Mục Lục
Lời mở đầu 1
Tóm tắt đồ án 2
Mục Lục 3
Danh sách các Hình vẽ 7
Danh sách các bảng .8
Phần I Các công nghệ mạng thông tin di động GSM .9
Chương 1 Mạng thông tin di động GSM 9
1.1 Lịch sử phát triển 9
1.2 Hệ thống GSM 9
1.2.1 Các thành phần của hệ thống. 11
1.2.1.1 phân hệ vô tuyến .12
1.2.1.2 phân hệ chuyển mạch 14
1.2.2 Các giao diện trong mạng GSM .16
1.2.2.1 Giao diện A giữa BSS – MSC .16
1.2.2.2 Giao diện Abis giữa BSC – BTS .17
1.2.2.3 Giao diện B giữa MSC server – VLR .18
1.2.2.4 Giao diện C giữa HLR và MSC server .18
1.2.2.5 Giao diện D giữa HLR và VLR 18
1.2.2.6 Giao diện E giữa những MSC server .18
1.2.2.7 Giao diện F giữa MSC server và EIR .19
1.2.2.8 Giao diện G giữa những VLR .19
1.2.2.9 Điểm giao diện Nc giữa MSC server và GMSC server .19
1.2.2.10 Giao diện H giữa HLR và AuC 19
1.3 Sự phát triển hệ thống không dây .19
Chương 2 Công nghệ GPRS .21
2.1 giới thiệu chung về GPRS 21
2.2 Phần tử mới trong GPRS 22
2.2.1 Những Node hỗ trợ của GPRS 22
2.2.2 Sự phân biệt Data/Voice trong BSS .23
2.2.3 Đơn vị điều khiển kênh (Channel Control Unit) 23
2.2.4 Mạng tổng đài roaming GPRS .24
2.3 Giao diện trong mạng GPRS 25
2.3.1 Giao diện Gb giữa BSS và SGSN .25
2.3.2 Giao diện Gr giữa SGSN và HLR 25
2.3.3 Giao diện Gn và Gp giữa SGSN và GGSN .26
2.3.4 Giao diện Gc là đường báo hiệu giữa GGSN và HLR .26
2.3.5 Giao diện Gf giữa SGSN và EIR .26
2.3.6 Giao diện Gs giữa MSC/VLR và SGSN 26
2.4 Giao thức GPRS .27
Chương 3 Công nghệ GSM/EDGE .27
3.1 Sự khác nhau về kỹ thuật giữa GPRS và EDGE .27
3.2 Chuẩn hoá .30
3.3 Tương lai của GSM/EDGE là hướng tới WCDMA .31
3.4 Lợi ích của EGPRS 31
Chương 4 Công nghệ UMTS Release ‘99 .32
4.1 Tổng quan về UMTS (là 3G) .32
4.2 Những phần tử mới trong R99 .35
4.3 Giao diện mới trong R99 38
4.3.1 Giao diện Iu giữa UTRAN – CN .38
4.3.2 Giao diện Iu CS 38
4.3.3 Giao diện Iu PS .40
4.3.4 Giao diện Iu BC .40
4.3.5 Giao diện Iur giữa RNC – RNC .41
4.3.6 Giao diện Iub giữa RNC – Node B 43
Chương 5 Công nghệ UMTS Release 4 45
5.1 Giới thiệu 45
5.2 Kiến trúc chuyển mạch mềm R4 46
5.2.1 MSC server .47
5.2.2 Media gateway (MGW) .47
5.2.3 Gateway MSC server (GMSC server) .47
5.3 Những giao diện mới trong R4 48
5.3.1 Giao diện Mc: (G)MSC server tới CS-MGW .48
5.3.2 Giao diện Nc giữa MSC server và MSC server .49
5.3.3 Giao diện Nb giữa 2 MGW 49
Chương 6 Công nghệ UMTS Release 5 .50
6.1 UMTS Realease 5: Giới thiệu IMS 50
6.1.1 Những phần tử mới trong R5 .50
6.1.1.1 CSCF – Call Session Control Function 50
6.1.1.2 MGCF và MGW 52
6.1.1.3 HSS (Home Subscriber Server) .52
6.1.1.4 AS (Application Server) 52
6.1.1.5 BGCF (Breakout Gateway Control Function) 52
6.1.1.6 MRF (Multimedia Resource Function) 53
6.1.1.7 SLF (Subscription Location Function) .53
6.1.1.8 Cổng báo hiệu (SGW) .53
6.1.1.9 Cổng bảo mật 54
6.1.1.10 PDF (Policy Decision Function) 54
6.1.2 Những giao diện trong kiến trúc IMS .55
6.2 UMTS Realease 5: Truy cập gói downlink tốc độ cao (HSDPA) .57
6.3 UMTS Release 6 và Release 7 58
6.3.1 UMTS Release 6 58
6.3.2 UMTS Release 7 và xa hơn .58
Chương 7 Các công nghệ không dây khác .59
7.1 Mạng WLAN 59
7.1.1 Giới thiệu chung về WLAN .59
7.1.2 So sánh WLAN và UMTS .60
7.2 WiMax (chuẩn 802.16) .64
7.2.1 Tổng quan về WiMax (802.16) 64
7.2.2 So sánh 802.16 (WiMax) với UMTS, HSDPA, và WLAN .68
7.3 UMTS vệ tinh (satellite UMTS) .69
Chương 8 Tổng quan về 4G 73
8.1 Yêu cầu xây dựng mạng di động không dây thế hệ mới 4G 73
8.2. Các quan điểm tiếp cận mạng thế hệ mới 4G .73
8.2.1. Cách tiếp cận theo quan điểm hệ thống .73
8.2.2. Cách tiếp cận theo quan điểm tích hợp mạng 74
8.3. Định nghĩa mạng di động ALL-IP 4G .74
8.4. Các thế hệ công nghệ 75
8.5 Các đặc điểm công nghệ 4G .78
8.5.1 Hỗ trợ lưu lượng IP 79
8.5.2 Hỗ trợ tính di động tốt 79
8.5.3 Hỗ trợ nhiều công nghệ vô tuyến khác nhau .79
8.5.4 Không cần liên kết điều khiển .80
8.5.5 Hỗ trợ bảo mật đầu cuối-đầu cuối 80
8.6 Các mô hình khuyến nghị cho 4G 81
8.6.1 Mô hình tham chiếu cho mạng di động 4G của mobile it forum .81
8.6.2 Mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của mobi dick .82
8.6.3 Mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của cisco .82
8.7 Mạng 4G tổng quát .83
8.8 KẾT LUẬN 84
Phần 2 Giao Thức và hiện trạng mạng di động ở Việt Nam 84
Chương 9 Giao thức trong Release 4 84
9.1 Giao thức RTP 84
9.1.1 RTP ở giao diện Nb .84
9.1.2 Bộ nhận dạng nguồn 85
9.1.3 Bảo mật với RTP 86
9.1.4 Sự dư thừa trong RTP 86
9.2 Giao thức SDP (Session Description Protocol) 86
9.3 MGCP (Media Gateway Control Protocol) 86
9.4 Giao thức H.248 88
9.4.1. Lịch sử phát triển. 88
9.4.1.1 MEGACO và MGCP .88
9.4.2 Các thuật ngữ và mô hình kết nối 89
9.4.2.1 Media Gateway .89
9.4.2.2 Termination và Context .90
9.4.2.3 Đặc tính, sự kiện, tín hiệu và thống kê .91
9.4.2.4 Định nghĩa Lệnh .92
9.4.2.5 Bản tin, giao dịch, hành động .93
9.4.2.6 Gói 94
9.4.2.7 Mô tả .95
9.4.3 Chi tiết về các lệnh .96
9.4.3.1 ADD .96
9.4.3.2 MODIFY 97
9.4.3.3 SUBTRACT 98
9.4.3.4 MOVE 99
9.4.3.5 SERVICECHANGE .100
9.4.3.6 NOTIFY 100
9.4.4 Các kịch bản .100
9.4.4.1 Khởi tạo MG (khởi động lạnh) 100
9.4.4.2 Thiết lập cuộc gọi 102
9.4.4.3 Giải phóng cuộc gói: kịch bản 1, kịch bản 2, kịch bản 3 102
9.4.4.4 Kiểm tra giá trị_AuditValue 102
9.5 BICC (Bearer-Independent Call Control) .103
9.6 Giao thức SIGTRAN 104
9.7 Tổng kết 104
Chương 10 Giao thức trong Release 5 105
10.1 Giao thức SIP (Session Initiation Protocol) 105
10.1.1 Đánh địa chỉ SIP .105
10.1.2 Những thành phần SIP .106
10.1.2.1 UA (User Agent) .106
10.1.2.2 Proxy Server 107
10.1.2.3 Registrar server .107
10.1.2.4 Redirect server 107
10.1.2.5 Location service 107
10.1.3 SIP messages (Những bản tin SIP) 107
10.1.4 SIP responses 109
10.1.5 Conferencing with SIP .109
Chương 11 Hiện trạng mạng di động ở Việt Nam .110
11.1 Hiện trạng công nghệ CDMA, GSM và WiMax trên thế giới .110
11.1.1 CDMA 110
11.1.2 GSM .111
11.1.3 WiMAX .111
11.2 Tình hình tại Việt Nam .111
11.3 Tình hình chuẩn bị lên 3G của các nhà khai thác viễn thông ở Việt Nam
.113
Chữ viết tắt 117
Tài liệu tham khảo .124
125 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2463 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu tiến trình nâng cấp mạng thông tin di động GSM và giao thức, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hóa thông tin. Vì
dịch vụ này không ngăn chặn được sự tấn công khi dùng các thiết bị quét nên nó
không thay thế được việc mật mã hoá đầu cuối-đầu cuối.
