Đồ án Tổng quan về công nghệ WCDMA và hướng phát triển từ GSM lên WCDMA

Từ những năm đầu của thập niên 90 , kỹ thuật thông tin vô tuyến đã có những bước đột phá rõ rệt , từ kỹ thuật tương tự sang kỹ thuật số , từ dịch vụ thoại sang dịch vụ đa phương tiện và từ các hệ thống khu vực sang các hệ thống có tính chất toàn cầu. Có được những tiến bộ vượt bậc như vậy là nhờ sự phát triển gần đây của các công nghệ then chốt trong lĩnh vực thông tin. Để đáp ứng được yêu cầu mới, chúng ta cần phát triển các hệ thống có dung lượng truyền dẫn đạt tốc độ cao, từ vài kbit/s cho thoại đến 1-2 Mbit/s cho các dịch vụ đa phương tiện, bao gồm cả truyền hình ảnh động, nhưng làm sao vẫn đảm bảo tiết kiệm phổ tần đến mức tối đa có thể. Ngày nay, tuy công nghệ truyền dẫn đa phương tiện dùng cho các hệ thống di động toàn cầu GSM đã khẳng định được vị thế mạnh mẽ, nổi trội của mình trong thế giới thông tin di động trong nhiều năm qua, nhưng cùng với sự phát triển của xã hội, thì GSM ngày một lộ ra nhiều yếu điểm như : chỉ đáp ứng nhu cầu thông tin thoại, dịch vụ bản tin ngắn với tốc độ thấp, sự hạn chế về dung lượng phục vụ v.v . Trong khi đó lưu lượng thuê bao không ngừng tăng lên ,cũng như nhu cầu truy cập thông tin với tốc độ cao và đặc biệt nhu cầu sử dụng các ứng dụng đa phương tiện như: Điện hoại thấy hình, Video trực tuyến, E-mail, World wide web.v.v. đòi hỏi tốc độ truyền số liệu phải cao và băng thông lớn. Lúc này thì hệ thống GSM không còn khả năng đáp ứng nữa mà đòi hỏi một công nghệ mới phù hợp hơn. Vì vậy, Liên minh Viễn thông quốc tế - Vô tuyến ITU-R (International Telecommunications Union - Radio) đã chú ý phát triển các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 hay (3G) trên cơ sở tận dụng tối đa hạ tầng mạng GSM sẵn có bằng việc xây dựng qua các tiêu chuẩn chuyển tiếp như GPRS, EDGE và cuối cùng là WCDMA. Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM, tuy nhiên mạng GSM không đáp ứng được các yêu cầu về dịch vụ mới cũng như đòi hỏi chất lượng dịch vụ ngày càng cao của người sử dụng. Do đó việc nghiên cứu và triển khai mạng thông tin di động thế hệ ba WCDMA là một điều tất yếu. Xuất phát từ những suy nghĩ như vậy nên em đã quyết định chọn đề tài : “Tổng quan về công nghệ WCDMA và Hướng phát triển từ GSM lên WCDMA”. Đề tài này được chia ra 5 chương như sau : Chương 1 : Hệ thống thông tin di động GSM Chương 2 : Công nghệ GPRS Chương 3 : Công nghệ EDGE Chương 4 : Tổng quan công nghệ WCDMA Chương 5 : Lộ trình triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G

doc119 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 03/05/2013 | Lượt xem: 1846 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Tổng quan về công nghệ WCDMA và hướng phát triển từ GSM lên WCDMA, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời nói đầu Từ những năm đầu của thập niên 90 , kỹ thuật thông tin vô tuyến đã có những bước đột phá rõ rệt , từ kỹ thuật tương tự sang kỹ thuật số , từ dịch vụ thoại sang dịch vụ đa phương tiện và từ các hệ thống khu vực sang các hệ thống có tính chất toàn cầu. Có được những tiến bộ vượt bậc như vậy là nhờ sự phát triển gần đây của các công nghệ then chốt trong