Tài liệu Hành trình từ gsm lên 3g

Lêi nãi ®Çu M¹ng GSM víi nh÷ng u ®iÓm næi bËt nh: dung lîng lín, chÊt lîng kÕt nèi tèt, tÝnh b¶o mËt cao,... ®· cã mét chç ®øng v÷ng ch¾c trªn thÞ trêng viÔn th«ng thÕ giíi. Khi vÊn ®Ò Internet toµn cÇu vµ c¸c m¹ng riªng kh¸c ph¸t triÓn c¶ vÒ quy m« vµ møc ®é tiÖn Ých ®· xuÊt hiÖn nhu cÇu vÒ dÞch vô truyÒn sè liÖu mäi lóc, mäi n¬i. Ngêi sö dông cã nhu cÇu vÒ c¸c dÞch vô míi nh: truyÒn sè liÖu tèc ®é cao, ®iÖn tho¹i cã h×nh, truy cËp Internet tèc ®é cao tõ m¸y di ®éng vµ c¸c dÞch vô truyÒn th«ng ®a ph¬ng tiÖn kh¸c. Th«ng tin di ®éng GSM mÆc dï sö dông c«ng nghÖ sè nhng v× lµ hÖ thèng b¨ng hÑp, hç trî tèc ®é sè liÖu cao nhÊt lµ 9,6 kbit/s vµ ®îc x©y dùng trªn c¬ chÕ chuyÓn m¹ch kªnh nªn kh«ng ®¸p øng ®îc c¸c dÞch vô míi nµy. C¸c nhµ khai kh¸c GSM buéc ph¶i n©ng cÊp m¹ng ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña ngêi sö dông. §èi víi c¸c nhµ khai th¸c GSM, kh«ng thÓ cã ®îc viÖc n©ng cÊp th¼ng lªn c«ng nghÖ W-CDMA víi c¸c gi¶i ph¸p vµ chi phÝ chÊp nhËn ®îc. Qu¸ tr×nh n©ng cÊp lµ mét qu¸ tr×nh phøc t¹p, yªu cÇu c¸c phÇn tö m¹ng míi víi c¸c m¸y ®Çu cuèi míi. Do vËy, vÊn ®Ò cÇn c©n nh¾c ë ®©y chÝnh lµ c¸c khÝa c¹nh vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt cho viÖc n©ng cÊp, buéc c¸c nhµ khai th¸c ph¶i suy tÝnh. ChÝnh v× vËy, GPRS lµ sù lùa chän cña c¸c nhµ khai th¸c GSM nh mét bíc chuÈn bÞ vÒ c¬ së h¹ tÇng kü thuËt ®Ó tiÕn lªn 3G. ë ViÖt Nam hiÖn nay hai m¹ng di ®éng lín lµ VinaPhone vµ MobiFone vµ m¹ng Viettel ®Òu lµ m¹ng GSM. M¹ng VinaPhone vµ MobiFone ®· tiÕn hµnh triÓn khai GPRS rÊt thµnh c«ng vµ ®ang tiÕn hµnh triÓn khai EDGE. Em ®· chän ®Ò tµi lµ “Hµnh tr×nh tõ GSM lªn 3G” víi môc ®Ých lµ ®Ó n¾m v÷ng c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt mµ c¸c m¹ng GSM ®ang triÓn khai trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn lªn 3G. §ång thêi t×m hiÓu vÒ tiªu chuÈn 3G cña GSM lµ W-CDMA ®Ó cã thÓ tiÕp cËn c«ng nghÖ nµy.Víi mong muèn cã thÓ tiÕp cËn ®îc qu¸ tr×nh ph¸t triÓn lªn 3G cña m¹ng di ®éng GSM khi ®îc vµo lµm viÖc trong c¸c m¹ng di ®éng GSM cña ViÖt Nam hiÖn nay. 1 Ch¬ng I: M¹ng th«ng tin di ®éng GSM 1. Giíi thiÖu GSM (Global System for Mobile Communication) - HÖ thèng th«ng tin di ®éng toµn cÇu. GSM lµ tiªu chuÈn ®iÖn tho¹i sè toµn ch©u ¢u do ETSI (European Telecommunication Standard Institute - ViÖn tiªu chuÈn viÔn th«ng ch©u ¢u) quy ®Þnh. Giao tiÕp v« tuyÕn cña GSM dùa trªn c«ng nghÖ TDMA (§a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian) kÕt hîp víi FDMA (§a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè) . ë ch©u ¢u hÖ thèng GSM ho¹t ®éng ë tÇn sè 900 MHz còng nh tÇn sè 1800 MHz. ë B¾c Mü, GSM sö dông tÇn sè 1900 MHz. M¹ng GSM hç trî truyÒn tho¹i víi tèc ®é bit lµ 13 kbit/s vµ truyÒn sè liÖu víi tèc ®é 9,6 kbit/s. 2. CÊu tróc cña hÖ thèng GSM HÖ thèng GSM cã thÓ chia thµnh nhiÒu hÖ thèng con: HÖ thèng con chuyÓn m¹ch SS (Switching Subsystem), hÖ thèng con tr¹m gèc BSS (Base Station Subsystem), hÖ thèng khai th¸c vµ b¶o dìng m¹ng (OMC - Operations & Maintenance Center). 2 H×nh 1.1. CÊu tróc tæng qu¸t cña hÖ thèng GSM 2.1. HÖ thèng tr¹m gèc BSS HÖ thèng BSS ®îc chia thµnh hai khèi chøc n¨ng chÝnh: Tr¹m thu ph¸t gèc BTS (Base Transceiver Station) vµ bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC (Base Station Controller), ngoµi ra cßn cã khèi thÝch øng tèc ®é chuyÓn ®æi m· TRAU (Transcoder Rate Adaptor Unit). C¸c BTS thùc hiÖn chøc n¨ng thu ph¸t v« tuyÕn trùc tiÕp ®Õn c¸c thuª bao di ®éng MS th«ng qua giao diÖn v« tuyÕn Um. BTS gåm c¸c thiÕt bÞ thu, ph¸t, anten, c¸c khèi xö lý tÝn hiÖu. BTS ®îc coi lµ mét modem v« tuyÕn phøc t¹p . BSC lµ ®µi ®iÒu khiÓn tr¹m gèc. BSC qu¶n lý giao diÖn v« tuyÕn gi÷a BTS víi MS th«ng qua c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn. §ã lµ c¸c lÖnh Ên ®Þnh, gi¶i phãng kªnh v« tuyÕn vµ qu¶n lý chuyÓn giao. Vai trß cña BSC lµ qu¶n lý kªnh vµ qu¶n lý chuyÓn giao. BSC Ên ®Þnh kªnh v« tuyÕn trong toµn bé thêi gian thiÕt lËp cuéc gäi vµ gi¶i phãng kªnh khi kÕt thóc cuéc gäi. BSC thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh chuyÓn giao (Handover) gi÷a c¸c BTS. Mét BSC cã thÓ qu¶n lý hµng chôc BTS. 3 TRAU cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi tÝn hiÖu tho¹i thµnh luång sè tèc ®é 64 kbit/s ®Ó truyÒn tõ BSC ®Õn MSC. TRAU tiÕp nhËn c¸c khung sè liÖu 16 kbit/s tõ giao diÖn Abis gi÷a BTS vµ BSC, vµ nã ®Þnh d¹ng l¹i th«ng tin cña mçi luång sè liÖu thµnh d¹ng A-TRAU ®Ó truyÒn ®i trªn giao diÖn A gi÷a BSC vµ MSC. TRAU thêng ®îc ®Æt cïng vÞ trÝ víi BSC. 2.2. HÖ thèng chuyÓn m¹ch SS Tæng ®µi di ®éng MSC (Mobile Switching Center) thùc hiÖn chøc n¨ng chuyÓn m¹ch cho c¸c thuª bao di ®éng th«ng qua trêng chuyÓn m¹ch cña nã. MSC qu¶n lý viÖc thiÕt lËp cuéc gäi, ®iÒu khiÓn cËp nhËt vÞ trÝ vµ thñ tôc chuyÓn giao gi÷a c¸c MSC. ViÖc cËp nhËt vÞ trÝ cña thuª bao cho phÐp tæng ®µi di ®éng MSC nhËn biÕt ®îc vÞ trÝ cña c¸c thuª bao di ®éng trong qóa tr×nh t×m gäi tr¹m di ®éng MS. . MSC cã tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng cña mét tæng ®µi cè ®Þnh nh t×m ®êng, ®Þnh tuyÕn, b¸o hiÖu,... §iÒu kh¸c biÖt gi÷a tæng ®µi cña m¹ng cè ®Þnh (PSTN, ISDN, ...) vµ MSC lµ MSC thùc hiÖn xö lý cho c¸c thuª bao di ®éng, thùc hiÖn chuyÓn vïng gi÷a c¸c Cell. Chøc n¨ng cña tæng ®µi MSC ngoµi viÖc kÕt nèi víi c¸c phÇn tö cña m¹ng di ®éng nã cßn kÕt nèi víi c¸c phÇn tö cña m¹ng kh¸c nh m¹ng ®iÖn tho¹i cè ®Þnh PSTN, m¹ng ISDN, m¹ng truyÒn sè liÖu PSPDN, CSPDN vµ m¹ng di ®éng mÆt ®Êt c«ng céng PLMN kh¸c. MSC thùc hiÖn chøc n¨ng trªn gäi lµ MSC cæng (GMSC). C¸c GMSC lµm thªm nhiÖm vô chuyÓn ®æi giao thøc ®Ó phï hîp víi tõng lo¹i m¹ng. Tæng ®µi cæng cung cÊp c¸c dÞch vô kÕt nèi tõ m¹ng di ®éng ®Õn c¸c m¹ng kh¸c (di ®éng hoÆc cè ®Þnh). GMSC phôc vô cuéc th«ng tin tõ m¹ng kh¸c vµo m¹ng GSM vµ tõ m¹ng GSM ra m¹ng kh¸c, tríc hÕt c¸c cuéc gäi ®îc ®Þnh tuyÕn ®Õn GMSC bÊt kÓ MS ®ang ë ®©u, sau ®ã GMSC hái HLR th«ng tin vÒ MS. HLR (Home Location Register) - Bé ®¨ng ký thêng tró: chøa ®Çy ®ñ c¸c th«ng tin liªn quan ®Õn viÖc ®¨ng ký dÞch vô vµ vÞ trÝ cña c¸c thuª bao. HLR cã thÓ tÝch hîp ngay trong MSC hoÆc ®øng ®éc lËp. 4 VLR (Visitor Location Register) - Bé ®¨ng ký t¹m tró. Lµ bé ®¨ng ký d÷ liÖu kh¸ch, nã chøa c¸c th«ng tin vÒ vÞ trÝ hiÖn thêi cña thuª bao di ®éng trong vïng phôc vô cña nã. Th«ng thêng c¬ së d÷ liÖu cña VLR ®îc tÝch hîp ngay trong MSC. Ngoµi ra trong SS cßn cã khèi ®¨ng ký nhËn d¹ng thiÕt bÞ EIR ®îc sö dông ®Ó qu¶n lý c¸c m¸y di ®éng. Môc ®Ých lµ ng¨n kh«ng cho c¸c m¸y di ®éng l¹ ®îc sö dông m¹ng, chèng viÖc truy nhËp tr¸i phÐp(lÊy c¾p, nghe lÐn th«ng tin) cña c¸c thiÕt bÞ kh¸c. EIR qu¶n lý sè nhËn d¹ng thiÕt bÞ di ®éng quèc tÕ IMEI (Sè nhËn d¹ng tr¹m di ®éng theo phÇn cøng) cña tõng m¸y di ®éng. Sè nhËn d¹ng phÇn cøng cña mçi thuª bao sÏ ®îc nhËn thùc nhê EIR. 2.3. Tr¹m di ®éng MS Tr¹m di ®éng MS thùc hiÖn hai chøc n¨ng: - ThiÕt bÞ vËt lý ®Ó giao tiÕp gi÷a thuª bao di ®éng víi m¹ng qua ®êng v« tuyÕn. - §¨ng ký thuª bao: Mçi thuª bao ph¶i cã mét thÎ gäi lµ Simcad ®Ó truy nhËp vµo m¹ng. VÒ cÊu tróc MS gåm hai phÇn chÝnh lµ: Mobile Equipment (ME) vµ Subscriber Identity Module (SIM). SIM lµ thµnh phÇn ®Ó nhËn d¹ng thuª bao trong qu¸ tr×nh MS ho¹t ®éng trong m¹ng. Cßn ME lµ bé phËn ®Ó xö lý c¸c c«ng viÖc chung nh thu, ph¸t, b¸o hiÖu.... 2.4. HÖ thèng khai th¸c vµ b¶o dìng m¹ng (OMC) Mét hÖ thèng GSM thêng bao gåm rÊt nhiÒu trung t©m chuyÓn m¹ch MSC, bé ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC vµ tr¹m thu ph¸t gèc BTS ®îc l¾p ®Æt t¹i rÊt nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau trªn mét vïng diÖn tÝch lín. OMC lµ hÖ thèng