THÔNG TIN DI ĐỘNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA FEMTOCELL

Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL MƠN: THƠNG TIN DI ĐỘNG Giang viên: Vũ Văn Tấn Sinh viên: Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Hà My Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL 1/ Khái niệm femtocell / Nguyên lý hoạt động Femtocell U 2.1 – Các giao thức giao tiếp 2.2_ Tiêu chuẩn cấu trúc U U 3/ Các chuẩn Femtocell / Hồn thiện cơng nghệ 4.1 – 3G tần số thấp 4.2_ Long Term Evolution (LTE) U / Nhiễu vô tuyến phối hợp tần số 5.1 – Nhiễu đồng kênh 5.2_ Nhiễu kênh lân cận 5.3_ Kết luận khuyến nghị U U /Cấu trúc Femtocell hướng triển khai 7/ Quản lý femtocell 7.1 – Cơ sở triển khai thuê bao 7.2 – Quy mô triển khai Femtocell 7.3 – Tích hợp với hệ thống mạng khác 7.4 – Các yêu cầu quản lý Femtocell 7.5 – Tổng kết khuyến nghị 8/ Femtocell bảo mật mạng 8.1 – Kiểm sốt vị trí điểm truy nhập 8.2 – Quản lý femtocell 8.3 – Nhận thực thiết bị femtocell 8.4 – Sự ủy quyền 8.5 – Cấp phép thuật toán 8.6 – Bảo vệ chống gian lận 8.7 – Mạng bảo mật Backhaul (Backhaul Security) 8.8 – Bảo mật nhận thực điểm truy nhập Femtocell B Tài liệu tham khảo http://en.wikipedia.org/wiki/Femtocell http://www.femtoforum.org/femto/aboutfemtocells.php http://www.lulu.com/product/paperback/femtocell-primer/3423204 Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Femtocell gì? - Trong viễn thơng, femtocell thuật ngữ liên quan đến khái niệm trạm gốc điểm truy nhập (Access point base station) - Mỗi femtocell trạm thu phát di động nhỏ mạng thông tin di động kiểu tế bào, tích hợp nhiều chức BSC (Base Station Controller) số chức MSC (Mobile Switching Center) - Femtocell kết nối đến mạng nhà cung cấp dịch vụ qua đường truyền băng rộng (như DSL cáp quang) Mục đích femtocell dùng để phủ sóng bên tịa nhà, bên cơng ty; cho phép nhà cung cấp dịch vụ mở rộng phạm vi phủ sóng khu vực khu dân cư sóng yếu cao ốc tầng hầm Vì thế, femtocell cổng kết nối mạng thông tin di động tế bào đặt nhà khách hàng xem kết hợp mạng cố định mạng di động Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Điểm truy nhập Femtocell kết nối DSL băng thông rộng kết nối IP để giao diện với mạng GSM UMTS chuyển mạch gói mạng chuyển mạch kênh Femtocell làm việc với thiết bị chuẩn phù hợp với chuẩn giao diện tồn mạng 2G 3G Điều đảm bảo dịch vụ liên tục có tính tương thích cao với mạng tồn tránh yêu cầu tính thích ứng với thiết bị cầm tay Về nguyên tắc, Femtocell kết nối đường liệu đến nhà cung cấp dịch vụ mạng di động thông qua đường truyền băng thông rộng cáp đồng (DSL) cáp quang thường hỗ trợ từ hai đến năm điện thoại di động khu vực Về điều khiển, Femtocell kết nối đường điều khiển (báo hiệu) đến trạm BSC, tổng đài MSC mạng di động hoạt động theo điều khiển trạm Mục đích Femtocell phủ sóng khu vực xem cổng kết nối đến mạng di động kết hợp mạng cố định mạng di động Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL KIẾN TRÚC FEMTOCELL Một số đánh giá mức độ thành công triển khai cơng nghệ Femtocell tính tương hợp điểm truy nhập Femto mạng Những yêu cầu tương hợp đòi hỏi phát triển kiến trúc thông thường chuẩn công nghệ phù hợp để đảm bảo ghép nối tương thích cho điểm truy nhập mạng Để đạt mục tiêu này, diễn đàn Femto phát triển kiến trúc biểu diễn Hình 3, với thuộc tính tiêu chuẩn định nghĩa cho điểm truy nhập femto (FAP-Femto Access