Trong mạng 4G, các nút di động và cố định sẽ tương tác với nhau không cần
liên hệ với điều hành mạng. Các giao thức và thủ tục phải có khả năng cho phép
người dùng trong các nút mạng này nhận thực đủ thông tin để nhận dạng người
dùng và có thể kết nối. Đây chính là tính năng bảo mật đầu cuối- đầu cuối.
8.6 Các mô hình khuyến nghị cho 4G
Sau đây các mô hình khuyến nghị cho mạng 4G của các tổ chức tham gia phát triển
mạng.
8.6.1 mô hình tham chiếu cho mạng di động 4G của mobile it forum
Hình 8.2: Mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của mobile it forum
-82-
8.6.2 mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của mobi dick
Hình 8.3: Mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của mobi dick
8.6.3 mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của cisco
Hình 8.4: Mô hình tham chiếu cho mạng di động 4g của cisco
-83-
8.7 Mạng 4G tổng quát
Dựa trên xu thế phát triển của thông tin di động, mạng 4G sẽ có băng thông
rộng hơn, tốc độ dữ liệu cao hơn, chuyển giao nhanh hơn và không gián đoạn, và
đặc biệt cung cấp các dịch vụ liên tục giữa các hệ thống và các mạng.
Mạng 4G sẽ bao gồm tất cả các hệ thống của các mạng khác nhau, từ mạng
công cộng đến mạng riêng, từ mạng băng rộng có quản trị mạng đến mạng cá nhân
và các mạng adhoc. Các hệ thống 4G sẽ hoạt động kết hợp với các hệ thống 2G và
3G cũng như các hệ thống phát quảng bá băng rộng khác. Thêm vào đó, mạng 4G
sẽ là mạng Internet di động dựa trên IP hoàn toàn.
Hình 2.26 cho thấy một loạt các hệ thống mạng 4G sẽ tích hợp: vệ tinh băng
rộng, mạng tổ ong 2G, mạng tổ ong 3G, mạch vòng nội hạt vô tuyến (WLL) và
mạng cá nhân (PAN), dùng giao thức IP là giao thức tích hợp.
Hình 8.5: Kết nối liên tục giữa các mạng
-84-
8.8 KẾT LUẬN
Hệ thống vô tuyến băng rộng 4G trong tương lai sẽ mở ra một phương thức
truyền thông mới hoàn toàn dựa trên IP, đem lại nhiều tiện ích cho người sử dụng.
Các hãng viễn thông hàng đầu trên thế giới đang cùng nhau nghiên cứu để đưa một
tiêu chuẩn toàn cầu cho hệ thống 4G. Tuy nhiên, để có thể trở thành những hệ thống
thương mại, còn có rất nhiều vấn đề cần nghiên cứu và thử nghiệm. Tại Việt Nam,
các nhà khai thác mạng di động đang gấp rút các mạng thông tin di động 2G, 2,5G
lên mạng 3G. Do đó, việc nghiên cứu hệ thống này là rất cần thiết, nhằm đón đầu
các xu hướng công nghệ của thế giới, đưa vào ứng dụng tại Việt Nam. Tuy nhiên, vì
khuôn khổ bài báo có hạn, nhiều vấn đề đã không được đưa ra ở đây.
Phần 2 Giao Thức và hiện trạng mạng di động ở
Việt Nam
Chương 9 Giao thức trong Release 4
9.1 Giao thức RTP
Giao thức RTP (RFC 1889) cung cấp phát audio và video thời gian thực từ
đầu cuối tới đầu cuối, trên mạng IP qua UDP. RTP cung cấp việc nhận dạng loại
payload, đánh số tuần tự và kiểm tra phát (delivery monitoring). Mỗi payload được
gửi đi sử dụng RTP, RTP được nhồi thêm để chắc chắn nó được phát tới CODEC ở
tốc độ chính xác. RTP cụ thể sử dụng trong R4 nếu lớp vận chuyển IP đang được
dùng, để mang gói qua miền CS giữa những MGW (Media GateWay). RTP cũng là
chọn lựa vận chuyển đối với phương tiện thời gian thực ở R5 trong miền IMS
9.1.1 RTP ở giao diện Nb
Đối với giao diện Nb, 3GPP phát biểu rằng timestamp của RTP có thể bị bỏ
qua và sự hỗ trợ của giao thức điều khiển thời gian thực (RTCP) là sự chọn lựa ở
MGW. RTP trong trường hợp này chỉ được sử dụng để tóm gọn những message của
UP cho vận chuyển IP
Đối với mạng R5, RTP được dùng để điều chỉnh thời gian từ đầu cuối - đầu
cuối, ví dụ đa phương tiện đang được phát giữa 1 cặp UE.
-85-
Header của RTP bắt đầu với số version, nó hiện tại là 2. PTYPE định nghĩa
payload (ví dụ G.711, G.723 audio hoặc H.263 video).
Bảng 9.1: Header của RTP
Mỗi loại payload định nghĩa một profile, nó không chỉ định nghĩa loại phương tiện
và CODEC mà còn cụ thể hoá đến chi tiết timestamp của RTP và M. Payload có 2
loại: static và dynamic. Việc chỉ định static là số của RFC, cụ thể 1890. Tần số
đồng hồ RTP được đưa ra trong bảng, định nghĩa timestamp của RTP là phải thế
nào để lớn lên. Ví thế đồng hồ 8kHz, timestamp sẽ được tăng lên 125μ . Payload
dynamic (động) được chỉ định khi phiên được tạo ra sử dụng một vài cơ cấu không
bị kiểm soát bởi RTP (ví dụ SDP và SIP)
Bảng 9.2: RTP payload type assignment
9.1.2 Bộ nhận dạng nguồn
Mỗi nguồn phương tiện (media source) trong phiên được định nghĩa bởi một
số duy nhất 32bits được gọi là bộ nhận dạng nguồn. Bộ nhận dạng nên được chọn
ngẫu nhiên để giảm trường hợp 2 trạm cùng chọn một bộ nhận dạng. Mặc dù trường
hợp sung đột (chẳng hạn như 2 trạm cùng ID) là nhỏ, mỗi trạm cung cấp một vài cơ
cấu để phát hiện sự cố của nó và đưa ra biện pháp cứu chữa tình huống. Cụ thể,
trạm phát hiện việc phát của trạm khác cùng với bộ nhận dạng nguồn, mong muốn
chọn một bộ nhận dạng mới ngẫu nhiên. Sau đó nó sẽ gửi message RTCP BYE chỉ
-86-
rằng nó đang kết thúc dòng media đầu tiên, và sau đó sử dụng bộ nhận dạng mới.
Trong header của RTP, 2 loại của bộ nhận dạng nguồn có thể hiện diện, bộ nhận
dạng nguồn đồng bộ và bộ nhận dạng nguồn đóng góp (contributing source
identifier)
9.1.3 Bảo mật với RTP
RFC 1889 công bố rằng những gói RTP có thể được bảo mật. Kỹ thuật yêu
cầu là khối mật mã trói buộc việc sử dụng chuẩn bảo mật dữ liệu (DES). Giải mật
mã chính xác gói có thể được xác định bởi nhiều kiểm tra giá trị header, ví dụ như
kiểm tra số version là 2 và payload được biết. Không có cơ cấu trong RTP để cho
phép trao đổi khoá mật mã. Điều này sẽ thực hiện ở đoạn điều khiển cuộc gọi/phiên
của cuộc gọi sử dụng những giao thức như SIP và SDP.
9.1.4 Sự dư thừa trong RTP
Thêm dư thừa vào RTP cho phép một vài gói RTP mà bị mất trên đường
phát nhưng không mất dữ liệu. Định dạng dư thừa RTP gồm payload đầu tiên cộng
với nhiều payload thứ 2. Nó sử dụng cho việc phát chảng hạn như không dây nơi
mà tốc độ lỗi có thể là cao.
9.2 Giao thức SDP (Session Description Protocol)
SDP (RFC 2327) không thực sự là một giao thức, nhưng định dạng chuẩn
dùng để trình bày thông tin phiên. Những miêu tả SDP gồm loại phiên, loại payload
RTP, định thời gian của phiên, số cổng để gửi dữ liệu RTP tới …. Nhiều giao thức
khác nhau dùng SDP để trình bày những chọn lựa media (phương tiện), bao gồm
BICC, SIP, MGCP và MEGACO.
Trường miêu tả phương tiện (media) miêu tả loại phương tiện (video/audio), sử
dụng CODEC và số cổng RTP.
Trường băng rộng đưa ra yêu cầu băng rộng khoảng kbit mỗi giây cho phiên,
cho phép mạng tính toán QoS hoặc yêu cầu thừa nhận.
SDP thường dùng ở chế độ offer/response. Trong trường hợp này, trạm đầu
tiên có thể offer để thông tin với nhiều chọn lựa phương tiện khác nhau; trạm thứ 2
sẽ respond với chọn lựa ưu tiên của nó.