lĩnh vực thông tin. Để đáp ứng được yêu cầu mới, chúng ta cần phát triển các hệ thống có dung lượng truyền dẫn đạt tốc độ cao, từ vài kbit/s cho thoại đến 1-2 Mbit/s cho các dịch vụ đa phương tiện, bao gồm cả truyền hình ảnh động, nhưng làm sao vẫn đảm bảo tiết kiệm phổ tần đến mức tối đa có thể. Ngày nay, tuy công nghệ truyền dẫn đa phương tiện dùng cho các hệ thống di động toàn cầu GSM đã khẳng định được vị thế mạnh mẽ, nổi trội của mình trong thế giới thông tin di động trong nhiều năm qua, nhưng cùng với sự phát triển của xã hội, thì GSM ngày một lộ ra nhiều yếu điểm như : chỉ đáp ứng nhu cầu thông tin thoại, dịch vụ bản tin ngắn với tốc độ thấp, sự hạn chế về dung lượng phục vụ v.v . Trong khi đó lưu lượng thuê bao không ngừng tăng lên ,cũng như nhu cầu truy cập thông tin với tốc độ cao và đặc biệt nhu cầu sử dụng các ứng dụng đa phương tiện như: Điện hoại thấy hình, Video trực tuyến, E-mail, World wide web..v.v. đòi hỏi tốc độ truyền số liệu phải cao và băng thông lớn. Lúc này thì hệ thống GSM không còn khả năng đáp ứng nữa mà đòi hỏi một công nghệ mới phù hợp hơn. Vì vậy, Liên minh Viễn thông quốc tế - Vô tuyến ITU-R (International Telecommunications Union - Radio) đã chú ý phát triển các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 hay (3G) trên cơ sở tận dụng tối đa hạ tầng mạng GSM sẵn có bằng việc xây dựng qua các tiêu chuẩn chuyển tiếp như GPRS, EDGE và cuối cùng là WCDMA. Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM, tuy nhiên mạng GSM không đáp ứng được các yêu cầu về dịch vụ mới cũng như đòi hỏi chất lượng dịch vụ ngày càng cao của người sử dụng. Do đó việc nghiên cứu và triển khai mạng thông tin di động thế hệ ba WCDMA là một điều tất yếu. Xuất phát từ những suy nghĩ như vậy nên em đã quyết định chọn đề tài : “Tổng quan về công nghệ WCDMA và Hướng phát triển từ GSM lên WCDMA”. Đề tài này được chia ra 5 chương như sau : Chương 1 : Hệ thống thông tin di động GSM Chương 2 : Công nghệ GPRS Chương 3 : Công nghệ EDGE Chương 4 : Tổng quan công nghệ WCDMA Chương 5 : Lộ trình triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G Trong quá trình làm đề tài này, em đã rất cố gắng để hoàn thành cho thật tốt nhưng do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý của quý thầy cô và các bạn để đồ án này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn Thầy: Trần Quang Thanh cùng các Thầy Cô trong Khoa Điện - Điện tử đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. TpHCM, ngày......tháng......năm 2009 Sinh viên : Hồ Phạm Hải Đăng Mục Lục Lời nói đầu………………………………………………………………………………1 Mục lục…………………………………………………………………………………..3 Danh sách các hình vẽ…………………………………………………………………..7 Chương 1 : Hệ thống thông tin di động GSM……………………………. …………..9 Lịch sử phát triển ……………………………………………………….. …………..9 Hệ thống GSM………………………………………………………….....................10 Mô hình hệ thống 1.2.1 Hệ thống chuyển mạch SS……………………………………………………..11 1.2.2 Hệ thống trạm gốc BSS………………………………………………………...13 1.2.2.1 Trạm di động MS…………………………………………………………16 1.2.2.2 Hệ thống hỗ trợ và khai thác OMC………………………........................17 1.2.3 Các giao diện trong mạng GSM……………………………………………….17 1.2.3.1 