Nghiên cứu giải pháp kĩ thuật triển khai vận hành khai thác nội mạng và liên mạng thông tin di động cho vnpt (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Nguyễn Quốc Thịnh NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT TRIỂN KHAI, VẬN HÀNH KHAI THÁC NỘI MẠNG VÀ LIÊN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CHO VNPT Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số: 60.52.0.80 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi Trung Hiếu Phản biện 1: …………………………………………………………………………… Phản biện 2: ………………………………………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Các nhà mạng đối mặt với cạnh tranh khốc liệt thách thức lâu dài thị trường di động Mạng di động 2G truyền thống đáp ứng nhu cầu thoại người dùng Trong năm gần đây, phát triển kinh tế xã hội dẫn tới bùng nổ thị trường viễn thông di động, nhà mạng liên tục phát triển vùng phủ sóng số lượng thuê bao Việc phát triển mạng dịch vụ 3G - 3,5G tảng mạng 2G, tới mạng 4G diễn với tốc độ nhanh chóng tới trạng thái gần bão hịa Để trì khả phát triển thị trường tín nhiệm khách hàng, nhà mạng cần tìm công cụ để đảm bảo doanh thu, đồng thời trì tiêu chuẩn dịch vụ có, lại vừa thực xây dựng mạng lưới họ để đón đầu cơng nghệ tương lai Giải pháp dùng chung hạ tầng mạng viễn thơng trường hợp đáp ứng số thách thức kể Về bản, giải pháp dùng chung hạ tầng mạng bao gồm việc sử dụng chung tảng thiết bị, vận hành, dịch vụ hệ thống 2G/3G nội mạng nhà mạng với Sự chia sẻ giúp cho nhà mạng tối thiểu hóa vốn bỏ ra, chi phí vận hành, đơn giản hóa mạng lưới sẵn sàng thích ứng với cơng nghệ tương lai (4G) Những lợi ích mà giải pháp dùng chung hạ tầng mạng mang lại đa dạng:  Đối với nhà mạng : o Tiết kiệm chi phí đầu tư vận hành khai thác o Tăng cường hiệu độ tin cậy việc quản lý mạng o Tăng chất lượng phủ sóng tăng dung lượng giá trị dịch vụ gia tăng cho người dùng  Đối với người dùng : o Các dịch vụ di động đảm bảo vùng phủ, dung lượng trạm cải thiện o Giá thành dịch vụ giảm Thị trường viễn thông Việt Nam cạnh tranh phát triển xuất phát chủ yếu từ nhà mạng lớn Viettel, Vinaphone Mobifone Ngoài ra, với ưu sở, truyền thống hoạt động chế quản lý, Vinaphone Mobifone hoàn toàn hội tụ đủ điều kiện để phát triển chia sẻ hạ tầng liên mạng Mỗi nhà mạng hướng tới phát triển dùng chung hạ tầng mạng 2G/3G riêng Có nhiều giải pháp dùng chung thiết bị mức khác Thực tế VNPT tiến hành triển khai số tỉnh mức chung thiết bị phần cứng Việc chia sẻ mức độ cao chung giám sát, chung điều khiển tối ưu mạng, chia sẻ liên mạng giúp sử dụng tài nguyên mạng hiệu Tuy nhiên, có khó khăn tồn mặt kỹ thuật cần giải trước thực hố điều Ví dụ khả liên kết chia sẻ thiết bị nhà cung cấp khác nhau, chất lượng thiết bị bên thứ ba, lực xử lý khối vô tuyến Với tiểm ứng dụng vậy, luận văn này, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu giải pháp kĩ thuật triển khai, vận hành khai thác nội mạng liên mạng thông tin di động cho VNPT” Mục đích đề tài cung cấp nhìn tổng thể mặt kỹ thuật để triển khai giải pháp cho VNPT Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Trương Trung Kiên, người bảo tơi nhiệt tình q trình làm luận văn Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới người thân, bạn bè, đồng nghiệp,…đã tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Hà