
1.3.1 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)

7
- 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)
1.3.1.1 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 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
8

phương diện kinh tế, không phải bao giờ tổng đài cổng cũng đứng riêng mà thường được kết
hợp với MSC.
1.3.1.2. 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.
1.3.1.3. 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.
1.3.1.4. 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
9

1.3.1.5. 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.
1.3.2. 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 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.
1.3.2.1. 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
10
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
1.3.2.2. 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.
1.3.2.3. 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 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,
11
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.
1.3.3. 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.
12
- 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.
1.3.4. 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
13