Nghiên cứu cơ chế thoả thuận dịch vụ sla trong mạng di động 3g đề xuất ứng dụng trên mạng của vnpt (tt)

1 TẬP ĐỒN BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Đỗ Mạnh Hùng Nghiên cứu chế thoả thuận dịch vụ SLA mạng di động 3G, đề xuất ứng dụng mạng VNPT Tóm tắt LV ThS kỹ thuật : Kỹ thuật Điện tử Mã ngành 60 52 70 Người hướng dẫn PGS TS Hoàng Minh HÀ NỘI-2010 MỞ ĐẦU Các mạng di động hệ triển khai mạnh mẽ Việt Nam Việc cung cấp dịch vụ gắn liền với cam kết chất lượng (SLA) đem đến lợi cạnh tranh lớn cho nhà khai cung cấp dịch vụ Tuy nhiên việc thực biện pháp kĩ thuật nhằm đảm bảo chất lượng cho dịch vụ khác nhau, khách hàng khác theo cam kết đưa phức tạp Đối với nhà cung cấp dịch vụ, vấn đề đặt là: Cam kết gì? Làm để thực thi cam kết đó? Trong cam kết chất lượng dịch vụ biện pháp kĩ thuật để đảm bảo dịch vụ đưa đến khách hàng với chất lượng theo cam kết nộ dung Luận văn nghiên cứu SLA mạng 3G đề xuất áp dụng SLA mạng VNPT Mục đích luận văn nghiên cứu tham số chất lượng cần đưa vào SLA; biện pháp kĩ thuật cần thiết để đảm bảo cam kết chất lượng mạng 3G Để giải quết vấn đề đó, nội dung luận văn gồm bốn chương 42 [32] — Performance Reporting - Concept and Definitions TM701 Chương 1: Giới thiệu tổng quan SLA, vấn đề quản lý giám sát SLA Chương đưa phương pháp luận cho việc xác định tham số chất lượng cần đưa SLA Chương 2: Nghiên cứu phân tích chế đảm bảo QoS để thực thi SLA mạng 3G; đưa tham số QoS đặc trưng cho mạng dịch vụ 3G Chương 3: Luận văn gồm nội dung khảo sát trạng xu hướng phát triển mạng 3G VNPT; phân tích đánh giá lực mạng việc thực thi SLA Từ luận văn đưa khuyến nghị cho mạng 3G VNPT tham số chất lượng nên đưa vào SLA khuyến nghị mơ hình kiến trúc mạng nhằm triển khai SLA Chương 4: Kết luận 41 [18] ETSI ETR 003 Network Aspects (NA); General aspects of Quality of Service (QoS) and Network Performance (NP) CHƯƠNG 1: CƠ CHẾ THỎA THUẬN SLA [19] TMForum Business Process Framework s.l : Release 8.0, June, 2009 GB921 Trong chương này, luận văn giới thiệu tổng quan SLA, vấn [20] ITU-T Perceptual evaluation of speech quality (PESQ), an objective method for end-to-end speech quality assessment of narrowband telephone networks and speech codec’s February 2001 P.862 đề quản lý giám sát SLA Chương đưa phương pháp luận cho việc xác định tham số chất lượng cần đưa [21] — Single-ended method for objective speech quality assessment in narrow-band telephony applications May 2004 P.563 SLA [22] — Conformance testing for narrowband voice over IP transmission quality assessment models June 2006 P.564 1.1 Tổng quan [23] — The E-model, a computational model for use in transmission planning March 2005 G.107 1.1.1 [24] — Objective perceptual multimedia video quality measurement in the presence of a full reference 08/2008 J.247 Các khái niệm định nghĩa Service Level Agreement: Là thỏa thuận thức hai hay nhiều bên đạt sau trình đàm phán đặc tính dịch vụ, quyền hạn trách nhiệm bên [1] SLA bao gồm điêu khoản hiệu năng, tính cước, phương thức cung cấp dịch vụ, SLA bao gồm điều khoản kinh tế pháp luật Các điều khoản SLA liên quan đến chất lượng dịch vụ(QoS) gọi thỏa thuận QoS bao gồm thỏa thuận hai bên giám sát, đo kiểm xác định tham số QoS Mục đích đạt đồng ý khách hàng QoS từ họ hài lịng với chất lượng dịch vụ mà họ nhận [25] — Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) An Objective Method for End-to-End Speech Quality Assessment of Narrowband Telephone Networks and Speech Codecs 02/2002 P.862 PESQ [26] TM Forum SLA Management HandBook - Excutive Overview July 2004 Vol GB917 [27] — SLA Management HandBook - Service and Technology Examples Jan 2007 Vol GB917 [28] — SLA Management HandBook - Enterprise Perspectives Oct 2004 Vol GB917 [29] — Wireless Service Meansurements Handbook March 2004 GB923 [30] — Video Over IP - Application