9.3 MGCP (Media Gateway Control Protocol)
Giao thức MGCP cho phép sự phân tích của chức năng cổng trong việc báo
hiệu điều khiển riêng và chức năng biên dịch phương tiện
-87-
Báo hiệu cuộc gọi được tách rời khỏi dữ liệu phương tiện và được gửi trực
tiếp tới server MSC. Server MSC sử dụng bản tin H.248 để chỉ thị cho MGW.
Cổng phương tiện cung cấp kết nối giữa mạng IP và mạng bên ngoài.
Sự phát triển của những giao thức điều khiển phương tiện.
Sự phát triển của giao thức điều khiển MGW bắt đầu với SGCP ( giao thức
điều khiển cổng đơn). Điều này được phát triển ở trung tâm khám phá Bell
Hình 9.1: Điều khiển cổng phương tiện (media)
Nó hoạt động trên UDP và được thiết kế nhằm xử lý những cuộc gọi thoại. Giao
thức tương tự khác, IPDC (IP Device Control protocol) được phát triển bởi thông
tin mức 3
Vào năm 1999 cả 2 IPDC và SGCP được hợp nhất thành chuẩn mới gọi là
MGCP. MGCP biến đổi và mở rộng tính hoạt động của cả giao thức này. MGCP,
tuy nhiên, bây giờ đã bị thế chố bởi MEGACO hoặc H.248, đây là giao thức được
làm rõ trong mạng R4 UMTS
-88-
9.4 Giao thức H.248
9.4.1. Lịch sử phát triển.
Hình 9.2: Lịch sử phát triển của H.248
9.4.1.1 MEGACO và MGCP
Bảng 9.3: So sánh MEGACO và MGCP
-89-
a) Sự khác nhau giữa MEGACO và MGCP
MGCP: Do IETF định nghĩa và được sử dụng rộng rãi cho các giải pháp cáp
(cable). Mô hình kết nối dựa trên các điểm cuối và các kết nối. Các gói được đưa
vào giao thức chính. Được triển khai nhiều hơn và rẻ hơn đối với các GW nhỏ (các
RGW)
MEGACO: Do IETF và ITU-T hợp tác xây dựng. Mô hình kết nối dựa trên các
termination và context. Các gói được định nghĩa trong các phụ lục/RFC riên. Các
lớp ứng dụng lớn hơn cho hội nghị đa bên và các cuộc gọi đa phương tiện. Hiệu quả
hơn và mở hơn cho các tiến trình trong tương lai mà không bị phá vỡ
b) Sự giống nhau giữa MEGACO và MGCP
Định nghĩa giao diện giữa một MGC và một MG. Cho phép kiến trúc tách
biệt giữa việc quản lý kênh mang và điều khiển cuộc gọi. Sử dụng SDP cho các khả
năng kênh mang. Hỗ trợ mã hoá dạng ký tự. Phần lõi nhỏ và khả năng mở rộng lớn
thông qua cơ chế gói. Đáp ứng các yêu cầu của TGW, AFW và RGW. Kết luận, về
cơ bản MEGACO và MGCP rất giống nhau (là các giao thức khác nhau để truyền
thông tin giống nhau)
9.4.2 Các thuật ngữ và mô hình kết nối
9.4.2.1 Media Gateway
Hình 9.3: Mô tả kết nối H.248
-90-
Media Gateway Là định nghĩa giao diện giữa một MGC và một MG
MG truy nhập (AGW): là kết nối điện thoại thông thường hoặc các PBX tới mạng
thế hệ mới
MG trung kế (TGW): Là kết nối các chuyển mạch thuộc mạng PSTN tới
MG truy nhập di động: cho phép các khác hàng của mạng di động 3G kết nối tới
MG trung kế di động: cho phép mạng di động 3G kết nối
MG báo hiệu: chuyển đổi tín hiệu báo hiệu số 7 giữa mạng chuyển mạch kênh và
mạng chuyển mạch gói.
9.4.2.2 Termination và Context.
a) Termination
- Một Termination được mô tả bởi một số đặc tính. Các đặc tính này được nhóm
vào một Descriptor (mô tả) trong các lệnh
- Các Termination có thể được lập trình để tạo ra các tín hiệu
- Các Termination có thể được lập trình để nhận biết các sự kiện (event)
- Các số liệu thống kê có thể được thu thập trong một Termination và được thông
báo cho MGC
- Có 2 loại Termination:
+ Các Termination vật lý (Các Termination bán cố định): Các Termination
này được MGC chọn và tồn tại một cách bán cố định. Ví dụ, một
Termination thể hiện một kênh TDM có thể tồn tại trong MG cho đến khi nó
bị xoá.
+ Các Termination tạm thời: Các Termination này được MG chọn. Ví dụ
các dòng thông tin như dòng RTP chỉ tồn tại trong thời gian nó được sử dụng
-91-
b) Context
- Một context thể hiện một mối liên hệ giữa một số termination. MGC và MG sử
dụng context để thiết lập, duy trì và giải phóng các cuộc gọi VoIP
- Các context được nhận dạng bởi context_ID. Gía trị này được MG ấn định và là
duy nhất trong MG
- Một context mô tả cấu trúc của một phiên tại mức gateway. Cấu trúc này định
nghĩa các mối liên hệ giữa các termination liên quan đến nhau trong context.
Hình 9.4: Vị trí của RTP
9.4.2.3 Đặc tính, sự kiện, tín hiệu và thống kê
a) Đặc tính
Ví dụ về các đặc tính:
- Tại mức Termination (đối với các kênh TDM): Thay đổi trạng thái điều khiển
tiếng vọng (bật/tắt), kích thước bộ đệm Jitter lớn nhất
- Tại mức MG: Số lượng context tối đa, số lượng termination tối đa trong một
context
-92-
b) Sự kiện
- Các sự kiện có thể được nhận ra trong các Termination tuỳ thuộc vào loại
termination
- Các termination đường dây analog hỗ trợ các sự kiện sau: Nhấc máy, gác máy,
các số đa tần và các tín hiệu chuyển đổi thuê bao nhấc máy hay gác máy
- Một số sự kiện khác có thể được MG thông báo cho MGC: net/qualert , MG
thông báo về chất lượng mạng bị suy giảm; rtp/pltrans, MG thông báo về việc
chuyển đổi khuôn dạng của RTP
c) Tín hiệu
- Các tín hiệu có thể được áp dụng cho các Termination tuỳ thuộc vào loại
termination
- Các tín hiệu tone được tạo ra trên các kênh audio
- Các termination đường dây analog hỗ trợ các tín hiệu đối với các tín hiệu tone
khác nhau:
Dial Tone dt (0x0030)
Ringing Tone rt (0x0031)
Busy Tone bt (0x0032)
Congestion Tone ct (0x0033)
Special Information Tone sit (0x0034)
(Recording) Warning Tone wt (0x0035)
Payphone Recognition Tone prt (0x0036)
Call Waiting Tone cw (0x0037)
Caller Waiting Tone cr (0x0038)
d) Thống kê
Ví dụ về các số liệu thống kê được thông báo cho MGC đối với các
termination TDM và RTP:
- Duration: cho biết khoảng thời gian mà termination đã tồn tại trong context
- Số lượng octet đã gửi và nhận
- Số lượng các gói RTP đã gửi và nhận
- Trễ truyền dẫn gói RTP
9.4.2.4 Định nghĩa Lệnh
H.248 cung cấp các lệnh để điều khiển các context, termination, đặc tính, sự
kiện, tín hiệu và số liệu thống kê.
-93-
- Các lệnh để thêm các Termination vào một context, thay đổi các termination, loại
bỏ các termination khỏi một context và để kiểm tra các đặc tính của các context hay
các termination
- Các lệnh cũng được sử dụng để giám sát các đặc tính của các context và các
termination (ví dụ: xác định các sự kiện trong một termination phải thông báo cho
MGC, các tín hiệu/hành động được áp dụng cho một terminaiton)
- Đa số các lệnh được MGC khỏi tạo và MG phải trả lời các lệnh này. Trường hợp
ngoại lệ là các lệnh Notify và ServiceChange: Lệnh Notify được MG gửi cho MGC
và lệnh ServiceChange có thể được MG hay MGC gửi.
+ Add: Lệnh add thêm một termination vào một context. Lệnh Add trên
termination đầu tiên trong một context được sử dụng để tạo ra context
+ Modify: Lệnh Modify thay đổi đặc tính, các sự kiện và các tín hiệu của một
termination
+ Subtract: Lệnh Subtract xoá một termination khỏi context và gửi trả các số liệu
thống kê của bên tham gia vào termination này trong context. Lệnh Subtract trên
termination cuối cùng trong một context sẽ xoá context này.
+ Move: Lệnh Move được sử dụng để chuyển một termination tới một context
khác.
+ AuditValue: Lênh AuditValue gửi trả trạng thái hiện tại của các đặc tính, các sự
kiện, các tín hiệu và các số liệu thống kê của các termination.