Giao diện A giữa BSS – MSC.....................................................................17 1.2.3.2 Giao diện Abis giữa BSC – BTS………………………………………...18 1.2.3.3 Giao diện B giữa MSC server – VLR…………………………………...18 1.2.3.4 Giao diện C giữa HLR và MSC server………………………………….18 1.2.3.5 Giao diện D giữa HLR và VLR………………………………………….18 1.2.3.6 Giao diện E giữa những MSC server…………………………………..18 1.2.3.7 Giao diện F giữa MSC server và EIR…………………………………..18 1.2.3.8 Giao diện G giữa những VLR…………………………………………...19 1.2.3.9 Điểm giao diện Nc giữa MSC server và GMSC ………………………...19 1.2.3.10 Giao diện H giữa HLR và AuC………………………………………...19 1.2.4 Nâng cấp GSM lên WCDMA………………………………………………….19 1.2.4.1 Sự cần thiết phải nâng cấp mạng GSM lên WCDMA……………………19 1.2.4.2 Các giải pháp đưa ra :………………………………………......................20 Chương 2 : Công Nghệ GPRS………………………………………………………….23 2.1 Giới thiệu chung về GPRS…………………………………………………………...23 2.2 Các đặc điểm của GPRS ………………………………………………......................23 2.2.1 Sử dụng công nghệ chuyển mạch gói……………………………………….23 2.2.2 Cho phép kết hợp nhiều khe thời gian để truyền dữ liệu…….......................24 2.2.3 Kết nối tức thời và tính cước thuận lợi……………………………………..24 2.2.4 Hỗ trợ các dịch vụ băng rộng………………………………………………25 2.2.5 Tính bảo mật cao hơn……………………………………………………….25 2.2.6 Hiệu quả trong việc sử dụng phổ…………………………………………...25 2.3 Cấu trúc hệ thống GPRS………………………………...…………….......................28 2.4 Giao diện trong mạng GPRS .......................................................................................35 2.4.1 Giao diện Gb giữa BSS và SGSN …………………………………………..35 2.4.2 Giao diện Gr giữa SGSN và HLR…………………………………………..35 2.4.3 Giao diện Gn và Gp giữa SGSN và GGSN……………………....................35 2.4.4 Giao diện Gc là đường báo hiệu giữa GGSN và HLR………......................36 2.4.5 Giao diện Gf giữa SGSN và EIR………………………………....................36 2.4.6 Giao diện Gs giữa MSC/VLR và SGSN……………………..........................36 2.5 Giao thức GPRS…………………………………………………………...................36 2.5.1 Các giao thức ngầm GTP………………………………………...................37 2.5.2 Giao thức hội tụ phụ thuộc mạng con SNDCP……………………………..37 2.5.3 Giao thức GPRS trạm cơ sở BSSGP………………………………………..37 2.6 Cấu trúc dữ liệu GPRS……………………………………………………………….38 2.7 Khả năng phát triển của GPRS lên 3G……………………………………………….39 Chương 3 : CÔNG NGHỆ EDGE……………………………………………………40 3.1 Giới thiệu…………………………………………………………………………….40 3.2 Kỹ thuật điều chế trong EDGE………………………………………........................41 3.3 Các kế hoạch cần thực hiện khi áp dụng kỹ thuật EDGE trên GSM……..................43 3.3.1 Kế hoạch phủ sóng (Coverage Planning)…………………………………..44 3.3.2 Kế hoạch tần số (Frequency Planning)…………………………………….44 3.3.3 Điều khiển công suất………………………………………………………..44 3.3.4 Quản lý kênh………………………………………………………………..45 3.4 Tương lai của EDGE là hướng tới WCDMA …………………………………..................45 3.5 Lợi ích của EGPRS…………………………………………………................45 3.6 Triển khai EDGE trong hệ thống GSM………………………………………………46 Chương 4 : Tổng quan công nghệ WCDMA………………………………………...48 4.1 Công nghệ WCDMA………………………………………………………………48 4.2 Cấu trúc hệ thống WCDMA………………...