Point) cổng kết nối Femto (FGW-Femto Gateway) Các điểm truy nhập Femto (FAP) gồm chức điển hình sau: - Quản lý báo hiệu 3GPP, mặt phẳng người sử dụng, quản lý tài nguyên tần số vô tuyến - Chức vận chuyển IP, quản lý QoS, bảo mật lớp 3, quản lý TR-069 - Tự cấu hình, chức tường lửa, NAT, bảo mật Hình Kiến trúc Femtocell tham khảo (Nguồn: diễn đàn Femto) Các cổng kết nối Femto (FGW) gồm chức điển hình sau: - 3GPP RANAP, đồng cung cấp định thời cho mạng - Nhận thực cấp phép Femtocell, Che dấu cấu trúc liên kết AP, mạng - Chức bảo mật IP - Tập hợp định tuyến lưu lượng Femtocell, Tự động cấu hình Cùng với định nghĩa này, diễn đàn Femto 3GPP cần phải tiến hành nhiều công việc thời gian tới để định nghĩa kiến trúc bao gồm kiến trúc sở “luh” với “lucs” và“lups” hướng tới CN Chi tiết yêu cầu cho Femtocell xem xét thuyết mính 3GPP: TS22.001 nằm mới: TS 22.220 Các nhà cung cấp yêu cầu giao thức giao tiếp tiêu chuẩn phải sử dụng điểm truy nhập Femto cổng kết nối Femto, cổng kết nối Femto mạng di động Trong phát triển dài hạn, phải đảm bảo tính tương hợp hồn tồn FAP FGW từ tất nhà cung cấp Để đạt cần phải tiếp tục hoạt động tiêu chuẩn hóa: Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL - Giao diện cổng kết nối Femto điểm truy nhập Femto (biết tới với tên “luh” 3GPP Rel 8) - Các giao thức bảo mật (Rel 3GPP) - UICC TPM (trusted platform module) cho thiết bị nhận thực (FAP) (Rel 3GPP) - Quản lý tính dựa sở TR-069, quản lý tiêu chuẩn - Triển khai giao diện kiểm tra mở cổng kết nối Femto để đảm bảo tính tương hợp Fa (luh) Có thể thấy kiến trúc gồm hai thành phần HNB (a.k.a Femtocell) HNB gateway (a.k.a Femto Gateway) Giữa thành phần giao diện Iu-h Home NodeB (HNB): kết nối với dịch vụ băng rộng gia đình có, HNB cung cấp vùng bao phủ vô tuyến hộ theo chuẩn thiết bị cầm tay 3G Sự kết hợp chặt chẽ HNB khả node B chuẩn giống điều khiển mạng vô tuyến RNC chuẩn HNB Gateway (HNB-GW): Được cài đặt mạng nhà khai thác, HNB Gateway tập hợp lưu lượng từ số lượng lớn HNB đưa lên mạng lõi thông qua chuẩn Iu-cs giao diện Iu-ps Giao diện Iu-h: Nằm HNB HNB-GW, bao gồm giao thức ứng dụng HNB (HNBAP) cho phép thuận lợi triển khai HNB đặc biệt Giao điện đưa phương pháp cho việc truyền tín hiệu điều khiển Iu Internet Tổ hợp ba diễn đàn công nghệ băng rộng 3GPP, Femto Broadband công bố tiêu Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL chuẩn femtocell giới 3GPP thức xuất bản, mở đường cho việc chuẩn hoá femtocell để tạo số lượng lớn, cho phép tương thích cổng truy nhập nhà cung cấp thiết bị khác cổng kết nối femto (femto gateway) Tiêu chuẩn femtocell phần tiêu chuẩn 3GPP phiên 8, hoàn toàn độc lập với phần mở rộng TR-069 (Technical Report-069) diễn đàn Broadband     phù hợp với giao diện vô tuyến 3G cho điện thoại di động phù hợp với hệ thống quản lý từ xa TR-069 phù hợp với giao diện Iu điểm giao diện femtocell gateway femtocell gọi Iu-h Chuẩn femtocell bao gồm bốn phần chính: cấu trúc mạng; giao diện can nhiễu vô tuyến; quản lý, dự liệu an ninh cho femtocell Về mặt cấu trúc mạng, giao diện chủ yếu hàng triệu femtocell tiềm gateway lõi mạng gọi Iuh Việc sử dụng lại giao thức 3GPP UMTS sẵn có mở rộng chúng nhằm mục đích hỗ trợ nhu cầu triển khai femtocell số lượng lớn Chuẩn chấp nhận giao thức quản lý TR-069 diễn đàn Broadband, mở rộng để hợp thành mơ hình liệu cho femtocell cộng tác phát triển thành viên hai