Mạng lõi chuyển mạch mềm trong mạng viễn thông 3g công nghệ WCDMA

THÁI VIỆT PHƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - THÁI VIỆT PHƯƠNG ĐIỆN TỬ - VIẾN THÔNG 2007 – 2009 Hà Nội 2009 MẠNG LÕI CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG VIỄN THÔNG 3G CÔNG NGHỆ WCDMA LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG HÀ NỘI 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - MẠNG LÕI CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG VIỄN THÔNG 3G CÔNG NGHỆ WCDMA 04.3898 NGÀNH : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG THÁI VIỆT PHƯƠNG Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS ĐỖ XUÂN THỤ HÀ NỘI 2009 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: Q TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG 11 1.1 Giới thiệu chung hệ thống di dộng 11 1.2 Hệ thống thông tin di động 2G 13 1.2.1 Phân hệ vô tuyến (RSS - Radio SubSystem) 15 1.2.1.1.Trạm di động (MS - Mobile Station) 15 1.2.1.2.Hệ thống trạm gốc (BSS - Base Station System) 15 1.2.2 Phân hệ chuyển mạch (SS - Switching Subsystem) 18 1.2.3 Phân hệ khai thác bảo dưỡng (OSS) 20 1.3 Hệ thống thông tin di động hệ 2,5G 22 1.3.1 Công nghệ GPRS 22 1.3.2 Công nghệ EDGE 23 1.4 Hệ thống thông tin di động 3G 24 1.4.1 Các tiêu chí chung để xây dựng IMT-2000: 25 1.4.2 Các yêu cầu hệ thống thông tin di dộng 3G 26 1.5 Nền tảng 3,5G hệ thống thông tin di động băng rộng tương lai 34 Chương 2: GIẢI PHÁP CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 36 2.1 Tổng quan MSS 36 2.1.1 Giới thiệu 36 2.1.2 Kiến trúc hệ thống MSS sử dụng công nghệ WCDMA 41 2.1.2.1.Kiến trúc phân lớp 41 2.1.2.2.So sánh với kiến trúc không phân lớp 42 2.1.2.3.Kiến trúc MSS WCDMA 45 2.1.3 Mơ hình tham chiếu 3GPP 47 2.1.4 Các phần tử mạng WCDMA MSS 50 2.1.5 Giải pháp TFO/TrFO 54 2.2 Các giao thức báo hiệu 64 2.2.1 Các giao thức giao diện báo hiệu 64 2.2.1.1 Các giao diện mạng lõi GSM/WCDMA 64 2.2.1.2 Các giao thức báo hiệu 67 2.2.2 Giao thức BICC - Bearer Independent Call Control (BICC) 68 2.2.3 GCP/ H.248 - Gateway control protocol 73 2.2.4 Q.AAL2 - ATM Adaptation Layer Signaling 76 2.2.5 IP Bearer Control Protocol 76 2.2.6 NBUP Protocol 77 Chương 3: TRIỂN KHAI TỪ MẠNG GSM 2,5G LÊN 3G W-CDMA 79 3.1 Mơ hình triển khai mạng 3G 79 3.2 Yêu cầu hạ tầng mạng triển khai kiến trúc mạng phân lớp 80 3.3 Phương án triển khai chuyển mạch mềm Vinaphone 84 Những thuận lợi khó khăn 89 3.4 Giới thiệu thiết bị MSS Ericsson 90 3.4.1 MSC-Server (R13) 90 3.4.2 MGW R5 93 3.4.3 MSC Server/MGW kết hợp 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .98 TÓM TẮT 100 Danh mục bảng biểu hình vẽ Hình 1.1: Cấu trúc mạng GSM 13 Hình 1.2: Kiến trúc mạng 3G WCDMA .29 Hình 1.3: Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động 35 Hình 2.1: Cấu trúc chuyển mạch truyền thống chuyển mạch mềm 38 Hình 2.2: Giải pháp chuyển mạch mềm mạng di động (MSS) 39 Hình 2.3: Mạng tích hợp dọc mạng tích hợp ngang 40 Hình 2.4: Cấu trúc mạng phân lớp 43 Hình 2.5: So sánh cấu trúc MSC truyền thống giải pháp MSS .46 Hình 2.6: Kiến trúc MSS 47 Hình 2.7: Kiến trúc mạng 3G W - CDMA R3 (R99) 47 Hình 2.8: Kiến trúc 3G-WCDMA R4 49 Hình 2.9: Kiến trúc 3G-WCDMA R5 49 Hình 2.10: Mơ hình tham chiếu 3GPP chi tiết 50 Hình 2.11: Các thành phần mạng WCDMA MSS .51 Hình 2.12: Cơ chế mã hóa thoại thơng thường (có chuyển tiếp) .55 Hình 2.13: Tandem Free Operation 56 Hình 2.14: Các thực thể chức điều khiển Tandem Free Operation 57 Hình 2.15: Cấu hình TFO mạng GSM 58 Hình 2.16: Cấu hình TFO mạng 3G .58 Hình 2.17: Cấu hình TFO mạng GSM mạng 3G 59 Hình 2.18: TFO/TrFO kiến trúc mạng phân lớp .60 Hình 2.19: TFO kiến trúc mạng sử dụng MSC truyền thống 61 Hình 2.20: Cơ chế TrFO 61 Hình 2.21: Mã hóa rìa mạng PSTN 62 Hình 2.22: Thủ tục TFO/TrFO gọi GSM tới GSM 63 Hình 2.23: Các giao thức, giao diện MSS 64 Hình 2.24: Các giao diện mạng lõi GSM/WCDMA 65 Hình 2.26: Thiết lập kết nối hướng lên 70 Hình 2.27: Thiết lập kết nối hướng xuống 71 Hình 2.28: Transcoder Free Operation 72 Hình 2.29: IPBCP Message Tunnelling 73 Hình 2.31: Connection Model 74 Hình 2.32: Physical Ephemeral Termination 75 Hình 2.33: Truyền tải ATM 76 Hình 2.34: Giao thức IPBCP 77 Hình 3.1: Phương án chung mạng lõi 81 Hình 3.2: Phương án thêm mạng lõi 81 Hình 3.3: Phương án tích hợp chung 82 Hình 3.4: Sự phát triển liền mạch 82 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạng lõi chưa triển khai MSS 86 Hình 3.7: MSC server .90 Hình 3.8: Kiến trúc phần cứng MSC server 92 Hình 3.9: Mạng lõi 2G/3G 93 Hình 3.10: Cấu trúc M-MGw 94 Hình 3.11: M-MGw Cabinet Layout .95 Hình 3.12: Kiến trúc MSC server/M-MGw 96 MỞ ĐẦU Có thể nói năm trở lại đây, ngành thơng tin di động có bước tiến vượt bậc Từ ngày đầu, dịch vụ chủ đạo hệ thống thông thông tin di động thoại dịch vụ tin nhắn Tuy nhiên, nhu cầu người dịch vụ không giới hạn, đòi hỏi dịch vụ đa dạng chất lượng cao Do đó, dịch vụ liệu dựa IP ngày quan tâm đầu tư phát triển Người sử dụng di động mong muốn thời điểm họ sử dụng nhiều dịch vụ vừa gọi điện thoại vừa gửi hình ảnh, duyệt trang web, chia sẻ file cho Các dịch vụ viễn thông vô đa dạng phong phú trở nên phần thiếu người sử dụng sống Những dịch vụ đã, mở rộng với tảng công nghệ vững không ngừng đổi Trong bối cảnh cạnh tranh nhà khai thác ngày khốc liệt với dự đoán phát triển thị trường vây, họ phải hướng phù hợp nhằm đảm bảo sống cịn Một giải pháp quan tâm xu hướng hội tụ Các nhà khai thác xây dựng mạng có tính hội tụ: hệ thống ứng dụng chung chạy hạ tầng mạng lõi phục vụ cho nhiều phương thức truy nhập khác Trong lĩnh vực di động, việc chuyển đổi kiến trúc mạng từ chuyển mạch kênh sang chuyển mạch gói dựa công nghệ IP xu hướng chủ đạo Trong luận văn này, em tập trung nghiên cứu giải pháp chuyển mạch mềm mạng di động – Mobile