MỤC LỤC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNGBÁO CÁO THỰC TẬP
ĐỀ TÀI: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM
Giáo viên hướng dẫn : Thầy Trần Tuấn Hưng
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hồng Thúy
Lớp : CĐ ĐT-TH K14A -T36

Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý
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 trong
miền 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.
Để nhằm nâng cao hiểu biết về công nghệ thông tin trong lĩnh vực mạng Viễn
Thông, em đã chọn đề tài" Thông Tin Di Động GSM". Ngày nay GSM (Global System
for Mobile communication: Hệ thống thông tin toàn cầu) với những ưu điểm nổi bật
như: dung lượng lớn, chất lượng kết nối tốt, tính bảo mật cao…đã có một chỗ đứng
vững chắc trên thị trường Viễn thông Việt Nam.
Vì thời gian có hạn và trình độ còn hạn chế nên báo cáo này không tránh khỏi

+NMT ( Nordic Mobile Telephone): là hệ thống của các nước Bắc Âu và được
đưa vào sử dụng vào tháng 12/1981.
+TACS ( Total Access Communication System): được đưa vào phục vụ tại
Vương quốc Anh năm 1985.
Tất cả các mạng trên dựa trên mạng truyền điện thoại tương tự băng điều chế tần
số. Chúng sử dụng tần số 450 hoặc 900 Mhz. Vùng phủ sóng của nó chỉ ở mức quốc gia
và phục vụ được vài trăm thuê bao. Hệ thống lớn nhất ở Anh là TACS đạt hơn một triệu
thuê bao vào năm 1990.
- Giai đoạn thứ tư: Từ đầu những năm 1980, sau khi các hệ thống NMT đã hoạt
động thành công thì nó cũng biểu hiện một số hạn chế. Một là do yêu cầu cho dịch vụ di
động quá lớn vượt qua con số mong đợi của các nhà thiết kế hệ thống nên hệ thống này
không đáp ứng được. Hai là các hệ thống khác nhau đang hoạt động không thể phục vụ
cho tất cả các thuê bao ở châu Âu, nghĩa là thiết bị của mạng này không thể truy nhập
vào mạng khác. Ba là nếu thiết kế một mạng lớn phục vụ cho cả châu Âu thì không một
nước nào có thể đáp ứng được vì vốn đầu tư quá lớn. Tất cả những hạn chế trên dẫn đến
một nhu cầu là phải thiết kế một hệ thống loại mới được làm theo kiểu chung để có thể
3 3
Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý
dùng cho nhiều nước. Năm 1988, viện tiêu chuẩn viễn thông châu âu – ETSI (Europe
Telecommunication Standard Institute) đã thành lập nhóm đặc trách di động – GSM
(Groupe Special Mobile). GSM còn có nghĩa là hệ thống thông tin di động toàn cầu
(Global System for Mobile Communication). GSM là tiêu chuẩn điện thoại di động số
toàn châu Âu sử dụng dải tần số 900Mhz.
Năm 1990, Vương quốc Anh đưa ra hệ thống DCS (Digital Cellular System).
DCS dựa trên hệ thống GSM với việc sử dụng tần số 1800Mhz.
Hiện nay, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ viễn thông mới, các
hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ thứ ba. Ở thế hệ thứ ba này, các hệ thống
thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng
phục vụ ở tốc độ lên đến 2Mbit/s.
Ở Việt Nam, hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm 1993,

BSS
MS
AUC
HLR
MSC
VLR
EIR
SS
BSC
BTS

ISDN
PSPDN
CSPDN
PSTN
PLMN
H×nh 1. M« h×nh hÖ thèng GSM
Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý
- Hệ thống phải cho phép cấu trúc và tỷ lệ tính cước khác nhau khi được
dùng trong các mạng khác nhau.
- Trung tâm chuyển mạch và các thanh ghi định vị phải dùng hệ thống báo
hiệu được tiêu chuẩn hoá quốc tế.
- Chức năng bảo vệ thông tin báo hiệu và thông tin điều khiển mạng phải
được cung cấp trong hệ thống.
1.2. Cấu trúc hệ thống 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)

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.
1.2.1.2. 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.
6 6
Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý
1.2.1.3. 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.
1.2.1.4. Trung tâm nhận thực AUC
AUC quản lý các thông tin nhận thực và mật mã liên quan đến từng cá nhân thuê

Một BSC có thể quản lý nhiều BTS theo cấu hình hỗn hợp của 2 loại trên.
7 7
Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý
1.2.2.1. 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 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
1.2.2.2. 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.

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.
1.2.4. 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
9 9
Báo cáo thực tập Sinh viên: Nguyễn Hồng Thuý
máy tính chủ đóng vai trò giao tiếp người máy. Theo tiêu chuẩn GSM, hệ thống được