………………………........................49 4.3 Giao diện mới trong WCDMA……………………………………………………..54 4.3.1 Giao diện Iu giữa UTRAN – CN…………………………………………..54 4.3.2 Giao diện Iu CS……………………………………………................54 4.3.3 Giao diện Iu PS………………………………………………………….55 4.3.4 Giao diện Iu BC…………………………………………………………...56 4.3.5 Giao diện Iur giữa RNC – RNC…………………………………………56 4.3.6 Giao diện Iub giữa RNC – Node B …………………………………..........................................59 4.4 Các giải pháp kỹ thuật trong WCDMA…………………………………....................61 4.4.1 Mã hóa……………………………………………………………………...61 4.4.1.1 Mã vòng………………………………………………....................61 4.4.1.2 Mã xoắn………………………………………………....................62 4.4.1.3 Mã Turbo…………………………………………………………..62 4.4.2 Điều chế BIT/SK và QPSK………………………………………………….63 4.4.2.1 Điều chế BIT/SK…………………………………………………...63 4.4.2.2 Điều chế QPSK……………………………………………………64 4.5 Kỹ thuật trải phổ trong WCDMA :…………………………………………………..65 4.5.1 Các hệ thống thông tin trải phổ:…………………………………………….65 4.5.2 Các hệ thống DS/SS-BPSK:………………………………………………...67 4.5.2.1 Máy phát DS/SS - BPSK:…………………………………………67 4.5.2.2 Máy thu DS/SS - BPSK:…………………………………………..69 4.5.3 Các hệ thống DS/SS-QPSK:………………………………………………..72 4.5.3.1 Máy phát DS/SS-QPSK :…………………………………………..72 4.5.3.2 Máy thu DS/SS-QPSK:…………………………………………….73 4.6 Trải phổ và ngẫu nhiên hoá trong WCDMA:……………………………..................74 4.6.1 Ngẫu nhiên hóa:………………………………………………….................74 4.6.2 Các mã định kênh:…………………………………………………………..75 4.7 Truy nhập gói trong WCDMA……………………………………………………….77 4.7.1 Tổng quan…………………………………………………………………..77 4.7.2 Lưu lượng số liệu gói……………………………………………................78 4.7.3 Các phương pháp lập biểu gói………………………………………………79 4.7.3.1 Lập biểu phân chia theo thời gian………………………………...80 4.7.3.2 Lập biểu phân chia theo mã……………………………………….80 4.8 Điều khiển công suất trong WCDMA………………………………………………..81 4.9 Chuyển giao mềm trong WCDMA…………………………………………………..84 Chương 5: Lộ trình triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G……………………87 5.1 Lịch sử phát triển VMS MobiFone…………………………………………………..87 5.2 Cấu hình mạng GSM/VMS…………………………………………………………..88 5.3 Hướng phát triển mạng MobiFone VMS…………………………………………….89 5.4 Lộ trình triển khai nâng cấp hệ thống. ……………………………………………….91 5.5 Triển khai hệ thống GPRS…………………………………………………………...96 5.5.1 Hệ thống GPRS triển khai trên mạng VMS………………………………...96 5.5.2 Triển khai các dịch vụ GPRS trên mạng GPRS…………………………….98 5.5.3 Phương án triển khai MMS……………………………………………….. 99 5.5.4 Dự kiến phương án tính cước các dich vụ GPRS………………..................99 5.5.5 Đánh giá kết quả triển khai thử nghiệm…………………………………...101 5.6 Triển khai thử nghiệm hệ thống 3G………………………………………………...104 5.6.1 Mục đích thí nghiệm………………………………………………………104 5.6.2 Giải pháp thử nghiệm 3G của Alcatel và Ericson………………………....106 5.6.3 Phương án triển khai………………………………………………………110 Kết luận………………………………………………………………………………...112 Bảng tra cứu các chữ viết tắt………………………………………………………….113 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………….118 Danh sách các hình vẽ : Hình 1.1: Hệ thống thông tin di động GSM……………………………………………...10 Hình 1.2 : Giao diện bên ngoài của BSS…………………………………………………13 Hình 1.3 Cấu trúc bên trong của BSS……………………………………………………15 Hình 1.4. Chức năng một trạm di động…………………………………………………..16 Hình 1.5 : Lộ trình nâng cấp từ GSM lên WCDMA……………………………………..20 Hình 1.6 : Cấu hình hệ thống WAP……………………………………………………...21 Hình 2.1 : Cấu Trúc Hệ Thống GPRS……………….