Nghiên cứu mạng thông tin di động 3G - WCDMA

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

pdf125 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 20/08/2013 | Lượt xem: 2466 | Lượt tải: 10download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu mạng thông tin di động 3G - WCDMA, để tải tài liệu về máy 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:

  • pdfdo_an_tot_nghiep.pdf
  • pdfDo_an_tham.pdf
Luận văn liên quan