+ Notify: Lệnh Notify cho phép MG thông báo cho MGC về các sự kiện xuất hiện
trong MG
+ ServiceChange: Lệnh ServiceChange có thể được gửi bởi MGC hay MG
9.4.2.5 Bản tin, giao dịch, hành động
- Các bản tin H.248 giữa MGC và MG được trao đổi thông qua các bản tin UDP và
được truyền tải qua IP
- Mỗi bản tin có thể bao gồm một tập các giao dịch (Transaction)
- Các lệnh H.248 được nhóm vào các giao dịch
+ TransactionRequest (giao dịch yêu cầu) mạng một hay nhiều lệnh H.248
+ TransactionReply (giao dịch đáp ứng) mang một hay nhiều đáp ứng H.248
- Trong một giao dịch, các lệnh hoạt động trong một context đơn được nhóm vào
trong một hành động.
-94-
Hình 9.5: Mối quan hệ giữa bản tin và giao dịch
Hình 9.6: Mối quan hệ giữa giao dịch, context và lệnh
9.4.2.6 Gói
- Các loại gateway khác nhau có thể thực thi các termination với các đặc tính khác
nhau. H.248 cho phép có các biến đổi trong các termination bằng cách cho phép
-95-
các termination có các đặc tính, các sự kiện, các tín hiệu và các số liệu thống kê tuỳ
chọn. Các tuỳ chọn này được thực thi bởi các MG.
- Để đạt được khả năng liên kết hoạt động giữa MG/MGC, các đặc tính như trên
được nhóm vào trong các gói và thông thường một termination hỗ trợ một tập các
gói. MGC có thể kiểm tra một termination để quyết định các gói mà nó hỗ trợ. Các
đặc tính, sự kiện, tín hiệu và số liệu thống kê cũng như là các tham số của chúng đã
định nghĩa trong các gói được tham chiếu đến thông qua các nhận dạng (ID).
Để hỗ trợ một gói ngoại lệ thì MG phải hỗ trợ tất cả các đặc tính, các tín
hiệu, các sự kiện và các số liệu thống kê được định nghĩa trong gói này. MG cũng
có thể hỗ trợ một tập giá trị con được liệt kê trong một gói đối với một đặc tính hay
tham số riêng.
- Trong ứng dụng lớp 4, để điều khiển Gateway trung kế thì phải hỗ trợ các gói sau:
+ Các gói chung/cơ sở
+ Các gói mạng/RTP
+ Các gói kênh TDM
+ Các gói tạo Tone
9.4.2.7 Mô tả
Hình 9.7: Các mô tả
Mô tả phương tiện
[Mô tả TerminationState]
[Mô tả Stream ]
[Mô tả LocalControl]
-96-
[Mô tả Local]
[Mô tả Remote]
9.4.3 Chi tiết về các lệnh
9.4.3.1 ADD
ADD (TerminationID
[, MediaDescriptor]
[, EventsDescriptor]
[, EventBufferDescriptor]
[, SignalsDescriptor]
[, AuditDescriptor]
)
-97-
Ví dụ về lệnh ADD
9.4.3.2 MODIFY
MODIFY (TerminationID
[, MediaDescriptor]
[, EventsDescriptor]
[, EventsBufferDescriptor]
[, SignalsDescriptor]
[, AuditDescriptor]
)
-98-
Ví dụ lệnh MODIFY
9.4.3.3 SUBTRACT
SUBTRACT (TerminationID
[, AuditDescriptor]
)
-99-
Ví dụ về lệnh SUBTRACT
9.4.3.4 MOVE
MOVE (TerminationID
[, MediaDescriptor]
[, EventsDescriptor]
[, EvenBufferDescriptor]
[, SignalsDescriptor]
[, AuditDescriptor]
))
-100-
9.4.3.5 SERVICECHANGE
ServiceChange (TerminationID,
ServiceChangeDescriptor
)
9.4.3.6 NOTIFY
9.4.4 Các kịch bản
9.4.4.1 Khởi tạo MG (khởi động lạnh)
- Thứ tự đổi giữa MG và MGC được thực hiện như sau:
+ MGC đợi lệnh ServiceChange từ MG
+ Khi nhận được lênh ServiceChange từ MG thì MGC trả lời thông qua một
đáp ứng ServiceChange.
- Các trường hợp khởi tạo khác nhau:
-101-
+ Trường hợp thông thường (MGC sơ cấp)
+ Không có đáp ứng từ MGC sơ cấp
+ Không có đáp ứng từ MGC sơ cấp hay thứ cấp
Khởi tạo MG, trường hợp thông thường
Khởi tạo MG, không có đáp ứng từ MGC sơ cấp
-102-
9.4.4.2 Thiết lập cuộc gọi
9.4.4.3 Giải phóng cuộc gói: kịch bản 1, kịch bản 2, kịch bản 3
9.4.4.4 Kiểm tra giá trị_AuditValue
-103-
9.5 BICC (Bearer-Independent Call Control)
Đặc điểm của giao thức BICC là:
+ Tương thích và dựa vào giao thức ISUP
+ Dung lượng cuộc gọi thoại/dữ liệu (nhưng không có đặc điểm đa phương
tiện đặc biệt)
+ Độc lập với kỹ thuật mạng ở dưới (ví thế nên độc lập vật mang)
+ Hỗ trợ mã hoá tandem-free của cuộc gọi di động
Khi BICC là độc lập- vật mang, nó yêu cầu 1 cơ cấu để thiết lập nhiều vật mang
qua mạng. ITU-T đã cung cấp nhiều tiến cử để chạy BICC trên ATM và IP. Là ảo
tưởng, tuy nhiên, mục tiêu dài hạn là phải sử dụng BICC cho mạng IP với ATM
đang được cung cấp như là giải pháp tạp thời.
Sự phát triển BICC bắt đầu với CS1 (Capability Set 1). CS1 là sự chọn lựa
vận chuyển duy nhất có sẵn trong ATM. Trong trường hợp này, nhà khai thác mạng
có thể chuyển mạng của họ từ giải pháp TDM truyền thống tới sử dụng ATM, cho
phép vận chuyển thời gian thực trên AAL1 hoặc AAL2.
Node CS2 cua BICC phải cung cấp tất cả dịch vụ bộ sung ISUP (cuộc gọi
hướng tới busy) cũng như thiết lập vật mang cơ sở. CS2 cho phép lựa chọn vật
mang phải tính đến IP.
Hình 2.5 chỉ ra biểu đồ kiến trúc BICC. Chú ý BICC đó, giống như
MEGACO, chia điều khiển mạng thành điều khiển cuộc gọi và điều khiển chuyển
mạch hoặc vật mang. Chức năng dịch vụ cuộc gọi được đặt ở server MSC thực hiện
những chức năng sau: điều khiển cuộc gọi, giao diện tới mạng ISUP, giao diện tới
mạng vật mang để hướng những yêu cầu sử dụng BICC, giao diện tới chức năng
điều khiển vật mang (BCF) để yêu cầu nhiều vật mang được thiết lập.
Chức năng ảnh hưởng lẫn nhau của vật mang (BIWF, tương ứng với MGW
của UMTS) thực hiện biên dịch giữa 2 mạng khác nhau, ví dụ giữa TDM và ATM
hoặc ATM và IP. Chức năng cung cấp ở BIWF gồm: giao diện với UP (user plane),
biên dịch CODEC, thiết lập vật mang và tear down.
BCF cung cấp báo hiệu yêu cầu thiết lập vật mang mới. CSF điều khiển
BCF, yêu cầu thiết lập vật mang và tương tác lẫn nhau giữa chúng sử dụng giao
thức BICC
-104-
Hình 9.8: Kiến trúc của BICC
9.6 Giao thức SIGTRAN
Truyền báo hiệu (sigtran) được đưa ra bằng tài liệu bởi IETF dưới dạng RFC
2719. Nó định nghĩa kiến trúc cho việc vận chuyển những gói báo hiệu trên mạng
IP còn cả trên mạng chuyển mạch kênh (SCN). Nó được thiết kế để hỗ trợ những
bản tin báo hiệu hiện tại, như những cái đó được dùng ở SS7, trong suốt. Trong
mạng R4 UMTS có lõi IP, sigtran được dùng để hỗ trợ những bản tin BICC ngang
qua mạng lõi giữa những server MSC. Trên thực tế, đối với R4 3 sự chọn lựa cho
vận chuyển SS7 đó là: MTP quy ước( MTP1- lớp vật lý, MTP2-lớp liên kết dữ liệu,
MTP3-lớp mạng), AAL5/ATM và sigtran. Khi nhiều mạng dữ liệu đã xây dựng có
hỗ trợ IP, có thể sử dụng những mạng này để mang lưu lượng thoại với báo hiệu
SS7 trở lên hấp dẫn. Để cung cấp cơ cấu vận chuyển, 2 lớp tăng cường được yêu
cầu, lớp thích ứng người dùng MTP3 (M3UA) và giao thức phát điều khiển chuỗi
(SCTP; RFC 2960)
9.7 Tổng kết
Trong R4 của UMTS, kiến trúc lõi của mạng tiến triển từ kỹ thuật GSM
TDM tới mạng lõi chuyển mạch gói sử dụng IP hoặc ATM. R4 cũng giới thiệu việc
sử dụng kiến trúc chuyển mạch mềm, nơi mà điều khiển cuộc gọi và vật mang được
tách biệt. Nó không chỉ cải tiến mở rộng cấp độ và sự đáng tin cậy mà còn cho phép
hỗ trợ điều khiển chuỗi đa phương tiện thông qua việc sử dụng những giao thức như
MEGACO và SDP. R4 là bước quan trọng trong sự phát triển UMTS sử dụng IP
cho tất cả sự vận chuyển (R5 và beyond)
-105-
Chương 10 Giao thức trong Release 5
10.1 Giao thức SIP (Session Initiation Protocol)
SIP, được định nghĩa bởi RFC 3261, được thiết kế để cho phép những phiên
đa phương tiện được thiết lập giữa những người dùng trên mạng IP. Cũng như điều
khiển cuộc gọi, RFC SIP hỗ trợ những chức năng như tính di động người dùng và
sự định hướng mới cuộc gọi. Những loại dịch vụ sau được hỗ trợ: thiết lập cuộc gọi
đa phương tiện, tính di động người dùng, cuộc gọi hội nghị, dịch vụ bổ sung (call
hold, call redirect, …), nhận thực và thanh toán, truyền thông thống nhất, truyền
thông khẩn cấp và phát hiện sự hiện diện người dùng
Ích lợi của SIP khi di chuyển tới kiến trúc tất cả IP là như sau:
- Báo hiệu SIP đầu cuối - tới - đầu cuối giữa người dùng IP di động và đường dây
cố định.