cã nhiÖm vô gi¸m s¸t toµn bé m¹ng GSM nh»m phôc vô c«ng t¸c khai th¸c vµ b¶o dìng m¹ng. 3. CÊu tróc ®Þa lý cña m¹ng: 5 H×nh 1.2. CÊu tróc ®Þa lý cña m¹ng Vïng GSM gåm mét hoÆc nhiÒu c¸c quèc gia cã c¸c m¹ng di ®éng theo tiªu chuÈn GSM. Vïng GMSC: Bao gåm mét quèc gia hoÆc mét vïng ®Þa lý réng. C¸c m¹ng trong vïng nµy cã thÓ phñ chång lÊn lªn nhau, liªn kÕt víi nhau qua c¸c cöa cæng (GMSC). Mét m¹ng GSM ®îc chia ra nhiÒu vïng phôc vô mçi vïng do mét hoÆc mét vµi MSC qu¶n lý. C¸c thuª bao di chuyÓn trong vïng kh«ng cÇn cËp nhËt l¹i vÞ trÝ ®Õn c¸c HLR mµ chØ thay ®æi vÞ trÝ ë VLR (Khi MS chuyÓn tõ vïng ®Þnh vÞ nµy sang vïng ®Þnh vÞ kh¸c trong vïng phôc vô). Mét vïng phôc vô th× ®îc ph©n thµnh nhiÒu vïng ®Þnh vÞ mçi vïng ®Þnh vÞ thêng ®îc qu¶n lý bëi mét BSC. Khi cã tÝn hiÖu t×m gäi mét thuª bao th× nã ®îc ph¸t trong mét vïng ®Þnh vÞ. Khi mét thuª bao dÞch chuyÓn tõ vïng ®Þnh vÞ nµy sang vïng ®Þnh vÞ kh¸c th× ph¶i cËp nhËt l¹i vÞ trÝ t¹i VLR. Mét vïng ®Þnh vÞ th× bao gåm nhiÒu cell («) mçi « ®îc phñ sãng bëi mét BTS. Khi mét thuª bao dÞch chuyÓn tõ mét « nµy sang mét « kh¸c trong mét vïng ®Þnh vÞ th× kh«ng cÇn cËp nhËt l¹i vÞ trÝ trong thanh ghi VLR, nhng ph¶i thùc hiÖn ®iÒu khiÓn chuyÓn giao. Nh vËy cÊu tróc ®Þa lý cña hÖ thèng GSM lµ cÊu tróc ph©n líp nã tiÖn lîi cho viÖc qu¶n lý, ®Þnh tuyÕn cuéc gäi. 4. Qu¸ tr×nh xö lý c¸c tÝn hiÖu sè vµ biÕn ®æi vµo sãng v« tuyÕn. 6 H×nh 1.3. Xö lý tÝn hiÖu sè vµ biÕn ®æi vµo sãng v« tuyÕn ë MS ë m¸y ph¸t, tiÕng tõ micro qua bé läc th«ng d¶i 0,3 ÷ 3,4 kHz ®a vµo bé A/D. T¹i A/D tiÕn hµnh lÊy mÉu (8000 mÉu/s), sö dông 13 bit ®Ó m· ho¸ t¬ng øng tèc ®é 8000 x 13 = 104 kbit/s. TÝn hiÖu 13 bit, 8000 mÉu/s ®îc chia ra c¸c kho¶ng 160 mÉu/20ms (chia 8000 mÉu/s thµnh 50 ®o¹n) ®a vµo m· ho¸ tiÕng. Sau m· ho¸ tiÕng dßng sè ra lµ 260 bit/20ms (tèc ®é 13 kbit/s), 260 bit nµy ®îc ph©n cÊp theo tÇm quan träng vµ ®îc m· ho¸ kªnh, sau m· ho¸ kªnh, tÝn hiÖu ®îc ghÐp xen, mËt m· ho¸, lËp khu«n côm vµ sau ®ã tÝn hiÖu ®îc ®iÒu chÕ vµo sãng mang trong d¶i tÇn GSM. ë m¸y thu tiÕn hµnh gi¶i ®iÒu chÕ, c©n b»ng Viterbi. Bé c©n b»ng nµy cã kh¶ n¨ng x©y dùng m« h×nh kªnh truyÒn sãng ë mäi thêi ®iÓm ®Ó gi¶m tØ lÖ lçi bit do ¶nh hëng pha ®inh nhiÒu tia cña ®êng truyÒn v« tuyÕn. Bé c©n b»ng nµy còng ®a th«ng tin ®Õn cho bé gi¶i m· kªnh ®Ó hiÖu chØnh lçi. Sau ®ã tÝn hiÖu ®îc gi¶i mËt m·, gi¶i ghÐp xen, gi¶i m· ho¸ kªnh, gi¶i m· tiÕng, qua bé D/A vµ tíi loa. 5. Giao diÖn v« tuyÕn (Um) Trong hÖ thèng GSM giao diÖn v« tuyÕn lµ giao diÖn phøc t¹p vµ quan träng nhÊt. Giao diÖn v« tuyÕn GSM 900 bao gåm hai b¨ng tÇn song c«ng 25 MHz cho c¶ ®êng lªn vµ ®êng xuèng (Uplink vµ Downlink) d¶i b¨ng tÇn lµ 890 - 915 MHz cho híng lªn vµ 935 - 960 MHz cho híng xuèng. Trong hÖ thèng GSM, c«ng nghÖ ®a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè FDMA ®îc øng dông cho mçi sãng mang cã ®é réng b¨ng tÇn 200 kHz. Trong b¨ng tÇn 25 MHz chia lµm 124 d¶i th«ng tÇn, t¬ng øng 124 cÆp kªnh. B¾t ®Çu tõ 890,2 7 MHz víi mçi d¶i th«ng tÇn cña kªnh vËt lý lµ 200 KHz (25MHz/125 kªnh) d¶i tÇn b¶o vÖ biªn lµ 200 KHz, t¸ch biÖt song c«ng 45 MHz gi÷a tÇn sè lªn vµ tÇn sè xuèng. Kªnh sè 0 trong 125 kªnh ®îc dïng lµm d¶i phßng vÖ. Khi b¨ng 900 hÕt th× dïng b¨ng 900 më réng: lªn (882 ÷ 915)MHz, xuèng (927 ÷ 960) MHz. B¨ng 1800: lªn (1710 ÷ 1785) MHz, xuèng (1805÷1880) MHz. MS ®îc chÕ t¹o ®Ó cã thÓ lµm viÖc trong 124 tÇn sè vµ tÇn sè më réng. VÒ mÆt thêi gian mçi sãng mang ®îc ghÐp vµo 8 khe thêi gian víi thêi gian 577µs cho mçi khe thêi gian tu©n theo c«ng nghÖ ®a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian TDMA. Mçi khe thêi gian lµ mét kªnh vËt lý. Mét chu kú nh¾c l¹i cña mçi khe thêi gian ®îc gäi lµ mét khung TDMA. Mét khung cã ®é l©u lµ 8 x 577 = 4,616 ms. §Ó thêi gian thu, ph¸t cña mét ms kh«ng ®ång thêi th× c¸c kªnh ®êng lªn vµ ®êng xuèng ®Æt lÖch nhau 3 khe thêi gian. Nhê vËy gi¶m ¶nh hëng cña m¸y ph¸t ®Õn m¸y thu vµ viÖc chuyÓn thu, chuyÓn ph¸t ®¬n gi¶n h¬n, cã thêi gian xö lý c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (cña MS). Th«ng tin vÒ b¸o hiÖu vµ sè liÖu cña ngêi sö dông ®îc b¶o vÖ vµ chèng lçi trªn giao diÖn v« tuyÕn Um thùc hiÖn b»ng c¸ch sö dông m· xo¾n vµ chÌn chÐo. Sö dông ®iÒu chÕ kho¸ dÞch pha tèi thiÓu Gauss (Gaussian Minmum Shift Keying) trªn giao diÖn v« tuyÕn. 