Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Lời nói đầu
Thị trường di động trong những năm gần đây đã có những bước phát
triển vô cùng mạnh mẽ. Dịch vụ chủ đạo là thoại và SMS. Tuy nhiên, các dịch
vụ dữ liệu dựa trên nền IP ngày càng phát triển. Nhu cầu của con người về
dịch vụ mới là không giới hạn, đòi hỏi các dịch vụ đa dạng và chất lượng cao.
Người sử dụng di động mong muốn cùng một thời điểm họ có thể sử dụng
nhiều dịch vụ như vừa gọi điện thoại vừa gửi hình ảnh, chia sẻ file cho nhau...
Các dịch vụ viễn thông trở thành một một thứ "phong cách" trong cuộc sống.
Sự cạnh tranh giữa các nhà khai thác ngày càng khốc liệt. Với các dự đoán về
sự phát triển của thị trường như vây, họ phải có các bước đi phù hợp nhằm
đảm bảo sự sống còn của mình. Một giải pháp được quan tâm là xu hướng hội
tụ. Các nhà khai thác xây dựng mạng có tính hội tụ: một hệ thống các ứng
dụng chung chạy trên một hạ tầng mạng lõi duy nhất có thể phục vụ cho nhiều
phương thức truy nhập khác nhau. Trong lĩnh vực di động, việc chuyển đổi
kiến trúc mạng từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói dựa trên nền
công nghệ IP đang là xu hướng chủ đạo.
Trong luận văn này, em tập trung nghiên cứu về giải pháp chuyển mạch
mềm trong mạng di động – Mobile Switching Solution. Giải pháp này dựa
trên kiến trúc mạng phân lớp, mạng tích hợp ngang. Đó là kiến trúc mạng có
sự phân tách chức năng điều khiển với chức năng vận chuyển dữ liệu. Sự
phân tách lớp điều khiển khỏi lớp truyền tải phù hợp với xu hướng phát triển
của các hệ thống thông tin di động 3G và phù hợp với các tổ chức tiêu chuẩn
3GPP.
Nội dung báo cáo của em gồm:
Chương 1: Tổng quan về sự phát triển các hệ thống thông tin di động
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Chương 2: Giải pháp chuyển mạch mềm trong mạng di động thế hệ thứ 3
WCDMA
Chương 3: Cách thức triển khai giải pháp MSS
Trong quá trình nghiên cứu, em đã cố gắng hoàn thành bản luận văn của

thư giọng nói, và dịch vụ gửi tin nhanh (short message service – SMS).
Những hệ thống của thế hệ thứ hai (2G) đồng nghĩa với sự toàn cầu hoá các
hệ thống di động. Trong việc nhận ra tầm quan trọng của Internet và đồng
thời là một bước tiến tiếp tới ngưỡng cửa của công nghệ thế hệ thứ ba (3G),
giai đoạn phát triển cuối của loại mạng 2G đã cho ra đời những dịch vụ đa
phương tiện di động. Sự phát triển đầy kinh ngạc của Internet mô tả hoàn hảo
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
nhu cầu truy nhập vào các ứng dụng và dịch vụ băng rộng. Những loại dịch
vụ này nằm ngoài khả năng của các hệ thống thuộc thế hệ 2G đương thời, là
những dịch vụ mà chỉ cung cấp các dịch vụ thoại có tốc độ dữ liệu thấp. Sự
hội tụ của những công nghệ dựa trên các giao thức Internet và di động ngày
nay là động lực chính cho sự phát triển của các hệ thống thuộc 3G. Những hệ
thống truyền thông di động 3G sẽ có khả năng phân phối các ứng dụng và
dịch vụ với tốc độ dữ liệu lên tới và có thể vượt quá 2Mb/s. Việc tiêu chuẩn
hoá các hệ thống 3G thực hiên bởi Liên đoàn Viễn thông Quốc tế. Trên
phương diện toàn cầu, người ta sẽ nhìn nhận ra đây là hệ thống Viễn thông Di
động Quốc tế 2000 (IMT- 2000). Ở châu Âu, hệ thống 3G này sẽ được coi là
Hệ thống Viễn thông Di động Toàn cầu (UMTS). Cho dù thoại vẫn có thể là
ứng dụng chiếm ưu thế trong mấy năm đầu của mạng hệ 3G, những cũng sẽ
có khả năng mạng vận hành những hệ thống với những ứng dụng đa phương
tiện di động, chẳng hạn như điện thoại truyền hình ảnh, truy nhập file bằng
ftp, tra cứu trang Web… Khi công nghệ 3G mở ra, những ứng dụng mới với
băng thông rộng sẽ thâm nhập thị trường theo một khuynh hướng mà việc
chuyển phát dữ liệu sẽ cho ra thông lượng lớn nhất.
Tuy nhiên, mạng thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) vẫn chưa đáp
ứng được tất cả nhu cầu của khách hàng cần sử dụng giao tiếp thông tin tốc
độ cao. Do đó, đòi hỏi phải có sự ra đời của mạng di động thế hệ thứ tư (4G).
Tốc độ dữ liệu di động trên 2Mb/s, và có khả năng lên tới 155Mb/s trong một
số môi trường nhất định, sẽ tiếp tục mở rộng các dịch vụ và ứng dụng trong
khả năng phân phối.