Note to SLA Management Handbook June 2009 GB938 [31] — VoIP Application Note to SLA Management Handbook June, 2009 GB934 40 [2] ITU-T E800 Terms and Definitions Related to Quality of Service and Network Performance Including Dependability [3] V Paxson, G Almes, J Mahdavi, M Mathis “Framework for IP Performance Metrics” May 1998 RFC 2330, Service Level Agreement Customer [4] G Almes, S Kalidindi, M Zekauskas, A One-way Delay Metric for IPPM September 1999 RFC 2679 [5] G Almes, S Kalidindi, M Zekauskas A Round-trip Delay Metric for IPPM September 1999 RFC 2681 [6] J Martin, A Nilsson, On service level agreements for IP networks s.l : INFOCOM 2002 Twenty-First Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies Proceedings IEEE , Volume: , 23-27 June 2002, Pages:855 - 863 vol.2 [7] TM Forum SLA Management HandBook - Concepts and Principles July 2005 Vol GB917 [8] D Durham, Ed., J Boyle et al The COPS (Common Open Policy Service) Protocol Jan 2000 RFC 2748 Provider Service Description QoS Agreement Legal Issues Billing …… Hình 1-1 Service Level Agreement Như thấy nội dung SLA cam kết chất lượng dịch vụ, biện pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ mà nhà cung cấp dịch vụ mang đến cho khách hàng 1.1.2 Các thành phần SLA Cấu trúc chung SLA thể Hình 1-2: [9] T.M.T Nguyen, N Boukhatem, Y El Mghazli, N Charton, L.N Hamer, G Pujolle COPS-PR Usage for SLS Negotiation (COPS-SLS) July 2002 Service Level Agreement Introduction Scope Confidentiality [10] 3GPP Circuit Teleservices supported by a Public Land Mobile Network (PLMN) TS 22.003 Legal Status Periodic Process Review Signatories [11] — Circuit switched multimedia telephony TR 23.972 QoS Agreement QoS Agreement N [12] — Quality of Service (QoS) concept and architecture TS 23.107 [13] IETF COPS Usage for Policy Provisioning (COPS-PR) RFC 3084 [14] 3GPP End-to-end Quality of Service (QoS) signalling flows TS 29.208 [15] An Expedited Forwarding PHB (Per-Hop Behavior) RFC 3246 [16] Assured Forwarding PHB Group RFC 2597 [17] ITU-T End-User Multimedia QoS Categories Nov 1, 2001 G.1010 QoS Agreement QoS Agreement N BI Interface Description TI Interface Description BI TI Traffic Patterns Traffic Patterns QoS Parameters and Objectives QoS Parameters and Objectives Measurement Schemes Measurement Schemes Reaction Patterns Reaction Patterns E.860_F5-1 Hình 1-2 Cấu trúc chung SLA 39 Như thể Hình 1-2, SLA tương ứng với tất Luận văn vào nghiên cứu vấn đề liên quan đến việc thực dịch vụ hai bên (SLA môi trường nhiều nhà cung thi SLA cho dịch vụ mạng di động 3G Nội dung cấp dịch vụ), bao gồm phần chung phần riêng cho luận văn đưa phương pháp luận xác định tham số dịch vụ chất lượng SLA, đưa tham số chất lượng cho dịch Nội dung quan trọng SLA thỏa thuận QoS, Và vụ mạng di động 3G khuyến nghị áp dụng cho mạng đối tượng chủ yếu mà luận văn đề cập đến VNPT Luận văn đưa khuyến nghị kiến trúc CUE (Cadenus UMTS extension) cho việc triển khai SLA 1.2 Các tham số chất lượng dịch vụ SLA 1.2.1 KQI KPI Các nhà cung cấp dịch vụ thường có kiểm tra, báo cáo hiệu mạng lưới họ dựa sổ hiệu KPI (Key Performance Indicators) Các KPI vốn tham số cho hạ tầng mạng khơng cung cấp nhìn chất lượng dịch vụ từ đầu cuối tới đầu cuối mà mạng hỗ trợ Tuy nhiên tham số thước đo quan trọng cho hoạt động mạng Để hướng đến việc quản lý chất lượng dịch vụ, cần số chất lượng KQI (Key Quality Indicators) Các số KQI nhằm hướng tới thước đo hiệu dịch vụ tham số hạ tầng mạng lưới Ý nghĩa KQI cung cấp hệ thống tham số cho việc mạng 3G VPT Bên cạnh luận văn tổng kết lại kiến trúc chế QoS mạng 3G 3GPP, phân tích điểm mà 3GPP chưa đưa đề xuất mơ hình ánh xạ QoS miền UMTS miền IETF diffserv Học viên cố gắng trình bày cách có hệ thống, đưa phân tích nhận định Tuy nhiên, thời gian có hạn, SLA lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn, nên