Tài liệu Thông tin di động

LỜI NÓI ĐẦU Thông tin di động đã và đang phát triển rất nhanh chóng trên thế giới cũng như ở nước ta bởi tính ưu việt hơn hẳn so với các hệ thống viễn thông cố định. Do yêu cầu ngày càng cao về chất lượng dịch vụ, về các dịch vụ mới cũng như số lượng khách hàng sử dụng thông tin di động tăng nhanh, công nghệ thông tin di động cũng phải thay đổi nhanh chóng để đáp ứng được các đòi hỏi đó. Từ thông tin di động thế hệ thứ nhất tiến đến thông tin di động thế hệ thứ hai chỉ trong vài năm đó là các hệ thống thông tin di động băng hẹp. Ngày nay thông tin di động đang tiến tới thế hệ ba, thông tin di động băng rộng và toàn cầu. Môn học thông tin di động sẽ trình bày những kiến thức cơ bản về hai hệ thống thông tin di động với hai công nghệ khác nhau đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta cũng như trên thế giới đó là hệ thống GSM và CDMA. Bố cục của tài liệu gồm có 2 phần: + Phần lý thuyết gồm 2 chương: Chương 1: Tổng quan về thông tin di động Chương 2: Một số hệ thông thông tin di động + Phần thực hành đi sâu về một số loại máy điện thoại di động NOKIA Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ nhiệt tình để hoàn thành bài giảng này. Lần đầu biên soạn không khỏi những thiếu sót, chúng tôi rất mong được sự góp ý. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ: Phạm Văn Thắng Khoa Kỹ thuật viễn thông- Trường Trung học BCVT & CNTT I E-mail: thangahn@yahoo.com. Đinh Quang Quảng Khoa Kỹ thuật viễn thông- Trường Trung học BCVT & CNTT I Xin chân thành cảm ơn. Các tác giả. MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 4 I. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động 4 II. Đặc điểm chung 5 III Mô hình hệ thống 6 1. Mô hình hệ thống 6 2. Các phần tử chức năng 7 IV. Cấu trúc địa lý của mạng 13 1. Phân chia theo vùng mạng 14 2. Phân chia theo vùng phục vụ 14 3. Phân chia theo vùng định vị 14 4. Phân chia theo ô 15 V. Truyền sóng trong thông tin di động 15 1. Ảnh hưởng của truyền dẫn vô tuyến 15 2. Các phương pháp phòng ngừa suy hao 17 VI. Các giải pháp đa truy nhập 21 1. Giới thiệu chung 21 2. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 22 3. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 23 4. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 25 CHƯƠNG 2 : MỘT SỐ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 28 I. Hệ thống di động GSM 28 1. Mở đầu 28 2. Giao diện vô tuyến 28 3. Truyền dẫn tiếng nói 38 4. Mật mã hoá 41 5. Điều chế trong GSM 42 6. Bộ cân bằng VITERBI 44 7. Các số nhận dạng và các trường hợp thông tin 45 8. Phương thức báo hiệu 50 II. Hệ thống thông tin di động CDMA 57 1. Mở đầu 57 2. Giao diện vô tuyến và truyền dẫn 57 3. Cấu trúc của các kênh CDMA đường xuống và đường lên 61 4. Cấu trúc phân lớp 89 5. Một số trường hợp báo hiệu 92 III. Hệ thống thông tin di động nội vùng 98 1. Cấu hình và các phần tử chức năng 98 2. Các giải pháp công nghệ dùng trong di động nội vùng 99 CHƯƠNG III : TÌM HIỂU VÀ LÀM QUEN MÁY ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 104 I. Sơ đồ khối và nguyên lý của điện thoại di động 104 1. Sơ đồ 104 2. Nguyên lý hoạt động 105 II. Các linh kiện trong điện thoại di động 108 III. Sơ đồ khối dạng tín hiệu trong điện thoại di động 111 1. Sơ đồ khối 