Tìm hiểu về mạng GSM Phần 1

Đặc tả GSM

GSM được thiết kế độc lập với hệ thống nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phầncứng, mà chỉ tập trung vào chức năng và ngôn ngữ giao tiếp của hệ thống. Điềunày tạo điều kiện cho người thiết kế phần cứng sáng tạo thêm tính năng và cho
Phép công ty vận hành mạng mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau.
Bản đặc tả gồm có 12 mục, mỗi mục do một nhóm chuyên gia và công ty riêng biệtphụ trách viết. ESTI giữ vai trò điều phối chung. GSM 1800 được xem là một phầnphụ lục, nó chỉ đề cập đến sự khác nhau giữa GSM 900 và GSM 1800. GSM 1900 đượcviết dựa trên GSM 1800 nhưng có thay đổi cho phù hợp với chuẩn ANSI (AmericanNational Standards Institude) của Mỹ.

Kiến trúc mạng GSM

1. Thành phần:
Mạng GSM được chia thành 2 hệ thống: hệ thống chuyển mạch (switchingsystem) và hệ thống trạm phát (base station system). Mỗi hệ thống được xây dựngtrên nhiều thiết bị chuyên dụng khác nhau. Ngoài ra, giống như các mạng liênlạc khác, GSM cũng được vận hành, bảo trì và quản lý bởi các trung tâm máytính.
Hệ thống chuyển mạch chuyên xử lý cuộc gọi và các công việc liên quan đến thuêbao. BSS xử lý công việc liên quan đến truyền phát sóng radio. OMC thực hiệnnhiệm vụ vận hành và bảo trì mạng, như theo dõi lưu lượng cảnh báo khi cầnthiết. OMC có quyền truy xuất đến cả SS và BSS.
2. Kiến thức dạng địa lý:
Với mọi mạng điện thoại, kiến trúc là nền tảng quan trọng để xây dựng quitrình kết nối cuộc thoại đến đúng đích. Với mạng di động thì điều này lại càngquan trọng: do người dùng luôn di chuyển nên kiến trúc phải có khả năng theodõi được vị trí của thuê bao.
3. Ô (cell)
Là đơn vị cơ bản của hệ thống tế bào, được định nghĩa theo vùng phủ sóngcủa BTS. Mỗi ô được cấp một số định danh duy nhất gọi là CGI (Cell GlobalIdentity). Để phủ sóng toàn quốc, người ta cần đến một số lượng rất lớn BTS. Đểphủ sóng toàn bộ các tỉnh thành.
4. Vùng định vị (LA-Location Area):
Nhiều ô được ghép nhóm và gọi là một LA. Trong mạng, vị trí của thuê bao doLA khu vực của thuê bao nắm giữ. Số định danh cho LA được lưu thành thông sốLAI (Location Area Identity) ứng với từng thiết bị di động (điện thoại di động)trong VLR. Khi thiết bị di chuyển sang ô của LA khác thì bắt buộc phải đăng kýlại vị trí với mạng, nếu dịch chuyển giữa các ô trong cùng một LA thì khôngphải thực hiện qui trình trên. Khi có cuộc gọi đến thiết bị, thông điệp đượcphát ra (broadcast) toàn bộ các ô của LA đang quản lý thiết bị.
5. Vùng phục vụ của MSC:
Nhiều vùng LA được quản lý bởi một MSC. Để có thể kết nối cuộc thoại đếnthiết bị di động, thông tin vùng dịch vụ MSC cũng được theo dõi và lưu lại HLR.
6. Vùng phục vụ của nhà khai thác:
Vùng phục vụ của nhà khai thác bao gồm tòn bộ các ô mà công ty có thể phụcvụ; nói cách khác, đây chính là toàn bộ của vùng phủ sóng của nhà khai thác màthuê bao có thể truy nhập vào hệ thống. Mỗi nhà khai thác sẽ có thông số vùngphục vụ riêng.
*Vùng dịch vụ GSM: Vùng dịch vụ GSM là toàn bộ vùng địa lý mà thuê bao có thểtruy nhập vào mạng GSM, và sẽ càng mở rộng khi có thêm nhiều nhà khai thác kýthỏa ước hợp tác với nhau. Hiện tại thì vùng dịch vụ GSM đã phủ hàng chục quốcgia, kéo dài từ Ai-xơ-len đến Châu Úc và Nam Phi. Chuyển vùng là khả năng chophép thuê bao truy nhập mạng của mình từ mạng khác.
Mô hình mạng di động tế bào có thể được trình bày giữa hai góc độ
7. Băng tần:
Hiện tại mạng GSM đang hoạt động trên 3 băng tần: 900, 1800, 1900MHz. ChuẩnGSM ban đầu sử dụng băng tần 900MHz, gọi là phiên bản P-GSM (Primary GSM). Đểtăng dung lượng, băng tần dần mở sang 1800 và 1900MHz, gọi là phiên bản mở rộng(E-GSM).
Chính vì thế, thị trường đã xuất hiện nhiều loại điện thoại hỗ trợ nhiều băngtần nhằm tạo thuận lợi cho người dùng thường xuyêng đi nước ngoài và tận dụngđược hết ưu thế chuyển vùng quốc tế của mạng GSM hiện nay.


Các thủ tục cơ bản:
Thiếtbị sẽ tự động thực hiện quy trình cần thiết mà không cần đến sự quan tâm hayđiều khiển của người dùng.
1.Đăng nhập thiết bị vào mạng:
Khi thiết bị (điện thoại di động) ở trạng thái tắt, nó được tách ra khỏimạng. Khi bật lên, thiết bị dò tần số GSM để tìm kênh điều khiển. Sau đó, thiếtbị đo cường độ của tín hiệu từ các kênh và ghi lại. Cuối cùng thì chuyển sangkết nối với kênh có tín hiệu mạnh nhất.
2. Chuyển vùng:
Vì GSM là một chuẩn chung nên thuê bao có thể dùng điện thoại hệ GSM tạihầu hết các mạng GSM trên thế giới. Trong khi di chuyển, thiết bị liên tục dòkênh để luôn duy trì tín hiệu với trạm là mạnh nhất. Khi tìm thấy trạm có tínhiệu mạnh hơn, thiết bị sẽ tự động chuyển sang mạng mới; nếu trạm mới nằm trongLA khác, thiết bị sẽ báo cho mạng biết vị trí mới của mình.
Riêng với chế độ chuyển vùng quốc tế hoặc chuyển vùng giữa mạng của hai nhàkhai thác dịch vụ khác nhau thì qúa trình cập nhật vị trí đòi hỏi phải có sựchấp thuận và hỗ trợ từ cấp nhà khai thác dịch vụ.
Tìm hiểu về mạng GSM Phần 1