MSOFTX3000 hỗ trợ rất nhiều giao thức, như H.248, BSSAP, RANAP, MAP, CAP, ISUP, TUP, BSSAP+. Nó có thể hoạt động như một MSC server và VLR trong mạng hay còn gọi là VMSC. Khi triển khai với UMG8900 và Chức năng phối hợp hoạt động chia sẻ (SIWF). MSOFTX3000 hỗ trợ chế độ truy nhập BSS/UTRAN và có thể hoạt động như VMSC 2G, VMSC 3G hoặc VMSC 2G/3G tích hợp trong mạng. Hình dưới chỉ ra kết nối mạng cơ bản:
Lê Trần Mạnh – D10VT6 28
Hình 2.10: MSOFTX3000 hoạt động như VMSC
Trong mạng được chỉ ra. MSOFTX3000 giới hạn báo hiệu thuê bao/mạng di động được định nghĩa bởi khuyến nghị R99 24.008 và R98 04.08. Nó chuyển đổi báo hiệu tới trạm liên báo hiệu được truyền trên giao diện Nc. Thực tế, MSOFTX3000 lưu trữ thông tin thuê bao của thuê bao di động và thông tin liên quan CAMEL và nó được tích hợp VLR. GMSC thực hiện kết hợp hoạt động giữa MSOFTX3000 và PSTN/PLMN. Thông qua giao diện Mc, MSOFTX3000 điều khiển đầu cuối bearer và dòng media của mạng truy nhập và phía mạng backbone trong UMG8900. Giao diện, giao thức và các chế độ giao diện vật lý giữa MSOFTX3000 và các phần tử mạng khác như trên hình. Vai trò của MSOFTX3000 lúc này được thể hiện thông qua các dịch vụ cơ bản mà nó cung cấp:
- Dịch vụ thoại: Bao gồm dich vụ thoại thông thường giao tiếp với các thuê bao trong mạng PSTN, ISDN, PLMN, cuộc gọi khẩn cấp và cuộc gọi khẩn cấp cho các dịch vụ đặc biệt.
Lê Trần Mạnh – D10VT6 29
Các cuộc gọi có thể được chia làm cuộc gọi do MS khởi tạo (MOC), cuộc gọi tới MS (MTC) và cuộc gọi mobile-to-mobile (MMC) phụ thuộc vào vai trò của MS trong cuộc gọi.
+ MOC:
Quá trình xử lý của VMSC đối với MOC bao gồm:
MOC intiation: Được khởi tạo bằng yêu cầu dịch vụ từ MS đến VMSC thông qua RAN, dựa trên yêu cầu thì MOC intiation xử lý các dịch vụ sau:
- Cuộc gọi thoại và dữ liệu - Cuộc gọi khẩn cấp
- Các chỉ thị điều khiển của thuê bao - SMS
Ngoài ra nó còn hỗ trợ các chức năng: - Nhận thực
- Mã hóa/Giải mã - Chỉ định lại TMSI
- Thiết lập cuộc gọi giữa MS/UE và MSC server khách - Thiết lập bearer cho thuê bao tại bên gọi
MOC completion: MSC kiểm tra tính sẵn sàng dịch vụ và dữ liệu của thuê bao, nếu thành công kết tối được chấp nhận, khi đó VMSC chỉ định kênh dịch vụ và cho phép tiếp tục cuộc gọi.
+ MTC: Được sinh ra khi một thuê bao trong mạng PSTN/ISDN/PLMN gọi một MS bằng MSISDN. Quá trình xử lý bao gồm:
Truy vấn thông tin định tuyến: Sử dụng để chuyển cuộc gọi tới VMSC trong miền roaming của MS bị gọi.
Khởi tạo và kết thúc MTC: Sau khi được định tuyến đến VMSC/VLR, MSC/VLR kết nối cuộc gọi nếu MSRN được VLR chấp nhận.
