Nghiên cứu và xây dựng phương án thử nghiệm mạng NGN MOBILE việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LÊ VIỆT HÀ NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THỬ NGHIỆM MẠNG NGN-MOBILE VIỆT NAM Ngành : Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện tử Mã số : 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN CẢNH TUẤN HÀ NỘI - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn kết nghiên cứu thân, hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn Nội dung kết trình bày luận văn trung thực, không chép từ công trình luận văn khác Tác giả luận văn Lê Việt Hà MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .I DANH MỤC BẢNG BIỂU II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC MẠNG MOBILE HIỆN TẠI 1.1 KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÁC MẠNG MOBILE 1.2 MẠNG MOBILE CÔNG NGHỆ GSM 1.1.2 CẤU TRÚC ĐỊA LÝ MẠNG GSM 1.2.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG GSM 1.2.3 TRẠM DI ĐỘNG 13 1.2.4 PHÂN HỆ QUẢN LÝ - OSS 14 1.3 MẠNG MOBILE CÔNG NGHỆ CDMA 14 1.3.1 CDMA-ONE 15 1.3.2 CDMA2000 16 1.3.3 CẤU TRÚC VẬT LÝ MẠNG CDMA 16 1.4 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA CÁC MẠNG MOBILE HIỆN TẠI 18 1.5 NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÁC MẠNG DI ĐỘNG HIỆN TẠI 20 1.6 XU THẾ PHÁT TRIỂN THEO NGN-MOBILE 20 CHƯƠNG II: CẤU TRÚC MẠNG NGN-MOBILE 22 2.1 ĐỊNH NGHĨA MẠNG NGN-MOBILE THEO ITU 22 2.2 CẤU TRÚC PHÂN LỚP CỦA NGN-MOBILE 23 2.3 CẤU TRÚC DỰA TRÊN SOFTSWITCH VÀ IMS 25 2.3.1 CẤU TRÚC TRÊN CƠ SỞ SOFTSWITCH 25 2.3.2 CẤU TRÚC TRÊN CƠ SỞ IMS 29 2.4 TIẾN TRÌNH CHUYỂN ĐỔI LÊN NGN-MOBILE 37 2.4.1 TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ GSM LÊN NGN-MOBILE 39 2.4.2 TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ CDMA LÊN NGN-MOBILE 46 2.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGN-MOBILE TRÊN THẾ GIỚI 54 2.5.1 GIẢI PHÁP NGN-MOBILE CỦA CÁC NHÀ CUNG CẤP THIẾT BỊ 55 2.5.2 CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI NGN-MOBILE TRÊN THẾ GIỚI 59 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THỬ NGHIỆM MẠNG NGN-MOBILE TẠI VIỆT NAM 63 3.1 XÂY DỰNG CẤU TRÚC MẠNG NGN-MOBILE VIỆT NAM 63 3.1.1 YÊU CẦU CHUNG 63 3.1.2 XÂY DỰNG CẤU TRÚC MẠNG 64 3.2 NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC MẠNG NGN-MOBILE TẠI VIỆT NAM 66 3.2.1 PHÂN VÙNG MẠNG 66 3.2.2 TỔ CHỨC CÁC LỚP TRONG CẤU TRÚC MẠNG 67 3.2.3 LIÊN KẾT GIỮA NGN-MOBILE VỚI CÁC MẠNG 71 3.3 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN MẠNG NGN-MOBILE THỬ NGHIỆM 73 3.3.1 YÊU CẦU VÀ CÁC MỤC TIÊU 73 3.3.2 CẤU TRÚC MẠNG MOBILE HIỆN TẠI 74 3.3.3 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THỬ NGHIỆM 75 3.3.4 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ QUY MÔ MẠNG THỬ NGHIỆM 79 3.3.5 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG 90 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Xu hướng công nghệ ứng dụng mạng Mobile Hình 1.2 Phân cấp cấu trúc địa lý phân vùng mạng PLMN - GSM Hình 1.3 Vùng dịch vụ vùng định vị GSM Hình 1.4 Cấu trúc vật lý mạng GSM Hình 1.5 Mạng tế bào CDMA cho cấu trúc IS-95 CDMA2000 17 Hình 1.6 Cấu trúc tổng thể mạng thông tin di động 19 Hình 2.1 Cấu trúc phân lớp NGN-Mobile 24 Hình 2.2 So sánh cấu trúc chuyển mạch kênh với cấu trúc Softswitch 25 Hình 2.3 Các phần tử giao thức đặc trưng cấu trúc Softswitch 26 Hình 2.4 Cấu trúc lớp chức softswitch 28 Hình 2.5 Cấu trúc lớp chức IMS 30 Hình 2.6 Liên kết thực thể lớp ứng dụng với CSCF HSS 31 Hình 2.7 Giao diện Diameter HSS, SLF CSCF 35 Hình 2.8 Liên kết thực thể IMS với mạng 36 Hình 2.9 Mô hình tiến hóa mạng di động 38 Hình 2.10 Cấu trúc giao diện 3GPP-R99 40 Hình 2.11 Cấu trúc giao diện 3GPP-R4 42 Hình 2.12 Cấu trúc giao diện 3GPP-R5 43 Hình 2.13 Kiến trúc mạng 3GPP LTE 45 Hình 2.14 Lộ trình tiến hóa hệ thống CDMA 46 Hình 2.15 Các bước tiến hóa cấu trúc mạng lõi CDMA 51 Hình 2.16 Cấu trúc bổ sung LMSD 52 Hình 2.17 Cấu trúc chuyển đổi R12/R5 Ericson 56 Hình 2.18 Cấu hình TAO sau chuyển