Nội, ngày 31 tháng 08 năm 2013 Nguyễn Quốc Thịnh CHƯƠNG : GIỚI THIỆU Trong chương này, luận văn trình bày yếu tố cần thiết cho nhu cầu sử dụng chung hạ tầng mạng thông tin di động, hạn chế, khó khăn nảy sinh nhà mạng chưa có giải pháp dùng chung hạ tầng, vấn đề sách (cấp phép, mỹ quan, sức khoẻ ), kinh tế (chi phí triển khai, vận hành, bảo dưỡng…), kỹ thuật Đồng thời với việc giới thiệu trạng hạ tầng mạng thông tin di động VNPT, nội dung chương giới thiệu việc dùng chung hạ tầng mạng với ưu điểm lợi ích giải pháp mang lại 1.1 Các yếu tố cần thiết việc sử dụng chung hạ tầng mạng thơng tin di động Khi chưa có giải pháp sử dụng chung hạ tầng mạng thông tin di động, cơng tác chọn vị trí đặt trạm, chi phí vận hành bão dưỡng nhà trạm quản lý truyền dẫn vấn đề khó khăn nhà mạng Hãy xét ví dụ: Như biết, doanh nghiệp viễn thông nước hoạt động thời điểm khác kéo theo việc triển khai hạ tầng khác Ở vị trí X thành phố vị trí “đẹp” để đặt trạm phát sóng cho khu vực xung quanh Nhà mạng A vào hoạt động sớm nhà mạng tiến hành thủ tục thuê mượn chủ nhà triển khai đầy đủ sở hạ tầng (cột, truyền dẫn, tủ trạm …) để phát sóng Nhà mạng B vào hoạt động sau này, muốn lắp đặt trạm vị trí X Vấn đề bắt đầu nảy sinh: chủ nhà tăng giá lắp cột nhà mạng B cao nhiều gây khó khăn kinh tế Đặc biệt với DN nhỏ thuê lại hạ tầng, họ chịu lép vế đàm phán giá tính tốn giá th khơng hợp lý, họ lại quay trở lại tự đầu tư xây dựng hạ tầng riêng mình, lần lại gây lãng phí, ảnh hưởng đến mỹ quan thị Việc tranh chấp vị trí đặt cột (nếu nhà mạng thuê lúc) hay thiết bị nhà mạng gây nhiễu cho thiết bị nhà mạng khác hay đơn giản kết cấu nhà đặt trạm không cho phép đặt thêm thiết bị lên yếu tố gây khó khăn Ngồi ra, với nhận thức phận người dân chưa rõ ràng việc cho có tổn hại sóng di động sức khoẻ người, việc bị người dân phản đối, cản trở cắm trạm nhà mạng hồn tồn xáy Cùng với việc triển khai thiết bị vị trí X nhà mạng B, nhà mạng phải tiến hành xây dựng hệ thống bảo vệ, hệ thống chống sét cho cột v.v… khơng muốn th lại đối thủ Ngay nhà mạng A vấp phải nhiều khó khăn việc nâng cấp mở rộng trạm (giả sử lắp đặt thêm tủ, anten cho thiết bị 3G, 4G) diện tích phịng trạm, cơng suất điện lưới v.v Do vậy, việc khơng có vị trí đặt trạm thích hợp cho đồ vơ tuyến hoạch định tối ưu cho mạng khiến nhà mạng phải tính tốn tới phương án lắp đặt thêm trạm chỗ khác so với ban đầu dẫn tới chi phí đầu tư tăng, kéo theo chi phí vận hành, bảo dưỡng, chí giá cước số dịch vụ tăng để cân vấn đề doanh thu Về sách, theo chủ trương nhà nước xu hướng phát triển tất yếu, số lượng nhà mạng phép thiết lập hạ tầng mạng khơng tăng, chí có xu hướng giảm dần để đạt tiêu lí tưởng đến nhà mạng thiết lập hạ tầng năm 2020 Chính phủ ban hành Nghị định số 25/2011/NĐ-CP ngày 06/04/2011 quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều Luật Viễn thơng, quy định UBND cấp tỉnh có trách nhiệm lập, phê duyệt, công bố quy hoạch hạ tầng kĩ thuật viễn thông thụ động năm năm lần, bao gồm hạ tầng trạm Nghị định 72/NĐ-CP ngày 24/09/2012 quản lý sử dụng chung cơng trình hạ tầng kĩ thuật, cần tăng cường sử dụng chung nhà trạm, cột angten phát sóng, tích cực ngầm hoá, quang hoá hệ thống truyền dẫn, giảm bớt việc sử dụng truyền dẫn vi ba, vừa nâng cao chất lượng, hiệu khai thác mạng, sử dụng tiết kiệm tài ngun, tránh lãng phí đầu tư, vừa góp phần giữ gìn, tơn tạo kiến trúc, cảnh quan chung đảm bảo an tồn cơng trình xây dựng, đặc biệt mùa mưa bão 1.2 Hiện trạng hạ tầng mạng thông tin di động VNPT Hiện VNPT có hai cơng ty thơng tin di động MobiFone VinaPhone, chiếm thị phần VinaPhone 28,71% MobiFone 29,11% (theo số liệu năm 2011) Cả hai công ty xây dựng cho mạng lưới di động 2G/3G rộng lớn, có khả phục vụ lớn.