diễn đàn Femto Broadband Kết diễn đàn Broadband xuất Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL thành TR-196 (Technical Report 196) TR-069 thực sử dụng rộng rãi mạng cố định băng rộng thiết bị chuyển đổi (set-top box) cho phép nhà khai thác di động triển khai hệ thống cách đơn giản dự liệu, chẩn đốn cập nhật phần mềm tự động từ xa Chuẩn sử dụng kết hợp giải pháp an ninh bao gồm giao thức IKEv2 (Internet Key Exchange v2) Ipsec (IP Security) để xác nhận nhà khai thác thuê bao nhằm đạt bảo đảm bảo mật trình trao đổi liệu Dựa vào thành cơng cơng nghệ femtocell hợp theo chuẩn 3GPP phiên 9, hướng đến LTE femtocell hỗ trợ chức tiên tiến cho femtocell 3G Tiêu chuẩn femtocell phát triển cho công nghệ giao diện vô tuyến bổ sung phù hợp với nhóm cơng nghệ khác Trong Rel-8, 3GPP định nghĩa cách thức cho phát triển HNB (Home NodeB) HeNB (Home eNodeB) Những yêu cầu đề nghị TS 22.011 Trong Rel-9 đề cập đến yêu cầu từ Rel-8 yêu cầu cho HNB HeNB TS22.220 TR23.832 đề cập liến trúc IMS cho HNB (HNB HNB Gateway) dung lượng tùy ý HB, ví dụ người khai thác mạng offload CS đến IMS Từ Rel-8, đặc trưng quan trọng gọi CSG( Closed Subscriber Group) giới thiệu HNB cung cấp cho người dùng truy cập bị giới hạn, phụ thuộc vào CSG nhiều tế bào thành tế bào CSG, nhận dạng nhận dạng số độc nhất, gọi CSG Identify Nó mơ tả TS25.367 • TS22.220 : Service requirements for HNB and HeNB • TR23.830 : Architecture aspects of HNB and HeNB • TR23.832 : IMS aspects of architecture for HNB • TS25.467 : UTRAN architecture for 3G HNB • TS25.367 : Mobility procedures for Home Node B (HNB) • TS25.469 : UTRAN Iuh interface HNB Application Part (HNBAP) signalling • TR25.820 : 3G Home Node B (HNB) study item • TR25.967 : FDD Home Node B (HNB) RF Requirements • TS32.581 : HNB OAM&P, Concepts and requirements for Type interface HNB to HNB Management System • TS32.582 : HNB OAM&P, Information model for Type interface HNB to HNB Management System • TS32.583 : HNB OAM&P, Procedure flows for Type interface HNB to HNB Management System • TR32.821 : Study of Self-Organizing Networks (SON) related OAM Interfaces for Home HNB • TR33.820 : Security of HNB/HeNB • TS25468 : UTRAN Iuh Interface RANAP User Adaptation (RUA) signaling Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL UMTS Network Architechture Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL The Radio Access Network (RAN) : UMTS, RAN tương đương BSS mạng GSM Nó liên kết UEs mạng lõi Radio NetworkController (RNC) tương đương BSC mạng GSM có chức điều khiển vài node B thực quản lý tài ngun vơ tuyến (RRM) có khả giao tiếp trực tiếp với RNCs khác thông qua giao diện Iur Giao tiếp RNC với mạng lõi giao diện gọi Iu RNC thực Call Admission Control (CAC) chấp nhận từ chối gọi phụ thuộc vào NodeB yêu cầu gọi Femtocell 3G phủ sóng vơ tuyến 3G nhà, khu vực cơng cộng tịa nhà văn phịng • Mỗi Femtocell hỗ trợ 16 người sử dụng thời điểm phạm vi 600m • Tốc độ tải xuống lên tới 22 Mbps tốc độ tải lên tới Mbps Dễ cài đặt, chi phí triển khai thấp Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 10 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Nhiễu vấn đề quan trọng thông tin di động, ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu, xử lí tín hiệu truyền tín hiệu tín hiệu bị méo dạng có tạp âm xen vào thiết bị tái tạo tín hiệu Femtocell lắp đặt nhà khách hàng, tòa nhà văn