có nhiều vấn đề mà luận văn đề cập mà chưa vào phân tích cách đầy đủ được, có nhiều thiếu sót vấn đề mà luận văn đề cập tới Học viên mong thầy cô đồng nghiệp góp ý để hồn thiện nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO giám sát, đo kiểm chất lượng dịch vụ cung cấp đến khách hàng [1] ITU-T E.860 Framework of a service level agreement 6/2002 38 3.3 Kết chương Các KQI thường phần cam kết SLA Hình 1-3 cho ta Dựa phân tích lực mạng 3G VNPT, nhìn tồn cảnh số chất lượng số hiệu chương đưa khuyến nghị tham số KPI; KQI Customer SLAs Product KQIs vụ đặc trưng mạng 3G Đặc biệt chương đưa khuyến nghị áp dụng mơ hình CADENUS mở rộng cho UMTS để áp dụng cho mạng 3G VNPT Mơ hình vừa đáp Customer Focus cần thiết với dịch vụ VoIP video telephone Đây dịch Additional Data Internal & Supplier/Partner SLAs Service KQIs Product Components Additional Data mở rộng, phát triển mạng 3G VNPT theo hướng nâng cấp lên Release 3GPP Network Focus ứng nhu cầu triển khai SLA mà không ảnh hưởng đến việc Service Elements Additional Data KPIs Service Resources (Grouped by Type) CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Performance Related Data SLA ngày đề cập nghiên cứu rộng rãi Số lượng Service Resource Instances e.g Network Element nghiên cứu liên quan đến SLA ngày nhiều Các nhà cung cấp thiết bị giải pháp tiếp tục đưa sản phẩm theo hướng tích hợp tính phục vụ cho thực thi, giám sát SLA Hình 1-3 KQI KPI 1.2.2 Phương pháp xác định KQI Thị trường kinh doanh dịch vụ viễn thông ngày cạnh tranh khốc liệt, nhiều nhà khai thác mạng cung cấp dịch vụ đưa SLA cho dịch vụ mà họ cung cấp Vì việc nghiên cứu SLA áp dụng cho dịch vụ viễn thông Việt Nam cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao Phần cung cấp nhìn tổng quan phương pháp xác định tham số chất lượng dịch vụ mà người dùng cảm nhận để từ xác định KQI cần thiết SLA Với phương pháp tiếp cận từ xuống gắn với trình phân phối dịch vụ kết hợp với phương pháp tiếp cận từ lên để xác định các 37 trao đổi cần thiết để cung cấp dịch vụ Từ nhận biết mạng hướng tới điều khiển QoS cho local, kiến ánh xạ tham số dịch vụ tham số mạng lưới, trúc CUE hướng điều khiển E2E liên miền Việc điều định tham số liên quan đến mạng lưới tham số không khiển QoS mặt phẳng điều khiển bắt buộc phải gắn với liên quan đến mạng lưới cần thiết để xây dựng nên KQI GGSN, CUE-RM điều khiển QoS mặt phẳng cho dịch vụ người dùng qua Router biên( xem Hình 3-2) Một nội dung quan trọng CUE-RM việc hướng tới điều Step Service Scenarios Step Analyse Timeline Step Identify Service Topology Step Develop Matrix khiển QoS liên mạng phải có chức ánh xạ QoS miền có chế QoS khác Ví dụ trường hợp cho mạng UMTS, CUE-RM phải ánh xạ UMTS IETF diffserv, chế ánh xạ mà luận văn khuyến nghị chế trình bày Phần 2.1.3 3.2.3 Khuyến nghị lộ trình triển khai SLA cho mạng di động 3G VNPT Steps & Develop KQIs Identify Measurements Để triển khai SLA, ngồi có sở hạ tầng kĩ thuật mạng đảm bảo yêu cầu thực thi giám sát, cịn có yếu tố khác KQIs 3GPP SA5 như: cần có quay trình điều hành sản xuất kinh doanh cho quan hệ với khách hàng, yếu tố chăm sóc Hình 1-4 Phương pháp xác định KQI Phương pháp xác định KQI mơ tả Hình 1-4 Tư tưởng phương pháp xuất phát từ vấn đề kinh doanh dịch vụ, phân tích đưa tham số KQI cần thiết cho dịch khách hàng Để triển khai thành cơng SLA VNPT cần thực theo bước 36 này, SLA cho dịch vụ người dùng điều khiển linh vụ, xác định yêu cầu cho việc đo kiểm hệ thống hoạt UMTS: thay đổi theo phiên (với pha tạo PDP context), tham số để tính tốn Các bước cụ thể là: phiên (với pha thay đổi PDP context) Tuy nhiên chế SLA tĩnh áp dụng Trong kiến trúc thơng tin SLA phải cập nhật QoS profile người 1.2.2.1 Phân tích kịch dịch vụ 1.2.2.2 Phân tích chu kỳ sống dịch vụ dùng HLR/VLR mạng UMTS Khi thông tin người dùng cập nhật CUE-SM