Với mạng thụng minh, cỏc nhà khai thỏc mạng dễ dàng triển khai dịch vụ đồng thời đỏp ứng được yờu cầu về thời gian cung cấp dịch vụ cho khỏch hàng.Hiện nay cỏc mạng di động GSM ở nước ta
bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học camel phase mạng thông minh øng dơng hƯ thèng tÝnh cíc dÞch vơ gia tăng thời gian thực thông tin di động Ngành: kỹ thuật điện tử MÃ số: vũ đình vinh Ngời hớng dẫn khoa học : TS nguyễn viết nguyên hà néi 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204993531000000 CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU v CHƯƠNG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ MẠNG DI ĐỘNG 1.1 Sự phát triển công nghệ di động 1.1.1 Giới thiệu chung mạng di động 1.1.2 Hệ thống thông tin di động hệ (2G) 1.1.3 Hệ thống thông tin di động 2,5G (GPRS) 1.1.4 Hệ thống thông tin di động hệ ba (3G) 10 1.1.5 Hướng tới hệ thống thông tin di động hệ 12 1.2 Dịch vụ mạng di động 13 1.2.1 Các dịch vụ 13 1.2.2 Dịch vụ gia tăng 15 1.3 Tổng kết chương 18 CHƯƠNG 19 MẠNG THÔNG MINH TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 19 2.1 Lịch sử khái niệm mạng thông minh - IN 19 2.2 Giới thiệu tiêu chuẩn CS-1, CS-2 ITU, AIN ANSI ETSI với CORE INAP 19 2.3 Kiến trúc mạng thông minh 23 2.4 Mô hình OSI cho mạng thơng minh 24 2.4.1 Hệ thống báo hiệu kênh chung số IN 24 2.4.2 Phần ứng dụng khả thực (TCAP) 26 2.4.3 Phần điều khiển kết nối báo hiệu (SCCP) 28 2.4.4 Phần chuyển giao tin (MTP) 30 2.4.5 Giao thức mạng thông minh 31 2.4.5.1 Phần ứng dụng mạng thông minh (INAP) 33 2.4.5.2 CAP 33 2.5 Tổng kết chương 35 CHƯƠNG 36 CAMEL PHASE 36 3.1 Giới thiệu CAMEL 36 3.1.1 Sự phát triển chuẩn CAMEL 37 3.2 Kiến trúc CAMEL Phase 39 3.2.1 Các thành phần chức 39 3.2.1.1 HLR 39 Học viên: Vũ Đình Vinh -i- GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên CAMEL phase mạng thơng minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động 3.2.1.2 gsmSCF 39 3.2.1.3 MSC/gsmSSF 40 3.2.1.4 GMSC/gsmSSF 41 3.2.1.5 gsmSRF 41 3.2.1.6 MSC/assisting gsmSSF 41 3.2.1.7 Thiết bị ngồi thơng minh (Intelligent Peripheral – IP) 41 3.2.2 Các luồng thông tin (Information Flows) 42 3.2.2.1 VLR–HLR 43 3.2.2.2 GMSC–HLR 44 3.2.2.3 gsmSCF–HLR 45 3.2.2.4 VMSC–GMSC 45 3.2.2.5 MSC–gsmSCF 45 3.2.2.6 MSC/gsmSSF–gsmSCF 45 3.2.2.7 GMSC/gsmSSF–gsmSCF 46 3.2.2.8 MSC/assisting gsmSSF–gsmSCF 46 3.2.2.9 IP/gsmSCF–gsmSCF 46 3.2.2.10 (G)MSC–assisting MSC (MSC hỗ trợ) 46 3.2.2.11 (G)MSC–IP 46 3.3 Mô tả số đặc điểm chức quan trọng CAMEL Phase 46 3.3.1 Điều khiển tính cước thời gian thực (On-line Charging Control) 46 3.3.1.1 Đặt trước tài khoản (Credit Reservation) 47 3.3.1.2 Kiểm soát khoảng thời gian gọi ( Control of Call Duration) 52 3.3.1.3 Các báo cáo thông tin gọi (Call Information Reports) 59 3.3.1.4 Thơng tin tính cước khuôn dạng tự (Free-format Charging Information) 62 3.3.2 Mơ hình trạng thái gọi (Basic Call State Model – BCSM) 65 3.3.2.1 Originating Basic Call State Model (O_BCSM) 66 3.3.2.2 Terminating Basic Call State Model (T_BCSM) 68 3.4 Các hoạt động (operations) CAMEL phase 69 3.4.1 Giới thiệu 69 3.4.2 Các hoạt động (tác nghiệp) CAMEL phase 70 3.5 Nguyên lý báo hiệu cho CAMEL 71 3.5.1 Phần truyền dẫn tin (MTP - Message Transfer Part) 72 3.5.2 Phần điều khiển kết nối báo hiệu (SCCP - Signalling Connection Control Part) 72 3.5.2.1 Global Title Translation 73 3.5.2.2 Subsystem Number (SSN) 74 Học viên: Vũ Đình Vinh - ii - GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động 3.6 Sử dụng mã điểm báo hiệu (SPC – Signalling Point Code) cho việc đánh địa HPLMN 75 3.7 Tổng kết chương 76 CHƯƠNG 77 ỨNG DỤNG