Nghiên cứu mạng lõi hệ thống thông tin di động thế hệ 4 lte sử dụng thiết bị của huawei,luận văn thạc sỹ kỹ thuật điện tử

Luận văn thạc sĩ TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC Họ tên học viên: Lê Trường An Năm sinh: 1985 Cơ quan công tác: Công ty Mạng lưới Viettel Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Lớp: Kỹ thuật điện tử Khoá: K18 Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Giao thông Vận tải CSII TP.HCM Cán hướng dẫn: TS Trần Hồi Trung Bộ mơn: Điện tử viễn thơng Tên đề tài luận văn: NGHIÊN CỨU MẠNG LÕI HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ LTE SỬ DỤNG THIẾT BỊ CỦA HUAWEI Học viên thực Điểm bình qn mơn học:………… (Ký ghi rõ họ tên) Điểm bảo vệ luận văn:…………… Lê Trường An Nhận xét cán hướng dẫn:………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Nhận xét Bộ môn:… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… HDKH: TS.Trần Hoài Trung -1- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ PHẦN MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, mạng không dây ngày trở nên phổ biến với đời hàng loạt công nghệ khác Wi-Fi (802.1x), WiMax (802.16) Trước phát triển vô mạnh mẽ dịch vụ số liệu, trước xu hướng tích hợp IP hố đặt u cầu công nghiệp Viễn Thông di động Mạng thông tin di động hệ ba đời khắc phục nhược điểm mạng thơng tin di động hệ trước Mặc dù hệ thống thông tin di động hệ 2.5G 3G phát triển không ngừng nhà khai thác viễn thông lớn giới bắt đầu triển khai thử nghiệm chuẩn di động hệ có nhiều tiềm trở thành chuẩn di động 4G tương lai, LTE ( Long Term Evolution) LTE cơng nghệ có khả cung cấp cho người dùng tốc độ truy cập liệu nhanh, thời gian trễ nhỏ, cho phép nhà khai thác viễn thông phát triển thêm nhiều dịch vụ truy cập sóng vơ tuyến dựa tảng IP tối ưu, đặc biệt thuận tiện cho việc nâng cấp mạng từ 3G lên 4G Nhờ khả kết nối với công nghệ truy cập khác, nhà khai thác dịch vụ di động tích hợp mạng LTE băng rộng cố định họ với Đối với người dùng đầu cuối, LTE đem đến ứng dụng truyền hình di động tiện ích di động đa phương tiện Tuy mẻ mạng di động băng rộng 4G LTE kỳ vọng tạo nhiều thay đổi khác biệt so với mạng di động Do đó, việc nắm rõ thành phần mạng EPS LTE chức thành phần mạng lõi (EPC) giúp làm chủ công nghệ khai thác tối đa dịch vụ cơng nghệ LTE HDKH: TS.Trần Hồi Trung -2- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ II Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu mạng lõi hệ thống thông tin di động hệ LTE sử dụng thiết bị Huawei III Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề sau:  Tìm hiểu cấu trúc, chức thành phần mạng lõi LTE  Các thành phần mạng lõi tương ứng thiết bị Huawei IV Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu dựa cở sở lý thuyết dựa thiết bị Huawei làm rõ nội dung, mơ hình chức thành phần mạng lõi LTE V Phương pháp nghiên cứu Dựa kết công bố tạp chí chuyên ngành quốc tế, tài liệu chuyên ngành, khuyến cáo, khuyến nghị nhà sản xuất thiết bị… nhằm nắm rõ kiến trúc mạng lõi LTE VI Kết cấu luận văn: Chương Quá trình phát triển công nghệ 4G LTE theo tiêu chuẩn 3GPP Chương Cấu trúc chức thành phần MME dựa thiết bị Huawei USN9810 Chương Cấu trúc chức thành phần S-GW, P-GW dựa thiết bị Huawei UGW9811 Chương Cấu trúc chức thành phần HSS Chương Cấu trúc chức thành phần UPCC Chương Giải pháp nâng cấp mạng lõi lên 4G HDKH: TS.Trần Hoài Trung -3- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH 11 Chương 1: Quá trình phát triển công nghệ 4G LTE theo tiêu chuẩn 3GPP 13 1.1 Giới thiệu 13 1.2 Tổng quan công nghệ LTE .15 1.2.1 Yêu cầu công nghệ LTE 15 1.2.2 Tổng quan kiến trúc công nghệ LTE phiên thứ 16 1.2.