+ MMC: Là cuộc gọi giữa 2 thuê bao di động. MCC có thể được xem xét như MOC kết hợp MTC. MSC/VLR bên gọi khởi tạo và kết thúc phiên MOC. Bên MSC/VLR bị gọi khởi tạo và kết thúc phiên MTC. Thông tin định tuyến cũng cần thiết khi thực hiện MMC.
Ngoài ra, MSOFTX3000 còn thực hiện các chức năng liên quan đến dịch vụ thoại như:
+ Quản lý dịch vụ:
Chức năng quản lý cho nhà cung cấp dịch vụ: Nhà cung cấp có thể cho phép hoặc hủy dịch vụ thông qua HLR, tùy thuộc vào các thông tin của thuê bao
Lê Trần Mạnh – D10VT6 30
+ Tính cước và CDR:
Phát sinh CDR: Trong mỗi cuộc gọi, MSOFTX3000 thu thập dữ diệu và tạo ra CRD, lưu trữ để phục vụ việc tính hóa đơn. Cụ thể, iGWB thu thập, lưu trữ, sắp xếp và chuyển đổi các CDR sinh ra bởi MSOFTX3000.
CDR cho cuộc gọi phát sinh thông thường
CDR cho cuộc gọi khẩn cấp
- Dịch vụ SMS: Cho phép các thuê bao gửi và nhận các tin nhắn thông qua trung tâm SMS (SMC), bao gồm text, hình ảnh và âm thanh. SMS có thể được chia làm PTM SMS là các SMS quảng bá cell (điểm – đa điểm) và PTP SMS (điểm – điểm). PTP SMS phổ biến hơn, chia làm:
+ SM MT (Mobile-Terminated Short Message), là quá trình SMC gửi tin nhắn đến MS và MS gửi báo cáo nhận thành công hoặc thất bại tới SMC.
+ SM MO (Mobile-Originated Short Message), quá trình MS gửi tin nhắn tới MS khác thông qua SMC và SMC gửi báo cáo đã chuyển thành công hoặc thất bại về MS. Chức năng chính của MSOFTX3000 trong dịch vụ SMS là nó kết nối trực tiếp tới SMC và thực hiện:
+ Khi tin nhắn gửi từ MS tới MSC thông qua RAN, MSC sẽ chuyển tiếp tới SMC + Khi SM gửi từ SMC về MSC, MSC yêu cầu thông tin thuê bao và định tuyến từ VLR và chuyển SM đến MS thông qua RAN.
Tương tự như dịch vụ thoại, MSOFTX3000 cũng thực hiện các chức năng quản lý dịch vụ, tính cước và phát sinh CDR đối với SMS
- Dịch vụ chuyển tiếp cuộc gọi: Cho phép chuyển tiếp cuộc gọi đến MS tới bên thứ ba theo yêu cầu. Dịch vụ này được chia làm CFU, CFB, CFNRy và CFNRc. Bên thứ ba có thể là thuê bao trong PLMN, PSTN, ISDN hoặc thậm chí là mailbox.
MSOFTX3000 là MSC server, MGW và VLR cùng thực hiện dịch vụ. MSOFTX3000 làm nhiệm vụ thực hiện thông báo và định tuyến để điều khiển chuyển tiếp cuộc gọi thông qua MGW.
- Dịch vụ định danh thuê bao: Đây là dịch vụ cho phép hiển thị hoặc không hiển thị định danh bên gọi hoặc bên bị gọi. Nó được chia làm CLIP, CLIR, COLP, COLR.
MSOFTX3000 thực hiện kết nối và trao đổi thông tin cuộc gọi với MS, GMSC server và HLR, qua đó gửi thông tin chứa định danh thuê bao tới MS, do vậy có thể thực hiện thay đổi hiển thị số của bên gọi thông qua các bước cấu hình.
- Dịch vụ bổ sung cho cuộc gọi:
+ Cuộc gọi chờ (Call waiting – CW) giúp thông tin cho thuê bao về một cuộc gọi tới trong các trường hợp như: không có kênh dịch vụ nào rỗi hoặc thuê bao đang trong một cuộc gọi khác.