Softswitching Solution Chuyển mạch mềm dựa tảng IP thành phần quan trọng mạng lõi hệ thống mạng viễn thông di động trình phát triển lên 3G hệ di động Giải pháp dựa kiến trúc mạng phân lớp, mạng tích hợp ngang Đó kiến trúc mạng có phân tách chức điều 10 khiển với chức vận chuyển liệu Sự phân tách lớp điều khiển khỏi lớp truyền tải phù hợp với xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động 3G phù hợp với tổ chức tiêu chuẩn 3GPP Nội dung luận văn em gồm: Chương 1: Quá trình phát triển hệ thống thông tin di động Chương 2: Mạng lõi chuyển mạch mềm mạng di động 3G WCDMA Chương 3: Triển khai từ mạng GSM 2,5G lên 3G WCDMA Trong trình nghiên cứu, em cố gắng xây dựng luận văn cách hồn chỉnh phong phú Tuy nhiên thời gian kiến thức cịn nhiều hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận bảo thầy ý kiến đóng góp bạn bè để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình PGS.TS.Đỗ Xn Thụ thầy giáo khoa Điện tử-Viễn thơng để em hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn! 11 Chương 1: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung hệ thống di dộng Điện thoại di động chứng tỏ thành tựu bật công nghệ thương mại thập niên gần Kể từ có đời điện thoại di động, vị trí thị trường phát triển cách chóng mặt từ thiết bị sơ khai, trở thành vật dụng thực cần thiết việc giải trí kinh doanh Ít nghĩ ngày đó, điện thoại di động nhỏ nhắn hàng ngày lại xem video, nghe nhạc, xem phim chí xem TV…Qua hai thập kỷ gần đây, với giảm đáng kể chi phí cho hoạt động kết hợp với phát triển ứng dụng dịch vụ lạ, tiến triển công nghệ di động khẳng định thị trường lớn mạnh Hiện tại, bước vào hệ thứ ba (3G) hệ thống di động Nhìn chung, hệ thống hệ thứ (1G) mũi tên đường cho hệ sau, hệ thống dựa tảng công nghệ tương tự Đến năm 1990, hệ thống hệ di động thứ hai (2G) đời dựa công nghệ kỹ thuật số Bên cạnh dịch vụ viễn thơng truyền giọng nói kỹ thuật số, với góp mặt hệ thống 2G, loạt dịch vụ số với tốc độ truyền liệu thấp trở nên phong phú đa dạng, bao gồm “mobile fax” (chuyển fax di động), gửi thư giọng nói, dịch vụ gửi tin nhanh (short message service – SMS) Những hệ thống hệ thứ hai (2G) đồng nghĩa với tồn cầu hố hệ thống di động Tầm quan trọng Internet thúc đẩy giai đoạn phát triển cuối loại mạng 2G cho đời dịch vụ đa phương tiện di động Đồng thời bước tiến tiếp tới ngưỡng cửa công nghệ hệ thứ ba 12 (3G) Sự phát triển đầy kinh ngạc Internet phản ánh nhu cầu lớn người dùng truy nhập vào ứng dụng dịch vụ băng rộng Những loại dịch vụ nằm khả hệ thống thuộc hệ 2G đương thời, dịch vụ mà cung cấp dịch vụ thoại có tốc độ liệu thấp Sự hội tụ công nghệ dựa giao thức Internet di động ngày động lực cho phát triển hệ thống thuộc 3G Những hệ thống truyền thông di động 3G có khả phân phối ứng dụng dịch vụ với tốc độ liệu lên tới vượt q 2Mb/s Việc tiêu chuẩn hố hệ thống 3G thực hiên Liên đoàn Viễn thơng Quốc tế Trên