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến (E-UTRAN) 16 1.2.2.2 Mạng lõi (EPC-Evolved Packet Core) 19 Chương 2: Cấu trúc chức thành phần MME dựa thiết bị Huawei USN9810 33 2.1 Mô tả thiết bị MME-USN9810 33 2.1.1 Tính thiết bị MME-USN9810 33 2.1.2 Cấu trúc thành phần MME 36 2.2 Các chức thiết bị MME-USN9810 40 2.2.1 Quản lý di động 40 2.2.2 Quản lý bảo mật 44 2.2.3 Quản lý liệu thuê bao 47 2.2.4 Quản lý phiên 48 2.2.5 Hỗ trợ đa mạng liệu gói cơng cộng 50 2.2.6 Điều khiển chuyển mạng 55 2.2.7 Chức định tuyến 55 2.3 Các giao diện liên kết thành phần MME với thành phần khác mạng57 2.3.1 Giao diện S1-MME 58 2.3.2 Giao diện S6a 59 2.3.3 Giao diện S10 61 2.3.4 Giao diện S11 62 2.3.5 Giao diện Gn/Gp 64 HDKH: TS.Trần Hoài Trung -4- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ Chương 3: Cấu trúc chức thành phần S-GW, P-GW dựa thiết bị Huawei UGW9811 65 3.1 Mô tả thiết bị S-GW/P-GW-UGW9811 65 3.1.1 Tổng quan kiến trúc phần cứng 65 3.1.2 Chức card xử lý UGW9811 66 3.1.3 Kết nối nội bên ngăn chức UGW9811 71 3.1.4 Quản lý thiết bị 74 3.2 Cấu trúc thành phần S-GW, P-GW 75 3.2.1 Nguyên tắc hoạt động phân hệ vận hành bảo dưỡng 75 3.2.2 Nguyên tắc hoạt động phân hệ quản lý truy cập 78 3.2.3 Nguyên tắc hoạt động phân hệ quản lý cước 79 3.2.4 Nguyên tắc hoạt động phân hệ quản lý dịch vụ 80 3.2.5 Nguyên tắc hoạt động phân hệ dịch vụ tảng 81 3.3 Các chức thành phần S-GW, P-GW 82 Chương 4: Cấu trúc chức thành phần HSS 92 4.1 Giới thiệu SAE-HSS9820 .92 4.2 Cấu trúc thành phần HSS 93 4.2.1 Hệ thống xử lý báo hiệu 94 4.2.2 Hệ thống quản lý liệu thuê bao 95 4.2.3 Hệ thống dịch vụ liệu 96 4.2.4 Hệ thống lưu trữ liệu 96 4.2.5 Hệ thống vận hành bão dưỡng (OM) 98 4.3 Các chức HSS9820 .98 4.3.1 Chuyển vùng 98 4.3.2 Hạn chế truy cập 100 4.3.3 Xác thực 101 4.3.4 Giao thức truyền báo hiệu điều khiển đa điểm 104 4.3.5 Chức tìm tổng thể 106 Chương 5: Cấu trúc chức thành phần UPCC 109 HDKH: TS.Trần Hoài Trung -5- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ 5.1 Giới thiệu UPCC 109 5.2 Cấu trúc thành phần UPCC 110 5.2.1 Hệ thống xử lý dịch vụ 110 5.2.2 Hệ thống quản lý liệu thuê bao 111 5.2.3 Hệ thống dịch vụ liệu 111 5.2.4 Hệ thống lưu trữ liệu 112 5.2.5 Hệ thống vận hành bảo dưỡng (OM) 112 5.3 Chức UPCC 114 5.3.1 Tính dịch vụ 114 5.3.2 Quản lý liệu thuê bao 121 Chương 6: Giải pháp nâng cấp mạng lõi lên 4G 123 6.1 Mơ hình mạng kết hợp GSM UMTS Viettel 123 6.2 Giải pháp nâng cấp mạng lõi lên 4G dựa sở 126 KẾT LUẬN .128 LỜI CẢM ƠN 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 HDKH: TS.Trần Hoài Trung -6- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3GPP The 3rd Generation Partnership Project: Tổ chức Dự án Quan hệ đối tác thứ AAA Authentication Authorization Accounting: Máy chủ nhận thực ACL Access control list: Danh sách điều khiển truy nhập AF Application Function: Chức ứng dụng AMBR Aggregate Maximum Bit-Rate: Tỉ lệ bit trung bình lớn APN Access Point Name: Tên điểm truy nhập AS Access Stratum: Tầng truy nhập ATCA Advanced telecom computing architecture: Nền tảng cấu trúc viễn thông tiên tiến AuC Authentication Center: Trung tâm nhận thức AUTN Authentication Token: Mã thông báo xác thực BAM Background administration module: Mô-đun quản lý sau Bearer Binding and Event Reporting Function: BBERF Chức thiết lập ràng buộc kênh mang báo cáo kiện CDF Cumulative Distribution Function: Chức phân phối tích luỹ CDMA Code Division Multiple Access: Đa truy nhập phân chia theo mã CDR Call data record: Bản ghi liệu tính cước CGI Cell Global Identification: Nhận dạng tế bào toàn cầu CP Control plane: Mặt phẳng báo hiệu DHCP Dynamic Host Configuration Protocol: Giao thức lập cấu hình máy động DPI Deep packet inspection: Chức kiểm tra gói tin DRB Dedicated Radio Bearer: Kênh mang vơ tuyến chuyên dụng ECM EPS Connection Management: Quản lý kết nối EPS EMM EPS Mobility Management: Quản lý di động EPS EPC Packet Core Network: Mạng lõi EPS Evolved Packet System: Hệ thống gói tiên tiến Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network: E-UTRAN Mạng truy nhập mặt đất tiên tiến HDKH: TS.Trần Hoài Trung -7- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ FAM Front Administration Module: Mô-đun quản lý trước FTP File Transfer Protocol: Giao thức truyền tập tin GAN Generic Access Network: Mạng truy nhập chung GERAN GSM EDGE Radio Access Network: Mạng truynhập vô tuyến GSM GRE Generic Routing Encapsulation: Đóng bao định tuyến chung GTP GPRS tunnel Protocol: Giao thức đường hầm GPRS GUI Graphical user interface: Giao diện đồ họa Globally Unique Mobility Management Entity Identifier: GUMMEI Mã nhận dạng MME toàn cầu GUTI Global Unique Temporary Identity: Nhận dạng tạm thời toàn cầu HPLMN Home Public Land Mobile Network: Mạng nhà di động mặt đất công cộng HSDPA High-Speed Downlink Packet Access: Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSPA High Speed Packet Access: Truy nhập gói tốc độ cao HSS Home Subscriber Server: Server thuê bao nhà HSUPA High-Speed Uplink Packet Access: Truy nhập gói đường lên tốc độ cao IETF Internet Engineering Task Force: Lực lượng đặc nhiệm kỹ thuật Internet IMI International Mobile Subscriber Identity: Nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMS IP Multimedia Subsystem: Hệ thống IP đa phương tiện IMSI International Mobile Subscriber Identity: Số nhận dạng thuê bao di động KASME Access Security Management Entity Key: Khóa thực thể quản lý an ninh truy nhập LTE Long Term Evolution: Sự tiến hóa tương lai xa Multimedia Broadcast and Multicast Service: MBMS Cấu hình dịch vụ quản bá đa phương tiện MCC Mobile Country Code: Mã quốc gia MME Mobility Management Entity: Thực thể quản lý di động MMEC Mobility Management Entity Code: Mã MME MMEI Mobility Management Entity Identifier: Mã nhận dạng MME MMEGI MME Group ID: Nhóm mã nhận dạng MME HDKH: TS.Trần Hoài Trung -8- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ MNC Mobile Network Code: Mã mạng MSISDN Mobile Station Integrated Services Digital Network: Số thuê bao di động M-TMSI M Temporary Mobile Subscriber Identity: Mã nhận dạng thuê bao di động tạm thời NAS Non-Access Stratum: Tầng không truy nhập NEBS Network Equipment-Building System: Hệ thống tính cước thiết bị mạng OCS Online charging system: Hệ thống tính cước OSPF Open Shortest Path First: Giao thức định tuyến mở OSTA Open Server Telecommunications : Nền tảng kiến trúc viễn thông tiêu chuẩn PCC Policy Charging Control: Điều khiển sách tính cước Policy and Charging Enforcement Function: PCEF Chức thực thi chiến lược tính cước Policy and Charging Rules Function: PCRF Chức sách tính cước tài nguyên PDN Public Data Network: Mạng liệu công cộng P-GW PDN gateway: Cổng liệu gói PoC Push-to-talk: Chức đàm QoS Quality of Service: Chất lượng dịch vụ RAD Remote Authentication Dial: Quay số nhận thực từ xa Remote Authentication Dial in User Service: RADIUS Quay số nhận thực từ xa dịch vụ người dùng RAI Routing Area Identity: Nhận dạng khu vực định tuyến RAND Random Number: Số ngẫu nhiên RAT Radio Access Technology: Kỹ thuật truy nhập vô tuyến RIP Routing Information Protocol: Giao thức định tuyến nội vùng RNC Radio Network Controller: Bộ điều khiển vô tuyến RRC Radio Resource Control: Điều khiển tài nguyên vô tuyến S1AP S1 Application Protocol: Giao thức ứng dụng S1 SAE System Architecture Evolution: Hệ thống mạng tiên tiến HDKH: TS.Trần Hoài Trung -9- HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ SAI Service Area Identifier: Nhận dạng khu vực dịch vụ SCTP Stream Control Transmission Protocol: Giao thức điều khiển truyền vận dòng SDF Service Data Flow: Luồng liệu dịch vụ S-GW Serving Gateway: Cổng dịch vụ SON Self-optimizing networks: Mạng tối ưu hóa TA Tracking Area: Vùng vị trí TAI Tracking Area Identity: Vùng cập nhật vị trí TAU Tracking Area Update: Thủ tục cập nhật vị trí TCP Transmission Control Protocol: Giao thức điều khiển truyền tải TEID Tunnelling End IDentity: Số nhận dạng đường hầm TFT Traffic Flow Template: Luồng lưu lượng mẫu UE User Equipment: Thiết bị người sử dụng Universal Mobile Telecommunications System: UMTS Hệ thống thơng tin di động tồn cầu UP User Plane: Mặt phẳng người sử dụng USIM Universal Subscriber Identity Module: Mô-đun nhận dạng thuê bao UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network: Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất VoIP Voice over IP: Thoại qua IP VPLMN Visited Public Land Mobile Network: Mạng khách di động mặt đất công cộng VPN Virtual private network: Mạng riêng ảo Wideband Code Division Multiple Access: WCDMA Kỹ thuật đa truy nhập theo mã băng rộng XRES Xpected user response: Đáp ứng dự kiến HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 10 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ mức phiên đề cập đến giai đoạn bắt đầu với việc gửi tin khởi tạo CCR kết thúc với việc nhận tin chấm dứt CCA Thời gian trực tuyến tích lũy phiên chu kỳ thời gian o Nếu thời gian trực tuyến tích lũy phiên tại, xóa bỏ thuê bao thiết lập phiên IP-CAN khác sau phiên giải phóng o Nếu thời gian trực tuyến tích lũy theo chu kỳ thời gian (ngày, tuần, tháng), tổng thời lượng chu kỳ thời hạn quy định tích lũy Thời gian phân bổ cho thuê bao đại diện hạn ngạch Bạn thiết lập bốn ngưỡng cấp độ cho tích lũy thực sách theo ngưỡng tích lũy Bạn thực sách theo kết hợp kết tích lũy Ví dụ kết hợp việc tích lũy thời gian ngày tích lũy suốt thời gian tháng  Kiểm sốt sách dựa chu kỳ thời gian Tính kiểm sốt sách động dựa chu kỳ thời gian cho phép nhà mạng thiết lập sách khác theo ưu đãi thời gian thuê bao lưu lượng truy cập mạng Điều giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên mạng Ví dụ, hoạt động sách hạn chế lưu lượng cao điểm tăng băng thông ngày cuối tuần kích hoạt thời gian quy định quy định vào ngày tuần tháng  Kiểm sốt sách dựa vùng dịch vụ Quản lý di động chức mạng di động Tính kiểm sốt sách theo vùng dịch vụ cho phép UPCC để thực kiểm sốt sách dựa HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 116 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ khu vực dịch vụ Nó cho phép thuê bao sử dụng QoS mạng khác mức thu phí