Lê Trần Mạnh – D10VT6 31
Khi một thuê bao B đang thực hiện cuộc gọi, nếu MSOFTX3000 nhận được cuộc gọi khác, nó yêu cầu thông tin nếu B hỗ trợ CW thì sẽ gửi bản tin SETUP đến MSC chứa chỉ thị CW, khi đó cuộc gọi đến B đặt vào trạng thái waiting và MSOFTX3000 sau đó sẽ nhận bản tin ALERTING từ MS chỉ thị thời gian chờ, tiếp theo có thể hủy cuộc gọi nếu nhận được bản tin DISCONNECT hoặc kết nối nếu là CONNECT.
- Giữ cuộc gọi (Call hold –CH) cho phép thuê bao tạm ngắt cuộc gọi hiện thời và thực hiện nối lại sai nếu cần thiết.
MSOFTX3000 thực hiện Holding call thông qua các bản tin HOLD, REJECT và ACKNOWLEDGE trao đổi với MS, khi đó cuộc gọi đặt vào trạng thái chờ. Việc tiếp tục cuộc gọi được thực hiện thông qua bản tin RETRIEVE, REJECT và bản tin ACKNOWLEDGE giữa MSOFTX3000 và MS.
Ngoài các dịch vụ chính mà MSOFTX3000 cung cấp, nó còn tham gia vào nhiều dịch vụ khác như:
- Dịch vụ gọi đa điểm - Dịch vụ ODB - Dịch vụ nhận thực - Dịch vụ phân bố MSRN - Dịch vụ MNP … 2.5.2.2. GMSC
MSOFTX3000 hỗ trợ nhiều giao thức như H.248, MAP, CAP, ISUP, và TUP. GMSC server là một phần tử nằm giữa miền CS của CN và mạng bên ngoài. Với GMSC server, một mạng di động có thể trao đổi báo hiệu với các mạng:
- PSTN - ISDN
- Các mạng PLMN khác
GMSC thực hiện các chức năng như
- Phục vụ như một trạm gateway di động giữa các mạng - Phân tích định tuyến
- Thực hiện sắp xếp và kết nối cuộc gọi giữa các mạng - Danh sách đen và danh sách trắng
- Nhận thực cuộc gọi - Giám sát cuộc gọi
- Lưu trữ tập trung các CDR
Khi triển khai với UMG8900 Huawei, MSOFTX3000 có thể hoạt động như GMSC trong mạng.
Lê Trần Mạnh – D10VT6 32
Hình 2.11: MSOFTX3000 hoạt động như GMSC
MSOFTX3000 xử lý báo hiệu (như BICC) trên giao diện Nc với các MSC khác, và báo hiệu điều khiển cuộc gọi ISUP/TUP với mạng truyền thống bên ngoài (PSTN/PLMN). Nó thực hiện định tuyến tìm kiếm cho các thuê bao di động bị gọi. 2.5.3. Một số mô hình mạng triển khai MSOFTX3000 hiện nay
MSOFTX3000 hỗ trợ nhiều kiểu mô hình mạng sau đây: - Mobile IN Networking
- Dual-Homing Networking - Multi-Area Networking
- MSC Pool Networking, All IP Networking - CMN Networking, Networking with NGN - Networking with IMS
- 2G/3G Combined Networking.
2.5.3.1. Mạng kết hợp 2G/3G
Như đã nói ở trên, mô hình kết hợp 2G/3G là mô hình hiện nay đang được triển khai phổ biến nhất, có thể truy nhập cả BSS và UTRAN và cung cấp dịch vụ cho thuê bao 2G và 3G tại cùng thời điểm:
Lê Trần Mạnh – D10VT6 33
Hình 2.12: 2G/3G Combined Networking
Được chỉ ra trong hình trên, mạng truy nhập 2G và mạng truy nhập 3G kết nối tới MSC server. Mạng kết hợp 2G/3G có những ưu điểm sau:
- Tài nguyên 2G và 3G được chia sẻ động và mạng có thể được điều chỉnh linh động. - Hiệu suất mạng và trải nghiệm của người dùng được tăng cường, tài nguyên cho xử lý cập nhật vị trí và chuyển giao inter-MSC được giảm, tác động của chuyển giao giữa 2G và 3G lên trải nghiệm thuê bao giảm nhẹ.