Đặc biệt mạng 3G chưa sử dụng hết khả hệ thống, nhiên nhu cầu người dùng ngày tăng nhanh 1.3 Giới thiệu chung việc dùng chung hạ tầng mạng, ưu điểm lợi ích đem lại Khái niệm SingleRAN lần đưa nhà cung cấp thiết bị Huawei vào năm 2008 tiếp tục phát triển nhà cung cấp thiết bị đến Về mặt kỹ thuật, giải pháp Single RAN cho phép chế tạo điều khiển trạm gốc BSC hội tụ cho phép tích hợp BSC mạng GSM điều khiển mạng vô tuyến RNC mạng UMTS/LTE vào điều khiển đa mode Bộ điều khiển đa mode thiết kế đặc biệt để cung cấp cho nhiều hệ thống vô tuyến qua mạng truy cập thống đơn lẻ, giải pháp SingleRAN tích hợp dịch vụ vô tuyến thoại, liệu băng hẹp, băng rộng di động nhiều dịch vụ khác vào thành phần mạng thay nhiều thành phần mạng khác Như vậy, giải pháp Single RAN tích hợp module GSM, UMTS LTE thiết bị thay cho nhiều hồi đáp khác đem lại lợi ích cụ thể sau: - Giảm chi phí đầu tư cho thiết bị, nhà trạm, truyền dẫn… - Giảm tối đa lớp truy cập site vốn vấn đề phức tạp ghép nhiều node sử dụng tiêu chuẩn truyền dẫn khác - Điều khiển mạng đơn giản, linh hoạt phần mềm - Thuận tiện việc triển khai, khai thác quản lý, bảo dưỡng trạm Hình 1-1: Phân loại kiểu dùng chung công nghệ SingleRAN lợi ích mang lại Cơng nghệ Single RAN khơng giúp tiết kiệm chi phí nhà trạm, giảm truyền dẫn trùng lặp khơng cần thiết mà cịn giúp tối ưu hóa hệ thống, giảm lượng điện tiêu thụ khối xử lý quan trọng tới 50% Ngồi việc tiết kiệm chi phí dựa việc sử dụng SingleRAN, nhà mạng cịn có phương pháp để tối ưu chi phí việc vận hành (đối với mạng lớn) bùng phát triển khai để cạnh tranh (đối với nhà mạng mới, nhỏ)? Câu trả lời giải pháp dùng chung hạ tầng liên mạng Hình 1-2: Các kiểu chia sẻ chung hạ tầng liên mạng Với giải pháp này, việc nhà mạng tham gia chia sẻ hạ tầng để triển khai giúp tiết kiệm nguồn vốn TCO với tất bên, đồng thời kế hoạch số lượng thiết bị triển khai trở nên dễ dàng tính tốn dựa nhu cầu thực tế nhà mạng Với ưu sở, truyền thống hoạt động chế quản lý, Vinaphone Mobifone hoàn toàn hội tụ đủ điều kiện để phát triển chia sẻ hạ tầng liên mạng Thực tế VNPT tiến hành triển khai số tỉnh mức chung thiết bị phần cứng Việc chia sẻ mức độ cao chung giám sát, chung điều khiển tối ưu mạng, chia sẻ liên mạng giúp sử dụng tài nguyên mạng hiệu Tuy nhiên, có khó khăn tồn mặt kỹ thuật cần giải trước thực hoá điều 1.4 Kết luận chương Trong chương này, luận văn trình bày yếu tố cần thiết việc sử dụng chung hạ tầng mạng thông tin di động, xuất phát từ hạn chế, khó khăn tài chính, kĩ thuật nảy sinh nhà mạng việc phát triển, mở rộng mạng đáp ứng yêu cầu môi trường, mỹ quan đô thị v v từ phía quyền, hay định Bên cạnh đó, luận văn giới thiệu tổng quan giải pháp dùng chung hạ tầng mạng thơng tin di động áp dụng nhà mạng Trong chương sau luận văn trình bày rõ giải pháp dùng chung hạ tầng mạng thông tin di động thực tế triển khai hai nhà