- Server SIP internet có thể cung cấp những dịch vụ giá trị gia tăng tới người dùng
di động
- SIP được thiết kế như một giao thức IP, do đó nó tích hợp tốt với những giao
thức IP và những dịch khác
- SIP là ít quan trọng và dễ dàng để thực hiện
10.1.1 Đánh địa chỉ SIP
Những người dùng SIP được đặt qua bộ chị thị tài nguyên không đổi SIP
(URIs). Đây là một vài ví dụ của URIs SIP:
Sip: icurtis@orbitage.com
Sip: +447789005240@wcom.com; user = phone
Trong trường hợp đầu tiên, địa chỉ SIP định nghĩa người dùng kết nối tới
internet; trường hợp thứ 2, số điện thoại được gửi đi và người dùng phải được liên
lạc qua cổng PSTN. Đối với những thuê bao UMTS, việc nhận dạng IP của thuê
bao (đó là địa chỉ SIP) được chứa trong ISIM (module ứng dụng nhận dạng thuê
bao hệ thống đa phương tiện internet)của thuê bao. Điều này là ứng dụng trên UICC
(Universal Integrated Circuit Card), như là USIM (UMTS SIM). Đối với UE không
có ứng dụng ISIM, địa chỉ SIP (hoặc nhận dạng công cộng) có thể bắt nguồn như
sau:
Sip: IMSI number @MNC.MCC.IMSI.3gppnetwork.org
MNC là mã mạng di động (4 và 5 số IMSI) và MCC là mã nước di động (là 3 số
đầu tiên của IMSI). Sự sắp xếp trật tự này khiến cho nó có thể là ứng cử cho miền
-106-
DNS bị quản lý bởi nhà nước và nhà khai thác, rất dễ dàng đặt người dùng trên
mạng di động, chỉ cần đưa ra IMSI của chúng. Ví dụ chỉ ra địa chỉ SIP IMSI-
derived:
Sip: 234150999999999@15.234.IMSI.3gppnetwork.org
Loại địa chỉ SIP này chỉ được dùng trong IMS, tức là giữa CSCF và HLR, và
không được dùng bên ngoài. Trong trường hợp này, sự nặc danh xuất hiện IMSI
phải được dàn xếp một chút, vì sự nhận dạng công cộng tạm thời phải được dùng
cho tất cả sự đăng ký giữa UE và S-CSCF. Tuy nhiên sự nhận dạng này được dữ
private bên trong mạng của nhà khai thác, khi liên kết GPRS cung cấp sự bảo mật ở
lớp liên kết và tất cả những kết nối khác trong IMS được bảo vệ khi sử dụng IPSec
10.1.2 Những thành phần SIP
Hình 3.1.2 chỉ ra kiến trúc thành phần cơ sở cho mạng SIP. Server SIP chịu
trách nhiệm giúp đỡ thiết lập cuộc gọi và quản lý di động, nhưng SIP cũng cho phép
những người dùng thực hiện thiết lập cuộc gọi trực tiếp với nhau không cần server
dích dáng vào. Một vài server SIP (proxy và redirect) có thể là stateless. Đây là đặc
tính mong muốn khi chia mạng thành những node lớn.
Hình 10.1: Kiến trúc thành phần SIP
10.1.2.1 UA (User Agent)
UA tạo ra hoặc chấp nhận những cuộc gọi với tư cách là đại diện cho người
dùng SIP. Người dùng SIP có thể là một người thực tế hoặc ứng dụng trên server.
UA hoàn thành báo hiệu cuộc gọi SIP và thực hiện vai trò giao diện tới mạng SIP.
-107-
UA có thể thực hiện vai trò UA server (UAS) hoặc UA client (UAC). UAS xử lý
những yêu cầu SIP đến (thiết lập cuộc gọi) và phát những câu trả lời tương ứng
(accept, reject, busy). UAC phát những yêu cầu với tư cách đại diện cho người
dùng SIP. Đối với mạng UMTS mỗi UE sẽ chứa một UA để xử lý những cuộc gọi
người dùng. Một loại server khác sẽ thực hiện vai trò UA là dịch vụ mail
voice/video, nó sẽ chấp nhận những cuộc gọi mà đã bị redirect khi UE tắt máy hoặc
bận
10.1.2.2 Proxy Server
Proxy SIP hướng những yêu cầu với tư cách là đại diện cho tác nhân SIP.
Proxy SIP có thể chép lại bản tin SIP trước khi forward nó tới vị trí chính xác của
nó. Đối với những cuộc gọi đến, proxy sẽ thẩm vấn dịch vụ location để xác định
phải forward cuộc gọi thế nào. Proxy có thể được cấu hình để cung cấp điều khiển
nhận thực và thực hiện vai trò là điểm điều khiển giữa mạng private bên trong và
mạng public bên ngoài
10.1.2.3 Registrar server
Registrar server cho phép SIP agent (tác nhân SIP) đăng ký vị chí hiện tại
của chúng. Trong 3G, thông tin vị trí gồm địa chỉ IP đích UE được phân công trong
khi thiết lập context PDP, ID cell UTRAN của trạm và nhận dạng P-CSCF.
Registrar chịu trách nhiệm dữ thông tin update hàng ngày vào location service (định
vị or vị trí) bằng (up-to-date) việc gửi những update
10.1.2.4 Redirect server
Redirect server đáp ứng (trả lời) yêu cầu UA bằng đáp ứng redirection chỉ
ra vị trí hiện thời của bên được gọi. Trong trường hợp này UA phải thiết lập cuộc
gọi mới tới vị trí được được biết.
10.1.2.5 Location service
Redirect hoặc proxy server sử dụng location service nhằm thu được thông tin
về nơi ở của người dùng. Location service có thể được đặt chung với những server
SIP khác
10.1.3 SIP messages (Những bản tin SIP)
SIP cơ sở thực hiện tất cả chức năng của nó bằng 6 loại bản tin cơ bản được
gọi là giải pháp (methods), được định nghĩa trong RFC 3261.
INVITE và ACK được dùng cho việc thiết lập cuộc gọi SIP cơ sở. INVITE
bắt đầu cuộc gọi và ACK là để bảy tỏ câu trả lời cuối cùng cho INVITE đầu tiên.
-108-
BYE dùng để kết thúc khi một bên gác máy. CANCEL được dùng để kết thúc cuộc
gọi đang được thiết lập.
REGISTER được sử dụng bởi UA nhằm chỉ ra vị trí của chúng và sẵn sàng
tới registrar server. Sự đăng ký sẽ xuất hiện trên sự khởi đầu UA ngay khi người
dùng di chuyển tới một miền mạng khác (ví dụ như khi roaming vào một mạng
khác).
OPTIONS cho phép UA xác định được khả năng (ví dụ, CODEC nào được
dùng) của UA đang được gọi hay proxy server.
Yêu cầu INFO mang báo hiệu thỉnh cầu nhưng không ảnh hưởng trạng thái
của cuộc gọi SIP.
PRACK (provisional acknowledgement) là một bản tin không mong đợi cho
phép những message trả lời tạm thời được thừa nhận. bản tin 1xx là chỉ không đáng
tin cậy (ngụ ý rằng, UA được gọi đang cảnh báo người dùng)
UPDATE cho phép thay đổi thông tin phương tiện xung quanh phiên trước
khi nó được thiết lập. Nó được dùng để biểu lộ những tham số QoS đã được thương
lượng với phiên.
Bảng 10.1: Những giải pháp SIP
Bản tin REFER dùng để chỉ thị cho UA thiết lập phiên với bên thứ 3. Nó hỗ
trợ những dịch vụ bộ sung khác chẳng hạn như dịch chuyển cuộc gọi hoặc hội nghị
SUBSCRIBE và NOTIFY hỗ trợ khai bao sự kiện. Những sự kiện có thể
được dùng, như biểu thị email mới đến hoặc UA SIP đang sẵn sàng sau khi busy.