phòng cách sử dụng lớp tế bào Marco cellular layer…Đây mơi trường khơng có quản lí chặt chẽ nên nhiễu dễ xuất 5.1 Nhiễu đồng kênh ( Cochannel Interference) Nhiễu đồng kênh tượng nhiễu nguồn phát phát tín hiệu tần số kênh phát sóng Máy thu thu hai tín hiệu với cường độ khác tùy vào vị trí cơng suất trạm phát Trong hệ thống femtocell, nhiễu đồng kênh xảy sử dụng lại tần số nhằm tăng dung lượng cho hệ thống Khi điểm truy cập Femtocel gần trạm macrocell (nhỏ 50m),làm cho điểm truy nhập bị giới hạn hiệu phủ sóng, mức tín hiệu cao nhận từ m đồng kênh Khi điểm truy cập xa macrocell, làm cho thiết bị di động dùng macrocell khơng bắt tín hiệu từ macro Đặc trưng cho nhiễu đồng kênh tỉ số C/I( tỉ số sóng mang nhiễu) thể mối quan hệ cường độ tín hiệu mong muốn so với nhiễu đồng kênh từ femtocell khác C/I = 10log (Pc/Pi) Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 11 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Yêu cầu C/I khoảng cách cell tần số phải đủ lớn Nhiễu kênh kề:  Cần có lọc tốt để loại bỏ tần số không mong muốn Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 12 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Các giải pháp cho phép kết nối từ femtocell đến mạng lõi di động (core network –CN) Trong phần này, nhóm tập trung trình bày q trình tích hợp femtocell vào mạng 3G UMTS dịch vụ thoại mạng chuyển nối mạch (circuit-switched) lấy làm ví dụ minh họa Điều khơng ngăn cản việc dùng giải pháp femtocell để tích hợp với mạng GSM/GPRS hay mạng WiMAX, việc dùng dịch vụ đa phương tiện mạng chuyển nối gói thơng qua femtocell Trên thực tế, dịch vụ chuyển nối gói động lực lớn thúc đẩy người dùng đón nhận femtocell Trong mạng thơng tin di động hệ thứ 3G UMTS, trạm phát sóng Node B (bao gồm macro-cell, micro-cell hay pico-cell) kết nối trực tiếp với khối điều khiển mạng vô tuyến RNC (Radio Network Controller) đường truyền dành riêng E1/T1 Các RNC ghép lưu lượng liệu từ Node B trước gửi chúng đến mạng lõi di động RNC phân phát lưu lượng thoại (của mạng chuyển nối mạch) đến tổng đài MSC (Mobile Switching Center) thông qua giao diện Iu-CS liệu gói (của mạng chuyển nối gói) đến SGSN (Serving GPRS Support Node) thơng qua giao diện Iu-PS Vì lý giá thành tiện lợi sử dụng, femtocell phải đáp ứng tính (plug-and-play) giống cách mà người ta cài đặt sử dụng trạm truy nhập WiFi Trong tương lai, hàng ngàn femtocell nối kết với kiến trúc mạng lõi di động thông qua mạng công cộng Internet Điều đặt tốn khả mở rộng (scalability), tính bảo mật chuẩn hóa thiết bị giải pháp Dưới đây, tìm hiểu giải pháp đề nghị để kết nối thiết bị femtocell đến mạng lõi di động Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 13 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL a) Kiến trúc dựa UMTS Giải pháp theo hướng giữ nguyên hạ tầng mạng nằm phía sau RNC Việc liên lạc từ femtocell mạng lõi thực đường hầm IP bảo mật thông qua mạng IP băng rộng cơng cộng Chúng ta phân loại: Iub IP (nếu đường hầm IP thiết lập femtocell RNC) Iu IP (nếu đường hầm thiết lập RNC MSC/SGSN) Trong khung giải pháp này, Iu-concentrator (còn gọi Femtocell Gateway FGW) đề nghị để điểm tập trung lưu lượng thơng tin từ hàng nghìn femtocell trước vào mạng lõi di động để tăng khả mở rộng (scalability) Giải pháp Iub IP Trong giải pháp này, femtocell đóng vai trị Node B, cịn FGW nằm femtocell RNC minh họa hình Giải pháp thích hợp có