khu dịch vụ khác Một khu vực dịch vụ xác định dựa QoS tỷ lệ thu phí Thuê bao khu vực dịch vụ cung cấp QoS khác tỷ lệ thu phí Phạm vi phủ sóng từ nhiều sectơ thành phố Mỗi khu vực dịch vụ xác định địa IP nút hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN), nhận dạng tế bào toàn cầu (CGI), nhận dạng khu vực dịch vụ (SAI) nhận dạng khu vực định tuyến (RAI)  Kiểm sốt sách dựa việc chia sẻ sử dụng UPCC cho phép bạn cấu hình mối quan hệ / phụ cho thuê bao khác Sau mối quan hệ / phụ thiết lập cho thuê bao với IMSIs MSISDNs khác nhau, thuê bao phụ sử dụng dịch vụ mà thuê bao đăng ký sử dụng hạn ngạch phân bổ cho thuê bao Khối lượng liệu sử dụng thời hạn trừ vào hạn ngạch thuê bao Các thuê bao phân loại thành thuê bao thuê bao phụ Thuê bao phụ phải tồn với thuê bao mối quan hệ / phụ phải thiết lập họ Tính thực chức sau đây: o Cho phép nhiều thuê bao với IMSIs khác MSISDNs để chia sẻ dịch vụ hạn ngạch liên quan o Hạn chế việc sử dụng dịch vụ, chẳng hạn làm giảm băng thông cho tất thuê bao liên quan việc tổng tích lũy dịch vụ sử dụng thuê bao thể đạt đến ngưỡng HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 117 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ o Gửi tin nhắn ngắn thông báo cho thuê bao phụ hạn ngạch sử dụng đạt đến ngưỡng quy định hay tổng số hạn ngạch dịch vụ hết  Kiểm sốt sách dựa khu vực chuyển vùng Tính cho phép UPCC để thực kiểm sốt sách dựa khu vực chuyển vùng Chuyển vùng cho phép thuê bao di động sử dụng UE họ sau họ di chuyển khỏi khu vực nhà đất nước Khu vực chuyển vùng chia theo khu vực quốc gia mà UE chuyển sang Dựa thông tin thuê bao khu vực chuyển vùng thuê bao, UPCC tạo quy tắc tính cước sách QoS Để cấu hình khu vực chuyển vùng UPCC, bạn cần phải cấu hình thơng tin PLMN địa truy cập SGSN  Kiểm sốt sách dựa đánh giá Tính kiểm sốt sách dựa đánh giá cho phép UPCC cập nhật sách dựa việc sử dụng tài khoản khoảng thời gian quy định Ví dụ, UPCC giới hạn băng thơng cho th bao dựa việc sử dụng tài khoản thuê bao UPCC gửi tin nhắn ngắn để thơng báo cho thuê bao thay đổi băng thơng  Kiểm sốt sách dựa việc đăng ký Kiểm sốt sách dựa đăng ký cho phép UPCC để xác định sách cung cấp sách đến PCEF sau liệu thuê bao thuê bao sửa đổi Ví dụ, thuộc tính sửa đổi số dịch vụ bị xóa Với tính này, sửa đổi liệu dịch vụ thuê bao thực thời gian thực HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 118 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ Các tính thơng báo th bao cho phép UPCC để thông báo cho thuê bao sử dụng lưu lượng dịch vụ cách gửi tin nhắn ngắn email kiện đặc biệt xảy (ví dụ, việc khối lượng liệu sử dụng thuê bao đạt ngưỡng) UPCC ghi lại tin nhắn email gửi đến thuê bao Nó cho phép nhà mạng truy vấn hồ sơ cho mục đích sau đây: o Các nhà mạng xác minh thông tin sử dụng thuê bao cách truy vấn lịch sử hồ sơ để giải tranh chấp, phát sinh băng thơng thuê bao giảm sử dụng đạt đến ngưỡng o Các nhà mạng xác minh hữu dịch vụ xác định cần thiết phải điều chỉnh dịch vụ dựa lịch sử ghi chép Ví dụ, dịch vụ FUP, sử dụng để hạn chế thuê bao nhằm bảo vệ lợi ích đa số thuê bao, hạn chế nhiều thuê bao, điều hạn ngạch ban đầu cần phải sửa đổi Các nhà mạng xác định số lượng thuê bao bị hạn chế dựa số lượng tin nhắn ngắn email gửi vịng tháng sau sửa đổi hạn ngạch cho phù hợp  Đa điểm truy nhập dịch vụ Tính đa điểm truy nhập dịch vụ UPCC cho phép thuê bao truy cập vào tất mạng liệu gói (PDNs) APN Nói cách khác, nhà mạng cung cấp