CAMEL PHASE TRONG VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍNH CƯỚC ONLINE CHO DỊCH VỤ GIA TĂNG 77 4.1 Phân tích yêu cầu 77 4.1.1 Phương thức tính cước offline cho dịch vụ gia tăng 77 4.1.2 Ý tưởng cho hệ thống tính cước online cho dịch vụ gia tăng 78 4.2 Mô hình hệ thống 79 4.2.1 Mơ hình chức hệ thống 79 4.2.2 Chức thực thể liên quan 80 4.3 Nguyên tắc tính cước dựa CAMEL phase dịch vụ gia tăng 82 4.3.1 Các giao thức hệ thống CCG hệ thống khác mạng 82 4.3.2 Ứng dụng CAMEL phase tính cước online cho dịch vụ gia tăng 82 4.3.2.1 Tính cước dịch vụ Premium SMS 82 4.3.2.1.1 Tính cước dịch vụ MO SMS (Mobile Originating SMS) 84 4.3.2.1.2 Tính cước dịch vụ MT SMS (Mobile Terminating SMS) 87 4.3.2.2 Tính cước dịch vụ Data 89 4.3.2.3 Tính cước dịch vụ 3rd Party 93 4.4 Các yêu cầu quản lý khác hệ thống 99 4.4.1 Tính cước offline hàng ngày theo giá cước cố định 99 4.4.2 Quản lý thuê bao trả sau (postpaid) 100 4.5 Kiến trúc module hệ thống 101 4.6 Tính tốn dung lượng cấu hình phần cứng hệ thống 107 4.7 Các quy hoạch khai báo dịch vụ giá cước hệ thống 109 4.8 Cú pháp sử dụng giao tiếp XML cho 3rd party charging 112 4.9 Các thông số báo hiệu CAMEL phase cho hệ thống 115 4.9.1 Xác định thông số cho tin MTP 115 4.9.2 Xác định thông số cho tin SCCP 115 4.9.3 Các tác nghiệp CAMEL phase cho hệ thống 115 4.10 Một số kết đem hệ thống vào hoạt động 121 4.11 Đánh giá 123 CHƯƠNG 125 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI VÀ KẾT LUẬN 125 5.1 Xu hướng phát triển dịch vụ di động nước ta 125 Học viên: Vũ Đình Vinh - iii - GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động 5.1.1 Nhu cầu xu hướng phát triển dịch vụ 3G 125 5.1.2 Tình hình triển khai thử nghiệm cung cấp dịch vụ 3G Việt Nam 126 5.12.1 Đánh giá chung 126 5.1.2.2 Tình hình triển khai thử nghiệm cung cấp dịch vụ 3G 126 5.1.3 Định hướng phát triển dịch vụ 3G mạng di động Việt Nam 127 5.2 Định hướng phát triển hệ thống tính cước online 130 5.2.1 Các giao thức tính cước online cho dịch vụ gia tăng 130 5.2.2 Các yêu cầu hệ thống tính cước online đáp ứng cho phát triển dịch vụ gia tăng 132 5.3 KẾT LUẬN 136 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT I TÀI LIỆU THAM KHẢO V Phụ lục 1: Một số hình ảnh online-log hoạt động hệ thống VII Học viên: Vũ Đình Vinh - iv - GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động LỜI MỞ ĐẦU Trao đổi thông tin nhu cầu quan trọng người Mạng thông tin di động đánh giá công cụ liên lạc tiện lợi nhanh giúp người liên lạc với trao đổi thơng tin với ‘thế giới bên ngồi lúc, nơi’ Do ứng dụng quan trọng đó, mạng thơng tin di động khơng ngừng phát triển công nghệ dịch vụ, đáp ứng cho nhu cầu chất lượng thông tin cao dịch vụ phong phú người Hệ thống thông tin di động GSM – hệ thống thông tin di động tồn cầu, có tính hữu ích, đại tiên tiến dùng cho tương lai Trên giới có nhiều nhà khai thác mạng di động nhiều quốc gia, xây dựng phát triển mạng di động dựa công nghệ GSM Các mạng di động lớn nước ta phát triển mạng dựa công nghệ này, thực tế cho thấy lựa chọn đắn mang lại hiệu khai thác cao, cung cấp dịch vụ phong phú, thu hút đa số người dùng Một lý giúp cho nhà khai thác mạng GSM đầu tư đạt hiệu cao, cung dịch vụ mạng phong phú chất lượng cao cho khách hàng nhờ giải pháp mạng thông minh (IN) thông tin di động Với mạng thông minh, nhà khai thác mạng dễ dàng triển khai dịch vụ đồng thời đáp ứng yêu cầu thời gian cung cấp dịch vụ cho khách hàng Hiện mạng di động GSM nước ta bước nâng cấp mạng xây dựng mạng phát triển lên công nghệ di động hệ thứ (3G – WCDMA) vài năm tới Do đó, việc xây dựng mạng