mạng Vinaphone Mobifone CHƯƠNG : GIẢI PHÁP DÙNG CHUNG HẠ TẦNG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Khái niệm dùng chung hạ tầng mạng bao gồm việc dùng chung hạ tầng nội mạng dùng chung hạ tầng liên mạng Việc dùng chung hạ tầng mạng dựa nguyên tắc tận dụng thành phần chung chia sẻ mặt vật lý logic hệ thống phận nguồn, phận truyền dẫn, tần số, v.v 2.1 Nguyên lý dùng chung hạ tầng nội mạng Đối với nhà mạng, dùng chung hạ tầng nội mạng sử dụng chung tảng hạ tầng thiết bị mạng 2G/3G chí 4G tương lai lớp mạng truy nhập vô tuyến (RAN), tức bao gồm từ BTS/NodeB tới BSC/RNC.Nếu trước dây vị trí nhà trạm, trạm 2G trạm 3G bao gồm tủ thiết bị truyền dẫn, tủ nguồn, tổ acquy, khối vơ tuyến, anten hay chí cột riêng rẽ sau sử dụng giải pháp dùng chung, trạm 2G/3G tích hợp gần cịn có tách biệt khối thu phát vơ tuyến Hình 2-1: Ví dụ kết hợp GSM UMTS khối SingleRAN so với hai khối GSM UMTS truyền thống 11 Hình 2-3: Sơ đồ khối điều khiển vô tuyến trung tâm RNC Từ cấu trúc chung BSC/RNC ta thấy khả tích hợp chung đối BSC RNC phần nguồn, phân hệ đồng thời gian, phân hệ chuyển mạch, phân hệ truyền dẫn phân hệ quản lý giám sát 2.2 Nguyên lý dùng chung hạ tầng liên mạng Về bản, phân loại kiểu chia sẻ hạ tầng nhà mạng làm loại : - Chia sẻ thụ động - Chia sẻ chủ động - Chia sẻ dựa Roaming Chia sẻ thụ động đề cập tới vấn dề chia sẻ không gian sở hạ tầng thụ động nhà trạm, cột anten Chia sẻ thụ động kiểu chia sẻ mức độ đơn giản, chủ yếu mức không gian vật lý túy Chia sẻ chủ động kiểu chia sẻ phức tạp hơn, nhà mạng chia sẻ thành phần lớp chủ động mạng di động, anten, nút vô tuyến, nút điều khiển, mạng truyền dẫn backbone thành phần mạng lõi (ví dụ chuyển mạch) Chia sẻ dựa Roaming ngữ cảnh chia sẻ hạ tầng mạng được hiểu theo hướng nhà mạng dựa vùng phủ nhà mạng khác 12 để phủ sóng vùng định lâu dài Trong khuôn khổ đề tài, luận văn tập trung trình bày nguyên lý chung hình thức chia sẻ RAN chủ động Hình 2-4: Các kiểu chia sẻ hạ tầng mạng mạng thông tin di động Giải pháp chia sẻ RAN chủ động dựa tài nguyên phổ nhà mạng chia thành kiểu MORAN MOCN Đối với giải pháp MORAN, giải pháp chia sẻ thiết bị lớp RAN không chia sẻ tài nguyên tần số vô tuyến hay dùng tần số riêng với nhà mạng Các nhà mạng khác cung cấp vùng phủ khu vực cell khác trạm BTS Mỗi nhà mạng xử lý riêng tài nguyên tần số họ.Tài nguyên tần số nhà mạng quản lý thành phần BSC/BTS chia sẻ Giải pháp MORAN cho phép từ tới nhà mạng chia sẻ BSC/RNC BTS/NodeB thời điểm Việc chia sẻ tài nguyên nhà mạng tăng lên đồng nghĩa với chi phí giảm xuống, kéo theo khác biệt họ dần Các nhà mạng linh động việc lựa chọn tài nguyên chia sẻ không dựa trạng thái mạng Hình mơ tả kiến trúc MORAN 13 Hình 2-5 : Sơ đồ cấu trúc mạng mạng chia sẻ RAN chủ động MORAN Các đặc tính bật giải pháp MORAN là: Mỗi CN sử dụng PLMN-id, chia sẻ mức Cell, không ảnh hưởng tới tính độc lập tên nhà mạng Mỗi cell thuộc nhà mạng phát quảng bá PLMN-id Trong lúc thuê bao truy nhập cell, BSC định nhà mạng thuê bao dựa Cell ID định tuyến tất dịch vụ cell với mạng lõi tương ứng nhà mạng Đối với giải pháp MOCN, điểm khác biệt thêm so với MORAN mặt chia sẻ nhà mạng chia sẻ tài ngun tần số HÌnh mơ tả kiến trúc giải pháp MOCN.