sách truy cập PDN khác cho thuê bao khác cách lập kế hoạch sử dụng APN Nếu thuê bao cho phép tính đa điểm truy cập dịch vụ UPCC, UPCC gửi danh sách dịch vụ thuê bao đến PCEF thuê bao trực tuyến Nếu thuê bao yêu cầu truy cập đến PDN, PCEF xác định tính hợp lệ truy cập theo danh sách dịch vụ Với giúp đỡ Server Portal bên thứ ba, thuê bao chuyển đổi truy cập PDNs Ví dụ, Internet mạng doanh nghiệp HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 119 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ  Kiểm sốt sách dựa tăng cường thiết lập lại hạn ngạch Tính thiết lập lại hạn ngạch cho phép nhà mạng thiết lập lại chu kỳ hạn ngạch linh hoạt Theo mặc định, tùy chọn chu kỳ thiết lập lại hạn ngạch theo ngày, theo tuần theo tháng Tính cho phép UPCC để thiết lập lại hạn ngạch thuê bao vào ngày chu kỳ toán UPCC hỗ trợ thiết lập lại chu kỳ hạn ngạch sau đây: o Theo lịch: Theo ngày: hạn ngạch thiết lập lại 24 kể từ thời điểm thuê bao thiết lập phiên IP-CAN lần Theo tuần: hạn ngạch thiết lập lại bảy ngày Theo tháng: hạn ngạch thiết lập lại vào ngày quy định hàng tháng Nếu thuê bao đăng ký với dịch vụ trả trước, hạn ngạch thiết lập lại ngày bắt đầu dịch vụ (có nghĩa ngày đăng ký) dịch vụ tháng Nếu thuê bao đăng ký với dịch vụ trả sau, hạn ngạch thiết lập lại vào ngày quy định chu kỳ toán hàng tháng Hạn ngạch thiết lập lại chu kỳ ngày tùy chỉnh Một chu kỳ ngày tùy chỉnh định nghĩa liên tiếp N ngày, N cấu hình giao diện người dùng Web Hạn ngạch thiết lập lại tại: Thời gian đăng ký: cho biết thời gian thuê bao phân bổ hạn ngạch Thời gian cụ thể: Nó thời gian theo quy định thuê bao o Theo chu kỳ toán Hạn ngạch thiết lập lại vào ngày chu kỳ tốn hàng tháng HDKH: TS.Trần Hồi Trung - 120 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ 5.3.2 Quản lý liệu thuê bao  Quản lý nhóm th bao Tính cho phép nhà mạng phân loại thuê bao vào nhóm khác dựa thuộc tính thuê bao loại vị trí, nhận dạng đặc biệt (thuê bao danh sách đen danh sách trắng) hay tuổi tác thuê bao thực kiểm sốt sách dựa nhóm xác định Nhà mạng xác định thực sách nhóm, cho phép thuê bao nhóm khác cung cấp QoS khác Ví dụ, thuê bao danh sách đen danh sách trắng cấu hình với sách khác Tính cho phép PCEF chuyển tiếp thông tin cước đến máy chủ tính phí Để tạo điều kiện thuận lợi quản lý thu phí, thơng tin thu phí tất thuê bao nhóm gửi đến máy tính cước Nhóm th bao chia thành hai loại:  Nhóm thuê bao tĩnh Một nhóm thuê bao tĩnh bao gồm thuê bao xác định người quản trị Người quản trị tự thêm thuê bao xóa thuê bao từ nhóm th bao tĩnh Ngồi ra, quản trị viên cung cấp thu hồi dịch vụ cho nhóm Bất kỳ thuê bao nhóm cung cấp với dịch vụ tương tự  Nhóm thuê bao động Một nhóm thuê bao động bao gồm thuê bao tự động xác định UPCC Quản trị viên khơng cần thêm xóa th bao nhóm thuê bao động Thay vào đó, quản trị viên xác định nhóm thuê bao động dựa nhiều thuộc tính thuê bao thu giao diện Gx (bao gồm HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 121 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ MCCMNC, IMSI, MSISDN, phân đoạn địa IP, PCEF ID, Access Point Name (APN), loại tốn) cung cấp dịch vụ cho nhóm UPCC tự động thêm thuê bao vào nhóm sau lọc dựa thuộc tính xác định trước cung cấp dịch vụ tương tự cho thuê bao Một thuê bao thuộc nhiều nhóm thuê bao  Kết nối đa báo hiệu với thiết bị ngang hàng UPCC thiết lập liên kết đa báo hiệu qua giao thức RADIUS, DIAMETER SOAP với NE để cải thiện độ tin cậy trao đổi