cập nhật chuyển đổi thành SLS để trao đổi với CUE-RM CUE-RM sử dụng SLS 1.2.2.3 Phân tích topo dịch vụ 1.2.2.4 Xây dựng ma trận tương tác để cấu hình GGSN 1.2.2.5 Đưa KQI 1.2.2.6 Xác định đo kiểm cần thiết 1.2.3 Phân loại tham số chất lượng Phần trình bày phương thức phân loại tham số chất lượng KQI Như phân tích trên, tham số KQI dịch vụ khác khác đối tượng khách hàng khác lại quan tâm đến tham số KQI khác Việc phân loại tham số giúp cho việc xác định tham số cần thiết đưa vào SLA Hình 3-2 Kiến trúc CADENUS mở rộng cho UMTS xác định phương pháp xác định giá trị tham số Cơ chế giao tiếp CUE-RM SGSN giống chế điều Các KQI phân loại Bảng 1-1 Các tham số phân khiển QoS PDF SGSN trình bày Phần loại dựa đặc tính dịch vụ, đặc tính cơng nghệ hỗ trợ 2.1.2.3 (trang 17) Sự khác PDF thành phần nằm 10 35 dịch vụ đó, dựa giá trị đo kiểm tham số(cho truy nhập AM (access mediator); điều phối dịch vụ SM (service người dùng hay giá trị trung bình mang tính thống kê) mediator); điều phối tài nguyên RM (resource mediator) Chức Servi ce View Service Parameter Categories Technology Service Technology/Serv Specific Specific ice Independent Parameter Parameter Individua Parameter List List List l User View Parameter Parameter Aggregat Parameter List List List e View thành phần thể Hình 3-1 Bảng 1-1 Phân loại tham số KPI 1.3 Quản lý, giám sát SLA Bên cạnh việc xác định tham số SLA để làm sở cho nhà cung cấp cam kết với khách hàng, nghiên cứu SLA thực lĩnh vực khác là:  Quản lý SLA Hình 3-1 Kiến trúc CADENUS  Giám sát đo kiểm Dựa kiến trúc CADENUS, mơ hình mà luận văn khuyến nghị  Phương thức điều khiển QoS dùng cho mạng 3G VNPT thể Hình 3-2 Phần luận văn vào khảo sát tình hình nghiên cứu Đặc trưng mơ hình CADENUS mở rộng cho UMTS SLA khía cạnh nêu (viết tắt CUE: CADENUS UMTS extension) là: thêm vào thực thể điều phối dịch vụ CUE-SM điều phối tài nguyên CUE- 1.4 Kết chương RM Chức điều phối truy nhập không đưa Nội dung chương đưa định nghĩa giới hạn nghiên cứu UMTS, chế yêu cầu dịch vụ dựa PDP context thực SLA luận văn tham số chất lượng dịch vụ SLA mong muốn yêu cầu dịch vụ AM Với kiến trúc 34 3.2.1 Khuyến nghị tham số KQI SLA 11 chế thực thi cam kết mạng 3G Phần 1.2 trình Do thời gian có hạn, phần đưa khuyến nghị bày phương pháp luận cho việc xác định tham số chất lượng tham số KQI cho dịch vụ VoiP IPTV Đây hai dịch vụ cần thiết đưa SLA dựa ma trận tương tác Với đặc trưng mạng 3G so với dịch vụ mạng 2G Nội dung việc sử dụng ma trận tương tác, ta xác định tham khuyến nghị tham số KQI cho dịch vụ thể số SLA cho dịch vụ mà người sử dụng hiểu cảm mục: nhận cho ta phương pháp xác định, tính tốn tham số Phần 1.3 tổng kết lĩnh vực nghiên cứu quản lý 3.2.1.1 Dịch vụ VoIP giám sát SLA viễn thỗng Chương tóm tắt 3.2.1.2Với dịch vụ Video-telephony: kết khảo sát hướng nghiên cứu SLA thực hiện, có đề cập đến hướng nghiên cứu hệ 3.2.2 Khuyến nghị mơ hình thực thi SLA cho mạng thống tham số dựa Web Response Time Metric, giao thức VNPT đàm phán QoS COPS-SLS (mục 1.3) v.v Như phân tích phần 3.1 Các mạng 3G VNPT triển khai theo R4, nên chưa có thành phần PDF cho việc điều khiển QoS Phần luận văn khuyến nghị mơ hình triển khai SLA cho 3G VNPT Mơ hình khuyến nghị dược đưa dựa mơ hình CADENUS: (Creation and Deployment of End-User Services in Premium IP Network) có thay đổi để phù hợp cho mạng 3G VNPT CADENUS: project hướng tới điều khiển end-to-end QoS dựa SLA Kiến trúc gồm thành phần Điều phối CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG SLA TRONG MẠNG DI ĐỘNG 3G Nội dung chương tập trung vào hai nội dung là: nghiên cứu tham số chất lượng dịch vụ cho dịch vụ 3G phương thức nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng 3G Phần đầu chương vào nghiên cứu kiến trúc QoS; tổng hợp chế đảm bảo QoS 3G theo chuẩn 3GPP Đây sở để phân tích đưa phương pháp đảm