1.Kiến trúc hệ thống GSM

2.Chức năng các phần tử trong hệ thống
-MS (Mobile Station)
. Là thiết bị cầm tay trong mạng di động GSM, thực hiện chức năng thu và phát tín hiệu vô tuyến với một BTS (trong vùng phủ sóng).
. Nó có chứa một số IMEI (International Mobile station Equipment Identification) dùng để nhận dạng thiết bị. Số IMEI là duy nhất cho tất cả các MS trên toàn thế giới
. Mỗi MS muốn hoạt động phải có SIM (Subscriber Identify Mobile) dùng để lưu trữ thông tin của thuê bao và thông tin của nhà cung cấp
-BTS (Base Transceiver Station)
. BTS thực hiện chức năng thu và phát tín hiệu với các MS nằm trong vùng phủ sóng của nó (gọi là tế bào)
. BTS làm việc thụ động, mọi hoạt động của nó được điều khiển bởi BSC
-BSC (Base Station Controller)
. Điều khiển các hoạt động của BTS. Mỗi BSC điều khiển được nhiều BTS
. Điều khiển công suất phát cho các MS: tiết kiệm pin và tránh lấn áp tín hiệu
. Cấp phát kênh tần số cho các BTS và MS
. Điều khiển nhảy tần số giữa các MS để giảm nhiễu
. Điều khiển nhảy tần số giữa các MS để giảm nhiễu
-MSC (Main Swicthing Center)
. Thực hiện chức năng chuyển mạch các cuộc gọi giữa các MS
. Đây là nơi duy nhất trong hệ thống di động thực hiện chức năng này
. Một MSC quản lý được nhiều BSC trong một vùng
. Các MSC ở các vùng sẽ đấu nối với nhau để cho phép thực hiện cuộc gọi liên vùng. Ngoài ra MSC còn nối với mạng PSTN để thực hiện gọi đến điện thoại cố định
-EIR (Equipment Identity Register)
. Chứa thông tin về IMEI của các MS trong phạm vi quản lý của một MSC
-HLR (Home Location Register)
. Chứa thông tin về các thuê bao (SIM) đăng ký trong một MSC
. Thông tin trong HLR là ổn định, nhưng nó không chứa vị trí hiện tại mà thuê bao đang hiện hữu
-VLR (Visiting Location Register)
. Chứa thông tin của các thuê bao không có trong HLR nhưng tạm thời có mặt trong vùng quản lý của MSC
. Thông tin của thuê bao trong VLR bị xóa khi thuê bao tắt máy
-AuC (Authentication Center)
. Chứa các thông tin dùng để chứng thực thuê bao như: quyền được gọi, quyền được nghe
-Billing
. Thực hiện tính năng tính cước cho các cuộc gọi
-SMSC (Short Message Service Center
. Thực hiện chức năng cung cấp dịch vụ SMS cho các MS
. Lưu trữ tạm thời các bản tin SMS
-OMC (Operation & Maintain Center)
. Quản lý, khai báo và cho phép SIM hoạt động
. Giám sát các phần tử trong hệ thống mạng
3.Giao tiếp vô tuyến giữa MS và BTS
+ Đa truy nhập từ nhiều MS vào một BTS
. Trong GSM, dùng công nghệ đa truy nhập TDMA+FDMA
. Có hai vùng tần số được dùng là 900 MHz và 1800 MHz

. Xét tại tần số 900 MHz: vùng tần số hướng lên từ 890 đến 915MHz (tổng cộng 25 MHz), vùng tần số hướng xuống từ 935 đến 960 MHz
. Mỗi hướng chia thành các kênh tần số rộng 200 kHz (FDMA), ta được 125 kênh tần số tại mỗi hướng
. Mỗi kênh tần số được chia thành 8 khe thời gian (TDMA), gọi là các kênh vật lý. Như vậy mỗi hướng có tổng cộng 8*125 = 1000 kênh vật lý
. Các kênh vật lý dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa BTS và MS (tương tự như báo hiệu đường dây trong PSTN) được gọi là các kênh điều khiển
. Các kênh vật lý dùng để truyền tín hiệu thoại (hay số liệu) giữa BTS và MS được gọi là các kênh lưu lượng
. Mỗi thuê bao khi đàm thoại sẽ sử dùng một kênh lưu lượng hướng lên để gửi tín hiệu đến BTS và một kênh lưu lượng hướng xuống để nhận tín hiệu từ BTS. Thông thường thì thứ tự của kênh tần số và khe thời gian ở hướng lên và hướng xuống cấp cho một thuê bao khi đàm thoại là giống nhau.
. Mỗi BTS chỉ hoạt động ở vài kênh tần số trong 124 kênh tần số trên, tùy thuộc vào qui hoạch tần số của từng nhà khai thác
+ Xử lý tín hiệu trong GSM

. Mã nguồn: số hóa thông tin. Nén: giảm kích thước thông tin
. Mã kênh: mã dùng để phát hiện lỗi và sữa lỗi
. Ghép xen: phân bố đều lỗi ở tất cả các bit
. Tổ chức cụm: chia luồng bit thông tin thành từng cụm có kích thước bằng nhau để truyền
. Mật mã: nhằm bảo mật thông tin
. Điều chế: đưa tín hiệu vào một sóng mang để đưa đến anten truyền đi
4.Các thủ tục trong hệ thống GSM
+ Thủ tục cập nhật vị trí
. Là thủ tục để MS báo cho hệ thống biết vị trí hiện tại của nó. Được thực hiện khi MS chuyển từ tắt máy sang mở máy, khi di chuyển từ vùng này sang vùng khác, hoặc cập nhật theo chu kỳ thời gian
. MSC mà đang chứa MS sẽ cập nhật thông tin vàoVLR, đồng thời báo về cho MSC mà đang quản lý MS biết
+ Thủ tục khởi tạo cuộc gọi
. Thực hiện khi MS bắt đầu thực hiện cuộc gọi đi. MSC sẽ xác thực thông tin thuê bao để cho phép MS thực hiện cuộc gọi hay không
+ Thủ tục tìm gọi
. Thực hiện khi MSC tìm thuê bao bị gọi. MSC có VLR đang chứa MS bị gọi sẽ xác thực thuê bao MS để cho phép MS nhận cuộc gọi hay không
+ Thủ tục chuyển giao
. Thực hiện khi MS di chuyển từ BTS này sang BTS khác khi đang đàm thoại. Quá trình này do BSC điều khiển nầy 2 BTS cùng BSC, hoặc do MSC điều khiển nếu hai BTS ở hai BSC khác nhau