111 2. Các tín hiệu trong điện thoại di động 112 3. Bộ chuyển đổi A-D và D-A bên trong IC mã âm tần 112 4. Mạch điều chế và tách sóng bên trong IC cao – trung tần 112 5. Cấu tạo IC khuếch đại công suất phát 114 6. Cấu tạo của chuyển mạch Anten 114 IV. Các mã bí mật trong điện thoại 115 PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Thông tin di động được ứng dụng cho nghiệp vụ cảnh sát từ những năm 20 ở băng tần 2MHz. Sau thế chiến thứ 2 mới xuất hiện thông tin di động điện thoại dân dụng (1939-1945) với kỹ thuật điều tần (FM) ở băng tần 150MHz. Năm 1948, một hệ thống thông tin di động hoàn toàn tự động đầu tiên ra đời ở Richmond - Indian. Từ những năm 60, một kênh thông tin di động có độ rộng 30Khz với kỹ thuật FM ở băng tần 450MHz đưa hiệu suất sử dụng phổ tần tăng gấp 4 lần so với cuối thế chiến thứ 2. Quan niệm về Cellular bắt đầu từ cuối những năm 40 với Bell thay thế cho mô hình quảng bá với máy phát công suất lớn và Anten đặt cao, là những Cell có diện tích bé có máy phát BTS công suất nhỏ, khi các Cell ở cách nhau đủ xa thì có thể sử dụng lại cùng tần số. Tháng 12/1971 đưa ra hệ thống Cellular kỹ thuật tương tự, sử dụng phương pháp điều tần FM, dải tần 850MHz. Tương ứng là sản phẩm thương nghiệp AMPS với tiêu chuẩn do AT & T và MOTOROLAR của Mỹ đề xuất sử dụng được ra đời vào năm 1983. Đầu những năm 90 thế hệ đầu tiên của thông tin di động tế bào đã bao gồm hàng loạt các hệ thống ở các nước khác nhau như: TACS, NMTS, NAMTS, C,... Tuy nhiên các hệ thống này không thoả mãn được nhu cầu ngày càng tăng của nhu cầu sử dụng và trước hết là về dung lượng. Mặt khác các tiêu chuẩn hệ thống không tương thích nhau làm cho sự chuyển giao không đủ rộng như mong muốn (việc liên lạc ngoài biên giới là không thể). Những vấn đề trên đặt ra cho thế hệ 2 thông tin di động tế bào phải lựa chọn giải pháp kỹ thuật: kỹ thuật tương tự hay kỹ thuật số. Các tổ chức tiêu chuẩn hoá đa số đều lựa chọn kỹ thuật số. Tuy nhiên các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai cũng tồn tại một số nhược điểm như sau: Độ rộng dải thông băng tần của hệ thống là bị hạn chế nên việc ứng dụng các dịch vụ dữ liệu bị hạn chế, không thể đáp ứng được các yêu cầu phát triển cho các dịch vụ thông tin di động đa phương tiện cho tương lai. Đồng thời tiêu chuẩn cho các hệ thống thế hệ thứ hai là không thống nhất do Mỹ và Nhật sử dụng TDMA băng hẹp còn Châu Âu sử dụng TDMA băng rộng nhưng cả 2 hệ thống này đều có thể được coi như là sự tổ hợp của FDMA và TDMA. Vì người sử dụng thực tế dùng các kênh được ấn định cả về tần số và các khe thời gian trong băng tần. Do đó việc thực hiện chuyển mạng toàn cầu gặp phải nhiều khó khăn. Bắt đầu từ những năm cuối của thập niên 90 hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba ra đời bằng kỹ thuật đa truy nhập CDMA và TDMA cải tiến. Lý thuyết về CDMA đã được xây dựng từ những năm 1950 và được áp dụng trong thông tin quân sự từ những năm 1960. Cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn và lý thuyết thông tin trong những năm 1980, CDMA đã được thương mại hoá từ phương pháp thu GPRS và Ommi-TRACKS, phương pháp này cũng đã được đề xuất trong hệ thống tổ ong của QUALCOM - Mỹ vào năm 1990. Trong thông tin CDMA thì nhiều người sử dụng chung thời gian