BSC
BSC
BTS
BTS
VLR
VLR
ISDN
ISDN
OMC
OMC

PSPDN

PSPDN
PLMN
PLMN
PSTN
PSTN
CSPDN
CSPDN
MS
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
OSS : Hệ thống khai thác và hỗ trợ
AUC : Trung tâm nhận thực
HLR : Bộ ghi định vị thường trú
MSC : Tổng đài di động
BSS : Hệ thống trạm gốc
BSC : Đài điều khiển trạm gốc
OMC : Trung tâm khai thác và bảo dưỡng
PSPDN : Mạng chuyển mạch gói công cộng

- Thiết bị đầu cuối: Để thực hiện các dịch vụ người sử dụng (thoại, fax,
màn hiển thị,…)
- Kết cuối di động: Để thực hiện truyền dẫn ở giao diện vô tuyến vào
mạng
- Thích ứng đầu cuối
 Hệ thống trạm gốc (BSS - Base Station System)
BSS là một hệ thống đặc thù riêng cho tính chất tổ ong vô tuyến của
GSM. BSS giao tiếp trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vô
tuyến, vì thế nó bao gồm các thiết bị thu/phát đường vô tuyến và quản lý các
chức năng này. Mặt khác BSS thực hiện giao tiếp với các tổng đài ở phân hệ
chuyển mạch SS. Tóm lại, BSS thực hiện đấu nối các MS với tổng đài và nhờ
vậy đấu nối những người sử dụng các trạm di động với những người sử dụng
viễn thông khác. BSS cũng phải được điều khiển, do đó nó được đấu nối với
phân hệ vận hành và bảo dưỡng OMS.
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
BSS bao gồm hai loại thiết bị là: BTS giao diện với MS và BSC giao
diện với MSC.
 Trạm thu phát gốc (BTS - Base Tranceiver Station)
Một BTS bao gồm các thiết bị thu/phát, anten và bộ xử lý tín hiệu đặc
thù cho giao diện vô tuyến. BTS là thiết bị trung gian giữa mạng GSM và
thiết bị thuê bao MS, trao đổi thông tin với MS qua giao diện vô tuyến. Có thể
coi BTS là các Modem vô 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 quá
trình mã hoá và giải mã tiếng đặc thù riêng cho GSM được tiến hành, tại đây
cũng thực hiện thích ứng tốc độ trong trường hợp truyền số liệu. Khối thích
ứng và chuyển đổi mã thực hiện chuyển đổi mã thông tin từ các kênh vô
tuyến (16 Kb/s) theo tiêu chuẩn GSM thành các kênh thoại tiêu chuẩn (64

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.
4. 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 một tuyến nào đó, nó sẽ tự động điều khiển tới một tuyến
dự phòng.
 Phân hệ chuyển mạch (SS - Switching Subsystem)
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Phân hệ chuyển mạch (SS) bao gồm các chức năng chuyển mạch chính
của mạng 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.
SS cũng cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải
của các mạng này cho việc truyền tải số liệu của người sử dụng hay báo hiệu
giữa các phần tử của mạng GSM. Chẳng hạn SS có thể sử dụng mạng báo
hiệu kênh chung số 7, mạng này đảm bảo hoạt động tương tác giữa các phần
tử của SS trong một hay nhiều mạng GSM.
Phân hệ chuyển mạch bao gồm:
 Trung tâm chuyển mạch di động (MSC - Mobile Switching Center)
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 đô thị
và ngoại ô có dân cư vào khoảng một triệu (với mật độ thuê bao trung bình).
MSC thực hiện 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.
 Bộ ghi định vị thường trú (HLR - Home Location Register)
HLR lưu giữ các số liệu cố định của thuê bao di động trong mạng như
SIM, các thông tin liên quan tới việc cung cấp các dịch vụ viễn thông, không
phụ thuộc vào vị trí hiện thời của thuê bao và chứa các thông tin về vị trí hiện
thời của thuê bao. Thường HLR là một máy tính đứng riêng, không có khả

đổi riêng biệt cho từng thuê bao. Cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông
tin cần thiết khác khi thuê bao đăng ký nhập mạng và được sử dụng để kiểm
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
tra khi thuê bao yêu cầu cung cấp dịch vụ, tránh việc truy nhập mạng một
cách trái phép.
 Tổng đài di động cổng G-MSC:
Tất cả các cuộc gọi vào cho mạng GSM/PLMN sẽ được định tuyến cho
tổng đài vô tuyến cổng Gateway-MSC. Nếu một người nào đó ở mạng cố
định PSTN muốn thực hiện một cuộc gọi đến một thuê bao di động của mạng
GSM/PLMN. Tổng đài tại PSTN sẽ kết nối cuộc gọi này đến MSC có trang bị
một chức năng được gọi là chức năng cổng. Tổng đài MSC này gọi là MSC
cổng và nó có thể là một MSC bất kỳ ở mạng GSM. G-MSC sẽ phải tìm ra vị
trí của MS cần tìm. Điều này được thực hiện bằng cách hỏi HLR nơi MS đăng
ký. HLR sẽ trả lời, khi đó MSC này có thể định tuyến lại cuộc gọi đến MSC
cần thiết. Khi cuộc gọi đến MSC này, VLR sẽ biết chi tiết hơn về vị trí của
MS. Như vậy có thể nối thông một cuộc gọi ở mạng GSM có sự khác biệt
giữa thiết bị vật lý và đăng ký thuê bao.
 Khối IWF:
Để kết nối MSC với một số mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm
truyền dẫn của mạng GSM với các mạng này. Các thích ứng này gọi là chức
năng tương tác IWF. IWF bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và
truyền dẫn. IWF có thể thực hiện trong cùng chức năng MSC hay có thể ở
thiết bị riêng, ở trường hợp hai giao tiếp giữa MSC và IWF được để mở.
 Phân hệ khai thác và bảo dưỡng (OSS)
OSS (Operation and Support System) thực hiện 3 chức năng chính:
- Khai thác và bảo dưỡng mạng
- Quản lý thuê bao và tính cước
- Quản lý thiết bị di động
 Khai thác và bảo dưỡng mạng: