Mạng lõi GPRS được xây dựng trên cơ sở các thành phần mạng GSM hiện có và các mạng số liệu gói IP với các giao diện tiêu chuẩn.
SGSN: Có chức năng định tuyến gói dữ liệu trong vùng phục vụ của nó . Một thuê bao GPRS có thể được phục vụ bởi một SGSN trên mạng tùy vào vị trí định vị của thuê bao.
GGSN: Có chức năng giao tiếp với các hệ thống GPRS khác hoặc mạng Internet, Intrannet… Một số chức năng của GGSN gồm:
+ Định tuyến. + Firewall.
+ Gateway/Security.
Cả hai chức năng của SGSN và GGSN đều tạo ra các bản ghi cước CDR.
Hai hệ thống khai thác và bảo dưỡng GPRS-OMC-G: Có chức năng quản lý và giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống ( cảnh báo, cấu hình, bảo mật…)
Charging Gateway: Tiếp nhận các bản ghi cước từ SGSN, GGSN. Xử lý và tổng hợp cước đối với từng trường hợp sử dụng. Giao tiếp với các hệ thống tính cước. Hỗ trợ việc tính cước GPRS theo thời gian hoặc theo tổng dung lượng số liệu trao đổi (data volume).
Hình 3.4 : Mạng lõi GPRS.
Yêu cầu kỹ thuật, công nghệ: SGSN
Tuân thủ theo khuyến nghị GSM 03.60, SGSN phải hỗ trợ các chức năng sau: + Attach/Datach và quản lý lưu động thuê bao (Mobility Management). + Tìm gọi thuê bao GPRS.
+ Quản lý chuyển giao giữa các SGSN.
Chức năng an toàn bảo mật chống truy nhập trái phép tại SGSN. Ngoài ra, SGSN phải có cơ chế nhận thực đối với thuê bao.
Giao diện kết nối với các hệ thống SMS cho phép thuê bao gửi và nhận tin nhắn. Trao đổi giữa các SGSN và MS tuân theo khuyến nghị GSM 04.11. Kết nối báo hiệu giữa SGSN với HLR/MSC/VLR trên giao diện MAP V3.
Quản lý các trạng thái thuê bao trên SGSN:
+ Trạng thái nghỉ, thuê bao không kết nối GPRS. SGSN không cần cập nhật số liệu của thuê bao và coi thuê bao ở trạng thái nghỉ.
+ Trạng thái kết nối, không truy nhập (Standby): Thuê bao ở chế độ chờ dữ liệu. + Trạng thái sẵn sàng: Sẵn sàng để trao đổi chờ dữ liệu.
GGSN
GGSN phải hỗ trợ các tính năng sau: + Kết nối số liệ dạng gói.
+ Quản lý cá phiên kết nối dữ liệu. + Quản lý tài nguyên hệ thống. + Ghi cước.
+ Quản lý cấu hình. + Quản lý bảo mật.
+ Chống lỗi và bảo dưỡng.
PCU
PCU là chức năng bổ xung cho BTS để kết nối với SGSN. PCU sẽ được trang bị bởi các hãng cung cấp BTS, cụ thể là Eicsson ở Miền Nam và Miền Trung, Alcatel ở Miền Bắc ( hay MFS). PCU phải đáp ứng được các tính năng sau:
+ Dung lượng bộ đệm.
+ Khả năng tương thích khi triển khai EDEG.
OMC-G
+ Giao diện đồ họa với người sử dụng.
+ Quản lý cảnh cáo và bảo dưỡng. Thời gian lưu cảnh cáo tối thiểu là 7 ngày. + Quản lý cấu hình hệ thống.
+ Tuân thủ các khuyến nghị của ESTI về chuẩn giao tiếp GPRS. + Kết nối vật lý giao diện IP trên E1 và Ethernet 10/100 Mbps.
+ Cho phép định nghĩa tới 155.000 hướng trong bảng định tuyến Internet.
3.5.2. Hệ thống GPRS triển khai trên mạng VSM
a) Dung lượng hệ thống lõi GPRS cho mạng MobiFone
+ Về phần cứng, dung lượng hệ thống đạt được tới 100.000 thuê bao. Tuy nhiên, hiện tại dung lượng hệ thống là 10.000 thuê bao, phân bổ như sau:
• Tại Hà nội: 3.000 thuê bao, phục vụ cho thuê bao khu vực miền Bắc.
• Tại TP. Hồ Chí Minh: 7.000 thuê bao, phục vụ cho thuê bao khu vực miền Nam và miền Trung. Chỉ tiêu thiết kế hệ thống:
+ Lưu lượng sử dụng trung bình/thuê bao GPRS giờ bận là 2 kbps. + Tổng lưu lượng dữ liệu trao đổi giờ bận là 2 Mbps.
+ Tỷ lệ người sử dụng GPRS trên giờ bận là 10%.
b) Cấu hình GPRS cho mạng MobiFone - VMS
Gồm 02 thiết bị SGSN kết nối với mạng GSM theo cấu hình: + Thiết bị SGSN tại Hà nội kết nối với hệ thống BSS miền Bắc.
+ Thiết bị SGSN tại TP. Hồ Chí Minh kết nối với hệ thống BSS miền Nam và miền Trung.
+ 01 thiết bị GGSN tại HN để kết nối tới các SGSN tại Hà nội và TP.HCM. + 01 thiết bị Charging Gateway để phục vụ tính cước GPRS.
+ 01 hệ thống quản lý và khai thác OMC-GPRS (OMC-G).
c) Nâng cấp hệ thống mạng GSM để có khả năng kết nối GPRS
Trang bị bổ sung chức năng quản lý các gói số liệu PCU (Package Control Unit) cho các BSC trên mạng.
+ 03 BSC khu vực miền Bắc (Hà nội).
+ 04 BSC khu vực miền Nam (TP. HCM) và miền Trung (Đà Nẵng). Nâng cấp phần mềm cho NSS và BSS để bổ sung các tính năng GPRS.
+ NSS khu vực miền Nam và miền Trung.
Lưu ý: Hệ thống GPRSđược triển khai trên cả hai dải tần GSM 900 và GSM1800.
d) Nâng cấp hệ thống tính cước
+ Trang bị một hệ thống tính cước GPRS tập trung để lấy file cước từ Charging Gateway và MMSC để tính cước.
+ Hệ thống tính cước và quản lý khách hàng sẽ được thay đổi để quản lý các thuê bao có đăng ký dịch vụ GPRS, đấu nối dịch vụ, cập nhật dữ liệu cước GPRS.
e) Tiến độ triển khai GPRS
Hiện nay, mạng thông tin di động MobiFone đang bước vào giai đoạn đầu tiên của lộ trình phát triển mạng tiến lên 3G - giai đoạn triển khai GPRS dựa trên nền mạng GSM hiện tại.
Việc triển khai GPRS bao gồm 3 giai đoạn:
• Giai đoạn 1: Triển khai thử nghiệm miễn phí cho tất cả các thuê bao trả tiền trước và trả tiền sau.
• Giai đoạn 2: Triển khai chính thức trên toàn mạng: nâng cấp cấu hình SGSN để có thể cung cấp dung lượng 200.000 thuê bao và mở rộng phục vụ cho cả 61 tỉnh thành trên cả nước.
Đối với thuê bao trả tiền sau: Việc tính cước sẽ được thực hiện trên cơ sở tạo file cước CDR để tính cước Offline trên cơ sở hệ thống tính cước hiện có.
Đối với thuê bao trả tiền trước
+ Tính cước Offline: cần thiết lập tạm thời một thiết bị mediation device để tính cước theo phương thức Offline.
+ Tính cước Online: việc tính cước theo thời gian thực hiện tại về công nghệ vẫn chưa thực hiện được, phải chờ đến CAMEL pha 3.
• Giai đoạn 3: Cung cấp GPRS cho thuê bao chuyển vùng quốc tế. Trên cơ sở kết quả của giai đoạn 2 sẽ tiến hành đàm phàn, lựa chọn đối tác cung cấp cổng truy nhập GRX phục vụ GPRS roaming. Khi thuê bao chuyển vùng ra nước ngoài, vẫn truy nhập được về mạng chủ HPLMN.
Truy cập mạng nội bộ Intranet: Email/Fax, truy cập cơ sở dữ liệu công cộng, cơ sở dữ liệu cá nhân. Đối tượng khách hàng là các cơ quan, tổ chức hoặc doanh nghiệp. Khách hàng sử dụng dịch vụ có thể truy nhập về mạng nội bộ LAN/WAN để trao đổi thông tin từ máy đầu cuối di động. Giữa mạng nội bộ của khách hàng WAN/LAN sẽ có đường kết nối trực tiếp hoặc qua mạng Internet tới hệ thống GPRS (GGSN).
Truy cập Internet (trình duyệt Web, tin tức, thương mại điện tử, email): Tương tự như WAP, khách hàng có thể truy nhập Web qua GPRS với giao thức WML.
Nhắn tin đa phương tiện (MMS): bao gồm một số ứng dụng sau:
+ Gửi và nhận hình ảnh từ thư viện hệ thống.
+ Gửi và nhận bản nhạc từ thư viện hệ thống (file midi hoặc amr).
+ Gửi các tin nhắn MMS về thời tiết, thể thao, sự kiện quan trọng, thông tin tài chính. + Gửi các tin nhắn MMS về các chương trình truyền hình.
+ Gửi các video clip hoạt hình.
+ Gửi/ nhận hình ảnh từ các máy đầu cuối di động có gắn camera.
+ Hộp thư điện tử cho người sử dụng. Thuê bao MMS sẽ có một hộp thư với địa chỉ ở dạng: MSISDN@mobifone.com.vn.
+ Giao tiếp với các máy chủ email POP3 cho phép nhận thư từ các hộp thư như Yahoo,…
+ Hỗ trợ việc nhận tin nhắn MMS qua web cho các máy đầu cuối không có chức năng MMS. Khi có một tin nhắn MMS gửi đến một thuê bao, nếu máy đầu cuối của thuê bao này không hỗ trợ tính năng MMS, hệ thống sẽ gửi một tin nhắn SMS, ví dụ “bạn vừa có một tin nhắn MMS tại địa chỉ http://www.mobifone.com.vn/mmsc”.
+ Trò chuyện (Chat).
+ Các dịch vụ giải trí: Game, Horoscope… + Thông tin, định vị…
3.5.4. Phương án triển khai MMS
Hệ thống MMS hoàn chỉnh bao gồm phần cứng và phần mềm, tuân thủ khuyến nghị của ETSI:
+ Dung lượng ban đầu của hệ thống: 20.000 thuê bao. + Dung lượng bản tin cho phép trong giờ bận: 5.000 bản tin.
+ Số lượng bản tin MMS trung bình/thuê bao giờ bận: 0,25. + Phạm vi cung cấp dịch vụ: toàn quốc.
+Các chức năng hệ thống được trang bị bao gồm (xem sơ đồ kết nối kèm theo):
MMS Relay/Server: Chức năng trung tâm của hệ thống MMS chứa các phần mềm chịu trách nhiệm xử lý, gửi nhận tin nhắn MMS, quản lý giám sát hệ thống, tạo báo cáo…
MMS user database: Cơ sở dữ liệu chứa đựng thông tin về thuê bao dịch vụ MMS. Các phần mềm giao tiếp chuẩn theo khuyến nghị của ETSI đối với hệ thống MMS: MMS, … MM7.
OMC cho hệ thống MMS: Hệ thống có màn hình OMC để quản lý và giám sát hoạt động.
3.5.5. Dự kiến phương án tính cước các dich vụ GPRS
a) Các tham số để tính cước
Theo lưu lượng số liệu traođổi (Data Volume)
Phương thức tính cước này cho phép khách hàng online và gửi/nhận các thông tin theo nhu cầu, phản ánh đúng mức độ sử dụng thực tế của mạnglưới và các chi phí có liên quan.
Có thể ghi tách biệt dữ liệu gửi và nhận để phục vụ tính cước theo từng loại dịch vụ như đối với dịch vụ Multimedia download chỉ tính cước theo độ lớn dữ liệu nhận. Tuy nhiên khách hàng chưa quen thuộc với cách tính cước này.
Theo thời lượng sử dụng dịch vụ (Duration)
Cách tính cước này giống như cách tính cước thoại thông thường. Tuy nhiên, tham số tính cước này không phát huy được ưu thế của dịch vụ và không phản ảnh đúng mức độ sử dụng.
Chất lượng dịch vụ mà khách hàng yêu cầu (QoS)
Tính cước theo chất lượng dịch vụ là điểm nổi bật trong việc sử dụng GPRS. Chất lượng dịch vụ bao gồm nhiều yếu tố (độ trễ, mức độ ưu tiên, độ tin cậy, thông lượng). Tuy nhiên, khách hàng cũng chưa quen thuộc với cách tính cước này.
Đích truy nhập số liệu (Access Point Name)
dịch vụ của khách hàng. Do có APN mà khách hàng truy nhập sẽ là căn cứ để tính cước. Việc tính cước theo APN chưa quen thuộc với khách hàng.
Tính cước theo dịch vụ (Service Identification)
Giai đoạn đầu GPRS APN có thể được sử dụng để phân biệt dịch vụ và giai đoạn sau mức độ QoS và APN sẽ được sử dụng để xác định loại dịch vụ mà khách hàng sử dụng.
Ngoài ra còn một số tham số khác để phục vụ tính cước như:
• Thời gian truy nhập (giờ bận, giờ rỗi).
• Ngày truy nhập: Ngày nghỉ, ngày lễ…
Việc tính cước của các nhà khai thác có thể được xác định trên cơ sở một hoặc nhiều tham số. Trong giai đoạn đầu cung cấp dịch vụ, sử dụng tham số tính cước đơn giản, dễ hiểu cho khách hàng.
b) Đề xuất và phương thức tính cước Nguyên tắc tính cước
Mức cước tương đương với các nước trong khu vực và trên thế giới.
Cho phép tất cả các đối tượng thuê bao (thuê bao trả tiền trước và thuê bao trả tiền sau) nếu có nhu cầu đều có thể đăng ký sử dụng dịch vụ để khai thác tối đa năng lực mạng lưới.
Phương thức tính cước đơn giản, dễ hiểu cho khách hàng đồng thời phát huy được các ưu thế của công nghệ GPRS.
Tính cước theo nguyên tắc CPP (Calling Party Pay): thuê bao nào sử dụng dịch vụ thì thuê bao đó phải trả tiền.
Tính cước trên cơ sở ứng dụng.
Phương thức tính cước
• Đối với dịch vụ truyền dữ liệu và truy cập Internet.
Nguyên tắc tính cước:
+ Tính cước theo độ lớn của dữ liệu gửi đi hoặc tải về. + Phân biệt theo giờ bận (Peak) và giờ rỗi (Off Peak). + Đơn vị tính cước: 1 kilobyte (1 kilobyte = 1.024 byte)
+ Phương thức tính cước: 1+1. Phần lẻ chưa đủ 1kb tính tròn thành 1kb. + Mức cước (chưa bào gồm thuế GTGT):
+ Cước đăng ký: miễn cước.
+ Cước thuê bao tháng: miễn cước.
+ Cước truy nhập: 45 đồng/kilobyte không phân biệt giờ bận và giờ rỗi.
• Đối với dịch vụ MMS:
+ Tính cước: gồm 2 loại MMS (chưa bao gồm thuế GTGT): - MMS thường (chỉ có text): 500 đồng/ MMS.
- Multimedia MMS : 1.500 đồng/ MMS.
Lưu ý: Dung lượng tối đa của một MMS là 30-50 Kbyte. Tuy nhiên còn phục thuộc vào thiết bị đầu cuối, chất lượng truyền tải dữ liệu.
+ Tỷ lệ ăn chia khi gửi MMS liên mạng:
+ Mạng khách: 50% cước MMS thường (500 đồng/ MMS).
+ Mạng chủ: Doanh thu cước còn lại (để chi phí nội dung thông tin).
3.5.6. Đánh giá kết quả triển khai thử nghiệm
a) Đánh giá, lựa chọn công nghệ
Giải pháp của hãng Alcatel:
Hệ thống GPRS của Alcatel được thiết kế dựa trên cơ sở các thiết bị Router của Cisco. Hệ thống có độ linh hoạt cao, dễ nâng cấp, mở rộng, dễ khai thác và bảo dưỡng. Chi phí thiết bị thấp, nhất là khi mạng có cấu hình không lớn.
Khi nâng cấp lên công nghệ 3G, cần phải thay đổi và bổ sung một số phụ kiện của hệ thống.
b) Vùng phủ sóng GPRS trong pha thử nghiệm
Vùng phủ sóng khu vực Hà nội gồm các BSC 4, 5, 6, BSC Giáp Bát và BSC Hải Phòng.Vùng phủ sóng khu vực TP.Hồ Chí Minh gồm toàn bộ 6 BSC, nhưng ngoại trừ các site sử dụng thiết bị RBS 200.
Vùng phủ sóng khu vực Đà Nẵng gồm BSC ĐN.
c) Nội dung và kết quả đo kiểm
mạng. Hệ thống đã sẵn sàng chuẩn bị chuyển sang giai đoạn khai thác thương mại. Các công việc đo kiểm, đánh giá các thiết bị hệ thống GPRS cũng như chất lượng dịch vụ đã được thực hiện. Nội dung đo kiểm, đánh giá ở đây tập trung cho công tác khai thác, bảo dưỡng và triển khai dịch vụ. Có thể tóm tắt một cách tổng thể như sau:
Về quản lý diđộng
Các nội dung đo kiểm về quản lý di động bao gồm kiểm tra các thủ tục truy nhập mạng, các trạng thái của thuê bao GPRS, kiểm tra việc định tuyến... Các bài đo tập trung vào:
+ Việc gán kênh báo hiệu PDCH trong hệ thống GPRS. Các thủ tục nhận thực, xóa, treo đối với thuê bao GPRS.
+ Các thủ tục vào ra (Attach/ Detach) của thuê bao GPRS. Quá trình cập nhật, mã hóa, định tuyến trong vùng phủ sóng GPRS.
+ Các thủ tục này nhằm hỗ trợ cho việc quản lý thuê bao và dịch vụ GPRS, hỗ trợ cung cấp dịch vụ cho thuê bao, đồng thời đảm bảo an toàn mạng lưới trong hệ thống GPRS.
Kết quả đo kiểm cũng cho thấy hệ thống GPRS thử nghiệm đã tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn của GPRS Release 2.
Chất lượng dịch vụ GSM/ GPRS
Nội dung đo kiểm về chất lượng dịch vụ nhằm kiểm tra các trường hợp khi máy di động GPRS sử dụng dịch vụ... Tiêu chí kiểm tra và đánh giá tập trung vào chất lượng dịch vụ, bao gồm:
+ Các phương thức mã hóa CS-1 đến CS-2 và tốc độ truyền số liệu trên giao diện vô tuyến.
+ Việc quản lý, phân phối tài nguyên vô tuyến trong GPRS. + Quá trình chuyển giao (handover) giữa các cell trong GPRS. + Thủ tục kích hoạt, sửa đổi, hủy bỏ PDP Context trong GPRS. + Dịch vụ SMS trong hệ thống GPRS.
+ Chất lượng phủ sóng và tốc độ truyền số liệu.
Kết quả đo kiểm cho thấy
diện vô tuyến đến CS-2 theo tiêu chuẩn GPRS Release 2.
+ Trong trường hợp chất lượng phủ sóng tốt, tài nguyên vô tuyến còn đủ để đáp ứng và tốc độ di chuyển tương đối chậm (khoảng dưới 20 km/h) thì GPRS cho phép