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.

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

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

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

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:

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