Ở dịch vụ 2G, giới hạn giao thức mạng GSM, cells GSM phát quảng bá nhiều PLMN ID lúc, thuê bao GSM nhận lúc nhiều PLMN Do đó, cells GSM nhiều nhà mạng chế độ MOCN phải sử dụng PLMN ID chung Nó Netword ID nhà mạng tham gia vào mạng chia sẻ Network ID khác biệt thống nhà mạng 14 Hình 2-6: Sơ đồ cấu trúc mạng mạng chia sẻ RAN chủ động MOCN Một vấn đề cần quan tâm việc hiển thị tên nhà mạng.Sau thuê bao đăng kí mạng với mạng lõi tương ứng, mạng lõi gửi thơng tin MM tới th bao đó, có chưa tên nhà mạng Thuê bao hiển thị Network ID nhà mạng tương ứng dựa thông tin MM nhận Các thuê bao không hỗ trợ hiển thị thông tin MM hiển thị PLMN ID thay Network ID 2.3 Một số vấn đề kỹ thuật liên quan đến dùng chung hạ tầng mạng 2.3.1 Đối với việc dùng chung hạ tầng nội mạng 2.3.1.1 Cân tải GU Vấn đề hay gặp việc triển khai thiết bị 3G vào trạm 2G chạy bình thường Lúc mục đích vùng phủ mạng 3G 2G trạm phải nhau, nhiên tải mạng 2G cao nhiều Có q dịch vụ tải mạng 3G Trong trường hợp này, mạng 2G 3G trao đổi thông tin tải cell thông qua giao diện Iur-g thay giao diện qua A Giao diện Iur-g cho phép GBSC các điều khiển khác (ví dụ RNC) trao đổi tin mà không cần phải chuyển tiếp mạng lõi 2.3.1.2 Phân phối dịch vụ GU Vấn đề gặp phải sau thời gian, sau triển khai thiết bị trạm 3G vào trạm 2G trước Lúc vùng phủ giống 15 dịch vụ 3G phát triển nhanh hơn, nhiều hơn, đồng thời tài nguyên mạng 2G rỗi nhiều Giải pháp phân phối dịch vụ GU đưa tối ưu tài nguyên vô tuyến ưu tiên tập trung dịch vụ thoại cho mạng 2G, ưu tiên tập trung dịch vụ liệu cho mạng 3G 2.3.1.3 Chia sẻ công suất động Khi tiền hành dùng chung thiết bị trạm, sóng mang GSM UMTS sử dụng chung khuếch đại công suất Vùng phủ dịch vụ GSM UMTS trường hợp giống hệt nhau, nhiên tải dịch vụ GSM UMTS lại không cân Giả sử lưu lượng GSM nhỏ Lúc kĩ thuật đa sóng mang SDR sử dụng thiết bị phát sóng Khi tải mạng GSM thấp, sóng mang UMTS chia sẻ cơng suất với sóng mang GSM khuếch đại công suất Khi lưu lượng GSM tăng đột ngột, cơng suất sóng mang khơng chia sẻ mạng UMTS 2.3.1.4 Chia sẻ phổ động Khi dùng chung thiết bị 2G/3G, mạng 2G hoàn toàn chia sẻ phổ 5MHz lưu lượng thấp 2.3.2 Đối với việc dùng chung hạ tầng liên mạng Về việc gia nhập mạng UE với kiểu chia sẻ MORAN chia sẻ thụ động giống mạng di động thơng thường Cịn mạng chia sẻ dựa roaming bước phát triển cao mạng chia sẻ chủ động MOCN Do vậy, khuôn khổ luận văn này, phần kĩ thuật liên quan tới dùng chung hạ tầng liên mạng xin tập trung trình bày vấn đề kĩ thuật UE việc gia nhập mạng MOCN Định tuyến dịch vụ mạng MOCN thiết bị thuê bao UE tùy thuộc vào UE có hỗ trợ hay khơng Một UE hỗ trợ giải mã thông tin hệ thống phát quảng bá để định mạng lõi nhà mạng có sẵn sang mạng chia sẻ không UE quan tâm nhà mạng thông tin hệ thống phát quảng bá mạng thông thường mạng riêng biệt Tất 16 chúng PLMNs ứng viên cho thủ tục lựa chọn PLMN thực UE theo tiêu chuẩn TS23.122 Một UE hỗ trợ không coi PLMN-ID chung ứng viên việc lựa chọn mạng Ngược lại, UE không hỗ trợ bỏ qua tất thông tin hệ thống phát quảng bá có liên quan tới chia sẻ mạng PLMN-id chung với tất mạng thông thường khác PLMN ứng viên cho thủ tục chọn PLMN UE thực UE theo tiêu chuẩn TS23.122 2.4 Kinh nghiệm triển khai giới, học kinh nghiệm Hầu hết nhà mạng giới bày tỏ quan tâm tới việc chia sẻ hạ tầng mạng Việc chia sẻ cho phép họ giảm chi phí triển khai mạng ban đầu, tăng tốc