Giải pháp cho hệ thống mạng IMS của Alcatel – Lucent phục vụ cho việc nâng cấp hệ thống mạng theo chuẩn 3GPP lên IMS. Giải pháp của Alcatel – Lucent được thực hiện dựa trên một hệ thống hoàn thiện với các sản phẩm tương thích với IMS bao gồm các lớp ứng dụng, quản lý phiên và lớp kết nối. Các thiết bị đều dựa trên chuẩn giao diện mở và nền IT. Giải pháp điều khiển phiên dựa trên SIP được thực hiện thông qua bộ điều khiển phiên cuộc gọi kết hợp với máy chủ thuê bao chung (HSS) cho quản lý thuê bao. Giải pháp IMS End-to- End của Alcatel – Lucent cho phép các nhà cung cấp dịch vụ triển khai các dịch vụ và ứng dụng mới tới thị trường một cách nhanh chóng, hiệu quả, tổng thể với các dịch vụ VoIP, FMC, các dịch vụ đa phương tiện, trao đổi tức thời.
Alcatel – Lucent khuyến nghị việc nâng cấp lên IMS từ mạng di động theo chuẩn 3GPP theo 3 pha như sau:
Hình 4.14. Lộ trình IMS của Alcatel Lucent
* Pha 0: Thử nghiệm để rút ra những kinh nghiệm và thu nhận các thông tin phản hồi từ người dùng. Pha 0 sẽ cung cấp IMS các dịch vụ thông qua các mạng truy nhập qua GPRS hay WLAN.
* Pha 1: Giải pháp tương thích với 3GPP release 5 giới thiệu cho thương mại, chủ yếu cung cấp các dịch vụ phi và cần thời gian thực (nonrealtime và near-real-time) (ví dụ như PoC).
* Pha 2: Giải pháp tương thích với 3GPP release 6 cung cấp các dịch vụ thời gian thực (thoại, hội nghị truyền hình…).
Cấu trúc tổng thể giải pháp IMS của Alcatel – Luccent được thể hiện trên Hình 4.15. Hình vẽ thể hiện cách thức triển khai Core IMS trong mạng VNPT.
A5020 MGC-10 MGC và A7510 MG được nâng cấp để hỗ trợ chức năng MGCF và MGF tương ứng, hỗ trợ kết nối giữa IMS Core mới và mạng PSTN truyền thống.
Alcatel-Lucent 5020 MGC–10 điều khiển các Trunking Gateway sử dụng giao thức H.248 và hỗ trợ các kết nối hiện có với các máy chủ ứng dụng và cổng VoIP quốc tế.
Cổng phương tiện Alcatel-Lucent 7510 xử lý thông tin phương tiện giữa mạng TDM và IP. Đây là bước chuyển đổi ban đầu đảm bảo cơ sở để phát triển mạng toàn IP.
Ở bên trên các máy chủ ứng dụng được hỗ trợ bởi IMS Core, một vòng điều khiển SIP được cung cấp thêm vào nền tảng VNPT OSP hiện có cho phép hỗ trợ khả năng hoạt động liên mạng giữa thuê bao PSTN và thuê bao IMS.
Hình 4.15. Cấu hình mạng IMS – Alcatel-Lucent 4.3.2 Thiết bị
Trong phần này, chúng ta phân tích các phần tử cơ bản trong cấu trúc IMS tổng thể của Alcatel – Luccent.
a. Alcatel – Lucent CSC-AGCF
Alcatel – Lucent 5020 CSC Release 4 là thành phần trung tâm của hệ thống IMS tương thích với kiến trúc mạng đa phương tiện End-to-End của Alcatel 5020 Softswitch. Nó cung cấp các dịch vụ đường dây thoại, điện thoại truyền hình các dịch vụ đa phương tiện như các POTS thông thường. Phiên bản Alcatel 5020 CSC Release 4.2 ngoài việc tương thích cho IMS nó còn có thêm chức năng như một AGCF cho phép mở rộng các giải pháp cung cấp dịch vụ thương mại ở lớp trên của CSC.
Alcatel-Lucent 5020 CSC-AGCF hỗ trợ mở rộng dịch vụ PSTN/ISDN hướng tới mạng IMS bao gồm đầu cuối POTS cùng với AGW chia sẻ cùng lớp ứng dụng và điều khiển giữa các người dùng cuối POTS và SIP. CSC-AGCF 5020 liên kết hoạt động với các AGW khác thông qua việc sử dụng giao thức Megaco/H.248 trong khi giao tiếp với các thành phần mạng lõi IMS và các lớp ứng dụng khác qua giao thức SIP.
S-CSCF (Serving-CSCF): thực hiện chức năng xác định quyền truy cập, điều khiển phiên cho phép các dịch vụ thoại và đa phương tiện từ/đến người sử dụng. Hỗ trợ các ứng dụng nâng cao trong IMS, tập trung dữ liệu người dùng thông qua giao diện HSS.
I-CSCF (Interrogating-CSCF): cho phép điều chỉnh mạng qua việc phân phối đều tải lưu lượng giữa các S-CSCF
BGCF (Breakout gateway control function): phân tích địa chỉ và cung cấp khả năng định tuyến tốt nhất đến mạng PSTN
IFS (Integrated Feature Server): tối ưu hóa phân bố thoại và các dịch vụ liên lạc gia tăng trên nền IMS. Việc được tích hợp cùng với S-CSCF đáp ứng hoàn toàn các tiêu chuẩn của 3GPP/TISPAN.
AGCF (Access Gateway Control Function): chức năng kiểm soát cổng truy nhập, phục vụ cho nhiều loại ứng dụng với các người dùng ở các mức dịch vụ khác nhau, điều khiển đơn nhất cho cả POTS (qua H248), thiết bị tích hợp và đầu cuối đa phương tiện (giao thức SIP).
b. Lucent Session Manager (SM)
Quản lý phiên này là một thành phần trong hệ thống IMS của Lucent, cho các nhà khai thác cung cấp các loại hình dịch vụ cho cả điểm truy nhập dịch vụ hữu tuyến và vô tuyến. Nó hỗ trợ các chức năng như CSCF, service broker function (là chức năng hỗ trợ triển khai các dịch vụ ―instant‖ như điện thoại IP, tin nhắn nhanh ―instant message‖, multi-party video conferencing), Policy decision function (PDF) và Breakout gateway control function
(BGCF). Với đa chức năng này, SM tạo cho lớp ứng dụng mạng trở nên linh hoạt, giá thành hạ và dễ dàng bảo trì do tích hợp tại một khối.
Các đặc điểm nổi bật:
Nhiều ứng dụng bao gồm Wifi/Cellular roaming, Push to Speak, Video on Hold và Push to Show.
Giao tiếp trở nên thân thiện với các thông tin kèm theo về hiện trường, vị trí và thông tin về các dịch vụ hiện có.
Đáp ứng yêu cầu dịch vụ tùy theo từng thị trường do có thể lập trình mở rộng trên phần tử trung gian của dịch vụ (service broker).
Dễ dàng áp đặt các chính sách quản lý để phân bổ nhiều mức QoS.
Có khả năng hỗ trợ lên đến 10 + M sessions/hr.trên giao diện vật lý 10/100/1000 Base-TX.
c. Alcatel-Lucent 1430 Unified Home Subscriber Service (HSS)
The Alcatel-Lucent 1430 Unified HSS là giải pháp tập trung cơ sở dữ liệu hiệu quả hỗ trợ 3 chức năng chính của nền hệ thống bao gồm: HLR/AuC cho mạng chuyển mạch kênh và gói 2G/3G, IM-HSS và SLF cho mạng IMS, WAS (WLAN Access Server) hỗ trợ cho AAA và
UMA. Chức năng chủ yếu của HSS 1430 là quản lý cơ sở dữ liệu tập trung từ các người dùng của các công nghệ khác nhau từ thuê bao PSTN, Wi-Fi, WiMAX, and 3G.
Trong các thành phần trên, thành phần IM-HSS là thành phần lưu giữ dữ liệu người dùng và các dịch vụ người dùng. Nó đóng vai trò quan trọng trong cung cấp, cấp phát dịch vụ, quản lý dữ liệu người dùng, roaming và kết nối liên mạng. Các chức năng chính: Nhận thực và xác thực trong IMS, duy trì trạng thái thông tin người dùng IMS, duy trì các dịch vụ dữ liệu, theo dõi chức năng S-CSCF, hỗ trợ truy cập CSCF và các dịch vụ ứng dụng AS.
d. Lucent Feature Server 5000
Là máy chủ cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau trong mạng IMS của Lucent cho các người dùng công nghệ khác nhau cho thoại thông thường và di động. Có khả năng cung cấp các dịch vụ next-gen như Converged Services (Sim Ring, Seq Ring, Dual-Mode, Mobile Extension, CDMA VoIP), Desktop Convergence (Click to Dial, Click to Conference, Call Logs, Outlook Integration), các dịch vụ gia tăng như Call Waiting, Caller ID, Automatic Callback, Multi-way Conference Calling, Call Forwarding, Distinctive Ringing, IP Centrex, Call Queuing, Attendant Services, Emergency Services, LNP, Call Trace, Carrier Selection. Sử dụng giao thức SIP tương thích với 3GPP, IETF, TISPAN, và MSF; có khả năng phục vụ lên tới 35 cuộc gọi/s trong giờ bận.
e. Alcatel-Lucent 5350 IMS Application Server
Cung cấp các dịch vụ ứng dụng cho hệ thống mạng IMS. Có thể dễ dàng nâng cấp triển khai các dịch vụ mới do sử dụng hệ thống dịch vụ mở đa giao thức; xây dựng, thiết lập các dịch vụ qua công cụ Service Development Kit (SDK) hỗ trợ cả giao thức SIP và JAVA. Độ tin cậy và hiệu suất cao do sử dụng cơ chế intra-cluster. Cung cấp các ứng dụng như hiển thị danh sách người gọi, gọi lại, push to show, push to view, push to talk, VoIP, Vo2IP… Nó có thể là một phần nằm trên lớp lõi của hệ thống IMS hoặc có thể đứng tách rời như là máy chủ ứng dụng sử dụng SIP hoặc đa giao thức.
4.3.3 Dịch vụ
4.3.3.1 Dịch vụ hiển thị và quản lý danh sách liên lạc 4.3.3.2 Giới thiệu 4.3.3.2 Giới thiệu
Máy chủ hiển thị A5350 thu thập thông tin hiển thị từ nhiều nguồn khác nhau và cung cấp thông tin hiển thị duy nhất đến các thiết bị đầu cuối. Thông tin hiển thị thu thập bởi thực thể hiển thị bao gồm:
Thông tin hiển thị liên quan đến ứng dụng (được thu thập từ Presence User Agent - PUA) liên quan trực tiếp đến ứng dụng (ví dụ như: dịch vụ nhắn tin tức thời)
Thông tin hiển thị liên quan đến mạng (được thu thập từ Presence Network Agent: PNA) thu thập từ nhiều phần tử mạng khác nhau mà có kết nối đến thiết bị đầu cuối thuê bao.
4.3.3.3 Mô hình số liệu hiển thị (Presence Data Model)
Mô hình số liệu hiển thị là cách thức mà các máy chủ hiển thị vận hành: cách thu thập thông tin hiển thị, cách xử lý thông tin ... Trong phiên bản này, máy chủ hiển thị của Alcatel - Lucent có mô hình số liệu hiển thị được cập nhật tuân thủ các tiêu chuẩn mới nhất liên quan đến việc quản lý trạng thái hiển thị.
Mỗi khi thuê bao muốn xem thông tin hiển thị của thuê bao khác trong danh bạ thì họ phải đăng ký hiển thị một phần hoặc toàn bộ thông tin liên quan đến thuê bao đó; thuê bao chỉ có thể xem một phần thông tin hiển thị trong contact của họ tùy theo đăng ký của contact này với mạng.
Trước khi việc đăng ký hiển thị được chấp nhận, máy chủ hiển thị kiểm tra số nhận dạng của thuê bao yêu cầu thông tin hiển thị (watcher) để xác nhận thuê bao đã đăng ký sử dụng dịch vụ này.
Trong phiên bản này, máy chủ hiển thị hỗ trợ các phương thức SIP sau đây:
SIP SUBSCRIBE
SIP NOTIFY
SIP PUBLISH
SIP REGISTER (đối với REGISTRAR của các bên thứ ba được gửi đi bởi S-CSCF tới máy chủ hiển thị khi nhận được đăng ký của thuê bao)
4.3.3.4 Dịch vụ Push to Talk/View/Share
Giải pháp dịch vụ PoC của Alcatel-Lucent hỗ trợ tương tác giữa thoại và video chất lượng cao trong các mạng 2.5-3G, trong môi trường mạng IMS và các môi trường mạng khác.
Được xây dựng ở bên trên các phần tử kiến tạo dịch vụ ―enabler‖ (như: phần tử hiển thị, phần tử quản lý danh sách, điều khiển truy nhập, nhận thực và tính cước), giải pháp PoC của Alcatel-Lucent tuân thủ các yêu cầu đối với hệ thống IMS. Các mối liên hệ một – một hoặc thông tin nhóm được quản lý về mặt phương tiện một cách độc lập nhờ vậy cho phép hình thành những thói quen thông tin mới.
Giải pháp PoC của Alcatel Luccent được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn OMA-1.0 hỗ trợ liên hoạt động với các client phần mềm tuân thủ tiêu chuẩn OMA khác. Như chúng ta đã biết, khả năng hỗ trợ của thiết bị đầu cuối là một yếu tố quan trọng đối với dịch vụ PoC. Alcatel Luccent đã phát triển phần mềm Client có thể cài đặt trên các thiết bị đầu cuối thuộc các nhóm khách hàng khác nhau.
Ngoài ra, giải pháp PoC của Alcatel-Lucent đã cung cấp một số tính năng đã chuẩn hóa trong OMA-2.0 như chia sẻ video (được biết đến như là dịch vụ Push To Show) và chia sẻ tệp tin (Push To Share). Nhờ vậy làm phong phú thêm hình thức thông tin của con người bằng cách sử dụng các phương tiện truyền thông mới.
Hình 4.16. Mô hình cung cấp dịch vụ PoC của Alcatel – Luccent 4.3.3.5 Dịch vụ nhắn tin tức thời
Mục đích của dịch vụ Nhắn tin tức thời là hỗ trợ thuê bao khả năng trao đổi các tin nhắn văn bản trực tiếp.
Để hỗ trợ dịch vụ nhắn tin tức thời cần sử dụng danh sách contact cho phép sử dụng thông tin hiển thị (một danh sách các bạn của thuê bao đồng ý chia sẻ thông tin hiển thị). Việc thông tin theo tin nhắn tức thời được thực hiện giữa hai người sử dụng ―on-line‖ (cùng kết nối với máy chủ ứng dụng trong cùng thời gian).
Hình 4.17. Mô tả dịch vụ nhắn tin tức thời của Alcatel – Luccent
Mục đích sử dụng dịch vụ Nhắn tin tức thời trên nền IMS của Alcatel-Lucent là nhằm hỗ trợ các ứng dụng nhắn tin trên nền SIP theo tiêu chuẩn IMS được định nghĩa bởi IETF, 3GPP và OMA.
Ứng dụng Nhắn tin tức thời trên IMS của Alcactel – Luccent dựa trên máy chủ hiển thị và bộ kiến tạo dịch vụ GLMS. Bộ kiến tạo dịch vụ này cho phép thực hiện quản lý danh sách contact và hiển thị sử dụng phần mềm IMS-client.