5.1. Tæ chøc c¸c kªnh v« tuyÕn. - Kªnh vËt lý: D©y xo¾n, c¸p ®ång trôc, mçi khe thêi gian. §©y lµ c¸c kªnh thùc cã thÓ ®o kiÓm, qu¶n lý b»ng c¸c tham sè cô thÓ nh lµ b¨ng th«ng, ®é suy hao,... Trong GSM, mçi khe thêi gian ®îc coi lµ mét kªnh vËt lý. Tæng sè kªnh vËt lý trong hÖ thèng GSM 124 kªnh mét kªnh cã 8 khe thêi gian, vËy ®îc 124 x 8 = 992 kªnh vËt lý. - Kªnh logic: lµ c¸c kªnh ¶o, mçi kªnh logic truyÒn tin tøc phôc vô mét chøc n¨ng nhÊt ®Þnh. C¸c kªnh logic nµy ®îc ®Æt vµo c¸c kªnh vËt lý ®Ó truyÒn ®i, mét hoÆc nhiÒu kªnh logic ®îc truyÒn trªn mét kªnh vËt lý. Trong m¹ng 8 GSM cã rÊt nhiÒu c¸c kªnh logic, kªnh truyÒn ®ång bé, t×m gäi, b¸o hiÖu lµ c¸c kªnh ¶o, chØ khi truyÒn th× míi sö dông mét kªnh vËt lý ®Ó truyÒn. 5.2. C¸c lo¹i kªnh logic (D÷ liÖu vµ ®iÒu khiÓn) H×nh 1.4. CÊu tróc c¸c kªnh logic ë giao diÖn v« tuyÕn Kªnh d÷ liÖu: TCH (Traffic Channel) toµn tèc 22,8 kbit/s, TCH b¸n tèc 11,4 kbit/s, gäi lµ kªnh lu th«ng (lu lîng). C¸c kªnh ®iÒu khiÓn: C¸c kªnh b¸o hiÖu vµ ®iÒu khiÓn ®îc chia thµnh ba lo¹i: c¸c kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸, chung vµ dµnh riªng. Kªnh qu¶ng b¸ BCH - Kªnh hiÖu chØnh tÇn sè (FCCH: Frequency Correction Channel) c¸c kªnh nµy mang th«ng tin hiÖu chØnh tÇn sè cho c¸c tr¹m MS. §ã lµ kªnh ®êng xuèng tõ mét ®iÓm ®Õn ®a ®iÓm. - Kªnh ®iÒu khiÓn ®ång bé SCH (Synchironization Channel) kªnh nµy mang th«ng tin ®Ó ®ång bé bÝt, ®ång bé khe thêi gian, khung thêi gian cho MS vµ gióp MS nhËn d¹ng « ®ang qu¶n lý m×nh (BTS) b»ng m· nhËn d¹ng «. §ã lµ kªnh ®êng xuèng, tõ mét ®iÓm ®Õn ®a ®iÓm. 9 - Kªnh ®iÒu khiÓn qu¶ng b¸ (BCCH: Broad Casting Control Channel) kªnh nµy ph¸t qu¶ng b¸ c¸c th«ng tin chung vÒ «. §©y lµ kªnh ®êng xuèng tõ mét ®iÓm ®Õn ®a ®iÓm. Kªnh ®iÒu khiÓn chung (CCCH: Common Control Channel). - Kªnh t×m gäi PCH (Paging Channel): Kªnh nµy lµ kªnh ®êng xuèng tõ ®iÓm ®Õn ®iÓm, dïng ®Ó t×m gäi tr¹m di ®éng. Trong thêi gian kh«ng cã tÝn hiÖu t×m gäi th× nã ph¸t c¸c côm gi¶ (tÝn hiÖu gi¶). - Kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn (RACH: Random Access Channel) sö dông ®Ó MS yªu cÇu ®îc dµnh mét kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH (Stand Alone Dedicated Control Channel) khi MS nhËn ®îc PCH ®©y lµ lo¹i kªnh ®êng lªn tõ ®iÓm ®Õn ®iÓm. - Kªnh cho phÐp truy nhËp (AGCH: Access Grant Channel): sö dông ®Ó BTS tr¶ lêi cho kªnh RACH cña MS khi nã ®ång ý cho thuª bao truy nhËp m¹ng sau ®ã lµ chuÈn bÞ cÊp ph¸t mét kªnh ®iÒu khiÓn riªng (SDCCH) ®Ó lµm thñ tôc truy nhËp. Kªnh ®iÒu khiÓn dµnh riªng (DCCH: Dedicated Control Channel) - Kªnh ®iÒu khiÓn riªng mét m×nh SDCCH: Dïng ®Ó MS lµm c¸c thñ tôc truy nhËp m¹ng víi BTS. Kªnh nµy chØ ®îc sö dông dµnh riªng cho b¸o hiÖu víi mét MS. SDCCH ®îc sö dông cho c¸c thñ tôc cËp nhËt vµ trong qu¸ tr×nh thiÕt lËp cuéc gäi tríc khi Ên ®Þnh kªnh TCH. SDCCH ®îc sö dông cho c¶ ®êng xuèng lÉn ®êng lªn. - Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt chËm SACCH (Slow Assoctated Control Channel): Sö dông ®Ó thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn trong thêi gian cuéc gäi nh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt, ®iÒu khiÓn ®ång bé,... ®ã lµ c¸c kªnh ®êng lªn, ®êng xuèng vµ tõ ®iÓm ®Õn ®iÓm. - Kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh (FACCH: Fast Assocrated Control Channel) Trong nh÷ng trêng hîp ®Æc biÖt ngêi ta sö dông mét kªnh lu th«ng ®Ó truyÒn tÝn hiÖu b¸o hiÖu, ®iÒu khiÓn (nhËn biÕt nhanh nh÷ng cuéc gäi khÈn 10 cÊp: 115, 114,...) khi ®ã kªnh lu th«ng cã thªm c¸c cê lÊy c¾p (lÊy khe thêi gian cña kªnh lu th«ng ®Ó truyÒn). 