phương diện tồn cầu, công nhận hệ thống Viễn thông Di động Quốc tế 2000 (IMT- 2000) Ở châu Âu, hệ thống 3G coi Hệ thống Viễn thông Di động Tồn cầu (UMTS) Cho dù thoại ứng dụng chiếm ưu năm đầu mạng hệ 3G, có khả mạng vận hành hệ thống với ứng dụng đa phương tiện di động, chẳng hạn điện thoại truyền hình ảnh, truy nhập file ftp, duyệt trang Web… Khi công nghệ 3G mở ra, ứng dụng với băng thông rộng thâm nhập thị trường theo khuynh hướng mà việc chuyển phát liệu cho thông lượng lớn Tuy nhiên, mạng thông tin di động hệ thứ ba (3G) chưa đáp ứng tất nhu cầu khách hàng cần sử dụng giao tiếp thông tin tốc độ cao Do đó, địi hỏi phải có đời mạng di động hệ thứ tư (4G) Tốc độ liệu di động 2Mb/s, có khả lên tới 155Mb/s số môi trường định, tiếp tục mở rộng dịch vụ ứng dụng khả phân phối 86 VAS / HLRs / POI / MSCs DANANG VAS / IN / HLRs VAS / IN / HLRs MSC3C (2-5104) STP1A STP2A (2-4350) (2-8335) TSS1A TSS2A TSS2B (2-4668 / 3-3106) (2-8359 / 3-3206) (2-8362 / 3-3209) GMGW1A GMGW2A GMGW2B (2-4669 / 3-3107) (2-8360 / 3-3207) (2-8363 / 3-3210) TDM IVR3E (3-1403) TSC1B TSC2B MSC2D (2-4359) (2-8308) (2-8306) TDM TDM VTN1 (2-4008) VMS (2-4222) PSTN-HN (2-4521) VTELL (2-1067) SFONE (2-1249) MSC1A (2-4300) MSC1B (2-4306) MSC1C (2-4304) MSC1D (2-4357) MSC1E (2-4358) MSC1F (2-4352) MSC1G (2-4363) MSC1H (2-4364) MSC1I (2-4366) MSC1K (2-4332) MSC1C_N (2-4339) RBTS (2-7504) PSTN-HCM (2-8540) VTN2 (2-8006) VTEL2 (2-1032) VMS2 (2-8222) SFONE (2-1223) TDM MSC2A (2-8300) MSC2B (2-8321) MSC2C (2-8307) MSC2E (2-8346) MSC2F (2-8347) MSC2I (2-8336) MSC2K (2-8338) MSC2C_N (2-8333) TDM TDM VTN-CTO (2-7106) VMS-CTO (2-8248) MSC2G (2-8354) MSC2M (2-8349) MSC2N (2-8351) MSC2H (2-8355) MSC3B (2-5140) BSS BSS BSS HANOI Legacy MSCs HOCHIMINH POI STP MGW TMSCS Legacy TSCs HSL GCP/IP TDM OoS TDM CANTHO OoS – Out of Scope Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạng lõi chưa triển khai MSS Bước triển khai MSS, Vinaphone sử dụng MSS cho khu vực Bắc, Trung, Nam Mục tiêu cần đạt triển khai MSS sau: - Đối với kết nối phân chia tải theo lưu lượng thoại: + Kết nối giao diện Nb qua mạng IP MGW site + Kết nối giao diện Nb MGW MGW trung chuyển site + Kết nối TDM MGW MSC truyền thống (không phân lớp) site + Kết nối TDM MGW trung chuyển site - Đối với kết nối báo hiệu: 87 + Kết nối SIGTRAN MSC-S MGW để quản lý GCP ISUP + Kết nối SIGTRAN TSS MGW trung chuyển để quản lý GCP ISUP + Kết nối SIGTRAN TSS tất MGW site cho việc điều khiển GCP (TSS điều khiển tất cẩ MGW site) + Kết nối SIGTRAN TSS MSC-S site để điều khiển BICC + Kết nối SIGTRAN triển khai tất TSS với STP VAS / HLRs / POI / MSCs DANANG VAS / IN / HLRs MPBN VAS / IN / HLRs MSC3C (2-5104) MPBN MPBN MPBN STP2A STP1A (2-8335) (2-4350) MSS1A TSS1A TSS2A TSS2B (2-4668 / 3-3106) (2-8359 / 3-3206) (2-8362 / 3-3209) GMGW1A GMGW2A GMGW2B (2-4669 / 3-3107) (2-8360 / 3-3207) (2-8363 / 3-3210) MSS1B MGW1A