việc triển khai gia tăng nhanh chóng vùng phủ thời điểm ban đầu Thêm vào đó, lưu lượng tăng đòi hỏi việc mở rộng mạng, nhà mạng phát triển chuyển đổi mạng riêng mà khơng phải tác động tới khoản đầu tư Các nhà mạng lớn giới Vodafone, Orange, T-Mobile Optus quan tâm tới giải pháp chia sẻ mạng triển khai thương mại thành công Một lý nhà mạng không theo chiều hướng chia sẻ mạng trước đây, vùng phủ chất lượng nhà mạng tiêu chí khác biệt rõ rệt điều gây ảnh hướng tới việc chia sẻ Một lý khác xuất phát từ luật viễn thông nước sở Tại số quốc gia, việc chia sẻ hạ tầng mạng phép lại bị cấm số quốc gia khác Mất cạnh tranh vùng phủ việc kiểm soát ưu tiên việc triển khai tương lai mạng truy nhập RAN khiến nhà mạng ngần ngại việc hướng tới chia sẻ Tuy nhiên, điều dần bị xóa bỏ áp lực đến từ chi phí vận hành triển khai nhà mạng, đặc biệt hồn cảnh suy thối kinh tế toàn cầu Kết luận chương Trong chương luận văn trình bày nguyên lý sở việc chia sẻ hạ tầng nội mạng liên mạng Một số vấn đề kĩ thuật liên quan tới vấn 17 đề chia sẻ hạ tầng đưa với kinh nghiệm triển khai nhà mạng giới Từ thấy mặt tích cực phần khiếm khuyết công nghệ Trong chương tiếp theo, luận văn trình bày giải pháp chia sẻ hạ tầng mạng nhà cung cấp thiết bị Huawei sử dụng VMS Vinaphone 18 CHƯƠNG : GIẢI PHÁP DÙNG CHUNG HẠ TẦNG MẠNG CỦA HUAWEI VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI CHO VINAPHONE VÀ MOBIFONE Đến hết năm 2012, trung tâm VMS miền Bắc thực thay phần mạng 2G/3G thành mạng SingleRAN dự kiến tiến tới thay toàn tương lai gần.Đối với Vinaphone, miền Bắc, công nghệ SingleRAN Huawei triển khai để thay cho toàn hệ thống mạng 2G/3G Vĩnh Phúc, Hải Phòng Hà Nội Đồng thời để tăng hiệu suất sử dụng mạng, VMS Vinaphone sử dụng giải pháp RAN Sharing Huawei để thực chia sẻ liên mạng Việc chia sẻ RAN chủ động dừng mức MOCN thử nghiệm số trạm Vĩnh Phúc Hà Nội Cả hai nhà mạng hướng tới chia sẻ liên mạng nhiều trạm thời gian tới 3.1 Mơ hình triển khai dùng chung hạ tầng nội mạng VMS VNP 3.1.1 Mơ hình chung mạng SingleRAN 3.1.1.1 BSC đa mode 2G/3G Ở đây, thiết bị BSC6900 tích hợp BSC/RNC Với cấu hình phần cứng, BSC6900 cho phép hỗ trợ tối đa phần 2G: lưu lượng tối đa 24000 Erl, 4096 TRX, băng thông Gb lên tới 1536 Mbps hỗ trợ tối đa phần 3G: lưu lượng 80400 Erl, băng thông phần PS (cả đường xuống đường lên) lên tới 12 Gbps, 3060 NodeB với 5100 cell 3.1.1.2 BTS đa mode 2G/3G/4G Về mặt dịch vụ cung cấp BTS đa mode, BTS hoạt động chế độ (GSM+UMTS, GSM + LTE UMTS + LTE) chế độ (GSM + UMTS + LTE) Các chức BTS đa mode bao gồm : 19  Hỗ trợ truyền dẫn E1, IP truyền dẫn đồng thời chế độ  Hỗ trợ đồng GPS, BITS, IP, Ethernet đồng bộ, đồng dây dẫn, đồng chia sẻ  Hỗ trợ nhiều mơ hình kết nối: Hình sao, liên kết  Hỗ trợ quản lý chế độ thiết bị cảnh báo, phát xung đột cấu hình  Hỗ trợ quản lý, sử dụng phụ kiện chế độ khác  Hỗ trợ phát triển từ GSM tới UMTS tới LTE Hình 3-1: Mơ hình chung mạng SingleRAN triển khai VMS Vinaphone Hình 3-2: Các mơ hình hoạt động MBTS mạng VMS Vinaphone 3.1.2 Sử dụng truyền dẫn chung dịch vụ 2G/3G tảng cơng nghệ IP Cơng nghệ truyền dẫn IP đóng vai trò chủ đạo việc truyền tải liệu tất mạng truyền thông Mạng thông tin di động số 20 Bên cạnh đó, truyền dẫn quang dần thay mạng truyền dẫn cáp đồng hay mạng viba truyền thống thành phố ưu băng thông lớn chống nhiễu tốt Để theo kịp xu hướng phát triển nhu cầu sử dụng dịch vụ gói mạng di động, việc truyền dẫn từ RNC/BSC tới trạm phát sóng dần IP hóa quang hóa, đặc biệt bối cảnh mạng MAN-E VNPT phát triển Giải pháp sử dụng truyền dẫn chung dịch vụ 2G/3G qua mạng IP việc chia sẻ mạng truyền dẫn IP cổng truyền dẫn vật lý trạm phát sóng tích hợp dùng chung 2G/3G Hình 3-3: Các lợi ích việc chia sẻ chung truyền dẫn IP thiết bị Trong triển khai truyền dẫn chung VMS Vinaphone, giải pháp sử dụng trạm tích hợp sử dụng truyền dẫn chung Abis IuB IP/FE quang 3.2 Sử dụng chia sẻ dịch vụ 2G/3G trạm nhà mạng Ngồi việc triển khai SingleRAN riêng mình, nhà mạng Vinaphone VMS bắt tay triển khai dịch vụ chia sẻ RAN chủ động số trạm mức MOCN 21 Hình 3-4: Mơ hình chia sẻ MORAN VMS Vinaphone Các trạm chia sẻ sử dụng truyền dẫn IP/FE từ MBTS tới MBSC chia sẻ, thiết bị đặt hai nhà mạng Từ MBSC có giao diện mạng lõi riêng biệt nhà mạng, bao gồm giao diện A, Gb, IuCS, IuPS Ngoài ra, RNC nhà mạng có giao diện IuR tới MBSC chia sẻ Khoảng cách dải tần số tần số VMS tần số cuối VNP 60MHz Để phát sóng nhà mạng, thiết bị xử lý cao tần trạm phải có băng thơng khuếch đại tương đương Thực tế, số khuếch đại nằm khối RFU 25MHz, nhỏ nhiều so với yêu cầu Để giải tình này, có hai phương án xử lý :  Phương án 1: nhà mạng sử dụng khối RFU riêng biệt để phát dải tần số tương ứng  Phương án 2: Sử dụng chung RFU Nhưng VMS chia sẻ tần số để dùng chung với Vinaphone ngược lại Hình 3-5: Phương án dùng chung khối xử lý vơ tuyến cao tần chia sẻ tần số hai nhà mạng 22 Trong mục tiêu sử dụng chia sẻ tối đa tài nguyên hai nhà mạng, phương án sử dụng rõ ràng tối ưu phương án Thực tế cho thấy nhu cầu sử dụng thân nhà mạng sử dụng tần số thứ cho trạm tòa nhà cao tầng, đó, việc chia sẻ trạm thực trạm vùng nông thôn ngoại thành khơng gặp phải xun nhiễu, vấn đề nhiều khả xảy sử dụng chia sẻ trạm vùng mật độ trạm lớn thành phố Phần 2G nhà mạng gặp phải tình tương tự khối RFU xử lý toàn dải tần số VMS Vinaphone, với GSM 900 GSM 1800 Phương án sử dụng RFU sử dụng trạm tích hợp chia sẻ sử dụng để đảm bảo hai nhà mạng phát sóng riêng 3.3 Một số vấn đề kĩ thuật gặp phải trình triển khai Trong trình triển khai SingleRAN RAN Sharing Vinaphone VMS, có số vấn đề kĩ thuật thường gặp phải vấn đề cấu hình trùng IP cho trạm 2G/3G, vấn đề sử dụng IuR chung với IuCS để tiết kiệm băng thông vật lý hay không active cell phần 2G sử dụng SingleRAN 3.4 Kết luận chương Trong chương 3, luận văn trình bày giải pháp chia sẻ mạng gồm SingleRAN RAN Sharing Huawei, áp dụng VMS Vinaphone Việc triển khai công nghệ xong giai đoạn đầu tiến tới giai đoạn cao hơn, sau đạt số thành công định với thử nghiệm Một số vấn đề kĩ thuật trình triển khai đưa chương 23 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc triển khai dùng chung hạ tầng mạng diễn năm trở lại số khu vực Một số tính dùng chung hạ tầng mức thử nghiệm quy mô nhỏ đạt tín hiệu khả quan rõ rệt Trong tương lai gần, mơ hình dùng chung hạ tầng gần chắn áp dụng rộng rãi, không nhà mạng Mobifone Vinaphone Mạng 4G LTE kho hàng tiềm nhà mạng Để giảm thiểu nguy tổn thất kinh tế đầu tư mạng 4G, nhà mạng nghiên cứu giải pháp chia sẻ mạng để áp dụng khai thác mạng 4G với vai trò nhà khai thác di động (MNO) nhà khai thác