đổi 60 Hình 2.19 Cấu trúc mạng giai đoạn China Unicom 61 i Hình 3.1 Thị phần nhà cung cấp di động lớn Việt Nam 63 Hình 3.2 Cấu trúc mạng NGN-Mobile 64 Hình 3.3 Nguyên tắc phân vùng mạng 66 Hình 3.4 Tổ chức lớp dịch vụ 67 Hình 3.5 Tổ chức lớp điều khiển 68 Hình 3.6 Tổ chức lớp truyền tải 69 Hình 3.7 Kết nối với mạng GSM-TDM 71 Hình 3.8 Kết nối với mạng PSTN 72 Hình 3.9 Kết nối với mạng NGN cố định 72 Hình 3.10 Mạng di động VNPT 75 Hình 3.11 Liên kết MSOFTX3000 thực thể mạng 83 Hình 3.12 Các giao thức liên kết mạng MSOFT3000 84 Hình 3.13 Cấu trúc chức UMG8900 liên kết mạng 85 Hình 3.14 Cấu trúc vị trí SGSN9810 miền lõi PS 86 Hình 3.15 Giao diện liên kết thực thể mạng GGSN9811 86 Hình 3.16 Mô hình mạng truy nhập với RNC-BSC6800 87 Hình 3.17 Cấu trúc iManager2000 88 Hình 3.18 Cấu trúc mạng thử nghiệm NGN-Mobile 89 Hình 3.19 Kiến trúc QoS End to End 98 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Lưu lượng người dùng bận 91 Bảng 2: Lưu lượng người dùng trung bình BH 91 Bảng 3: Các tham số giả thiết tính toán quỹ đường truyền 92 Bảng 4: Kích thước vùng phủ 92 Bảng 5: Lưu lượng trung bình BH quy đổi thuê bao 93 Bảng 6: Lưu lượng người dùng cho RNC 94 Bảng 7: Thông số QoS dịch vụ tải 99 ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1G 1xEV-DO 1xEV-DV 1xRTT 2G 3G 3GPP 3GPP2 3xRTT AAA AC ACM A-F AMPS API A-RACF AS AS-F ATM AuC BcN BGCF BGF BICC BSC BSS BSSAP BTS CA CA-F First Generation 1x Evolution-Data Only 1x Evolution-Data Voice 1x Radio Transmission Technology Second Generation Third Generation Third - Generation Partnership Project Third - Generation Partnership Project 3x Radio Transmission Technology A Authentication, Authorization, and Accounting Authentication Center Adaptive Modulation and Coding Accounting Funtion Advanced Mobile Phone Systems Aplication Programming Interface Access- Routing Area Code Function Application Server Application Server Function Asynchronous Transfer Mode Authentication Center B Broadband convergence Network Breakout Gateway Control Function Border Gateway Funtion Bearer Independent Call Control Base Station Controller Base Station SystemBase Station System Application Part Base Transceiver Station C Certification Authority Call Agent Funtion iii CAMEL CAP CDMA CDR CG CN CS CSCF CS-MGW DAMPS DHCP DMB DNS DS-CDMA EDGE EIA EIR ETSI FDD FPLMTS FTTH GMSC GERAN GGSN G-MSC GPRS GSM GSTN HARQ HLR HLRe HSPA Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic CAMEL Application Part Code Division Multiple Access Call Detail Record Charging Gateway Core Netwwork Circuit Switched Call Session Control Function Circuit Switched Media Gateway D Digital Advanced Mobile Phone Service Dynamic Host Configuration Protocol Digital Multimedia Broadcasting Domain Name System Direct Sequence Code Division Multiple Access E Enhanced Data Rates for Global GSM Evolution Electronic Industries Association Equypment Identity Register European Telecommunications Standards Institute F Frequency Division Duplex Future Public Land Mobile Telecommunications System Fiber To The Home G Gateway Mobile Switching Center GSM EDGE Radio Access Network Gateway GPRS Support Node Gateway - Mobile Service Switching Center General Packet Radio Service Global System for Mobile Communications General Switched Telephone Network H Hybrid Automatic Repeat-Request Home Location Register Home Location Register emulation High-Speed Packet Access iv HSPDA HSS IAS I-CSCF IETF IMEI IMS IM-SSF IN INAP IP IPv4/ IPv6 ISUP ITU ITU-T IWF L2TP LA LAN LDAP LMSD LTE MAP MBMS MC-CDMA MG MGC MGCF MGW MIMO MMD MMS MPLS MRC High Speed Downlink Packet Access Home Subscriber Server I IMS Application Server Interrogating Call State Control Function Internet Engineering Task Force International Mobile Equypment Identity IP Multimedia Session Subsystem IP Multimedia Service Switching Function Intelligent Network Intelligent Network Application Part Internet Protocol Internet Protocol version 4/ version ISDN User Part International Telecommunications Union ITU Telecommunication Standardization Sector Interworking Function L Layer-2 Tunneling Protocol Location Area Local Area Network Lightweight Directory Access Protocol Legacy MS Domain Long Term Evolution M Mobile Application Part Multimedia Broadcast and Multicast Service Multi-Carrier Code Division Multiple Access Media Gateway Media Gateway Controller Media Gateway Control Function Media Gateway Multi In Multi Out Multimedia Domain Multimedia Messaging Service Multi Protocol Label Switching Multimedia Resource Controller v MRF MRFC MRFP MS MSC MSCe MS-F MSISDN MWIF NAM N-AMPS NMS NNI OMC OSS OSA OSA-API OSA-SCS PCF P-CSCF PDF PDN PDNS PDP PDS PIN PPP PS PSPDN PSS PSTN QoS Multimedia Resource Function Multimedia Resource Function Controller Media Resource Function Processor Mobile Station Mobile-services Switching Center Mobile Switching Center emulation Media Server Function Mobile Subscriber ISDN Number Mobile Wireless Internet Forum N Network Architecture Model Narrowband AMPS Network Management System Network to Network Interface O Operation and Maintenance Center Operation and Support System Open Service Access OSA -Application Programming Interface Open Service Access-Serving Capability Server P Policy Control Funtions Proxy Call State Control Function Policy Decision Function Packet Data Network Packet Data Serving Node Packet Data Protocol Packet Data Subsystem Personal Identity Number Point-to-Point Protocol Packet Switched Packet Switched Public Data Network Packet-switched Streaming Services Public Switched Telephone Network Q Quality of Service R vi 89 Cấu trúc vật lý hệ thống M2000 bao gồm: Server số Client, module cảnh báo thiết bị mạng M2000 thực quản lý thiết bị mạng cách trực tiếp hay từ xa, thông qua mạng quản lý chuyên dụng qua mạng PSTN Trong mạng thử nghiệm, iManager2000 system triển khai thông qua mạng trục IP Trong đó, Node chủ đặt Hà Nội, node client triển khai vùng mạng lại 3.3.4.1.3 Cấu trúc mạng thử nghiệm Với tổ chức cấu trúc mạng xây dựng, kết hợp với việc lựa chọn thiết bị cho mạng thử nghiệm theo yêu cầu đặt ra, cấu trúc mạng thử nghiệm NGN-Mobile mô tả hình 3.18 Hình 3.18 Cấu trúc mạng thử nghiệm NGN-Mobile Với cấu trúc theo xu hướng mở, mạng thử nghiệm NGN-Mobile xây dựng phát triển mở rộng theo cấu trúc IMS, tùy thuộc vào tảng sở mạng sẵn sàng thiết bị chuẩn hóa, đảm bảo thích ứng với giai đoạn phát triển mạng di động tình hình thực tế Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Splitter A watermark is added at the end of each output PDF file To remove the watermark, you need to purchase the software from http://www.anypdftools.com/buy/buy-pdf-splitter.html [...]... mạng thử nghiệm Với tổ chức và cấu trúc mạng đã được xây dựng, kết hợp với việc lựa chọn thiết bị cho mạng thử nghiệm theo các yêu cầu đã đặt ra, cấu trúc mạng thử nghiệm NGN- Mobile được mô tả như hình 3.18 Hình 3.18 Cấu trúc mạng thử nghiệm NGN- Mobile Với cấu trúc theo xu hướng mở, mạng thử nghiệm NGN- Mobile được xây dựng có thể phát triển và mở rộng theo cấu trúc IMS, tùy thuộc vào nền tảng cơ sở mạng. .. Server và một số Client, module cảnh báo và các thiết bị mạng M2000 có thể thực hiện quản lý các thiết bị trong mạng một cách trực tiếp hay từ xa, thông qua mạng quản lý chuyên dụng hoặc qua mạng PSTN Trong mạng thử nghiệm, iManager2000 system được triển khai thông qua mạng trục IP Trong đó, Node chủ được đặt tại Hà Nội, các node client sẽ được triển khai tại mỗi vùng mạng còn lại 3.3.4.1.3 Cấu trúc mạng. .. Với cấu trúc theo xu hướng mở, mạng thử nghiệm NGN- Mobile được xây dựng có thể phát triển và mở rộng theo cấu trúc IMS, tùy thuộc vào nền tảng cơ sở mạng và sự sẵn sàng của các thiết bị đã được chuẩn hóa, đảm bảo thích ứng với từng giai đoạn phát triển mạng di động trong tình hình thực tế Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Splitter A watermark is added at the end of each output PDF file To remove