bảo thực thi cam kết chất lượng dịch vụ SLA Việc 12 33 tổng hợp chế QoS theo Release 3GPP nhằm mục  Hiện nay, thiết bị Node B/RNC hãng hỗ trợ, đích làm sở phân tích lực thực thi SLA cho mạng 3G cho phép cấu hình truyền dịch vụ thoại data VNPT chương Phần 2.2 2.3 phân tích, đưa tham luồng FE (không cần sử dụng thêm luồng E1) Nếu cấu số KQI; KPI cho mạng dịch vụ 3G Phần 2.4 đề cập đến hình triển khai đảm bảo chất lượng giảm vấn đền quản lý, giám sát SLA 3G thiểu nhiều chi phí truyền dẫn SDH triển khai cho mạng 3G 2.1 Kiến trúc QoS mạng di động 3G-UMTS Xu hướng phát triển mạng 3G VNPT: 2.1.1 Kiến trúc mạng di động 3G-UMTS Tuy có khác tiến độ cách thức mơ hình triển khai theo địa lý, xét kiến trúc hệ công nghệ thống mạng 3G hai mạng Vinaphone MobiFone có phương thức tiến hóa là: xây dựng mạng 3G theo R4 bước chuyển sang R5 với việc đưa vào phân hệ điều khiển IMS Như xét phương diện QoS phương thức đảm bảo QoS phụ thuộc vào kiến trúc mạng tiến hóa từ R4 lên R5 (kiến trúc QoS theo release 3GPP phân tích Phần 2.1.2) Hiện mạng triển khai theo R4 nên chưa có chế điều khiển QoS IMS Hình 2-1 Kiến trúc mạng UMTS theo 3GPP R5 3.2 Các khuyến nghị áp dụng SLA cho mạng di động 3G VNPT Qua trình nghiên cứu, phần luận văn đưa số khuyến nghị, giải pháp áp dụng cho mạng VNPT 32 o Đối với mạng MobiFone, vùng có cường độ sóng 13 2.1.2 Sự phát triển kiến trúc QoS mạng di động 3G 3G mạnh 2G, thuê bao tự chuyển sang chế độ sử dụng sóng 3G (khơng cần đăng ký) Phương án share 2.1.2.1 Các chế QoS mạng trước 3G tải đáng kể cho mạng 2G thuê bao chủ Cơ chế đảm bảo QoS GPRS chủ yếu dựa ngữ cảnh yếu sử dụng chế độ 2G PDP: “PDP Context” (Packet Data Protocol) Các ngữ cảnh PDP o Đối với mạng VinaPhone: Do dung lượng Softswitch chưa thiết lập UE GGSN tạo liên kết logic UE đáp ứng đủ cho thuê bao mạng nên phần lớn lưu CN Nó chứa thông tin phiên liên lạc UE UE lượng cho 2G định tuyến qua tổng đài TDM thiết lập phiên thuê bao phải đăng ký dịch vụ sử dụng Hình 2-2 thể phương thức thiết lập PDP context bao gồm sóng 3G Do vậy, mức độ share tải 3G 2G bước: thấp Hiện trạng cấu trúc truyền dẫn cho mạng thông tin di động:  Phần vô tuyến: Đối với trạm BTS 2G thường sử dụng từ 1-2E1 Đối với trạm BTS 3G (Node B), cấu hình truyền dẫn sử dụng phổ biến 1E1 cho thoại 3E1 1FE cho dịch vụ data  Phần mạng lõi: Trong trình triển khai 3G, hệ thống tổng đài Softswitch dần thay hệ thống chuyển mạch TDM cũ để phục vụ chung thuê bao 2G 3G Cùng với việc softswitch hoá phần chuyển mạch, truyền dẫn cho phần mạng lõi dần IP hố chuyển qua mạng IP core Hình 2-2 Thủ tục thiết lập PDP context theo R97/98 14 PDP context sử dụng GPRS theo R97/98 gọi “Primary PDP context” Trong R97/98 đưa QoS profile sau:  Precedence class:  Reliability class:  Throughput class: 31 Hà nội HCM Hải Phòng Đà Nẵng Cần thơ GĐ 2011-2012 Hà nội HCM Hải Phòng Đà Nẵng Cần thơ 10 5 15 6 1 1 10 5 14 15 6 1 1 Như thể Hình 2-2 ta thấy, GPRS, BSS khơng tham gia vào q trình thiết lập PDP context Vì chế QoS dựa 3.1.3 Đánh giá chung lực mạng 3G VNPT thông tin PDP context thực thi cho liệu truyền Đối với mạng lõi: mạng CN  Qua số liệu trên, thực tế triển khai 3G mạng VinaPhone 2.1.2.2 Các chế QoS Release 99 R99 release cho 3G Nó chứa định nghĩa cho 3G UMTS R99 đưa kiến trúc QoS từ đầu cuối đến đầu cuối Kiến trúc bao hàm toàn trình truyền liệu từ đầu cuối người dùng UE qua mạng truy nhập vô tuyến RNS/BSS, qua mạng lõi chuyển mạch gói PS CN đến mạng ngồi R99 đưa quy định QoS UE ↔ RAN/BSS ↔ node PS CN Các giao diện MT ↔ TE giao diện với mạng ngồi khơng quy định R99 bổ xung R5 (Xem phần 2.1.2.3) gặp số khó khăn thiếu dung lượng chuyển mạch tỷ lệ softswitch hoá cịn thấp, khơng đáp ứng đủ cho số th bao 2G Đây nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng mạng VinaPhone tỷ lệ rớt cao thuê bao handover chế độ 2G 3G đòi hỏi phải chuyển