TSC1B TSC2B (2-4359) (2-8308) MGW1B BSS TDM TDM VTN1 (2-4008) VMS (2-4222) PSTN-HN (2-4521) VTELL (2-1067) SFONE (2-1249) MSC1A (2-4300) MSC1B (2-4306) MSC1C (2-4304) MSC1D (2-4357) MSC1E (2-4358) MSC1F (2-4352) MSC1I (2-4366) MSC1K (2-4332) MSC1C_N (2-4339) TDM PSTN-HCM (2-8540) VTN2 (2-8006) VTEL2 (2-1032) VMS2 (2-8222) SFONE (2-1223) MSC2A (2-8300) MSC2B (2-8321) MSC2C (2-8307) MSC2E (2-8346) MSC2F (2-8347) MSC2K (2-8338) MSC2C_N (2-8333) HANOI HOCHIMINH Legacy MSCs POI STP MGW TMSCS MGW2A MGW2B BSS (2-8306) Legacy TSCs HSL SIGTRAN TDM OoS TDM OoS – Out of Scope MSS4A MGW4A BSS TDM TDM VTN-CTO (2-7106) VMS-CTO (2-8248) TDM MSC2H (2-8355) MSC2M (2-8349) MSC2N (2-8351) MSC3B (2-5140) BSS BSS MGWs MSS2B TDM TDM MSC-Ss MSC2D MSS2A CANTHO Nb/IP Hình 3.6: Sơ đồ kết nối mạng lõi sau triển khai MSS TDM BSS 88 Lưu lượng tổng xuất phát từ mạng truy nhập vô tuyến (MO & MT) nút MSS mạng lõi kiểm soát Lưu lượng qua giao diện Nb lưu lượng báo hiệu SS7 (SIGTRAN) từ M-MGw vận chuyển qua IP Giao diện STM-1 sử dụng cho lưu lượng TDM tới mạng khác Mặt khác, giao diện STM-1 sử dụng cho giao diện A, vận chuyển tải lưu lượng báo hiệu BSSAP Với site co nhiều M-MGw BSC nối tới M-MGw để giảm thiểu liên lạc có MGw gặp cố Giao diện STM-1 sử dụng cho thoại ISUP cho báo hiệu khác Lưu lượng Gb từ BSC vận chuyển qua IP với giao diện Gigabit Ethernet Chức chuyển mạch nội hạt kiểm soát 25% lưu lượng nội vùng 50% lưu lượng POI Giả sử điểm liên kết với PSTN xa thiết kiệm chi phí truyền dẫn tối thiểu 60% Đối với lưu lượng liên vùng (25% inter-regional), MSS góp phần tiết kiệm băng thơng đáng kể thơng qua mạng truyền tải IP 89 Thoại nén giao diện Nb phối hợp TFO/TrFO cho truy nhập GSM cho phép vận chuyển thoại mã hóa AMR EFR M-MGw Khi truyền thoại mã hóa AMR EFR mạng IP, tiết kiệm băng thông tới 80% so với truyền PCM qua IP ATM Những thuận lợi khó khăn Vinaphone mắt thành cơng mạng 3G Việt Nam Có thể nói, thuận lợi mà MSS mang lại cho mạng lưới phủ nhận Khi đưa vào vận hành mạng lưới, MSS giúp cho hệ thống: - Vận hành nhanh nhờ kết nối qua mạng IP (các gọi 3G có tải lưu lượng thông qua kết nối Nb báo hiệu SIGTRAN) - Giúp san bớt tải cho MSC hữu, MSS đưa vào hoạt động giúp nhà khai thác tối ưu quy hoạch lại mạng, phần tải lưu lượng MSC truyền thống cũ định tuyến để đẩy qua MSS xử lý - Q trình triển khai nhanh gọn, bước tích hợp MSS vào mạng lưới nên khơng có gián đoạn kết nối, đảm bảo tính thơng suốt q trình phát triển lên mạng WCDMA Vì hệ thống MSS tích hợp vào hệ thống chuyển mạch lõi truyền thống nên thuận lợi, Vinaphone gặp số khó khăn định: - Hệ thống mạng xương sống IP chưa phát triển rộng khắp để đáp ứng nhu cầu ứng dụng băng thơng rộng - Vì MSS hệ thống 3G cịn mẻ, nên gặp số khó khăn lực quản lý, vận hành khai thác hệ thống - Vấn đề kết nối nhà cung cấp thiết bị (multi-vendor interconnection) gặp khó khăn định việc cài đặt 90 tham số mặc định hãng khác nhau, thiết bị hoạt động cách xác ổn định 3.4 Giới thiệu thiết bị MSS Ericsson 3.4.1 MSC-Server (R13) MSC server đóng vai trị quan trọng giải pháp MSS, điều khiển gọi thiết lập mạng lõi, giám sát gọi tính cước Trong MSS, MSC-Server nằm lớp điều khiển có kết nối báo hiệu tới lớp kết nối, nhằm điều khiển Media Gateway Chức MSC server dựa tiêu chuẩn 3GPP Rel-6 Ngoài ứng dụng MSC server, sản phẩm Ericsson cịn có ứng dụng TSC server STP Các dịch vụ chức khác HLR, AUC, FNR, SSP Server SCP tích hợp MSC server Ericsson Hình 3.7: MSC server Phần mềm MSC server R12 MSC server Ericsson hỗ trợ nhiều dịch vụ tính cho mạng WCDMA GSM 91 Các tính MSC server: - Kiểm soát gọi quản lý di động: Bên cạnh tính bản, MSC-S R13 tăng cường số tính khác: • Load Based Inter-System Handover: gửi thông tin cell từ BSC tới RNC ngược lại thơng qua MSC • Service Based Inter-System Handover: dịch vụ dựa di chuyển liên hệ thống thuê bao • Roaming priority handling: quản lý việc roaming có ưu tiên - Các dịch vụ thuê bao chung dịch vụ phụ như: chuyển gọi, chặn gọi, giữ gọi, báo gọi nhỡ… - Dịch vụ liệu - Tính cước - Dịch vụ bảo mật: MSC-Server tích hợp chức bảo mật nhằm tăng cường khả kiểm soát nhà cung cấp thuê bao tránh trường hợp cố tình truy nhập trái phép vào mạng - … Phần cứng MSC server R13 MSC server dựa tổng đài AXE, dịng tổng đài Ericsson Qua nhiều lần nâng cấp phát triển, đời AXE AXE 810 Một tổng đài AXE Ericsson chia thành có phần chính: - Phần điều khiển (control) ký hiệu APZ - Phần thực chức chuyển mạch (switching) ký hiệu APT - Phần thực chức giao tiếp người dùng (In/Out Interface) ký hiệu APG 92 MSC-Server R13 không thực chức chuyển mạch nên MSC server, xét mặt phần cứng, phần APT (khối chuyển mạch) mà có phần APZ (khối điều khiển) phần APG (khối giao tiếp vào/ra) Khối thực chức chuyển mạch lúc thực MGw (Media Gateway) Hình 3.8: Kiến trúc phần cứng MSC server Bộ xử lý trung tâm có nhiều loại tương ứng với hệ xử lý APZ212 33, APZ212 33C, APZ212 40 MSC server R13 APZ 212 50 Hệ thống vào MSC-server cặp gồm thiết bị để kết nối với máy tính hệ thống giám sát (OMC), gọi APG40 APG40C thiết bị Ericsson Microsoft phát triển hệ điều hành Windows® Server 2003 vi xử lý Intel Pentium 93 3.4.2 MGW R5 Trong giải pháp chuyển mạch mềm, nút MSC-Server thuộc lớp điều khiển Media Gateway kiểm sốt tải lưu lượng thuộc lớp kết nối giải pháp MSS Media Gateway tạo liên kết mạng khác cơng nghệ truyền tải thích hợp với WCDMA and GSM Hình 3.9: Mạng lõi 2G/3G M-MGw kết nối mạng lõi di động với mạng mạng truy nhập vô tuyến WCDMA GSM, mạng PSTN mạng di động khác Các MSC Server điều khiển M-MGw thông qua giao thức GCP/ H.248 M-MGw có nhiều ứng dụng bao gồm ứng dụng làm Media Gateway Signaling Gateway  Media Gateway Application Ứng dụng Media Gateway gồm chức liên quan đến giao tiếp với MSC/TSC Server, xử lý tải phối hợp công nghệ truyền dẫn