…………………………………..29 Hình 2.2 : Mạng Backbone………………………………………………………………33 Hình 2.3 : Giao diện Gb mở kết nối PCU với SGSN…………………………………….33 Hình 2.4 : Ngăn giao thức mạng GPRS………………………………………………….36 Hình 2.5 Cấu trúc dữ liệu GPRS…………………………………………………………38 Hình 3.1 : Mô hình so sánh cấu trúc giữa GPRS và EGPRS………………...………….41 Hình 3.2: Giản đồ tín hiệu hai loại điều chế…………………….…………...................42 Bảng 3.1: Tốc độ và điều chế của MCS-1 tới MCS-9…………………………………42 Hình 3.3: Hội tụ nhiều chuẩn khác nhau về EDGE…………………………………….46 Hình 4.1: Cấu trúc hệ thống WCDMA……………………………………...…………..49 Hình 4.2:Cấu trúc UTRAN…………………………………………………………….51 Hình 4.3: Cấu trúc giao thức Iu CS……………………………………………………54 Hình 4.4: Cấu trúc giao thức Iu PS……………………………………………………55 Hình 4.5: Nhóm giao thức của giao diện Iur………………………………………….56 Hình 4.6 : Nhóm giao thức của giao diện Iub…………………………………………..59 Hình 4.7: Mô hình logic của Node B đối với FDD…………………………………….60 Hình 4.8: Mạch mã hóa vòng với đa thức sinh…………………………………………..61 Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý điều chế BPSK………………………………………………63 Hình 4.10 Khoảng cách giữa hai tín hiệu BPSK…………………………..……………..64 Hình 4.11 Tín hiệu trải phổ………………………………………………………………66 Hình 4.12 Sơ đồ khối của máy phát DS/SS-BPSK………………...……………………68 Hình 4.13 Các dạng sóng ở hệ thống DS/SS-BPSK…………………………………….68 Hình 4.14 Sơ đồ khối của máy thu DS/SS-BPSK……………………..………………..70 Hình 4.15 Tín hiệu được trải phổ…………………………………………………..…….72 Hình 4.16 Sơ đồ khối chức năng máy phát hệ thống DS/SS-QPSK……………….……72 Hình 4.17 Các dạng sóng ở hệ thống DS/SS-QPSK……………………….……………73 Hình 4.18 Sơ đồ khối máy thu cho hệ thống DS/SS-QPSK……………….……………73 Hình 4.19 Quan hệ giữa trải phổ và ngẫu nhiên hóa…………………….………………75 Hình 4.20 Cấu trúc cây để tạo ra mã định kênh…………………………………………76 Hình 4.21: Truy nhập gói ở WCDMA………………………………….………………..77 Hình 4.22 : Đặc trưng của một phiên dịch vụ gói………………………….…………….78 Hình 4.23 : Điều chỉnh công suất phát ở MS……………………………….……………82 Hình 5.1 : Biểu đồ tăng trưởng của thuê bao Mobifone……………………...…………..87 Hình 5.2 : Kết nối mạng GSM/VMS với mạng PSTN…………………………….…….88 Hình 5.3 : Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone lên 3G………………….…….93 Bảng 5.1 - So sánh giải pháp thử nghiệm của Alcatel và Ericsson………………...…..110 CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 1.1 Lịch sử phát triển Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới được ra đời ở Châu Âu và có tên gọi là GSM. Ban đầu hệ thống này gọi là “nhóm đặc trách di động ” (Group Special Mobile). Sau đó để tiện cho việc thương mại hoá GSM được gọi là “hệ thống di động toàn cầu” (GSM:Global System for Mobile communication ). Hệ thống thông tin di động GSM bắt đầu phát triển từ năm 1982 khi các nước Bắc Âu gửi đề nghị đến CEPT (Conference of European Postal and Telecommunications - Hội nghị các cơ quan