quyền điều khiển tổng đài TDM Softswitch  Việc thiếu dung lượng Softswitch mạng VinaPhone yếu tố ảnh hưởng tới công tác triển khai 3G mạng di động khác khác nhau: 30 3.1.2 15 R99 đưa phân lớp QoS Các phân lớp dựa đặc Mạng MobiFone tính lưu lượng ứng dụng Các lớp QoS bao gồm: Hiện trạng mạng MobiFone tính đến cuối năm 2009: Thuê bao Tham số Số lượng thuê bao - Thuê bao trả sau Số lượng 34,729,233 1,090,516 33,638,717 - Card Mạng truy nhập vô tuyến 2G (BSS) Mạng truy nhập vô tuyến 3G (RNS) Hệ thống Softswitch Hệ thống GPRS Các hệ thống khác Số lượng BTS Số lượng BSC 11263 217  Conversation class:  Streaming class:  Interactive class:  Background class: Giao diện Iu phần mạng truy nhập vô tuyến sử dụng chế Số lượng Node-B Số lượng RNC 2587 19 Mạng Mobifone có: 39 tổng đài (tổng dung lượng 36.600K), tỷ lệ Softswitch chiếm khoảng 68%; Hệ thống GPRS với tổng thông lượng 1.200Mbps (dung lượng 8.000K phần SGSN, 8.000K phần GGSN); Dung lượng hệ thống IN 54.798K; Dung lượng hệ thống SMSC 23.900K; Hệ thống HLR với tổng dung lượng 63.000K giành trước kênh mang truy nhập vô tuyến(RAB reservation: Radio Access Bearer reservation) Giao diện Gb cải tiến bao gồm: EGPRS chế PFC(Packet flow Context) Với cải tiến này, mạng truy nhập vô tuyến RAN hỗ trợ ứng dụng Realtime( ứng dụng thuộc lớp conversation lớp streaming) Tuy nhiên việc chuẩn hóa giao diện Gb cho ứng dụng thuộc lớp conversation kết thúc R7 R99 đưa phiên PDP context là: “Second PDP Hướng phát triển mạng 3G MobiFone là: bước đầu đưa context” MSC-Server (softswitch) dần thay tổng đài dựa TDM IP hóa mạng truyền dẫn, đồng thời bước đệm để triển khai IMS Dự kiến triển khai nút mạng Mobile NGN MobiFone: MSC-Server MGW GĐ 2009-2011 SGW Kiến trúc E2E QoS 16 29 Thiết bị mạng SGSN GGSN Giai đoạn 2009-2010 Đến năm 2012 Số lượng thiết bị 10 10 Tổng dung lượng thiết bị (Số lượng người dung/PDP Ctx) 9,500,000/ 7,600,000 15,500,000/ 14,600,000 Số lượng thiết bị 5 Tổng dung lượng thiết bị (Tính theo số người dung) 7,600,000 14,600,000 Bảng 3-3: Dự kiến thiết bị nâng cấp Hệ thống GPRS/EDGE/3G Vinaphone Hình 2-3 Kiến trúc E2E QoS Các chức quản lý QoS cho dịch vụ truyền tải mạng UMTS mặt phẳng điều khiển: Hệ thống IMS: lực 500K thuê bao cung cấp dịch vụ: Push to Talk; VoiP; Instant Messaging; Multimedia telephony; Hệ thống SDP (Service Delivery Platform) Một số đặc điểm tiêu chuẩn công nghệ hệ thống:  Phù hợp với tiêu chuẩn 3GPP  Hỗ trợ cung dịch vụ cho mạng 2G 3G UMTS  Giao diện IuPS sử dụng IP, Frame Relay sử dụng giao diện Gb với mạng 2G/2.5G Vinaphone  Có khả kết nối với IMS đáp ứng dịch vụ IMS điều Hình 2-4 Các chức quản lý QoS với dịch vụ truyền tải UMTS mặt phẳng quản lý khiển 28 tuyến 2G (BSS) Mạng truy nhập vô tuyến 3G (RNS) Hệ thống Softswitch Hệ thống GPRS Các hệ thống khác 17 Số lượng BSC 219 Số lượng Node-B 1776 Số lượng RNC 28 Mạng VinaPhone có: 27 tổng đài (tổng dung lượng 17.400K) 07 tổng đài làm chức Gate (tổng dung lượng 165.000 Erl), tỷ lệ Softswitch chiếm khoảng 31%; Hệ thống GPRS với tổng thông lượng 400Mbps (dung lượng 3.500K phần SGSN, 3.760K phần GGSN); Dung lượng hệ thống IN 33.700K; Dung lượng hệ thống SMSC 10.496K lắp đặt tiếp 10.000K; Hệ thống HLR tập trung với tổng dung lượng 60.000K Bảng 3-1: Năng lực trạng mạng Vinaphone MSS MGW Nội dung chủ yếu R5 thêm vào phân hệ điều khiển IMS Các chế QoS kết kéo theo việc đưa thêm phân hệ điều khiển IMS Trong release trước đó, việc xác định QoS thực thi dịch vụ lớp truyền tải dựa QoS profile mà UE yêu cầu Các đặc tính QoS khác sử dụng cho ứng dụng khác cách APN cho ứng dụng, thông tin xác định dịch vụ linh hoạt khơng chuẩn hóa Trong R5 thay đổi chế Trong R5, chế gọi SBLP (Service-based local Policy) đưa Hệ thống Mobile Softswitch (phần mạng CS): Thiết bị mạng 2.1.2.3 Các chế QoS Release Cơ chế cho phép P-CSCF (proxy-call session control