và tần số, mã PN (tạp âm giả ngẫu nhiên) với sự tương quan chéo thấp được ấn định cho mỗi người sử dụng. Người sử dụng truyền tín hiệu nhờ trải phổ tín hiệu truyền có sử dụng mã PN đã ấn định. Đầu thu tạo ra một dãy giả ngẫu nhiên như ở đầu phát và khôi phục lại tín hiệu dự định nhờ việc trải phổ ngược các tín hiệu đồng bộ thu được. So với hai hệ thống thông tin di động thứ nhất và thứ hai thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là hệ thống đa dịch vụ và đa phương tiện được phủ khắp toàn cầu. Một trong những đặc điểm của nó là có thể chuyển mạng, hoạt động mọi lúc, mọi nơi. Mỗi thuê bao di động đều được gán một mã số về nhận dạng thông tin cá nhân, khi máy ở bất cứ nơi nào, quốc gia nào trên thế giới đều có thể định vị được vị trí chính xác của thuê bao. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là một hệ thống đa dịch vụ, thuê bao có thể thực hiện các dịch vụ thông tin dữ liệu cao và thông tin đa phương tiện băng rộng như: hộp thư thoại, truyền Fax, truyền dữ liệu, chuyển vùng quốc tế, Wap (giao thức ứng dụng không dây)... để truy cập vào mạng Internet, đọc báo chí, tra cứu thông tin, hình ảnh... Do đặc điểm băng tần rộng nên hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba còn có thể cung cấp các dịch vụ truyền hình ảnh, âm thanh, cung cấp các dịch vụ điện thoại hình ảnh... II. ĐẶC ĐIỂM CHUNG Ngoài nhiệm vụ phải cung cấp các dịnh vụ như mạng điên thoại cố định thông thường, các mạng thông tin di động phải cung cấp các dịch vụ đặc thù cho mạng di động để đảm bảo thông tin mọi nơi mọi lúc. Để đảm bảo được các chức năng nói trên các mạng thông tin di động phải đảm bảo một số đặc tính cơ bản chung sau đây: 1. Sử dụng hiệu quả băng tần được cấp phát để đạt được dung lượng cao do sự hạn chế của dải tần vô tuyến sử dụng cho thông tin di động. 2. Đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu. Do truyền dẫn được thực hiện bằng vô tuyến là môi trường truyền dẫn hở, nên tín hiệu dễ bị ảnh hưởng của nhiễu và phađing. Các hệ thống thông tin di động phải có khả năng hạn chế tối đa các ảnh hưởng này. Ngoài ra để tiết kiệm băng tần ở mạng thông tin di động số chỉ có thể sử dụng các CODEC tốc độ thấp. Nên phải thiết kế các CODEC này theo các công nghệ đặc biệt để được chất lượng truyền dẫn cao. 3. Đảm bảo an toàn thông tin tốt nhất. Môi trường truyền dẫn vô tuyến là môi trường rất dễ bị nghe trộm và sử dụng trộm đường truyền nên cần phải có biện pháp đặc biệt để đảm bảo an toàn thông tin. Để đảm bảo quyền lợi của người thuê bao cần giữ bí mật số nhận dạng thuê bao và kiểm tra tính hợp lệ của mỗi người sử dụng khi họ thâm nhập mạng. Để chống nghe trộm cần mật mã hoá thông tin của người sử dụng. Ở các hệ thống thông tin di động mỗi người sử dụng có một khoá nhận dạng bí mật riêng được lưu giữa ở bộ nhớ an toàn. Ở hệ thống GSM SIM-CARD được sử dụng. SIM-CARD có kích thước như một thẻ tín dụng. Người thuê bao có thể cắm thẻ này vào máy di động của mình và chỉ có người này có thể sử dụng nó. Các thông tin lưu giữ ở SIM-CARD cho phép thưc hiện các thủ tục an toàn thông tin. 4. Giảm tối đa rớt cuộc gọi khi thuê bao di động chuyển từ vùng phủ này sang vùng phủ khác. 5. Cho phép phát triển các dịch vụ mới nhất là các dịch vụ phi thoại. 