lớp kết nối 94 Hình 3.10: Cấu trúc M-MGw Signaling Gateway Application Ứng dụng Signaling Gateway hỗ trợ chức liên quan đến báo hiệu SS7 Signaling Gateway (SGw) chuyển đổi tin SS7 mạng báo hiệu SS7 dựa TDM/ATM mạng báo hiệu SS7 dựa IP Định tuyến tin báo hiệu link liệu báo hiệu chức Signaling Transfer Point (STP) Phần cứng M-MGw R5 M-MGw dựa Connectivity Packet Platform (CPP) Hệ thống vận chuyển TDM/ATM/IP CPP bao gồm chuyển mạch loạt giao diện Hệ thống điều khiển CPP có xử lý - Main Processor (MP) Board Processor (BP) 95 Hình 3.11: M-MGw Cabinet Layout 3.4.3 MSC Server/MGW kết hợp Trong giải pháp đáp ứng yêu cầu khách hàng, giải pháp thích hợp sử dụng kiến trúc phân lớp, MSC server MGW phân tách Tuy nhiên, phát triển từ mạng GSM, MSC cấu hình thực chức server MGW Do đó, giải pháp thứ hai kết hợp kiến trúc server MGW 96 Hình 3.12: Kiến trúc MSC server/M-MGw Kiến trúc phần mềm MSC Server/Media Gateway bao gồm MSC server MSC Media gateway dựa tổng đài AXE 810 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong tương lai khơng xa, hai ba năm nữa, mạng di động trở thành mạng truyền liệu tốc độ cao, đáp ứng nhu cầu ngày tăng người dùng Để thực khả này, mạng di động phải dựa vào tảng công nghệ – 3G, 3,5G 4G – hay gọi tảng công nghệ di động tương lai Các dịch vụ truyền thông đa phương tiện dựa IP động lực thúc đẩy phát triển công nghệ mạng thông tin di động theo kiến trúc mới, kiến trúc phân lớp mềm dẻo linh hoạt Đối với mạng GSM, giải pháp MSS chứng tỏ khả ứng dụng linh hoạt hữu hiệu để nhà khai thác mạng di động bước tiến lên công nghệ viễn thông tiên tiến mà đảm bảo tính liên tục thông suốt Sự phát triển mạnh mẽ Viễn thông Việt Nam thời gian qua giúp rút ngắn khoảng cách hàng chục năm so với nước phát triển, góp phần quan trọng vào tăng trưởng kinh tế, cải thiện đời sống người dân Trải qua nhiều khó khăn tác động suy thối kinh tế tồn cầu, viễn thơng internet Việt Nam nói chung viễn thơng di động nói riêng phát triển mạnh mẽ, mở rộng vùng phục vụ không thị mà cịn nơng thơn, vùng sâu vùng xa Trong đó, việc lựa chọn giải pháp chuyển mạch mềm MSS thể lựa chọn đắn hiệu quả, nhằm phát triển mạng nhằm đáp ứng nhu cầu dịch vụ chi phí đầu tư, bước đầu xây dựng tảng vững cho việc phát triển công nghệ viễn thông di động băng rộng tương lai Một lần em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Xuân Thụ thầy cô khoa nhiệt tình hướng dẫn em hồn thành luận văn 98 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt TS Nguyễn Phạm Anh Dũng (2002), “Thông tin di động”, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng TS Nguyễn Phạm Anh Dũng (2004), “Thông tin di động 3G”, Nhà xuất bưu điện TS Đặng Đình Lâm, TS Chu Ngọc Anh, Ths Nguyễn Phi Hùng, Ths Hoàng Anh (2004), “Hệ thống thông tin di động 3G xu hướng phát triển”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Công ty Dịch vụ Viễn thông Vinaphone, Tài