Giai đoạn 2009-2010 Đến năm 2012 Số lượng thiết bị 11 Tổng dung lượng thiết bị (Tính theo số người dung) 10,000,000 15,000,000 Số lượng thiết bị 14 17 Tổng dung lượng thiết bị (Tính theo số người dung) 10,000,000 15,000,000 function) cung cấp cách linh hoạt thông tin phiên ứng dụng cho dịch vụ lớp truyền tải Cụ thể SDP (Session Description protocol) sử dụng làm giao thức mô tả phiên cho ứng dụng IMS Sau khởi tạo kênh truyền tải, thơng tin QoS cập nhật theo thay đổi phiên Bảng 3-2: Dự kiến thiết bị nâng cấp Hệ thống Mobile Softswitch Vinaphone Hệ thống GPRS/EDGE/3G (phần mạng PS): IMS Để hỗ trợ sách SBLP, R5 đưa định nghĩa gồm: chức định sách PDF (policy decision function) nằm P-CSCF điểm thực thi sách PEP (policy enforcement point) nằm GGSN R5 đưa tính liên quan đến QoS là: 18 27  Các lọc thiết lập GGSN để đảm bảo luồng liệu đến từ UE nhận thực qua Việc đóng mở cổng vào cho luồng liệu dựa thông tin trạng thái phiên ứng dụng  Miền GPRS miền IMS trao đổi thơng tin tính cước phần thông tin nhận thực QoS CHƯƠNG III: ĐỀ SUẤT ỨNG DỤNG SLA TRONG MẠNG DI ĐỘNG 3G CỦA VNPT Phần đầu chương vào khảo sát trạng phương hướng phát triển mạng 3G VNPT, từ đưa phân tích, đánh giá lực mạng việc thực thi Ngoài ra, chế QoS release trước giữ nguyên SLA Phần tiếp theo, luận văn đưa khuyến nghị cho việc áp dụng SLA cho mạng 3G VNPT bao gồm: khuyến nghị tham số chất lượng dịch vụ; khuyến nghị mơ hình thực thi SLA khuyến nghị lộ trình triển khai SLA 3.1 Phân tích lực mạng di động 3G VNPT khả hỗ trợ SLA 3.1.1 Mạng Vinaphone Hiện trạng dự kiến phát triển tổng thể đến 2012 Hiện trạng mạng Vinaphone tính đến cuối năm 2009: Hình 2-5 Các chức quản lý QoS mặt phẳng điều khiển theo R5 Thuê bao Mạng truy nhập vô Tham số Số lượng thuê bao - Thuê bao trả sau - Card Số lượng BTS Số lượng 23,505,371 1,667,040 21,838,331 11640 26 19 ngày bổ xung hoàn thiện với giao thức PDP 2.1.2.4 Các chế QoS Release context, SDP giao thức đóng vai trò thỏa thuận QoS; việc Các bổ xung QoS R6 chủ yếu xoay quanh giao diện Gq chuẩn hóa PDF thực thể đọc lập khỏi P-CSCF giúp Trong R5, PDF nằm P-CSCF Trong R6, PDF chuẩn cho chế điều khiển QoS cho dịch vụ trở nên linh hoạt Mặc hóa tách riêng thành thực thể độc lập Gq giao diện dù chế đưa chủ yếu nhằm điều khiển QoS PDF với chức ứng dụng AF( ví dụ P-CSCF) Khi lớp mạng, sở để thực thi SLA Phần PDF dùng nhận thực phiên ứng dụng đưa mơ hình ánh xạ QoS UMTS chế phân biệt Ngồi ra, R6 cịn cho phép hỗ trợ giao thức mô tả thiết lập dịch vụ Diffserv, nội dung mà chuẩn 3GPP chưa đề phiên khác SDP SIP cập tới Chương luận văn phân tích đặc tính dịch vụ đưa tham số KPI, KQI cho dịch vụ dựa khuyến nghị mà tổ chức chuẩn hóa ITU-T, ETSI, TMForum… Phần 2.4 phân tích đưa mơ hình chức hệ thống quản lý SLA Đây sở cho bước nhằm xây dựng hệ thống quản lý SLA cho dịch vụ Hình 2-6 Các thay đổi kiến trúc QoS theo R6 2.1.3 Ánh xạ QoS 3GPP UMTS chế phân biệt dịch vụ Diffserv Như đề cập phần trên, 3GPP đưa cách thức chuyển đổi tham số QoS UMTS với RAB, việc chuyển đổi 20 25 UMTS CN không 3GPP đưa Phần luận văn Quản lý SLA quy trình liên hệ mật thiết với quy trình quản phân tích đưa ví dụ việc chuyển đổi tham số lý, điều hành nhà cung cấp dịch vụ theo mơ hình eTOM hai miền (enhanced Telecom Operations Map [19]) Hình 2-10 mô tả mối Các điểm ánh xạ QoS 3GPP IETF Difserv quan hệ quản lý SLA theo mơ hình eTOM Như trình bày mục Error! Reference source not found., nghiên cứu chế thực thi SLA tập trung vào ba lĩnh vực: AAA, CAC Các co chế đàm phán (Negotiation) Trong mạng 3G chế thực thi công việc chế đảm bảo QoS dựa các giao thức SDP, PDP context, COPS, Diametter … trình bày Phần 2.1.2 Tuy Hình 2-7 Các điểm ánh xạ QoS 3GPP IETF mạng lõi UMTS Hình 2-7 thể điểm có chuyển đổi đặc tính truyền tải UMTS truyền tải IP nhiên, chế đảm bảo QoS sử dụng cho tham số chất lượng mạng Vì để đảm