5.3. M· ho¸ kªnh vµ ®iÒu chÕ. Do nhiÔu ®iÖn tõ trêng trong m«i trêng tù nhiªn vµ do con ngêi g©y ra, viÖc m· ho¸ tiÕng nãi, sè liÖu trªn giao diÖn v« tuyÕn Um cÇn ph¶i ®îc b¶o vÖ chèng lçi. HÖ thèng GSM sö dông m· ho¸ xo¾n vµ chÌn chÐo cho môc ®Ých b¶o vÖ nµy. ThuËt to¸n ®îc sö dông kh«ng gièng nhau cho tho¹i vµ c¸c tèc ®é truyÒn sè liÖu kh¸c nhau. Ph¬ng ph¸p sö dông cho m· ho¸ khèi nh sau. HÖ thèng GSM sö dông m· ho¸ tiÕng nãi (Vocoder) víi mét khèi 260 bit cho chu kú 20ms mÉu tho¹i. Th«ng qua viÖc kiÓm tra thùc tÕ c¸c ®èi tîng, ngêi ta chØ ra r»ng trong khèi 260 bit ®ã cã mét sè bit quan träng h¬n mét sè bit kh¸c trong viÖc ®¸nh gi¸ chÊt lîng tiÕng nãi. C¸c bit ®ã ®îc chia thµnh 3 líp: Líp Ia gåm 50 bit - nh¹y c¶m víi c¸c bit lçi. Líp Ib gåm 132 bit - nh¹y c¶m ë møc ®é thÊp h¬n ®èi víi c¸c bÝt lçi. Líp II gåm cã 78 bit cßn l¹i - Ýt nh¹y c¶m nhÊt víi c¸c bit lçi. ë líp Ia cã 3 bit ®îc chÌn vµo theo chu kú ®Ó ph¸t hiÖn lçi. NÕu cã mét lçi nµo ®îc ph¸t hiÖn, khung nµy ®îc coi lµ bÞ lçi vµ bÞ bá qua vµ ®îc thay thÕ b»ng mét phiªn b¶n suy gi¶m cña khung thu ®îc chÝnh x¸c tríc ®ã. 53 bit cña líp Ia nµy cïng víi 132 bit cña líp Ib vµ 4 bit ®Çu tiÕp theo (tæng céng lµ 189 bit) ®îc ®a vµo bé m· hãa xo¾n tèc ®é 1/2 vµ ®é dµi b¾t buéc lµ 4. Mçi mét bit ®îc m· ho¸ thµnh 2 bit ra dùa trªn sù kÕt hîp cña 4 bit vµo tríc ®ã. Bé m· ho¸ xo¾n cã lèi ra lµ 378 bit vµ thªm vµo 78 bit líp II ®· ®îc b¶o vÖ. Nh vËy c¸c mÉu 20ms tiÕng nãi ®îc m· ho¸ thµnh 45 bit cã tèc ®é 22,8 kbit/s. §Ó b¶o vÖ chèng l¹i nhiÔu v« tuyÕn cña c¸c nhãm, mçi mÉu ë trªn ®îc chÌn chÐo. Lèi ra 456 bit sau bé m· ho¸ xo¾n ®îc chia thµnh 8 khèi, mçi khèi lµ 57 bit, c¸c khèi nµy ®îc truyÒn trªn 8 nhãm khe thêi gian liªn tiÕp. Mçi khe thêi gian liªn tiÕp cã thÓ truyÒn 2 khèi 57 bit (mét côm), mçi nhãm truyÒn t¶i lu lîng tõ 2 mÉu tiÕng nãi kh¸c nhau (ghÐp xen) mçi khe thêi gian truyÒn 11 th«ng tin cña mét côm cã chiÒu dµi 156,25 bit ®îc truyÒn trong 0,577ms. TÝn hiÖu sè nµy ®îc ®iÒu chÕ bëi tÇn sè sãng mang t¬ng tù sö dông kho¸ ®iÒu chÕ GAUSS tèi thiÓu GMSK. 5.4. Tæ chøc khung trong GSM. §Ó mét MS cã thÓ ®ång bé ®îc khung t¹i c¸c thêi ®iÓm truy nhËp ngÉu nhiªn th× mçi khung ph¶i cã trêng chØ sè thø tù cña m×nh. §Ó tiÕt kiÖm bit cña trêng chØ sè thø tù ngêi ta tæ chøc khung thµnh c¸c ®a khung, c¸c siªu khung vµ siªu siªu khung. H×nh 1.5. Tæ chøc khung trong GSM. Kªnh TCH ®a F = 26F, Kªnh ®iÒu khiÓn ®a F = 51F 5.5. TruyÒn c¸c kªnh logic trªn c¸c kªnh vËt lý. øng víi mét tÇn sè sãng mang cã 8 khe thêi gian, ngêi ta sö dông 2 khe thêi gian ®Çu tiªn TS0, TS1 cña sãng mang ®Ó truyÒn c¸c kªnh logic ®iÒu khiÓn. C¸c kªnh vËt lý (khe thêi gian) cßn l¹i sö dông cho c¸c kªnh lu th«ng. Khi sè sãng mang ®îc ph©n trªn « lµ lín th× tuú theo sù trî gióp cña c¸c kªnh ®iÒu khiÓn víi c¸c kªnh lu th«ng ngêi ta ph©n thªm c¸c khe ®Ó truyÒn kªnh logic ®iÒu khiÓn. 6. M« t¶ qu¸ tr×nh thiÕt lËp mét cuéc gäi trong m¹ng GSM. 6.1. Tr¹m di ®éng (MS) thùc hiÖn cuéc gäi: MS yªu cÇu Ên ®Þnh kªnh: 12 Sau khi thùc hiÖn viÖc quay sè, MS yªu cÇu ®îc Ên ®Þnh kªnh trªn kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn RACH. NhËn ®îc yªu cÇu nµy tr¹m thu ph¸t gèc BTS sÏ gi¶i m· b¶n tin. PhÇn mÒm cña tr¹m gèc BSS Ên ®Þnh kªnh SDCCH víi b¶n tin Ên ®Þnh kªnh tøc thêi göi trªn kªnh cho phÐp truy nhËp AGCH. MS tr¶ lêi: MS tr¶ lêi b¶n tin Ên ®Þnh kªnh tøc thêi vµ chuyÓn tíi Ên ®Þnh kªnh SDCCH. Trªn kªnh SDCCH, MS sÏ truyÒn ®i c¸c b¶n tin SABM (Set Asynchronous Balance Mode - kiÓu c©n b»ng kh«ng ®ång bé tæ hîp). Bªn trong b¶n tin SABM bao gåm c¸c