thơng minh (IN), phát triển quản lý ứng dụng, dịch vụ mạng việc làm quan trọng, mặt giúp nhà khai thác mạng tối ưu hóa việc quản lý dịch vụ phát triển dịch vụ, mặt khác giúp nhà khai thác giữ khách hàng cung cấp dịch vụ suốt Do tìm hiểu mạng thông minh, chế ứng dụng thông minh mạng di động việc làm hết quan trọng, góp phần cho sở để đưa đường phát triển hợp lý cho tồn mạng Để góp phần thực hóa cho lộ trình phát triển mạng di động, đề tài “CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động” nghiên cứu hoàn thành luận văn Mục tiêu đề tài tìm hiểu giao thức CAMEL phase mạng IN – giao thức ứng dụng rộng rãi mạng di động GSM nay, ứng dụng giao thức việc xây dựng hệ thống thông minh ngồi cho phép quản lý tính cước thời gian thực cho dịch vụ gia tăng ngày phát triển mạng di động Học viên: Vũ Đình Vinh -v- GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động Luận văn hoàn thành với bố cục sau: √ Chương 1: Tìm hiểu phát triển cơng nghệ dịch vụ mạng di động Tìm hiểu phát triển cơng nghệ di động giúp có định hướng đắn đầu tư phát triển mạng lưới; đó, tìm hiểu phát triển loại dịch vụ di động giúp có cách khai thác quản lý dịch vụ hiệu quả, nâng cao chất lượng dịch vụ cho khách hàng √ Chương 2: Tìm hiểu mạng thơng minh thơng tin di động √ Chương 3: CAMEL phase Tìm hiểu giao thức ứng dụng phổ biến mạng thông minh hệ thống thông tin di động GSM Sự tìm hiểu giúp có nhìn sâu giao thức mạng thông minh sử dụng √ Chương 4: Ứng dụng CAMEL phase việc xây dựng hệ thống tính cước online cho dịch vụ gia tăng Đây chương ứng dụng thực tế, xây dựng hệ thống tiện ích có giao tiếp với mạng thông minh qua giao thức CAMEL phase 2, cho phép nhà khai thác mạng tính cước khách hàng sử dụng dịch vụ gia tăng theo mode thời gian thực √ Chương 5: Hướng phát triển đề tài kết luận Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo – TS Nguyễn Viết Nguyên, thầy cô giáo khoa Điện tử - Viễn thông trường ĐH Bách Khoa Hà nội giúp đỡ tài liệu kiến thức để hoàn thành luận văn Tuy nhiên, thời gian, tài liệu kiến thức có hạn nên luận văn tránh khỏi thiếu sót; mong giúp đỡ góp ý thầy, bạn học viên có quan tâm đề tài này, để tơi hồn thiện nghiên cứu sau Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Vũ Đình Vinh Học viên: Vũ Đình Vinh - vi - GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên Thesis for the degree of Master of Science in Technology Author: VU DINH VINH ABSTRACT Even though there are several studies in the literature regarding the Intelligent Network (IN) for GSM cellular network, there is a clear need for a solid analysis of IN network and behaviour of IN protocol for mobile network This thesis introduces the subject “CAMEL phase in the Intelligent Network and the application of its to build a system for real-time charging for supplemental services in GSM cellular network” The content of this thesis has been divided into five parts as follows: Chapter 1: This first chapter concerns the overview of mobile network generation and the types of mobile services This chapter also shows the way that Vietnamese mobile networks will develop in near future to approach 3G network and the 3G services Chapter 2: This second part of the thesis concerns structure and principle of the Intelligent Network in the GSM systems This part will shows us the role and the capability of an Intelligent Network for mobile network Chapter 3: This part is one of the main ideas of this thesis, it concerns CAMEL phase This chapter will point out a popular IN protocol which is using for almost all cellular networks today – CAMEL phase We will know the actions of this protocol and how it will use for real-time charging subscribers when they make the call or use the mobile services Chapter 4: This chapter is the most importance part of this thesis This fourth part proves that we can use CAMEL phase protocol to design a external system communicating with IN prepaid systems for real-time charging subscribers using supplemental services This is an useful system for mobile operator to manage the services and charging subscribers Chapter 5: The last part of this thesis addresses the orient to develop the subject of this thesis and gives some conclusions LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC VŨ ĐÌNH VINH TĨM TẮT LUẬN VĂN Đề tài “CAMEL phase mạng thơng minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động” nghiên cứu hoàn thành luận văn Mục tiêu đề tài tìm hiểu giao thức CAMEL phase mạng IN – giao thức ứng dụng rộng rãi mạng di động GSM nay, ứng dụng giao thức việc xây dựng hệ thống thơng minh ngồi cho phép quản lý tính cước theo mode thời gian thực cho dịch vụ gia tăng ngày phát triển mạng di động Luận văn hoàn thành với bố cục sau: Chương 1: Tìm hiểu phát triển công nghệ dịch vụ mạng di động Tìm hiểu phát triển cơng nghệ di động giúp có định hướng đắn đầu tư phát triển mạng lưới; đó, tìm hiểu phát triển loại dịch vụ di động giúp có cách khai thác quản lý dịch vụ hiệu quả, nâng cao chất lượng dịch vụ cho khách hàng Chương 2: Tìm hiểu mạng thông minh thông tin di động Chương giúp có nhìn tổng quan mạng thông minh IN nguyên lý hoạt động Chương 3: CAMEL phase Tìm hiểu giao thức ứng dụng phổ biến mạng thông minh hệ thống thông tin di động GSM Sự tìm hiểu giúp có nhìn sâu giao thức mạng thơng minh sử dụng Chương 4: Ứng dụng CAMEL phase việc xây dựng hệ thống tính cước online cho dịch vụ gia tăng Đây chương ứng dụng thực tế, xây dựng hệ thống tiện ích có giao tiếp với mạng thơng minh qua giao thức CAMEL phase 2, cho phép nhà khai thác mạng tính cước khách hàng sử dụng dịch vụ gia tăng theo mode thời gian thực Cùng với chương 3, chương có ý nghĩa trọng tâm luận văn, vấn đề đưa chương xoay quanh việc phát triển hệ thống có tính ứng dụng cao thực tế Chương 5: Hướng phát triển đề tài kết luận CAMEL phase mạng thông minh ứng dụng hệ thống tính cước dịch vụ gia tăng thời gian thực thông tin di động CHƯƠNG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ MẠNG DI ĐỘNG 1.1 Sự phát triển công nghệ di động 1.1.1 Giới thiệu chung mạng di động Trong năm gần đây, nhu cầu sử dụng điện thoại, đặc biệt điện thoại di động người dân ngày tăng Ngoài chức gọi điện, điện thoại di động cịn giúp người trao đổi thơng tin với giới bên ngồi cách kết nối điện thoại với internet Với nhu cầu ngày cao người khách hàng, nhà cung cấp dịch vụ di động phải thường xuyên tìm cách nâng cao chất lượng mạng, nâng cao tốc độ truyền tải liệu Do đó, có nhiều cách mạng điện thoại di động năm qua Thế hệ điện thoại di động thứ (1G) đời năm 1980 dựa kỹ thuật tương tự Đến năm 1990, hệ thống thông tin di động hệ thứ hai (2G) đời GSM, PDC, IS-95 dựa kỹ thuật số Hệ thống thông tin di động hệ (3G) dựa kỹ thuật số cho thoại, liệu, đa phương tiện Tuy nhiên, mạng thông tin di động hệ 3G chưa đáp ứng tất nhu cầu khách hàng cần sử dụng giao tiếp thông tin tốc độ cao, như: hội nghị truyền hình, truyền file liệu dung lượng lớn… Do đó, số nước bắt đầu nghiên cứu thử nghiệm hệ thống thông tin di động hệ có sử dụng OFDM nhằm nâng cao tốc độ truyền dẫn, hiệu suất sử dụng phổ, khả truy nhập mạng,… Hình 1.1: Tốc độ truyền dẫn Học viên: Vũ Đình Vinh -1- GVHD: TS Nguyễn Viết Nguyên