liệu kỹ thuật mạng lõi sử dụng MSS Ericsson, năm 2009 http://www.tapchibcvt.gov.vn Tiếng Anh Harri Holma and Antti Toskala (2004), “UMTS Services and Applications” , John Wiley & Sons, Ltd Antti Toskala (2004), “Background and Standardisation of WCDMA”, John Wiley & Sons, Inc DR Jonathan P Castro (2001), “The UMTS Network and Radio Access Technology”, John Wiley & Sons, Ltd Ericsson WCDMA System Overview, Ericsson student book 10 GSM/WCDMA M-MGw R5 Operation and Configuration, Ericsson student book 11 WCDMA MSS R5 Introduction, Ericsson student book 12 GSM MSC/MSC-S R13 Configuration, Ericsson student book 13 Ericsson MSC Server R13 Product Description 14 Ericsson M-MGw R5 Product Description 99 15 3GPP, Technical Specification TS 22.105, V4.0.0, Services and Service Capabilities, December 2000 16 http://www.itu.int/ITU-T/ 17 http://www.standards.ieee.org 100 TĨM TẮT Cơng nghệ viễn thơng từ khai sinh không ngừng đổi phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu liên lạc người Sự phát triển bùng nổ viễn thông di động đặc biệt vài thập niên trở lại mang đến cho người sử dụng ứng dụng dịch vụ chất lượng cao Chiếc điện thoại di động xem video, nghe nhạc, xem phim chí xem TV, trao đổi file liệu qua lại với nhau…Những dịch vụ đã, mở rộng với tảng công nghệ vững không ngừng đổi Xu hướng hội tụ mơ hình mạng phân lớp chứng minh ưu điểm trình đổi cơng nghệ viễn thơng Trong việc phân tách lớp kết nối, lớp điều khiển lớp ứng dụng giúp cho mạng viễn thơng có cấu trúc rõ ràng linh hoạt việc vận hành, bảo dưỡng nâng cấp hệ thống Trong mạng lõi sử dụng giải pháp chuyển mạch mềm – Mobile Softswitch Solution- đóng vai trị nịng cốt việc xử lý điều khiển hệ thống, bước tích hợp vào hệ thống di động băng rộng Hòa nhập với xu hướng phát triển chung ngành viễn thông giới, viễn thông di động Việt Nam bước thu hẹp khoảng cách khả phát triển vượt trội Với mạng di động 3G lần mắt Việt Nam, Vinaphone lần chứng tỏ bước đắn hiệu việc lựa chọn công nghệ giải pháp để bước nâng cấp hệ thống từ mạng GSM cũ Cùng với thiết bị giải pháp mạng lõi chuyển mạch mềm từ nhà cung cấp Ericsson, mạng 3G Việt Nam mắt thành công hoạt động tốt, hệ thống ổn định, đem đến dịch vụ ứng dụng viễn thông hấp dẫn cho người dùng ... dựa mạng lõi GSM  3GPP R99 Mạng lõi 3G có phần chuyển mạch gói chuyển mạch kênh Mạng truy nhập vơ tuyến 3G nối với phần chuyển mạch kênh GSM sau có phần bổ sung cho 3G Phần mạng lõi với nút mạng. .. Phần mềm điều khiển Phần cứng Phần cøng Hình 2.1: Cấu trúc chuyển mạch truyền thống chuyển mạch mềm Như vậy, chuyển mạch mềm tách biệt phần cứng mạng khỏi phần mềm mạng So với mạng chuyển mạch. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - MẠNG LÕI CHUYỂN MẠCH MỀM TRONG MẠNG VIỄN THÔNG 3G CÔNG NGHỆ WCDMA 04.3898 NGÀNH : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG THÁI VIỆT PHƯƠNG Người hướng dẫn khoa học