chØ thÞ yªu cÇu c¸c dÞch vô kh¸c nhau nh b¶n tin yªu cÇu thùc hiÖn cuéc gäi hay cËp nhËt vÞ trÝ. C¸c b¶n tin nµy sÏ ®îc xö lý t¹i tr¹m gèc BSS vµ ®îc chuyÓn tíi trung t©m chuyÓn m¹ch MSC th«ng qua giao diÖn A. Yªu cÇu nhËn thùc : Sau khi nhËn ®îc c¸c yªu cÇu vÒ dÞch vô, trung t©m chuyÓn m¹ch MSC sÏ göi ®i mét yªu cÇu nhËn thùc ®èi víi tr¹m di ®éng MS. C¸c yªu cÇu nhËn thùc sÏ ®îc göi tíi tr¹m gèc BSS th«ng qua ®êng b¸o hiÖu. Tr¹m thu ph¸t gèc BTS sÏ lµm nhiÖm vô truyÒn c¸c yªu cÇu nµy tíi MS trªn kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH. MS tr¶ lêi nhËn thùc: Tr¹m di ®éng MS tr¶ lêi yªu cÇu nhËn thùc b»ng mét ®¸p øng nhËn thùc. §¸p øng tr¶ lêi nhËn thùc cña MS sÏ ®îc tr¹m thu ph¸t gèc BTS chuyÓn tíi trung t©m chuyÓn m¹ch BSC trªn ®êng b¸o hiÖu v« tuyÕn. Yªu cÇu m· ho¸: Sau qu¸ tr×nh nhËn thùc ®îc hoµn thµnh (qu¸ tr×nh nhËn thùc ®îc thùc hiÖn víi c¸c thuËt to¸n vµ kho¸ b¶o mËt dïng trong GSM lµ A 3, A4, A8 vµ ki), MSC sÏ göi ®Õn BSC mét lÖnh yªu cÇu m· ho¸ qu¸ tr×nh trao ®æi th«ng tin gi÷a MS vµ MSC (Ciphering Mode: ChÕ ®é m· ho¸). Qu¸ tr×nh nµy ®îc thiÕt lËp hay kh«ng lµ phô thuéc vµo BSC vµ MSC thiÕt lËp chÕ ®é m· ho¸ lµ ON hay OFF. NÕu chÕ ®é m· ho¸ lµ ON th× thuËt to¸n A5.2 vµ ki ®îc sö dông. 13 Hoµn thµnh qu¸ tr×nh m· ho¸: MS tr¶ lêi hoµn thµnh qu¸ tr×nh m· ho¸ b»ng c¸ch göi b¶n tin thùc hiÖn xong qu¸ tr×nh m· ho¸ (Ciphering Mode Complete). MS thiÕt lËp cuéc gäi: Tr¹m di ®éng MS göi b¶n tin thiÕt lËp cuéc gäi trªn kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH, nã göi tíi tæng ®µi di ®éng MSC dÞch vô yªu cÇu thiÕt lËp cuéc gäi. Yªu cÇu Ên ®Þnh kªnh lu lîng: Sau khi tæng ®µi MSC nhËn ®îc b¶n tin yªu cÇu thiÕt lËp cuéc gäi, MSC sÏ göi l¹i hÖ thèng BSS b¶n tin Ên ®Þnh kªnh lu lîng. B¶n tin nµy chØ thÞ lo¹i kªnh lu lîng sÏ ®îc yªu cÇu lµ kªnh b¸n tèc (Half Rate) hay toµn tèc (Full Rate) hoÆc truyÒn sè liÖu (Data). Tr¹m thu ph¸t gèc BTS sÏ chØ ®Þnh vµ Ên ®Þnh cho MS mét kªnh lu lîng TCH b»ng c¸ch göi mét lÖnh Ên ®Þnh trªn kªnh SDCCH. MS hoµn thµnh viÖc Ên ®Þnh kªnh lu lîng TCH: §Ó ®¸p øng lÖnh Ên ®Þnh kªnh, MS chiÕm lÊy kªnh TCH vµ ®ång thêi göi b¶n tin hoµn thµnh viÖc Ên ®Þnh kªnh trªn kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh FACCH. B¶n tin ®æ chu«ng: Tæng ®µi di ®éng MSC göi b¶n tin ®æ chu«ng tíi m¸y di ®éng MS. B¶n tin nµy th«ng b¸o cho MS hoµn thµnh viÖc gäi vµ cã tÝn hiÖu håi ©m chu«ng ®îc nghe thÊy tõ MS. B¶n tin nµy lµ trong suèt ®èi víi hÖ thèng tr¹m gèc BSS. B¶n tin kÕt nèi: Khi bªn bÞ gäi nhÊc m¸y tr¶ lêi th× mét b¶n tin kÕt nèi ®îc göi ®Õn tr¹m di ®éng MS. TÝn hiÖu nµy lµ trong suèt ®èi víi tr¹m gèc BSS. B¶n tin kÕt nèi ®îc truyÒn th«ng qua kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh FACCH. §Ó tr¶ lêi tÝn hiÖu kÕt nèi, MS më mét ®êng tiÕng vµ truyÒn ®i th«ng qua kªnh FACCH, b¶n tin ®· kÕt nèi tíi tæng ®µi di ®éng MSC vµ cuéc gäi ®îc thùc hiÖn. 6.2. MS nhËn cuéc gäi. 14 Nh¾n tin t×m gäi: Khi thuª bao ®îc t×m gäi th× tæng ®µi di ®éng MSC sÏ göi tíi mét b¶n tin “yªu cÇu nh¾n tin” (Paging Request) ®Õn hÖ thèng ®iÒu khiÓn tr¹m gèc BSC, BSC sÏ xö lý b¶n tin nµy vµ truyÒn chóng trªn kªnh nh¾n tin PCH. Thuª bao tr¶ lêi: Sau khi thu ®îc b¶n tin Paging Request, tr¹m di ®éng MS tr¶ lêi b»ng c¸ch göi b¶n tin yªu cÇu kªnh trªn kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn RACH. Ên ®Þnh kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH: NhËn ®îc b¶n tin Ên ®Þnh kªnh, BSS sÏ xö lý b¶n tin vµ ngay lËp tøc Ên ®Þnh mét kªnh SDCCH. ViÖc Ên ®Þnh nµy sÏ ®îc m· ho¸ vµ truyÒn trªn kªnh cho phÐp truy nhËp GACH. Tr¹m di ®éng MS ®îc Ên ®Þnh mét kªnh SDCCH vµ truyÒn mét b¶n tin kiÓu c©n b»ng kh«ng ®ång bé tæ hîp SABM tr¶ lêi nh¾n tin. Sau khi ®îc xö lý t¹i phÇn BSS, b¶n tin tr¶ lêi t×m gäi sÏ ®îc göi tíi MSC. Yªu cÇu nhËn thùc: Sau khi nhËn ®îc b¶n tin