người kết nối với femtocell lúc (ví dụ gia đình hay văn phịng người) Tùy theo số lượng femtocell kết nối với FGW mà FGW RNC thiết kế thiết bị hay thiết bị riêng lẻ Ở ta xét trường hợp chúng tách biệt liên lạc FGW RNC thực giao diện Iub Hình : Kiến trúc giải pháp Iub-trên-IP Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 14 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Hình : Bộ giao thức giải pháp « Iub IP » Femtocell có số xác thực gồm 16 bit cell-ID FGW có nhiệm vụ ghép lưu lượng từ nhiều femtocell đến chuyển tiếp chúng đến RNC dùng giao thức FP (Framing Protocol) Giao thức Iub đóng gói gói IP (còn gọi đường hầm Iub) Bảo mật đảm bảo giao thức IPSec Ngay lúc đầu lắp đặt, femtocell tạo liên hiệp bảo mật với FGW để tránh thông tin thuê bao giả đến từ mạng IP công cộng Femtocell dùng TR-0691 hay chế tương tự để cấu hình địa IP từ máy chủ cấu hình tự động ACS (Auto Configuration Server) RNC FGW thực chức quản lý tài nguyên, đặc biệt dành riêng cho chuyển giao femtocell macrocell Nếu mạng lõi không hỗ trợ truyền tải IP, RNC làm nhiệm vụ chuyển đổi IP-sang-ATM ngược lại Các chức quản lý di động MM (Mobility Management) điều khiển gọi CC (Call Control) thực mạng lõi Với giải pháp này, femtocell macrocell thuộc quản lý RNC, chuyển giao femtocell macrocell thuộc loại intraRNC Trong trường hợp ngược lại, chuyển giao femtocell macrocell inter-RNC Khi chuyển giao từ macrocell sang femtocell, the CN UE chọn femtocell thích hợp, thiết lập báo hiệu Iub tạo đường hầm vận tải thông qua mạng IP công cộng FGW femtocell Tài nguyên vô tuyến femtocell UE quản lý giao thức RRC (Radio Resource Control) RNC Một việc thiết lập đường hầm Iub hoàn tất, mạng lõi chuyển gọi sang femtocell Trong chuyển giao từ femtocell sang macrocell, RNC tiến hành thiết lập kết nối với macrocell trước chuyển gọi sang macrocell Trong chuyển giao femtocell, RNC đóng vai trị nút neo (anchor) trình thiết lập đường hầm Iub tới femtocell đích đến Trở ngại giải pháp nằm giới hạn mở rộng RNC để đáp ứng hàng ngàn Node-B (bao gồm femtocell) Để khắc phục phần tình trạng này, FGW đề nghị Mặc dù giao diện Iub giao diện chuẩn lại có thêm nhiều đặc tính riêng tùy thuộc theo Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 15 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL giải pháp nhà cung cấp thiết bị mạng Chính thế, thiếu quán chung nhà sản xuất thiết bị khác Giải pháp Iu IP Trong giải pháp này, femtocell tích hợp với mạng lõi di động thơng qua FGW minh họa hình Những chức RNC Node B cài đặt femtocell femtocell liên lạc với FGW thông qua giao diện 3G Iu IP Số nhận diện femtocell trường hợp liên lạc với FGW có dạng địa RNC (12 bits) FGW tạo đường hầm cho thông điệp báo hiệu RANAP từ femtocell đến mạng lõi Nếu mạng lõi không hỗ trợ vận tải IP, FGW đảm nhiệm việc chuyển đổi truyền tải IP truyền tải ATM nhờ vào giao thức truyền tải báo tin SIGTRAN Cũng giống trên, giải pháp Iub IP, lắp đặt, femtocell tạo liên hiệp bảo mật với FGW dùng TR069 hay chế tương tự để cấu hình địa IP Thêm vào đấy, femtocell sử dụng ACS để cấu hình thơng số quản lý tài ngun thuật tốn thực mơi trường femtocell Hình 3: Kiến trúc giải pháp Iu IP FGW điểm tập trung lưu lượng từ hàng ngàn femtocell gửi đến tách gửi lưu lượng thoại liệu đến tổng đài MSC SGSN giống chức RNC Ví dụ, thơng tin thoại gửi từ femtocell đến FGW dùng RTP UDP, sau FGW chuyển đổi thơng