6. Để mang tính toàn cầu phải cho phép chuyển mạng quốc tế 7. Các thiết bị cầm tay phải gọn nhẹ và tiêu tốn ít năng lượng. III. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1. Sơ đồ khối Một hệ thống di động bao gồm nhiều phần tử vật lý, chúng có thể là các bộ phận riêng rẽ hay đặt cùng với các phần tử lôgic khác. Tuy nhiên các phần tử này phải tương tác với nhau để kết hợp hoạt động. Để tương tác, các bản tin phải được phát đi trên các giao diện giữa hai phần tử. Các ký hiệu: AUC: Trung tâm nhận thực HLR: Bộ ghi định vị tạm trú BSC: Đài điều khiển trạm gốc OMC: Trung tâm khai thác và bảo dưỡng PSPDN: Mạng chuyển mạch công cộng theo gói PLMN: Mạng di động mặt đất công cộng PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng CSPDN: Mạng chuyển mạch số công cộng theo mạch MSC: Trung tâm chuyển mạch các nghiệp vụ di động (Tổng đài di động) VLR: Bộ ghi định vị tạm trú EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị BSS: Hệ thống trạm gốc BTS: Đài vô tuyến gốc MS: Máy di động ISDN: Mạng số liên kết đa dịch vụ OSS: Hệ thống khai thác và hỗ trợ SS: Hệ thống chuyển mạch 2. Các phần tử chức năng a. 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 thiết bị đặt trong ôtô hay thiết bị xách tay hoặc cầm tay. Loại thiết bị nhỏ cầm tay sẽ là thiết bị trạm di động phổ biến nhất. Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp giao diện với người sử dụng (như micro, loa, màn hiển thị, bàn phím để quản lý cuộc gọi) hoặc giao diện với một 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. Việc lựa chọn các thiết bị đầu cuối hiện để mở cho các nhà sản xuất. Ta có thể liệt kê ba chức năng chính: 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 thiết 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 - modem. Cấu trúc của một máy di động: Máy di động gồm thiết bị di động ME (Mobile Equipment) và modun nhận dạng thuê bao SIM (Subcriber Identity Module) + Modun nhận dạng thuê bao: SIM là một modun tháo rút được để cắm vào mỗi khi thuê bao muốn sử dụng MS và rút ra khi MS không có người hoặc lắp đặt ở MS khi ban đầu đăng ký thuê bao. Có hai phương án được đưa ra: SIM dạng card IC. SIM dạng cắm. SIM dạng card IC: là một modun để có một giao tiếp với bên ngoài theo các tiêu chuẩn ISO về các card IC. SIM có thể là một bộ phận của card đa dịch vụ trong đó viễn thông di động GSM là một trong số các ứng dụng. SIM dạng cắm: là một modun riêng hoàn toàn được tiêu chuẩn hoá trong hệ thống GSM. Nó được dự định lắp đặt bán cố định ở ME. Các khai thác mạng GSM là các khai thác khi thiết lập, hoạt động xoá một cuộc gọi. Khi sử dụng ở ME, SIM đảm bảo các chức năng sau nếu nó nằm trong khai thác của mạng GSM: Lưu giữ các thông tin bảo mật liên quan đến thuê bao (như IMSI) và thực hiện các cơ chế nhận thực và tạo khoá mật mã. Khai thác PIN người sử dụng (nếu cần có PIN) và quản lý. Quản lý thông tin liên quan đến thuê bao di động chỉ có thể thực hiện khai thác mạng GSM khi SIM có một IMSI đúng. SIM phải có khả năng xử lý một số nhận dạng cá nhân (PIN), kể cả khi không bao giờ sử dụng nó. PIN bao gồm 4 đến 8 chữ số. Một PIN ban đầu được nạp bởi bộ hoạt động dịch vụ ở thời điểm đăng ký. Sau đó người sử dụng có thể thay đổi PIN cũng như độ dài PIN tuỳ ý. Người sử dụng cũng có thể quyết định có sử dụng chức