tr¶ lêi t×m gäi, tæng ®µi di ®éng MSC sÏ göi ®i mét yªu cÇu nhËn thùc ®èi víi tr¹m di ®éng MS. Yªu cÇu nhËn thùc ®îc göi tíi tr¹m gèc BSS th«ng qua ®êng b¸o hiÖu. Tr¹m thu ph¸t gèc BTS sÏ lµm nhiÖm vô truyÒn c¸c yªu cÇu nµy tíi tr¹m di ®éng MS trªn kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH. MS tr¶ lêi nhËn thùc: MS tr¶ lêi yªu cÇu nhËn thùc b»ng mét ®¸p øng nhËn thùc. §¸p øng tr¶ lêi nhËn thùc cña MS sÏ ®îc BTS chuyÓn tíi BSC trªn ®êng b¸o hiÖu v« tuyÕn. Yªu cÇu m· ho¸: Qu¸ tr×nh nhËn thùc ®îc hoµn thµnh (®îc thùc hiÖn víi c¸c thuËt to¸n vµ m· kho¸ dïng trong GSM lµ A3, A4, A8 vµ ki), MSC sÏ göi ®Õn BSC mét lÖnh yªu cÇu m· ho¸ qu¸ tr×nh trao ®æi th«ng tin gi÷a MS vµ MSC. Hoµn thµnh qu¸ tr×nh m· ho¸: MS tr¶ lêi hoµn thµnh qu¸ tr×nh m· ho¸ b»ng c¸ch göi b¶n tin “Hoµn thµnh chÕ ®é m· ho¸” (Ciphering Mode Complete). 15 B¶n tin thiÕt lËp: MSC göi b¶n tin thiÕt lËp tíi MS yªu cÇu c¸c dÞch vô. BSS göi b¶n tin thiÕt lËp trªn kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH. MS x¸c nhËn cuéc gäi: Khi nhËn ®îc th«ng tin vÒ viÖc thiÕt lËp cuéc gäi, tr¹m di ®éng MS göi ®i mét b¶n tin x¸c nhËn cuéc gäi. B¶n tin nµy th«ng b¸o r»ng tr¹m di ®éng MS ®· nhËn ®îc b¶n tin thiÕt lËp cuéc gäi vµ cho biÕt MS cã thÓ nhËn cuéc gäi. Ên ®Þnh kªnh: Khi nhËn ®îc b¶n tin x¸c nhËn, tæng ®µi di ®éng MSC göi mét b¶n tin Ên ®Þnh kªnh. HÖ thèng tr¹m gèc BSS nhËn ®îc b¶n tin nµy Ên ®Þnh kªnh lu lîng TCH vµ göi b¶n tin Ên ®Þnh kªnh tíi tr¹m di ®éng MS trªn kªnh ®iÒu khiÓn chuyªn dông ®éc lËp SDCCH. Hoµn thµnh Ên ®Þnh kªnh: Tr¹m di ®éng MS chiÕm lÊy kªnh TCH vµ göi b¶n tin hoµn thµnh viÖc Ên ®Þnh kªnh trªn kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh FACCH (®©y lµ mét kªnh logic trªn TCH) hÖ thèng tr¹m gèc nhËn b¶n tin nµy vµ göi nã ®Õn tæng ®µi di ®éng MSC. B¶n tin ®æ chu«ng: MS göi b¶n tin ®æ chu«ng tíi tæng ®µi di ®éng MSC trªn kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh FACCH. B¶n tin nµy th«ng b¸o tæng ®µi di ®éng MSC ®· t×m gäi ®îc tr¹m di ®éng MS vµ MS ®ang ®æ chu«ng. Tæng ®µi di ®éng MSC göi håi ©m chu«ng nµy cho m¸y chñ gäi. MS thùc hiÖn kÕt nèi: Khi tr¹m di ®éng MS tr¶ lêi, MS göi b¶n tin kÕt nèi trªn kªnh ®iÒu khiÓn liªn kÕt nhanh FACCH vµ thiÕt lËp mét ®êng tho¹i ®Õn ngêi sö dông. B¶n tin kÕt nèi ®îc truyÒn qua BSS tíi tæng ®µi di ®éng MSC trªn ®êng b¸o hiÖu. B¶n tin x¸c nhËn kÕt nèi ®îc göi tr¶ l¹i tæng ®µi di ®éng MSC ®Ó ®i ®Õn tæng ®µi cña m¸y chñ gäi. ThiÕt lËp cuéc gäi thµnh c«ng: 16 KÕt nèi cuéc gäi ®îc thiÕt lËp vµ cuéc tho¹i ®îc tiÕn hµnh. 7. DÞch vô sè liÖu trong GSM: Sè liÖu còng nh tho¹i trong GSM sö dông c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch kªnh. Tiªu chuÈn GSM ®· ®Þnh nghÜa ®Çy ®ñ c¸c chøc n¨ng ®Êu nèi víi c¸c m¹ng ®iÖn tho¹i chuyÓn m¹ch c«ng céng PSTN, m¹ng sè liªn kÕt ®a dÞch vô ISDN, m¹ng sè liÖu gãi PSDN,... ViÖc ®Êu nèi víi m¹ng PSTN ®îc thùc hiÖn th«ng qua c¸c modem ®Æt trong tæng ®µi di ®éng MSC viÖc kÕt nèi víi m¹ng truyÒn sè liÖu gãi X.25 ®îc thùc hiÖn bëi c¸c modem cã bé biÕn ®æi kh«ng ®ång bé. Mét trong c¸c thuËn lîi cña cuéc gäi sè liÖu GSM-ISDN lµ c¸ch kÕt nèi toµn tr×nh (end to end hay cßn gäi lµ tõ ®Çu cuèi ®Õn ®Çu cuèi). Trong kÕt nèi hoµn toµn sè ISDN, kh«ng cã kÕt nèi Modem ®· lµm gi¶m ®¸ng kÓ thêi gian thiÕt lËp cuéc gäi. Sù ph¸t triÓn thªm nhiÒm h¬n c¸c øng dông th«ng minh trong m¹ng GSM ®ang diÔn ra trong lÜnh vùc c«ng nghiÖp phÇn mÒm. Tuy nhiªn, mét vµi øng dông ®ßi hái tèc ®é truyÒn sè liÖu cao lµm cho hÖ thèng GSM kh«ng ®¸p øng ®îc. V× vËy mét dÞch vô v« tuyÕn gãi GSM cho phÐp truyÒn sè liÖu tèc ®é cao ®ang ®îc c¸c nhµ khai th¸c GSM trªn thÕ giíi híng tíi. 8. B¶o mËt trong GSM. Gièng nh c¸c m¹ng th«ng tin kh¸c, m¹ng di ®éng ph¶i thùc hiÖn chèng viÖc truy nhËp tr¸i phÐp. C¸c biÖn ph¸p chÝnh: §¸nh sè nhËn d¹ng thuª bao, c¸c vïng phôc