Bản tin SUBSCRIBE được gửi bởi UA tới một UA khác; phạm vi yêu cầu là một
-109-
chuỗi những sự kiện mà người gửi muốn được thông báo. Bản tin NOTIFY dùng để
biểu thị sự xảy ra sự kiện tới UA đang lắng nghe.
MESSAGE dùng để hỗ trợ truyền thông ngay lập tức. Nó cho phép bản tin
ngắn được gửi từ UA tới UA không yêu cầu thiết lập phiên. Bản tin được đưa ra ở
dạng multi-part MIME (giống email) và có thể chứa đa phương tiện khi
attachment. Bản tin khẩn cấp trong SIP có thể được phát trực tiếp tới đích của
chúng hoặc qua message relay.
10.1.4 SIP responses
Phần tử SIP trả lời với yêu cầu với phạm vi code trả lời được tổ chức thành 6 lớp
Trả lời tạm thời 1xx hoặc tin tứcđược gửi trở lại khi yêu cầu đã được nhận
và đang được xử lý nhằm chỉ ra một vài cái liên quan chuỗi cuộc gọi. Tất cả những
code khác (2xx – 6xx) điểu coi như là code trả lời cuối cùng và ngụ ý kết thúc giải
quyết
Bảng 10.2: Những lớp code trả lời của SIP
10.1.5 Conferencing with SIP
Hội nghị là nơi mà nhiều bên có thể tham gia cùng cuộc gọi, bây giờ nó là
một đặc điểm chung của hệ thống thông tin audio và đa phương tiện. SIP hỗ trợ 3
chế độ khác nhau của hội nghị: meet-me, interactive broadcast và ad hoc. Hội nghị
meet-me bao gồm tất cả phương tiện (media) đang được chộn với nhau sử dụng
central server được gọi là cầu hội nghị. Mỗi người dùng được đưa lên thời gian biểu
để thông tin với cầu hội nghị hoặc đơn vị đa hội nghị (MCU – Multi-Conference
Unit).
Hội nghị interactive broadcast, cầu hội nghị cũng được dùng nhưng phương
tiện được trộn được gửi tới địa chỉ đa sắc thái thay vì đơn sắc thái, tới mỗi người
tham gia một cách lần lượt. Điều này cho phép 2 kiểu người tham ra hội nghị:
-110-
passive, người chỉ nhận phương tiện (như, nghe và xem); active, người gửi cũng
như nhận. Báo hiệu SIP chỉ bị yêu cầu cho người tham gia active.
Cuối cùng, hội nghị ad hoc, hội nghị điểm - tới - điểm được mở rộng ra bằng
một chuỗi những INVITE.
Chương 11 Hiện trạng mạng di động ở Việt Nam
11.1 Hiện trạng công nghệ CDMA, GSM và WiMax trên thế giới
11.1.1 CDMA
Vào những năm cuối của thế kỷ XX, sự xuất hiện của công nghệ CDMA được
nhiều người tin tưởng là một công nghệ hiện đại, tiên tiến thay thế cho công nghệ GSM
chậm chạp (9 kbps), vốn chỉ có thể ứng dụng dịch vụ thoại. Từ con số 0, thị phần của
CDMA đã nhanh chóng chiếm đến khoảng 15% thị trường thế giới với hàng trăm triệu
thuê bao. Về mặt công nghệ, GSM là một giải thuật bao gồm 2 giải thuật ghép lại (FDMA
và TDMA) nên đương nhiên là tần số sử dụng hiệu quả hơn, số lượng người dùng cùng
một thời điểm nhiều hơn, và sự cố nghẽn mạng cũng được giảm thiểu?
Con đường để nâng cấp hạ tầng mạng 2G của CDMA lên công nghệ 3G khá dễ
dàng (CDMA2000 1xEV-DO với tốc độ tải xuống 2,4 Mbps), trong khi hạ tầng mạng 2G
GSM cần phải thay đổi rất nhiều (đi liền với vốn đầu tư lớn) mới lên được thế hệ 3G
WCDMA (xem Sơ đồ các thiết bị cần đầu tư để tiến lên 3G). Với hào quang này, nhà cung
cấp dịch vụ mạng GSM hàng đầu của Mỹ là Cingular (sau này thành AT&T) năm 2002
cũng từng đưa ra tuyên bố sẽ hợp tác với Nortel để chuyển sang mạng CDMA. Mặc dù
không thành hiện thực nhưng tính cho tới thời điểm 11/2007 đã có gần 50 nhà khai thác
GSM ở các quốc gia khác đã chuyển qua CDMA
Trải qua 5 năm triển khai, con đường CDMA chỉ tiến thêm được một bước
đó là lên công nghệ 1xEV-DO Rev.A với tốc độ truyền dữ liệu tăng lên 3,1 Mbps.
Các nghiên cứu để nâng cấp CDMA lên 1xEV-DO Rev.B (3,5G), Rev.C (pre 4G)?
hiện tại vẫn "dậm chân" trong phòng thí nghiệm của Qualcomm và 3GPP2, công ty
và tổ chức chuyên nghiên cứu, phát triển CDMA. Vậy câu hỏi đặt ra là liệu con
đường của CDMA có hẳn là đang đi vào ngõ cụt? Thực ra hiện nay nhu cầu của
người dùng về những ứng dụng tốc độ cao vẫn chưa lớn, với hơn 270 nhà khai thác
CDMA trên 99 quốc gia hiện nay, công nghệ 3G EVDO Rev.A vẫn là một cái đích
vừa tầm (mới chỉ có 14 mạng đã và 32 mạng đang triển khai). Do vậy, các mạng
CDMA vẫn còn nhiều dịch vụ để khai thác trong thời gian gần và chờ đợi các nhà
nghiên cứu của Qualcomm đưa các công nghệ 3,5G, 4G của CDMA vào thực tế.
-111-
11.1.2 GSM
Xuất hiện đầu tiên trên thế giới vào đầu những năm 90 do Viện Tiêu chuẩn
Viễn thông châu Âu (ETSI) và sau này là tổ chức 3GPP hậu thuẫn. Mặc dù dung
lượng và tốc độ không cao so với CDMA, nhưng với tính mở và tính tiêu chuẩn
hóa cao của GSM đã giúp nó dễ dàng triển khai trên mọi quốc gia, dễ dàng tương
thích với nhiều nhà cung cấp từ thiết bị tổng đài cho đến điện thoại.
Sau một thời gian dài, GSM đã tìm ra cho mình con đường phát triển riêng,
công nghệ 3,5G đầu tiên trên thế giới là HSDPA đã được triển khai tại Mỹ vào cuối
năm 2005. Với tốc độ lên đến 14,4 Mbps, HSDPA đã thực sự thỏa mãn nhu cầu
khách hàng về tốc độ băng rộng cho bất cứ dịch vụ di động nào: điện thoại có hình,
xem tivi trực tuyến, tải phim, tải nhạc, online v.v. Như vậy công nghệ GSM đang
được cập nhật dần lên W-CDMA (3G), HSDPA (3,5G)... GSM hiện nay đang áp
đảo thị trường với hơn 2,5 tỷ thuê bao, chiếm 85% thị phần thế giới (12/2007,
nguồn thông cáo báo chí GSMA tại cuộc họp 3G vừa qua được tổ chức tại Việt
Nam).
Nhằm thỏa mãn nhu cầu càng tăng của khách hàng, và không thể chờ đợi thí
nghiệm lâu hơn nữa, một số nhà cung cấp CDMA tại các thị trường phát triển đã
phải thay đổi theo 2 hướng: hoặc từ bỏ CDMA nhảy hẳn qua con đường GSM với
công nghệ HSDPA (hãng Telstra của Úc), hoặc đi song song cả hai (3 nhà khai thác
Hàn quốc: KTF, SK-Telecom, LG-Telecom).
11.1.3 WiMAX
Được phát triển bởi một tổ chức không phải viễn thông là IEEE (Viện kỹ sư
điện - điện tử), WiMAX được xem như là một giải pháp khác tiến lên 4G. Tuy
được đánh giá cao nhưng công nghệ và các triển khai trong thực tế của WiMAX
cũng chưa mang lại tính khả thi cao về khả năng di động. Mặc dù các ứng dụng cố
định (cung cấp kết nối Internet tốc độ cao, điện thoại VoIP?) đã được thử nghiệm
khá tốt ở một số thị trường, nhưng không thực sự khả thi với sự di động (ví dụ điện
thoại di động) để tung ra thị trường.
Ngày 19/10/2007 tại Geneva, với việc tổ chức Liên minh Viễn thông Quốc tế
ITU (thuộc Liên hiệp quốc) chấp thuận WiMAX vào bộ các tiêu chuẩn công nghệ
viễn thông 3G toàn cầu (IMT-2000), đã thừa nhận khả năng ứng dụng WiMAX vào
thiết bị di động. Trong tương lai, với những cải tiến về công nghệ WiMAX mới trở
thành chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 4
11.2 Tình hình tại Việt Nam
-112-
Ngành viễn thông Việt Nam hiện nay đã và đang tiến bước trên cả 3 con
đường GSM, CDMA, WiMAX. Trong thời gian tới, ngoài việc phụ thuộc vào tính
khả thi của các công nghệ 3,5G, tiền-4G của các tổ chức thế giới, vấn đề tiếp theo
của các nhà khai thác hiện nay là dải tần số.