bảo tham số chất lượng dịch vụ SLA (thường tham số chất lượng mạng mà tham số mà người sử dụng hiểu cảm nhận 2.1.3.1 Cơ chế phân lớp QoS UMTS chất lượng dịch vụ) cần có chế ánh xạ tham số Mục phân tích đặc trưng chế phân lớp QoS chất lượng dịch vụ sang tham số chất lượng mạng lưới Q 3GPP trình lựa chọn tham số KQI cho dịch vụ với phương pháp luận lựa chọn KQI trình bày 2.1.3.2 Cơ chế phân lớp QoS theo IETF phần trước luận văn Mục phân tích đặc trưng chế phân lớp QoS theo IETF 2.5 Kết chương Chương nghiên cứu tổng hợp chế QoS 3GPP đưa kiến trúc E2E QoS Các chế QoS 3GPP đưa 24 21 2.1.3.3 Ánh xạ QoS 3GPP IETF Dựa vào phân tích trên, Bảng 2-1 đưa ví dụ Tạo SLA Thanh tốn Đàm phán Báo cáo Thực thi Duy trì việc ánh xạ QoS 3GPP UMTS IETF diffserv Các lớp QoS UMTS Trafic class THP Conversation Conversation Conversation Streaming Streaming Streaming Interactive THP1 Interactive THP1 Interactive THP1 Interactive THP2 Interactive THP2 Interactive THP2 Interactive THP3 Interactive THP3 Interactive THP3 Background Background Background Giám sát Hình 2-9 SLA management Operation’s Domain S/P SLA Supply Chain Capability Mgmnt SLA Reqs SLA Objectives S/P Perf Data S/P Performance Management Supply Chain Dev & Change Mgmnt S/P SLA Management KQI / KPI Mapping etc S/P Data SLA Requirements Product Offer Product Dev & Retirement Target KQIs Service Dev & Retirement SLA Templates Target KPIs Resource Dev Order Handling Target Data Actual SLAs Resource Data Collection Customer QoS/SLA Mgmnt Actual Data Service Quality Analysis & Rpt Các lớp QoS theo IETF PHB DSCP EF 101110 EF 101110 EF 101110 AF41 100010 AF42 100100 AF43 100110 AF31 011010 AF32 011100 AF33 011110 AF21 010010 AF22 010100 AF23 010110 AF11 001010 AF12 001100 AF13 001110 BE 000000 BE 000000 BE 000000 Bảng 2-1 Ánh xạ lớp QoS UMTS DSCP KQIs & Violations 2.2 Các tham số SLA cho dịch vụ mạng Customer / Marketing Domain di động 3G Manage Internal SLA Trên sở phương pháp luận xác định tham số chất lượng cho H ình 2-10 Luồng xử lý SLA mơ hình eTOM ARP ARP1 ARP2 ARP3 ARP1 ARP2 ARP3 ARP1 ARP2 ARP3 ARP1 ARP2 ARP3 ARP1 ARP2 ARP3 ARP1 ARP2 ARP3 SLA, khuyến nghị vấn đề chất lượng dịch vụ mà tổ chức đưa ITU-T G1000 [17], ETSI ETR 003 [18] …, phần đề tài đưa số KQI cho dịch 22 23 vụ mạng di động 3G Qua trình nghiên cứu, tác giả luận văn nhận thấy KQI đưa Tmforum GB923 toàn diện tham số KQI đưa dựa KQI mà Tmforum khuyến nghị Các tham số chia thành loại:  Các KQI truy nhập dịch vụ  Các KQI sử dụng dịch vụ  Các KQI kết thúc dịch vụ Hình 2-8 Ánh xạ yêu cầu QoS dịch vụ theo ITU-T 2.3 Các tham số SLA cho người dùng đầu cuối Cụ thể tham số dịch vụ đưa Việc đưa tham số chất lượng hướng tới người sử dụng đòi phần: hỏi tham số mà nhà cung cấp dịch vụ đưa phải thỏa mãn nhu cầu khách hàng Vì tham số hướng tới người sử dụng thường phải tham số mà người sử dụng hiểu cảm nhận được, tham số mạng lưới Hình 2-8 thể phân loại tham số theo dịch vụ 2.3.1 Audio 2.3.2 Video 2.3.3 Data yêu cầu QoS dịch vụ việc đảm bảo chất lượng dịch vụ đưa đến khách hàng 2.4 Quản lý, giám sát tham số SLA mạng di động 3G Hình 2-9 thể nội dung quản lý SLA Về vị trí, quản lý SLS nằm lớp quản lý mạng nằm lớp quản lý kinh doanh  ... bảo dịch vụ đưa đến khách hàng với chất lượng theo cam kết nộ dung Luận văn nghiên cứu SLA mạng 3G đề xuất áp dụng SLA mạng VNPT Mục đích luận văn nghiên cứu tham số chất lượng cần đưa vào SLA; ... chung SLA 39 Như thể Hình 1-2, SLA tương ứng với tất Luận văn vào nghiên cứu vấn đề liên quan đến việc thực dịch vụ hai bên (SLA môi trường nhiều nhà cung thi SLA cho dịch vụ mạng di động 3G Nội... dựa SLA Kiến trúc gồm thành phần Điều phối CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG SLA TRONG MẠNG DI ĐỘNG 3G Nội dung chương tập trung vào hai nội dung là: nghiên cứu tham số chất lượng dịch vụ cho dịch vụ 3G phương