tin thoại sang IP, ATM hay DTM tương ứng với truyền tải mạng lõi Tóm lại, FGW giả lập vai trị mạng lõi di động femtocell giả lập RNC mạng lõi di động Do vậy, với giải pháp ta không cần thay đổi hạ tầng mạng lõi Để bảo mật thông tin gửi từ femtocell đến FGW qua mạng IP công cộng, giao thức IPSec chọn dùng Một cổng bảo mật cài đặt với FGW Đây điểm kết thúc đường hầm IPSec đến từ femtocell Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 16 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL Hình 4: Bộ giao thức giải pháp « Iu IP » Khi người dùng chuyển giao từ femtocell sang macrocell, thuộc quản lý MSC/SGSN, chuyển giao thuộc loại inter-RNC Nếu không, chuyển giao femtocell macrocell thực chuyển giao inter-MSC/SGSN Khi chuyển từ macrocell sang femtocell, UE CN xác định femtocell thích hợp dựa vào danh sách cell cận kề, thiết lập báo hiệu Iu đường hầm truyền tải femtocell FGW thông qua mạng IP Việc quản lý tài nguyên femtocell UE thực nhờ phối hợp giao thức RRC RANAP (như hình 4) Một đường hầm Iu thiết lập, mạng lõi chuyển gọi thoại tới femtocell sử dụng giao thức quản lý di động MM giao thức quản lý gọi CC MSC UE Trong trình chuyển giao theo chiều ngược lại, tức từ femtocell sang macrocell, giao thức RANAP MSC giao thức RRC RNC đích đến thiết lập kết nối macrocell trước gọi chuyển giao Đối với chuyển giao femtocell, MSC/SGSN đóng vai trị điểm neo để thiết lập đường truyền đường hầm Iu tới femtocell đích đến Femtocell có chức quản lý tài nguyên cục femtocell người dùng Tuy nhiên, chất lượng dịch vụ phụ thuộc vào kết nối với mạng IP công cộng Những vấn đề độ trễ IP hay gói tin dĩ nhiên ảnh hướng đến chất lượng dịch vụ femtocell Đây giải pháp nhanh đơn giản để triển khai femtocell Tuy nhiên, tất dung lượng từ kết nối femtocells đổ mạng lõi, điều dẫn đến yêu cầu phải nâng cấp mạng lõi b) Kiến trúc dựa giải pháp UMA/GAN Công nghệ UMA cho phép thực dịch vụ GSM /GPRS băng tần không cấp phép (sử dụng cho Bluetooth WiFi) UMA 3GPP chuẩn hóa với tên gọi công nghệ GAN (Generic Access Network) UMA/GAN đề nghị thực thể gọi GANC (GAN controller), hay UNC (UMA Network Controller) để thực chức giống Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 17 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL điều khiển trạm gốc BSC GSM GAN định nghĩa giao diện Up GANC thiết bị di động UE c) Kiến trúc dựa IMS Giải pháp nhằm kết nối femtocell trực tiếp với mạng lõi IMS (IP Multimedia Subsystem) Một giải pháp thay hướng dùng softwitch femtocell kết nối với softwitch thông qua giao diện SIP (Session Initiation Protocol) Việc kết nối trực tiếp với IMS lõi mang lại nhiều lợi ích như: giảm tải lưu lượng cho mạng lõi di động lưu lượng từ femtocell qua mạng lõi, giảm thời gian truyền tải giảm số nút mạng mà gói thơng tin phải qua Cuối cùng, giải pháp dài hạn để cung cấp dịch vụ đa phương tiện IMS tương lai Kết luận: Ta thấy có nhiều cách để tích hợp hàng nghìn femtocells với mạng lõi di động Mỗi giải pháp có điểm mạnh điểm yếu riêng, có sức hấp dẫn riêng nhóm nhà cung cấp dịch vụ Trong trường hợp, phần cứng femtocell khơng thay đổi, có phần mềm giao diện báo hiệu mà femtocell phải hỗ trợ thay đổi Do khả nâng cấp phần mềm từ xa femtocell yếu tố cần thiết Việc tồn nhiều giải pháp kiến trúc dẫn đến yêu cầu tương vận thiết bị, giải pháp Quản lý giao diện vô tuyến Femtocell gần giống với quản lý macrocell thông