Hình 11.1: Xu hướng phát triển các chuẩn viễn thông
Muốn nâng cấp lên thế hệ mới cao hơn, tất cả các nhà khai thác đều cần bằng
tần mới để triển khai (Các công nghệ 3,5G như HSDPA, EV-DO Rev.B đều cần
băng thông từ 5 MHz đến 20 MHz, trong khi băng thông các doanh nghiệp được
cấp hiện tại thông thường chỉ 8 MHz). Đầu năm 2008 Bộ Thông tin và Truyền
thông tổ chức thi tuyển dải tần (1,9 - 2,1)Ghz của 3G và chỉ cấp 4 giấy phép cho 4
nhà viễn thông. Tham ra thi tuyển có 7 nhà viễn thông (MobiFone, Vinaphone,
Viettel, S-Fone (SPT), EVN Telecom (E-Mobile), Hanoi Telecom (HT-Mobile) và
cả GTEL (thuộc bộ công an)), 3 nhà cung cấp GSM là Viettel, MobiFone,
Vinaphone với thị phần lớn, thuận lợi về cải tiến công nghệ do đó 3 giấy phép 3G
khó tuột khỏi tay họ, giấy phép cuối dành cho một trong 4 nhà cung cấp còn lại. 3
nhà cung cấp còn lại không có giấy phép sẽ đối mặt với khó khăn về tăng số lượng
thuê báo, tương lai sẽ xát nhập với các nhà viễn thông 3G
Như vậy, đề bài mà Bộ Thông tin & Truyền thông đưa ra để thi tuyển nên
hướng đến những tiêu chí như kinh nghiệm khai thác, năng lực tài chính, số lượng
khách hàng, kênh phân phối và đội ngũ nhân lực tốt để những nhà khai thác này có
-113-
thể sớm triển khai cung cấp dịch vụ ngay sau khi nhận được giấy phép. Trên thực tế
hiện nay, nhiều doanh nghiệp lấy giấy phép như "vật trang sức" đánh bóng thương
hiệu doanh nghiệp gây lãng phí tài nguyên tần số quốc gia.
Nếu được cấp phép 3G, Nhiều dịch vụ tiện ích sẽ được triển khai ngay lập
tức như xem phim, nghe nhạc trực tuyến, Internet qua mobile, thương mại điện
tử… để kích cầu khách hàng sử dụng các dịch vụ dữ liệu nhiều hơn. Đây cũng sẽ là
chiến lược phát triển của nhà khai thác trong tương lai để tiếp tục giữ vị trí dẫn đầu
trên thị trường thông tin di động Việt Nam.
Việt Nam hiện là thị trường viễn thông phát triển nhanh thứ 2 khu vực
ASEAN với khoảng trên 40 triệu người sử dụng điện thoại và 17% dân số sử dụng
Internet. Theo kháo sát của Công ty nghiên cứu thị trường GFK Việt Nam, doanh số
của thị trường viễn thông - công nghệ thông tin và điện tử Việt Nam sẽ đạt khoảng
3,5 tỷ USD trong năm nay và từ 6 đến 7 tỷ USD vào năm 2010.
11.3 Tình hình chuẩn bị lên 3G của các nhà khai thác viễn thông ở Việt Nam
MobiFone
Nhằm đáp lại sự tin tưởng của khách hàng đối, MobiFone đã đặt kế hoạch
cho năm 2008 với tỷ lệ rớt mạch đạt ≤ 1,2%, tỷ lệ thiết lập thành công cuộc gọi đạt
≥ 96%; mức độ phục vụ nhân công của trả lời khách hàng ≥81% trong vòng 60
giây; của hệ thống là ≥ 90%; hệ số thuê bao rời mạng đạt ≤ 45%; số khiếu nại có cơ
sở/100 khách hàng: ≤ 0,25 khiếu nại/quý, vượt qua yêu cầu về chất lượng tiêu
chuẩn của ngành.
MobiFone tiếp tục đầu tư mở rộng vùng phủ sóng, cập nhật công nghệ đi đôi với
tăng cường tối ưu hóa và nâng cao chất lượng mạng lưới, nhằm cung cấp cho khách
hàng những dịch vụ tốt nhất tại tất cả các tỉnh thành phố và thị xã trong cả nước, tập
trung nâng cao chất lượng dịch vụ tại các điểm có số lượng, tốc độ phát triển thuê
bao lớn như các thành phố thị xã lớn, các trục đường quốc lộ chính, các khu công
nghiệp, khu thương mại lớn,...
-114-
Hình 11.2: Mạng GPRS của MobiFone
Dự kiến, trong năm 2008, mạng MobiFone sẽ có thêm 6.000 trạm, nâng tổng số
trạm lên gần 10.000 trạm vào cuối năm 2008. Trong thời gian tới, MobiFone sẽ ứng
dụng và triển khai công nghệ mới, dịch vụ mới trên mạng, triển khai NGN Core,
EDGE và UMTS IMT2000 và các công nghệ hỗ trợ tốc độ cao trên mạng di động
như HSDPA; tập trung thi tuyển xin cấp giấy phép thiết lập và cung cấp dịch vụ
viễn thông theo chuẩn công nghệ di động 3G.
Mạng di động S-Fonevà EVN Telecom với công nghệ CDMA trên dải tần
450MHz (dải tần khác biệt), sẽ gặp nhiều khó khăn khi tìm nguồn cung cấp điện
thoại, cũng như khả năng roaming của các thuê bao khi ra nước ngoài sẽ ảnh hưởng
đến việc kinh doanh. Nhiều chuyên gia tiên đoán.
EVN Telecom Trong gần 2 năm chính thức đi vào hoạt động thì đạt được 2 triệu
thuê bao, trong khi trên thế giới có hơn 10 triệu thuê bao CDMA. EVN Telecom là
-115-
người tiên phong trong lĩnh vực điện thoại cố định không dây (là hội tụ giữa điện
thoại di động và cố định), ngày 2/4/2007 EVN đã có 1 triệu thuê bao, và đến bây
giờ đã có 2 triệu thuê bao ( 1,3 triệu thuê bao là điện thoại cố định không dây E-
Com)
Hiện nay, băng tần 450MHz mà EVN được cấp bị can nhiễu bởi rất nhiều
thiết bị phát sóng khác. Thậm chí tại một số tỉnh mạng di động của công ty bị tê liệt
vì can nhiễu nặng như Hải Phòng, Hà Tây, Lai Châu….việc can nhiễu này khiến
chất lượng dịch vụ bị ảnh hưởng rất lớn, đặc biệt tại các trung tâm đô thị, khiến
EVN Telecom gần như phải chuyển hướng sang thị trường nông thôn bằng dịch vụ
vô tuyến cố định. Ở vùng sâu vùng xa, hải đảo, ven biển thì EVN Telecom lại rất
mạnh, vì vùng phủ sóng rộng hơn rất nhiều lần so với các mạng viễn thông khác (1
trạm BTS CDMA 450MHz của EVN phủ sóng trên 40km, gấp 3 lần trạm BTS của
GSM). Do đó, công tác thông tin liên lạc, thông báo dự phòng hay liên lạc trước
thiêt tai, hay công tác khác phục thiên tai sẽ đạt hiệu quả đáng kể. Việc phó thủ
tướng Nguyễn Sinh Hùng đã sử dụng các dịch vụ viễn thông của EVN trong những
lần chỉ huy chống bão lũ, chứng tỏ khả năng phục vụ của EVN ở những vùng đặc
biệt này.