vô, vïng ®Þnh vÞ. Mçi thuª bao sÏ cã nhiÒu sè nhËn d¹ng tuú theo c¸c ®Þa ®iÓm, thêi ®iÓm mµ nã sö dông m¹ng. - NhËn thùc thuª bao b»ng c¸c ch×a kho¸ mËt m·. - MËt m· tin tøc. 8.1. §¸nh sè nhËn d¹ng thuª bao vµ c¸c vïng m¹ng. 17 - Sè nhËn d¹ng thuª bao di ®éng quèc tÕ IMSI = MCC (m· níc) + MNC (m· m¹ng) + MSIN (sè nhËn d¹ng thuª bao). Ngoµi ra cßn cã tiÒn tè 00 (gäi quèc tÕ). - Sè lu ®éng cña tr¹m di ®éng (cÊp vµo VLR) MSRN = MCC + NDC (sè MSC) + SN (Sè thuª bao t¹m thêi) mçi mét vïng phôc vô kh¸c nhau th× c¸c thuª bao sÏ cã MSRN kh¸c nhau (qua vïng kh¸c th× cã sè kh¸c). - Sè nhËn d¹ng thuª bao di ®éng t¹m thêi ë mâi vïng ®Þnh vÞ IMSI ≤ 4 byte. Nã chØ cã ý nghÜa ë tõng vïng ®Þnh vÞ LA(Location Area). - Sè nhËn d¹ng tr¹m di ®éng theo phÇn cøng IMEI. Sè nhËn d¹ng phÇn cøng cña mçi thuª bao sÏ ®îc nhËn thùc nhê EIR. - Sè nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ: LAI = MCC + MNC + LAC, nã gióp cho viÖc ®Þnh tuyÕn c¸c cuéc gäi ®Õn tõng BSC. - Sè nhËn d¹ng «: CGI = LAI + CI. CI(Cell Identity): Sè nhËn d¹ng tÕ bµo ≤ 16 bit. Dïng ®Ó ®Þnh tuyÕn cuéc gäi ®Õn tõng BTS. M· nhËn d¹ng vïng ®Þnh vÞ sÏ ®îc ph¸t liªn tôc trªn kªnh BCCH (®iÒu khiÓn qu¶ng b¸) ®Ó c¸c MS biÕt sè vïng ®Þnh vÞ cña m×nh. - M· nhËn d¹ng tr¹m gèc: BSIC dïng ®Ó MS biÕt ®îc BTS cña m×nh vµ c¸c BTS l©n cËn. Tr¹m BTS ph¸t BSIC trªn kªnh ®ång bé SCH. Khi MS muèn truy nhËp th× nã sÏ ph¸t BSIC cña m×nh trªn kªnh truy nhËp ngÉu nhiªn RACH. - ViÖc nhËn d¹ng mét thuª bao b»ng nhiÒu sè nhËn d¹ng ®Ó lµm viÖc theo dâi, lÊy tin tøc cña ngêi sö dông tr¸i phÐp sÏ khã kh¨n h¬n. 8.2. NhËn thùc thuª bao. - C¸c trêng hîp nhËn thùc: Khi MS míi truy nhËp vµo m¹ng (bËt nguån), khi MS b¾t ®Çu mét cuéc gäi, hoÆc tr¶ lêi cuéc gäi, khi MS chuyÓn vïng ®Þnh vÞ. Môc ®Ých ®Ó m¹ng x¸c ®Þnh xem MS cã ph¶i lµ thuª bao cña 18 m×nh hay kh«ng, nhËn thùc lµ c¸ch kiÓm tra quyÒn truy nhËp cña c¸c thuª bao. - Bé ba ch×a kho¸ mËt m·: Sè ngÉu nhiªn R (cÊp ngÉu nhiªn), mËt khÈu S, kho¸ mËt m· kc (m· kho¸ mËt m·), R lÊy ngÉu nhiªn mçi khi ta cÇn nhËn thùc, S dïng ®Ó hái ®¸p, kc kho¸ ®Ó mËt m· tin tøc. AUC t¹o ra c¸c bé ba ch×a kho¸ vµ ®îc lu gi÷ trong MSC dù tr÷ cho c¸c thuª bao ®ang n»m trong vïng ®ã. -Tr×nh tù nhËn thùc: S = ki (A3) R, kc = ki (A8) R A3, A8: C¸c thuËt to¸n c«ng khai, ki chøa trong SIM cña MSi, AUC. BTS ph¸t sè ngÉu nhiªn R cho MS. C¶ MS vµ m¹ng ®Òu tÝnh S vµ kc. MS ph¸t mËt khÈu S vµo m¹ng, m¹ng sÏ kiÓm tra xem gi¸ trÞ S cã ®óng hay kh«ng. kc ®îc dïng cho m· ho¸ tin tøc nÕu cÇn. 9. VÝ dô vÒ viÖc sö dông sè nhËn d¹ng thuª bao vµ c¸c vïng m¹ng VÝ dô sau ®©y m« t¶ mét cuéc gäi kÕt cuèi ë MS (MTC: Mobile Terminating call) ®Ó thÊy ®îc viÖc sö dông c¸c sè nhËn d¹ng. 19 H×nh 1.6. Cuéc gäi tõ m¹ng cè ®Þnh kÕt cuèi ë MS (MTC) PhÝa chñ gäi quay sè thuª bao di ®éng bÞ gäi: sè m¹ng dÞch vô sè liªn kÕt cña thuª bao di ®éng (MS ISDN) (1). NÕu cuéc gäi ®îc khëi ®Çu tõ m¹ng cè ®Þnh PSTN th× tæng ®µi sau khi ph©n tÝch sè tho¹i sÏ biÕt r»ng ®©y lµ cuéc gäi cho mét thuª bao GSM. Cuéc gäi ®îc ®Þnh tuyÕn ®Õn tæng ®µi GMSC gÇn nhÊt (2), ®©y lµ mét tæng ®µi cã kh¶ n¨ng hái vµ ®Þnh l¹i tuyÕn. B»ng ph©n tÝch MSISDN tæng ®µi GMSC t×m ra HLR n¬i MS ®¨ng ký. GMSC hái HLR (3) th«ng tin ®Ó cã thÓ ®Þnh tuyÕn ®Õn MSC/VLR ®ang qu¶n lý MS. B»ng MSISDN t×m ra IMSI vµ b¶n ghi cña thuª bao. IMSI lµ sè cña thuª bao chØ sö dông ë m¹ng b¸o hiÖu, ®Þa chØ cña VLR n¬i MS ®¨ng ký t¹m tró ®îc lu gi÷ cïng víi IMSI trong VLR. HLR giao tiÕp víi VLR ®Ó nhËn ®îc sè lu ®éng thuª bao (MSRN: Mobile Subsriber Roaming Number), ®©y lµ mét sè tho¹i th«ng thêng thuéc tæng ®µi MSC (mçi vïng phôc vô kh¸c nhau th× thuª bao sè cã MSRN kh¸c nhau). - VLR göi SMRN ®Õn HLR, sau ®ã HLR chuyÓn sè nµy ®Õn GMSC (5) - B»ng MSRN GMSC cã thÓ ®Þnh tuyÕn l¹i cuéc gäi ®Õn MSC t¬ng øng (6) GMSC göi b¶n tin nhËn ®îc tõ PSTN ®Õn MSC. 20