thường, nhiên với số lượng lớn Femtocell nên vấn đề gặp phải tăng lên Các tiền đề cho việc triển khai thuê bao Điểm truy nhập Femto triển khai nhà khách hàng số mơi trường khơng kiểm sốt Bởi khách hàng thực số hoạt động ảnh hưởng tới hiệu hoạt động lớp Femtocell mà không thông báo cho nhà khai thác Những hành động bao gồm: - Tháo bỏ thiết lập lại nguồn, ngắt kết nối DSL - Di chuyển vị trí vật lý điểm truy nhập Femto, thiết đặt lại điểm truy nhập Femto - Sử dụng đường kết nối DSL với ứng dụng liệu khác - Một số hành động khác gồm tác động va đập với điểm truy nhập Femto Các yêu cầu quản lý Femtocell Các nhà cung cấp yêu cầu điều khoản khả quản lý Femtocell, không mâu thuẫn với hệ thống quản lý sử dụng cho macrocell thông thường Danh sách yêu cầu liệt kê hữu dụng việc lập hợp đồng: - Quản lý kiểm kê (đặc biệt phân phối lẻ tới khách hàng) - Dữ liệu thiết bị Femtocell cho điểm truy nhập Femto cá nhân tập thể - Có khả nhận biết điểm truy nhập Femto cá nhân kết nối với khách hàng Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 18 Nhóm – ĐVK1 FEMTOCELL - Kích hoạt/giải phóng thiết bị Femtocell, có khả thiết lập ngắt truyền dẫn vô tuyến Femtocell, khống chế điều khiển khách hàng tạo - Quản lý cấu hình Khả cấu hình thơng số vơ tuyến quan trọng lượng truyền, tần số… Chú ý cấu hình tự động thông số này, nhiên nhà cung cấp có tùy chỉnh để khống chế tình - Quản lý hỏng hóc Cảnh báo thông báo dùng để nhận biết hỏng hóc người sử dụng tắt FAP kết nối băng rộng Nhận biết vị trí có khả cấu hình lại ngắt điểm truy nhập Femto vị trí bị thay đổi - Quản lý thay đổi, bao gồm khả điều khiển nâng cấp phần mềm - Kiểm soát dịch vụ, quản lý hiệu hoạt động dung lượng - Quản lý danh sách cấp điều khiển truy nhập Thêm nữa, nhà cung cấp phải có khả cấu hình, thay đổi, khống chế thay đổi khách hàng Tổng kết khuyến nghị Một hệ thống quản lý đầy đủ số quan trọng đánh giá thành công việc triển khai Femtocell Nó quan trọng việc đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt cho khách hàng tránh chi phí khơng cần thiết việc quản lý hỗ trợ giải pháp Femtocell Các nhà khai thác cần có khả kiểm sốt, điều khiển nâng cấp điểm truy nhập Femto nhà khách hàng Các nhà cung cấp đề xuất giải pháp TR-069 diễn đàn băng rộng để giải việc điều khiển yêu cầu quản lý TR-069 tập giao thức để giải yêu cầu modem DSL việc cấu hình chúng Tuy nhiên, TR-069 khơng đủ để chi tiết hóa thơng số vơ tuyến cấu hình người sử dụng, chúng yêu cầu mở rộng tiêu chuẩn phương pháp khác cho việc cấu hình Hiện BBF FF làm việc mơ hình chung đề cập đến chuẩn 3GPP SA5 Đề xuất đưa cần có hợp tác cơng nghệ thơng qua diễn đàn Femto, diễn đàn Băng rộng (thường biết tới diễn đàn DSL), 3GPP Liên minh Di Động Mở (Open Mobile Alliance) để định hướng tạo điều kiện cho xây dựng quản lý tiêu chuẩn cho hệ thống quản lý Femtocell Kiểm soát vị trí điểm truy nhập Vì Femtocell hoạt động phổ vô tuyến cho phép, nên nhà khai thác cần phải kiểm sốt vị trí Femto hoạt động để xác định điểm truy nhập hoạt động nước dải tần nằm dải cho phép Hệ thống quản lý Femtocell phải có khả ngắt ngăn khởi tạo điểm truy nhập vị trí xây dựng Điều yêu cầu kết nối tới hệ thống quản lý trình thiết bị khởi tạo sau vị trí xác xác nhận q trình thiết bị hoạt động Hà My Lương Ngọc Trinh Võ Thị Ngân Huyền Page 19 Nhóm – ĐVK1 Kỹ thuật AGPS Mạng Macro sniffing Cổng DSL/địa IP FEMTOCELL Độ xác Độ xác