Vinaphone – những bước tiến lên 3G (GSM/GPRS/WCDMA)
Lộ trình công nghệ và các bước triển khai cụ thể:
Pha 1: Phát triển GPRS và chuẩn bị mạng lõi IP của Vinaphone (2003)
- GPRS được Vinaphone triển khai chính thức từ 1/7/2004
- Do nhu cầu chưa lớn nên hiện nay GPRS mới triển khai ở một số thành phố
lớn như: Hà Nội, TP HCM, Đà Nẵng, Đồng Nai, Vũng Tàu, Huế
- Trong năm 2005, Vinaphone GPRS sẽ triển khai trên toàn quốc
Triển khai công nghệ EGPRS (EDGE) trên mạng Vinaphone
- EGPRS phù hợp về mặt giá cả các dịch vụ và ứng dụng trên con đường tiến tới
mạng 3G
- Tăng tốc độ dữ liệu, nâng cao chất lượng, sử dụng hiệu quả phổ tần hơn
- EGPRS sử dụng phương thức điều chế khóa dịch pha 8 mức (8-PSK) cho
phép truyền tốc độ bit cao gấp 3 lần GMSK sử dụng trong GSM và GPRS
Pha 2: W-CDMA
- Toàn bộ mạng 3G sử dụng chuyển mạch gói IP
Giải pháp hãng ERICSSON
– Bước 1: Kết hợp GPRS vào mạng GSM hiện tại
-116-
+ Mạng cần triển khai lắp đặt thêm hai nút mạng mới là SGSN và GGSN
+ Các bộ điều khiển trạm gốc BSC yêu cầu một khối HW mới gọi là khối điều
khiển gói PCU (Packet Control Unit)
– Bước 2: Triển khai mạng UMTS
+ Các trạm mới đưa vào là các Node B (Node B Universal BTS), được nối với
mạng di động qua các RNC (Radio Network Controller)
+ MSC và SGSN thay đổi để thích ứng với mạng UMTS và gọi là MSCu và SGSNu
– Bước 3: Mạng lõi cơ sở IP
– Bước 4: Mạng cơ sở IP
+ Các thành phần mạng GSM đã được loại bỏ, chỉ còn các BTS được điều khiển bởi
các BSC Server thông qua mạng IP
-117-
Chữ viết tắt
A
3GPP Third Generation Partnership
AAL ATM Adaptation Layer
AGW Access GateWay
AMPS Advace Mobile Phone System
AN Access Network
ARFCN Absolute Radio Frequency Channel Number
AS Application Server
AuC Authentication Centre
ATM Asynchronous Transfer Mode
B
BG Border Gateway
BCF Base Control Function
BGCF Breakout Gateway Control Function
BICC Bearer Independent Call Control
BIWF Bearer IWF
BPSK Binary Phase Shift Keying
BSS Base Station System
BSC Base Station Controller
BSSGP Base Station Subsystem GPRS Protocol
BTS Base Transceiver Station
C
CAMEL Customised Application for Mobile network Enhanced Logic
CCH Control Channel
CCU Channel Codec Unit
CDR Call Detail Record
CDMA Code Division Multiple Access
CN Core Network
CPCH Common Packet Channel
CS Circuit Switch
-118-
CSCF Call Session Control Function
CRNC Controlling Radio Network Controller
D
DAB Digital Audio Broadcast
DCF Distributed Coordination Function
DCH Dedicated Channel
Diff-serv Differentiated Service
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
DNS Domain Name Service
DPCH Dedicated Physical Channel
DRNC Drift Radio Network Control
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum
DVB Digital Video Broadcast
E
EDGE Enhanced Data rates for Global/GSM Evolution
EC European Commision
ECSD Enhanced Circuit Switched Data
EGPRS Enhanced GPRS
EIR Equiptment Identity Register
ETSI European Telecommunication Standards Institute
F
FACH Frequency Access Channel
FDD Frequency Division Duplex
FDMA Frequency Division Multiple Access
FH Frequency Hopping
FR Frame Relay
FTP File Transfer Protocol
G
GGSN Gateway GPRS Support Node
-119-
GERAN GSM/EDGE Radio Access Network
GMSC Gateway MSC
GMSK Gaussian Minimum Shift Keying
GPRS General Packe Radio Service
GRX GPRS Roaming eXchange
GSM Global System for Mobile Communication
GTP GPRS Tunnelling Protocol
H
HDLC High Level Data Link Control
HLR Home Location Register
HR Half Rate
HSS Home Subscriber Server
HTTP Hyper Text Transfer Protocol
I
ICMP Internet Control Message Protocol
ID Identifier
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
IETF Internet Engineering Task Force
IMEI International Mobile Equiptment Identity
IMS IP Multimedia Subsystem
IMSI International Mobile Subscriber Identity
IMT-2000 International Mobile Telecommunication – 2000
IPv6 Internet Protocol Version 6
IPDC IP Device Control Protocol
ISDN Intergrated Services Digital Network
ISUP ISDN User Part
ISP Internet Service Provider
ITU International Telecommunication Union
IWF Interworking Function
K
Kc Ciphering Key
-120-
Ki Individual Subscriber authentication key
L
LAI Location Area ID
LCP Link Control Protocol
LEO Low Earth Orbitiong
LLC Logical Link Control
M
MAC Media Access Control
MAN Metropolitan Area Network
MANET Mobile Ad hoc Network
MAP Mobile Application Part
ME Mobile Equiptment
MEGACO Media Gateway Control Protocol
MCS Modulation and Coding Scheme
MGCF Media Gateway Control Function
MGCP Media Gateway Control Protocol
MGW Media GateWay
MIMO Multiple Input – Multiple Output
MRF Multimedia Resource Function
MS Mobile Station
MSC Mobile Service Switching Centre
MSISDN Mobile Subscriber ISDN Number
MSID Mobile Station Identifier
MSRN Mobile Station Roaming Number
MTP Message Transfer Part
N
NSAP Network Service Access Point
NSS Network Switching Subsystem
O
-121-
OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
OMS Operation and Maintenance
P
PBX Private Branch eXchange
PCM Pulse Code Modulation
PCCH Paging Control Channel
PCH Paging Channel
PCU Packet Control Unit
PDC Personal Digital Cellular
PDCH Packet Data Channel
PDCP Packet Data Convergence Protocol
PDF Policy Decision Function
PDN Packet Data Network
PDP Packet Data Protocol
PDU Protocol Data Unit
PIN Personal Identification Number
PLMN Public Land Mobile Network
PSTN Public Switched Telephone Network
Q
QPSK Quadrature (Quaternary) Phase Shift Keying
R
RA Routing Area
RACH Random Access Channel
RAI Routing Area Identity
RAN Radio Access Network
RANAP Radio Access Network Application Part
RAND RANDom network
RAT Radio Access Technology
RF Radio Frequency
RFC Request For Comments
RIP Routing Information Protocol
-122-
RLC Radio Link Control
RLP Radio Link Protocol
RNC Radio Network Controller
RNS Radio Network Subsystem
RNSAP Radio Network Subsystem Application Part
RTD Radio Technology Dependent
RTI Radio Technology Independent
RTP Real Time Protocol
RSS Radio SubSystem
S
SAAL Signalling ATM Adaptation Layer
SC Service Centre
SCCP Signalling Connection Control Part
SCN Switching Channel Network
SCTP Streaming Control Transport Protocol
SGSN Serving GPRS Support Node
SIM GSM Subscriber Identity Module
SIP Session Initiation Protocol
SMS Short Message Service
SMTP Simple Mail Transfer Protocol
SNDCP Sub-Network Dependent Covergence Protocol
SONET Synchoronous Optical
SRNC Serving Radio Network Controller
SRNS Serving RNS
SS7 Signalling System No.7
SSCF Service Specific Coordination Function
STM Synchoronous Transfer Mode
STP Signalling Transfer Point
S-UMTS Satellite UMTS
T
TDD Time Division Duplex
TDM Time Division Multiplexing
-123-
TDMA Time Division Multiple Access
TGW Trunk GateWay
TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
TRAU Transcoder and Rate Adapter Unit
TRX Transceiver
U
UA User Agent
UDP User Datagram Protocol
UE User Equiptment
UMTS Universal Mobile Telephone System
UNI User Network Interface
UP User Plane
URL Uniform Resource Locator
USIM UMTS SIM
USRAN UMTS Satellite Radio Access Network
UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network
V
VCI Virtual Channel Identifier
VLR Visition Location Register
VoIP Voice over IP
W
WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
WAP Wireless Application Protocol
WLAN Wireless Local Access Network
WiMax World interoperation Microwave Access
-124-
Tài liệu tham khảo
[1], Đinh Văn Phước, (2002) Đề tài, Nghiên cứu phát triển các dịch vụ truyền số
liệu và khai thác thông tin trên mạng GSM-VMS, Công ty thông di độngVMS
[2], Geoff Sanders, Lionel Thorens, Manfred Reisky…, (2003) GPRS Network,
John Wiley & Sons Ltd
[3], Heikki Kaaranen, Ari Ahtiainen, Lauri Laitinen, (2005) UMTS Networks
(Architecture, Mobility and Services), John Wiley & Sons Ltd
[4], Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia, Finland; (2004)WCDMA for
UMTS (Radio Access for Third Generation Mobile Communications), John Wiley
& Sons Ltd
[5], Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia, Finland; (2007) WCDMA for
UMTS – HSPA evolution and LTE; John Wiley & Sons Ltd
[6], Jeffrey Bannister, Paul Mather and Sebstian Coope; (2004) Convergence
Technologies for 3G Networks (IP, UMTS, EGPRS and ATM); John Wiley & Sons
Ltd
[7], Sudhir Dixit Ramjee Prasad; (2003) Wireless IP and Building the Mobile
Internet; Artech House (Boston-london)
[8], Martin Sauter (Nortel Networks, Germany; (2006) Communication Systems
for the Mobile Information Society; John Wiley & Sons Ltd
[9], Miikka Poikselka, Georg Mayer, Hisham Khartabil and Aki Niemi; (2004)
the IMS IP Multimedia Concepts and Services in the Mobile Domain; John Wiley
& Sons Ltd
[10], Universitatsprofessor Dr.-Ing Bernhard Walke; (21, Juli 2005) Satellite –
UMTS – Specification of Protocols and Traffic Performance Analysis; aus Seoul,
Korea
[11], Ericsson; EDGE Introduction of high-speed data in GSM/GPRS networks;
technical paper
[12], Timo Halnen, Javier Romero, Juan Melero; (2003) GSM, GPRS and EDGE
Performance (Evolution Towards 3G/UMTS); John Wiley & Sons, Ltd
[13], Emmanuel Seurre, Patrick Savelli, Pierre-Jean Pietri; (2003) EDGE for
Mobile Internet; Artech House
[14], Valtteri Niemi and Kaisa Nyberg; (2003) UMTS Sercurity; John Wiley &
Sons, Ltd
[15], (2005) Giao thức H.248; Trung tâm ƯDCN Mới - Viện KHKT Bưu điện
-125-
[16],
[17],
[18],
[19],
[20],
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- do_an_tot_nghiep.pdf