năng PIN hay không bằng một chức năng SIM-ME được gọi là chức năng cấm PIN. Việc cấm này giữ nguyên cho đến khi người sử dụng cho phép lại kiểm tra PIN. Nhân viên của hãng khai thác có thể chặn chức năng cấm PIN khi đăng ký thuê bao, nghĩa là thuê bao khi bị chặn chức năng cấm PIN không còn lựa chọn nào khác là sử dụng PIN. Nếu sử dụng PIN sai người dùng nhận được một chỉ thị. Sau khi đưa vào 3 lần sai liên tiếp SIM bị chặn, thậm chí cả khi rút SIM ra hay tắt MS. Chặn SIM nghĩa là đặt nó vào trạng thái cấm khai thác mạng GSM, có thể dùng khoá giải toả chặn cá nhân để giải toả chặn. Khoá giải toả chặn cá nhân là một số có 8 chữ số. Nếu đưa chữ số sai vào người dùng nhận được chỉ thị. Sau 10 lần liên tiếp đưa vào sai, SIM bị chặn ngay cả khi rút SIM ra hay tắt MS. Ngoài ra SIM phải có bộ nhớ không mất thông tin cho một số khối thông tin như: Số seri: Là số đơn trị xác định SIM và chứa thông tin về nhà sản xuất, thế hệ điều hành, số SIM,... Trạng thái SIM (chặn hay không chặn). Khoá nhận thực. Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI). Khoá mật mã. Số trình tự khoá mật mã. Nhận dạng thuê bao di động tạm thời (TMSI). Loại điều khiển thâm nhập thuê bao. Số nhận dạng cá nhân (PIN). b. Trạm thu phát gốc (BTS) BTS chứa phần cứng RF tức là các thiết bị thu, phát, anten và khối xử lý tín hiệu cho giao diện vô tuyến. BTS như là một Modem vô tuyến phức tạp. BTS sẽ cung cấp việc kết nối giao diện vô tuyến với máy di động, nó cũng có nhiều hạn chế về chức năng điều khiển, điều này sẽ giảm nhiều lưu lượng cần được truyền giữa BTS và BSC. Mỗi BTS sẽ cung cấp lần lượt từ 1 đến 6 sóng mang RF, và sẽ cung cấp từ 8 đến 48 cuộc gọi đồng thời. BSC, BTS sẽ điều khiển riêng rẽ hoặc cả hai cùng điều khiển một chức năng. BSC sẽ quản lý các chức năng, ngược lại BTS sẽ thực hiện các chức năng hoặc thực hiện các phép đo để giúp BSC. c. Bộ điều khiển trạm gốc (BSC) BSC quản lý giao diện vô tuyến thông qua các lệnh điều khiển từ xa của BTS và MS. Đó là các lệnh ấn định, giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao. BSC được đặt giữa các BTS và MSC. BSC là một tổng đài nhỏ có khả năng tính toán nhất định. Vai trò chủ yếu của BSC là quản lý các kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao. Một BSC có thể quản lý hàng chục BTS, tạo thành một trạm gốc. Giao diện A được quy định giữa BSC và MSC, sau đó giao diện Abits được quy định giữa BSC với BTS. BTS sẽ đảm bảo việc điều khiển BSS. Một thông tin bất kỳ do BTS yêu cầu, cho khai thác sẽ thu qua BSC. Cũng như vậy, thông tin bất kỳ được yêu cầu về BTS (ví dụ OMC) sẽ thu được bằng BSC. BSC sẽ kết hợp với một ma trận số được dùng để kết nối các kênh vô tuyến trên giao diện vô tuyến với các mạch hệ thống trong MSC. Ma trận chuyển mạch BSC cũng cho phép BSC thực hiện các chuyển vùng giữa các kênh vô tuyến trong các BSC riêng rẽ dưới sự điều khiển của BSC mà không dính dáng đến MSC. d. Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC) Trong thông tin di động MSC dùng để chuyển mạch cuộc gọi, tức là thiết lập cuộc gọi đến MS và đi từ MS, toàn bộ mục đích của nó giống như một tổng đài điện thoại bất kỳ. Tuy nhiên, do cần phải bổ sung thêm nhiều mặt điều khiển, bảo mật phức tạp trong hệ thống tế bào GSM và độ rộng băng tần cho thuê bao, nên sẽ có nhiều ưu điểm hơn, MSC có khả năng đáp ứng nhiều chức năng bổ sung khác. MSC sẽ thực hiện hàng loạt các nhiệm vụ khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí của nó trong hệ thống. Khi MSC cung cấp giao diện giữa PSTN và các BSS trong hệ thống GSM nó sẽ được hiểu như là một MSC cổng. Ở vị trí này nó sẽ đảm bảo yêu cầu chuyển mạch cho toàn bộ quá trình thông tin di động từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc. Mỗi MSC sẽ cung cấp dịch vụ đến các máy di động được định vị trong vùng phủ sóng địa lý xác định, một hệ thống điển hình gồm có nhiều MSC. Một MSC có khả năng đáp ứng vùng đô thị khoảng một triệu dân. MSC thực hiện các chức năng sau: Chức năng xử lý cuộc gọi: Bao gồm điều khiển việc thiết lập cuộc gọi thoại/ số liệu, liên kết các BSS, liên kết các MSC, các chuyển vùng, điều khiển việc quản lý di động (tính hợp lệ và vị trí của thuê bao). Chức năng hỗ trợ và bảo dưỡng khai thác: Bao gồm việc quản lý cơ sở dữ liệu, định lượng và đo lưu lượng thông tin, giao tiếp người- máy. Chức năng hoạt động tương tác giữa các mạng: Quản lý giao tiếp giữa hệ thống GSM và hệ thống điện thoại công cộng PSTN. Chức năng Billing: Thu thập số liệu lập hoá đơn cước cuộc gọi. e. Bộ định vị thường trú (HLR) Bộ ghi định vị thường trú liên quan với cơ sở dữ liệu về các thông số của thuê bao. Các thông tin này được đưa vào cơ sở dữ liệu do hãng khai thác mạng khi một thuê bao mới được bổ sung vào hệ thống. Bất kể MS hiện ở đâu, HLR đều lưu giữ mọi thông tin thuê bao liên quan đến việc cung cấp các dịch vụ viễn thông, kể cả vị trí hiện thời của MS. HLR thường là một máy tính đứng riêng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao, nhưng không có khả năng chuyển mạch. Một chức năng nữa của HLR là nhận dạng thông tin do AuC cung cấp (số liệu bảo mật về tính hợp pháp của thuê bao). Các tham số được lưu giữ trong HLR gồm có: Các chỉ số (ID) của thuê bao (IMSI và MSISDN) VLR của thuê bao hiện thời (vị trí hiện thời) Các dịch vụ bổ sung thuê bao yêu cầu. Thông tin về dịch vụ bổ sung (ví dụ số máy chuyển tiếp hiện thời) Trạng thái thuê bao (đăng ký/ xoá đăng ký) Khoá nhận thực và các chức năng AuC. Số lưu động thuê bao di động (MSRN). Cơ sở dữ liệu của HLR chứa đựng các dữ liệu chính của tất cả các thuê bao ở một mạng GSM PLMN. Cơ sở dữ liệu của HLR chứa đựng các dữ liệu chính của tất cả các MSC và các VLR trong mạng và dù cho mạng có nhiều HLR nhưng chỉ có một cơ sở dữ liệu được ghi cho một thuê bao. Vì vậy một HLR chỉ xử lý một phần của toàn bộ cơ sở dữ liệu thuê bao. Dữ liệu thuê bao có thể được truy nhập hoặc bằng số IMSI hoặc số MSISDN. Dữ liệu cũng có thể sẽ được truy nhập bởi một MSC hay một VLR trong một mạng PLMN khác để cho phép liên kết hệ thống và liên kết vùng lưu động. f. Bộ ghi định vị tạm trú(VLR) VLR là một cơ sở dữ liệu được nối với một hay nhiều MSC. VLR sẽ sao chép hầu hết các số liệu được lưu trữ tại HLR. Tuy nhiên, đó chỉ là số liệu tạm thời tồn tại chừng nào mà thuê bao “đang hoạt động” trong vùng phủ riêng của VLR (số liệu định vị thuê bao MS lưu giữ trong VLR chính xác hơn số liệu tương ứng trong HLR). Do vậy cơ sở dữ liệu VLR sẽ có một vài số liệu giống hệt như nhiều số liệu chính xác, thích hợp khi các thuê bao tồn tại trong vùng