Trong giải pháp này, Alcatel-Lucent cũng cung cấp một client phần mềm cài trên máy di động và PC nhờ vậy cho phép hội tụ cố định di động về mặt dịch vụ (cụ thể là dịch vụ nhắn tin tức thời).
4.4 NHẬN XÉT, SO SÁNH VỀ GIẢI PHÁP CỦA CÁC HÃNG
Trong phần này, chúng ta đã phân tích giải pháp của 3 hãng cung cấp thiết bị: Huawei, Ericsson, Alcatel – Luccent. Những phân tích dựa trên các tài liệu thu thập được trong quá trình làm việc thông qua hội thảo giới thiệu sản phẩm và giải pháp của các hãng cho VNPT.
Nhìn chung, các hãng đều có sản phẩm, thiết bị và giải pháp cụ thể. Các dịch vụ có thể cung cấp hỗ trợ nhưng chưa phân tích lộ trình triển khai các dịch vụ theo từng giai đoạn.
Trong số các giải pháp của các hãng, giải pháp IMS của Alcatel – Luccent gắn với giải pháp NGN tổng thể dựa trên TISPAN với mục tiêu là tạo ra một hệ thống có khả năng hội tụ cố định và di động. Huawei khuyến nghị không nên triển khai ngay cấu trúc IMS mà bắt đầu cung cấp dịch vụ băng rộng với Softswitch. Các hãng này đều có giải pháp nâng cấp phần cứng và phần mềm của Softswitch khi cần chuyển đổi lên cấu trúc IMS.
Về các sản phẩm, thiết bị IMS, đa số các hãng có các thiết bị tuân thủ tiêu chuẩn của 3GPP, TISPAN; chức năng của các phần tử lôgíc trong các tài liệu chuẩn thường được tích hợp trong một phần tử vật lý (vd: CSC3300 của Huawei, LSM của Alcatel- Luccent… thực hiện được cả chức năng S-CSCF, P-CSCF, I-CSCF và BGCF). Các hãng cũng chưa cung cấp các thông tin chi tiết liên quan đến khả năng làm việc liên mạng giữa các thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau (vd: giữa CSCF và HSS của 2 nhà cung cấp thiết bị).
4.5 PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG MẠNG DI ĐỘNG CỦA VNPT VÀ CÁC KHUYẾN NGHỊ. VÀ CÁC KHUYẾN NGHỊ.
4.5.1 Phân tích hiện trạng mạng di động VNPT
Trong khuôn khổ đề tài này, chủ yếu phân tích về khả năng đáp ứng của hệ thống mạng di động của VNP và VMS với các dịch vụ số liệu thông thường và các dịch vụ số liệu đa phương tiện trên nền IMS. Trên cơ sở những phân tích như vậy, xin đưa ra những nhận xét tổng quan về hiện trạng mạng lưới, từ đó có thể đưa ra những khuyến nghị về phát triển mạng dựa trên mạng nền lớp điều khiển dịch vụ IMS.
Tháng 9 năm 2003, Vinaphone và Mobifone đã tiến hành thử nghiệm GPRS tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Sau gần một năm thử nghiệm, tháng 7 năm 2004, Vinaphone và Mobifone đã chính thức cung cấp dịch vụ GPRS, nhưng do hạn chế về tốc độ số liệu và nội dung cung cấp cho nên dịch vụ này không đem lại doanh thu đáng kể cho hai công ty di động. Đầu tháng 1 năm 2007, Vinaphone và Mobifone đã tiến hành giảm 80% cước truy nhập GPRS để thu hút khách hàng sử dụng dịch vụ. Đến thời điểm hiện nay, thoại vẫn là dịch vụ cơ bản nhất và tạo doanh thu chủ yếu cho Vinaphone và Mobifone.
Thiết bị phần mạng lõi GPRS do Siemens cung cấp gồm: 2 SGSN, 1 SGSN ở Hà Nội và 1 SGSN ở thành phố Hồ Chí Minh.
Phần vô tuyến: các thiết bị của nhiều hãng cung cấp khác nhau như: Motorola,