quản lý viễn thông và bưu chính Châu Âu ) để quy định một dịch vụ viễn thông chung ở Châu Âu ở tần số 900MHZ. Năm 1985 người ta quyết định xây dựng hệ thống thông tin di động kỹ thuật số . Đến năm 1986 tại Paris mới hoàn thành việc đánh giá định hướng các giải pháp của các nước khác nhau để tiến tới lựa chọn phương án công nghệ TDMA băng hẹp. Năm 1987, 13 quốc gia kí vào bảng ghi nhớ về việc hoàn thiện các chỉ tiêu kỹ thuật, nhằm cùng nhau hợp tác mở rộng thị trường rộng lớn cho GSM và thoả thuận mỗi nước sẽ có một mạng GSM hoạt động và sẽ giới thiệu vào tháng 07/1991. Năm 1993 GSM được mở rộng vùng hoạt động ra các nước ngoài Châu Âu như : Hồng Kông, Úc, Nam Mỹ, các nước Châu Á trong đó có Việt Nam. Ở Việt Nam, hiện nay những nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn như : Vinaphone, Mobifone, Viettel đều sử dụng công nghệ GSM 1.2 Hệ thống GSM * Mô hình hệ thống GSM Báo hiệu Kết nối cuộc gọi Hình 1.1: Hệ thống thông tin di động GSM Các ký hiệu chung : SS : Hệ thống chuyển mạch AUC : Trung tâm nhận thực VLR : Thanh ghi định vị tạm trú HLR : Thanh ghi định vị thường trú EIR : Thanh ghi nhận dạng thiết bị MSC : Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (goi tắt là tổng đài vô tuyến ) BSS : Hệ thống trạm gốc BTS : Trạm thu phát cơ sở BSC : Đài điều khiển trạm gốc MS : Máy di động OMC : Trung tâm khai thác và bảo dưỡng ISDN : Mạng số liên kiết đa dịch vụ PSPDN : Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói CSPDN : Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh PSTN : Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PLMN : Mạng di động mặt đất công cộng * Các thành phần của hệ thống. Hệ thống GSM được chia thành : hệ thống chuyển mạch (SS) và hệ thống trạm gốc (BSS). Mỗi hệ thống này chứa một số khối chức năng để thực hiện tất cả các chức năng của hệ thống. Hệ thống được cấu trúc như là một mạng gồm nhiều ô vô tuyến kề cận nhau để cùng đảm bảo vùng phủ sóng cho miền phục vụ . Mỗi ô vô tuyến có một trạm vô tuyến gốc (BTS) làm việc với một tập hợp các kênh vô tuyến. Các kênh này được sử dụng ở các ô lân cận để tránh nhiễu giao thoa. Một bộ điều khiển trạm gốc (BSC) điều khiển một nhóm BTS, BSC điều khiển các chức năng như chuyển giao và điều khiển công suất . Một trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động MSC phục vụ một số bộ điều khiển trạm gốc. MSC điều khiển các cuộc gọi đến từ mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PSTN , mạng số liệu đa dịch vụ ISDN, mạng di động mặt dất công cộng PLMN, các mạng số liệu công cộng PSDN và có thể là các mạng riêng . 1.2.1. Hệ thống chuyển mạch SS : Hệ thống chuyển mạch bao gồm các chức năng chuyển mạch chính của GSM cũng như cơ sở dữ 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 các mạng khác . *Trung tâm nhận thực AUC: Là bộ phận trong phần cứng HLR, trong hệ thống GSM có nhiều biện pháp an toàn khác nhau được dùng để tránh sử dụng trái phép, cho phép bấm và ghi lại cuộc gọi. Đường vô tuyến cũng được AUC cung cấp mã bảo mật chống sự nghe trộm, mã này được thay đổi riêng biệt cho từng thuê bao. Cơ sở dữ liệu của AUC còn ghi nhiều thông tin cần thiết khác về thuê bao và