số lượng lớn tin với NE Liên kết giao thức DIAMETER RADIUS làm việc chế độ hoạt động / chế độ chờ chế độ chia tải Liên kết SOAP, chức UPCC máy chủ cung cấp nhiều địa IP cổng (chẳng hạn cổng 3868), làm việc hoạt động / chế độ chờ chế độ chia tải  Giao diện XML/SOAP SPR hệ thống cung cấp UPCC cung cấp ngôn ngữ mở rộng (XML) / giao diện SOAP, nhà mạng cung cấp giao diện quản lý liệu thuê bao cho hệ thống cung cấp  Hoạt động hàng loạt UPCC hỗ trợ việc nhập hàng loạt thông tin thuê bao, thông tin đăng ký, thông tin khu vực dịch vụ, số IMEI giao diện người dùng Web UPCC Nhập hàng loạt thực tự động thời gian quy định kích hoạt quản trị viên hệ thống HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 122 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ Chương 6: Giải pháp nâng cấp mạng lõi lên 4G 6.1 Mơ hình mạng kết hợp GSM UMTS Viettel Trong giai đoạn nay, bên cạnh việc sử dụng BTS GSM truyền thống cịn có trạm NodeB 3G phát triển, kết nối với mạng di động thông qua RNC Các RNC kết nối trực tiếp tới SGSN cho dịch vụ liệu gói MSC cho dịch vụ thoại video call Ngoài Viettel tập trung cho việc phát triển mạng lõi thơng qua việc xây dung mạng lõi IP có tốc độ cao, sử dụng công nghệ tiên tiến Với kiến trúc 3G sử dụng, Viettel thực nâng cấp MSC Sever, MGW Để MGW đảm bảo tính : o Giao diện Gigabit Ethernet cho kết nối với mạng lõi IP o Chức nén tín hiệu thoại GSM, có khả chuyển đổi mã tín hiệu PCM sang IP ngược lại Hình 6.1: Mơ hình mạng kết hợp GMS UMTS Viettel HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 123 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ Hiện Viettel tiến hành hoàn thiện mở rộng khả mạng lõi IP, vấn đề cốt lõi để xây dựng mạng 4G Việt Nam Hình 6.2 cho thấy mạng IP Viettel triển khai Hình 6.2: Sơ đồ tổng quan mạng IP Viettel Mạng MPBN mạng truyền tải lưu lượng thoại báo hiệu thiết bị tổng đài Viettel gồm MSC, SMSC, GMSC, HLR, IGW-PSTN, STP, OCS, CRBT,… Mạng IPBN (IP backbone) có chức mạng backbone truyền tải lưu lượng data kết nối internet nước quốc tế Hệ thống máy chủ dịch vụ kết nối với mạng IPBN để internet tương tác với khách hàng Mạng ME (Metro Ethernet) mạng truyền tải lưu lượng thoại báo hiệu 3G thiết bị tổng đài Viettel gồm MSC SMSC, GMSC, HLR, IGW-PSTN, STP, OCS, CRBT,… Truyền tải lưu lượng data cho dịch vụ 3G, FTTx, Lease-line, xDSL, Officewan, L2VPN,… Mạng DCN phục vụ công tác quản lý, giám sát điều hành hệ thống viễn thông Truyền số liệu hệ thống viễn thông hệ thống tính cước Phục vụ cho kết nối từ hệ thống điều hành, văn phòng cửa hàng đại lý vào hệ thống để tác nghiệp HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 124 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ Hình 6.3: Mơ hình tương tác với mạng Hình 6.4: Cấu trúc mạng IPBN HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 125 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ 6.2 Giải pháp nâng cấp mạng lõi lên 4G dựa sở Sau xây dựng hồn chỉnh mạng lõi IP, có tốc độ cao Chúng ta cần nâng cấp giao diện vơ tuyến, thiết bị đầu cuối để linh hoạt trình giao tiếp với Tiếp theo thực tích hợp thiết bị mạng lõi LTE với hệ thống mạng lõi tồn nhằm tạo thành hệ thống mạng thống Ngoài ra, thay dần IPv4 thành IPv6 Đưa số giao thức chuẩn cho mạng dễ dàng việc tích hợp mạng với Với cấu trúc này, mơ hình 4G cung cấp nhiều loại hình dịch vụ khác nhau, có tốt độ cao chất lượng tốt Lúc này, mạng tích hợp với nhiều mạng khác WiMAX, WLAN, Hình 6.5: Mơ hình mạng kết hợp GSM, UMTS LTE HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 126 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ Hình 6.6: Mơ hình cấu trúc mạng 4G Viettel Hình 6.7: Luồng truyền tải lưu lượng 4G HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 127 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ KẾT LUẬN Theo yêu cầu đề từ trước, luận văn làm bật ưu điểm công nghệ LTE, đặc biệt kiến trúc mạng lõi (EPC) LTE sử dụng thiết bị Huawei, nhà cung cấp thiết bị viễn thông hàng đầu gới, kỹ thuật tiên tiến sử dụng công nghệ Với lợi kiến trúc mạng đơn giản khả dễ dàng tích hợp với mạng 3G 2G mà khơng cần thay đổi tồn sở hạ tầng mạng có, cơng nghệ LTE chứng tỏ sức mạnh công nghệ tương lại LTE thiết kế để cung cấp tốc độ liệu nhiều megabit, sử dụng hiệu mạng vơ tuyến, giảm trễ, cải thiện tính di động, giúp cung cấp dịch vụ tốt Sự kết hợp nhằm tăng cường tương tác người sử dụng với mạng thúc đẩy nhu cầu dịch vụ đa phương tiện di động tương lai Ngoài ra, LTE cho hướng tới mạng lõi toàn IP, “phẳng”, với kiến trúc mạng đơn giản hóa giao tiếp mở, làm giảm đáng kể lượng tiêu thụ thiết bị đầu cuối Với nhiều ưu điểm đặc tính kỹ thuật kiến trúc mạng, tương lai không xa ứng dụng rộng rãi toàn gới Việt Nam HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 128 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Trong suố t quá trình học tập và hoàn thành luận văn này , đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu các thầy cô , các anh chị các bạn Với lịng biết ơn sâu sắc mình, tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy hướng dẫn khoa học cho thực luận văn này: Tiến sĩ Trần Hồi Trung Cùng Q thầy Trường Đại học Giao Thông Vận Tải CS1 CS2, đặc biệt thầy cô khoa Điện tử - Viễn thông, người tận tình giảng dạy trang bị kiến thức cho Xin cám ơn quý lãnh đạo,các anh chị đồng nghiệp quan tạo điều kiện tốt cho tơi để hồn thành luận văn Cám ơn gia đình các bạn Cao Học K18 ngành Điện tử viễn thông, người động viên chia sẻ với suốt thời gian học tập trường Xin chân thành cảm ơn Lê Trường An HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 129 - HVTH: Lê Trường An Luận văn thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO LTE Core Network Training Material, Huawei Technical Overview of 3GPP Long Term Evolution (LTE), Feb 20007, Hyung G Myung (hgmyung@ieee.org) UMTS Long Term Evolution (LTE) Technology Introduction, 2008, Rohde & Schwarz Mimo Techniques in 3GPP-LTE, 2008, Dr.Jayesh Kotecha 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broandband, Erik Dahlman Convergence Technologies for 3G Networks, 2004, Jeffrey Bannister, Paul Mather and Sebastian Coope EVOLVED PACKET SYSTEM (EPS) THE LTE AND SAE EVOLUTION OF 3G UMTS, 2008, Pierre Lescuyer and Thierry Lucidarme 3GPP TS 23.401, General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 9) 3GPP LTE and LTE Advanced, 2009, Bruno Clerckx, Angel Lozano, Stefania Sesia, Cornelius van Rensburg, and Constantinos B Papadias 10 LTE Signaling, Troubles hooting and Optimiz ation, 2011, Ralf Kreher and K arsten Gaenger 11 The LTE Network Architecture, Alcatel-Lucent 12 LTE for UMTS – OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access, 2009, Harri Holma and Antti Toskala 13 SAE and The Evolved Packet Core, 2009, Magnus Olsson, Shabnam Sultana, Stefan Rommer, Lars Frid, Catherine Mulligan HDKH: TS.Trần Hoài Trung - 130 - HVTH: Lê Trường An