- Yêu cầu cho các thiết bị khác cũng đơn giản, cấu trúc mạng nhanh. Để nâng cấp server 2G MSC sẵn có lên server 3G MSC, nhà cung cấp chỉ cần thêm thiết bị liên quan đến giao diện Iu để đạt được yêu cầu băng thông.
- Nhà cung cấp có thể sát nhập các thuê bao từ mạng 2G vào mạng 3G một cách xuyên suốt không cần phải thay đổi băng thông mạng lõi, với các thuê bao 2G và 3G chia sẻ băng thông xử lý của mạng lõi.
2.5.3.2. Mạng dự phòng
Trong cấu trúc mạng của 3GPP – R4 hoặc cao hơn, MSC server quản lý nhiều MGW và phục vụ một vùng rộng. Nếu MSC server chết hoặc một sự cố khẩn cấp xảy ra, MSC server mất quyền kiểm soát các MGW mà nó quản lý, và dịch vụ có thể bị ngắt trên diện rộng.
Để đảm bảo hoạt động an toàn và tin cậy của mạng di động, MSOFTX3000 hỗ trợ tính năng khắc phục sự cố từ xa MSC server. Nghĩa là một MGW thuộc về 2 MSC server. Thông thường, một MGW đăng ký với chỉ một MSC server gọi là active. Khi active MSC chết, MGW này có thể đăng ký với standby MSC server và mạng có thể tiếp tục hoạt động. MSOFTX3000 hỗ trợ các kiểu mạng dự phòng sau:
Lê Trần Mạnh – D10VT6 34
Hình 2.13: Backup 1+1
Thông thường MGW từ 1 đến 4 đăng ký và hoạt động với MSOFTX3000 A nhưng khi A chết, các MGW này chuyển sang đăng ký và hoạt động với MSOFTX3000 B + Mạng 1 + 1 cân bằng tải
Hình 2.14: 1 + 1 cân bằng tải
MSOFTX3000 A quản lý MGW 1 và 2 tại vùng A và MSOFTX3000 B quản lý vùng B, khi có sự cố thì các MGW ở vùng lỗi sẽ chuyển sang hoạt động với MSC kia.
Ngoài các mô hình cơ bản trên, ta có thể mở rộng thành các mô hình dự phòng lớn hơn như:
+ Mạng N + 1 backup + Mạng N +1 cân bằng tải + Networking Case
Lê Trần Mạnh – D10VT6 35
2.6. Kết luận
MSOFTX3000 được ứng dụng như một tổng đài chuyển mạch mềm tại lớp điều khiển của mạng lõi GSM và WCDMA. Nó cho phép phối hợp giữa mạng GSM và WCDMA. Với các tính tăng như băng thông cao, hội tụ và tích hợp nhiều chức năng đa dạng, hỗ trợ nhiều mô hình mạng khác nhau, độ tin cậy cao MSOFTX3000 đang được triển khai rộng rãi trong các mạng viễn thông hiện nay.
Do thời gian và điều kiện không cho phép cũng như khả năng tìm hiểu còn có han, bài báo cáo thực tập của em chỉ dừng lại ở mức giới thiệu tổng quan về chức năng cũng như cấu trúc chung của MSOFTX3000, rất mong nhận được sự góp ý của thầy.
Lê Trần Mạnh – D10VT6 36
Tài liệu tham khảo
1. Huawei Technologies Co., Ltd - HUAWEI MSOFTX3000 Mobile Softswitch
Center V100R005C10 : Feature Description
2. Huawei Technologies Co., Ltd - MSOFTX3000 Product Documentation