di động ảo (MVNO) Khác với MNO trên, MVNO đơn vị không cấp giấy phép phổ tần vô tuyến/ kho số khơng có hạ tầng truy nhập vơ tuyến mà phải thuê từ MNO Một MVNO hợp tác với nhiều MNO khác làm đối tác cung cấp dịch vụ, hạ tầng mạng MNO, nhà cung cấp nội dung - ứng dụng cung cấp đường truyền, nội dung ứng dụng dịch vụ cho MVNO, MVNO cung cấp cho đại lý phân phối khách hàng ứng dụng, dịch vụ cụ thể Khách hàng đại lý mang lại nguồn doanh thu cho MVNO, đồng thời MVNO trả chi phí cho MNO nhà cung cấp nội dung - ứng dụng  Nhà khai thác 4G LTE có vai trị MVNO o Mơ hình nhà khai thác MNO đầy đủ MNO sở hữu mạng truy nhập vô tuyến (E-UTRAN), mạng lõi EPC (SGW, PGW, MME, HSS,…), hệ thống tính cước quản lý giá cước.Việc tiếp thị xây dựng thương hiệu, bán hàng sử dụng kênh bán hàng sẵn có từ công ty di động (VNP, VMS, VNPT T/TP v v ) công ty viễn thông khác o Mơ hình nhà khai thác MNO phần 24 Nhà khai thác đầu tư sở hữu phần mạng truy nhập vơ tuyến mạng lõi Ngồi nhà khai thác khác (VNP, VMS) đảm nhận phát triển dịch vụ LTE, quản lý hệ thống tính cước chăm sóc khách hàng, phối họp với đại lý thực khâu tiếp thị bán hàng Nhà khai thác lúc đơn vị túy việc quản lý, vận hành phần tử mạng LTE nên công ty cung cấp hạ tầng truyền tải cho công ty triển khai cung cấp dịch vụ băng rộng di động o Mơ hình nhà khai thác đơn giản Nhà khai thác cần đầu tư quản lý phần mạng truy nhập vô tuyến EUTRAN xin cấp phép dải tần hoạt động Các phần tử mạng lõi EPC hoàn toàn cơng ty khác (VNP, VMS) đầu tư để kết nối đến E-UTRAN họ tự nâng cấp từ phần tử mạng lõi 3G (nâng cấp GGSN có chức SGW P-GW nâng cấp SGSN có chức MME).Nhà khai thác LTE lúc túy tập trung vào việc phát triển vận hành hạ tầng mạng truy nhập vô tuyến, đơn vị kinh doanh bán sỉ dịch vụ truyền tải cho công ty di động khác  Nhà khai thác 4G LTE có vai trị MVNO Trong trường hợp nhà khai thác LTE có khách hàng người dùng cuối cách trực tiếp, tập trung vào việc phát triển thương hiệu, quản lý tiếp thị bán hàng Tất mắt xích cịn lại việc đảm bảo cung cấp dịch vụ 4G, MVNO th phần tồn phần Với mơ hình hoạt động này, nhà khai thác 4G không cần đầu tư phân đoạn hạ tầng mạng phí CAPEX OPEX khơng có Trên kiến nghị hướng nghiên cứu đề xuất luận văn đưa Qua tồn nội dung, luận vănđã góp phần mang lại nhìn rõ nguyên tắc dùng chung hạ tầng mạng áp dụng thực tế, đồng thời mơ tả thực tế mơ hình mạng lưới dùng chung hạ tầng mạng mạng Vinaphone Mobifone Tuy nhiên, luận văn cịn có hạn chế 25 chưa đầy đủ nguyên lý tảng cho việc xây dựng giải pháp dùng chung hạ tầng mạng, vấn đề kĩ thuật chuyên sâu việc dùng chung 2G/3G (tối ưu, nhiễu, công suất phát xạ…) hay vấn đề bảo mật, tính cước chia sẻ trạm nhà mạng ... ? ?Nghiên cứu giải pháp kĩ thuật triển khai, vận hành khai thác nội mạng liên mạng thơng tin di động cho VNPT? ?? Mục đích đề tài cung cấp nhìn tổng thể mặt kỹ thuật để triển khai giải pháp cho VNPT. .. ? ?Nghiên cứu giải pháp kĩ thuật triển khai, vận hành khai thác nội mạng liên mạng thơng tin di động cho VNPT? ?? Mục đích đề tài cung cấp nhìn tổng thể mặt kỹ thuật để triển khai giải pháp cho VNPT. .. quan giải pháp dùng chung hạ tầng mạng thông tin di động áp dụng nhà mạng Trong chương sau luận văn trình bày rõ giải pháp dùng chung hạ tầng mạng thông tin di động thực tế triển khai hai nhà mạng