phải được bảo vệ chống trộm mọi thâm nhập trái phép. *Thanh ghi định vị thường trú HLR: Là cơ sở dữ liệu trung tâm, quan trọng nhất của hệ thống GSM, ở đó lưu trữ các dữ liệu về thuê bao đăng ký trong mạng của nó và thực hiện một số chức năng riêng của mạng thông tin di động. Trong đó cơ sở dữ liệu này lưu trữ những số liệu về trạng thái thuê bao, quyền thâm nhập của thuê bao, các dịch vụ mà thuê bao đăng ký, số liệu động về vùng mà ở đó đang chứa thuê bao của nó (Roaming). *Thanh ghi định vị tạm trú VLR: Là cơ sở dữ liệu thứ hai trong mạng. Nó được nối với một hay nhiều MSC và có nhiệm vụ lưu tạm thời số liệu của thuê bao đang nằm trong vùng phục vụ của MSC tương ứng và đồng thời lưu giữ số liệu về vị trí hiện thời của thuê bao nói trên ở mức độ chính xác hơn HLR. VLR còn thực hiện trao đổi thông tin về thuê bao Roaming với HLR . *Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR: EIR có chức năng quản lý thiết bị di động, là nơi lưu giữ tất cả dữ liệu liên quan đến trạm di động MS. EIR được nối với MSC qua đường báo hiệu để kiểm tra sự được phép của thiết bị, một thiết bị không được phép sẽ bị cấm. *Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động MSC: Ở hệ thống thông tin di động chức năng chuyển mạch chính được thực hiện bởi MSC, nhiệm vụ chính của MSC điều phối việc thiết lập cuộc gọi đến các người sử dụng mạng thông tin di động. Một mặt giao diện với BSC mặt khác nó giao diện với mạng ngoài được gọi là MSC cổng. Việc giao diện với mạng ngoài để đảm bảo thông tin cho người sử dụng mạng thông tin di động đòi hỏi cổng thích ứng IWF (IWF:Interworking Function-chức năng tương tác ). Mạng thông tin di động cũng cần giao diện 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 các mạng. MSC thường là một tổng đài lớn điều khiển và quản lý một số các bộ điều khiển trạm gốc (BSC). * MSC cổng (GMSC) : Để thiết lập một cuộc gọi từ mạng ngoài đến người sử dụng di động , trước hết cuộc gọi phải được định tuyến đến một tổng đài cổng gọi là 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 tại. Thông qua GMSC, hệ thống GSM liên lạc với các mạng khác như mạng điện thoại công cộng PSTN, mạng số liệu đa dịch vụ ISDN, mạng di động mặt đất công cộng PLMN, các mạng số liệu công cộng PSDN và có thể là các mạng riêng. 1.2.2 Hệ thống trạm gốc BSS Có thể nói BSS là một hệ thống các thiết bị đặc thù riêng cho các tính chất tổ ong vô tuyến của GSM. BSS giao diện trực tiếp với các trạm di động MS thông qua giao diện vô tuyến, vì thế nó bao gồm các thiết bị phát và thu đường vô tuyến và quản lý các chức năng này. Mặt khác BSS thực hiện giao diện với các tổng đài SS. Tóm lại BSS thực hiện đấu nối MS với các người sử dụng viễn thông khác. BSS cũng phải được điều khiển vì vậy nó phải được đấu nối với OMC Luồng điều khiển Luồng lưu lượng Hình 1.2 : Giao diện bên ngoài của BSS Các ký hiệu: SS : Hệ thống chuyển mạch BSS : Hệ thống trạm gốc OMC : Hệ thống trạm khai thác MS : Trạm di động BSS bao gồm hai loại thiết bị : BTS giao diện với MS và BSC giao diện với MSC * BTS: Một BTS bao gồm các thiết bị phát và thu, anten xử lý tín hiệu đặc thù cho các giao diện vô tuyến. Có thể coi BTS là các mo