Các tham số chất lượng dịch vụ PoC trong mạng GPRS/UMTS

- Dịch vụ Video (384 kbps)

a. Thụng số kết nối dịch vụ

3.3. Các tham số chất lượng dịch vụ PoC trong mạng GPRS/UMTS

Truyờn õm thanh trong chế đụ̣ bán liờn kết được gọi là PoC (Push to Talk over Cellular) thường đặc trưng cho mạng phát thanh chuyờn nghiợ̀p, chớnh là dịch vụ mới của mạng điợ̀n thoại di đụ̣ng. Ngoài các dịch vụ PoC (‘ nhấn nỳt và nói”), SMS, MMS thì dịch vụ “nhấn và gưi hình ảnh” đang có kế hoạch triờ̉n khai.

Tiờu chuõ̉n của PoC lầm viợ̀c trờn nhóm “Open Mobile Alliance” (OMA) dành cho các mạng thế hợ̀ thứ hai và thứ 3. Thụng sụ́ kỹ thuọ̃t của OMA dành cho dịch vụ PoC được ứng dụng cho bất kỹ tiờu chuõ̉n mạng di đụ̣ng nào mà hỗ trợ chế đụ̣ gưi gói dữ liợ̀u ( GSM/GPRS, UMTS, CDMA-2000).

Dịch vụ PoC cung cấp khả năng mụ̣t thuờ bao có thờ̉ kết nụ́i với nhiờu thuờ bao khác bằng cách nhấn nỳt “Gọi” hoặc thực hiợ̀n chức năng tương đương trờn máy của mình đờ̉ gưi õm thanh vờ mụt phớa.

Cung cấp dịch vụ PoC trong các mạng di đụ̣ng đã trở thành có thờ̉ chỉ sau khi xuất hiợ̀n cụng nghợ̀ hỗ trợ gưi dữ liợ̀u với chuyờ̉n mạch gói. Điờu này cho phộp dự trữ nguồn tài nguyờn radio- và tài nguyờn mạng chỉ trong thời gian kớch hoạt đàm thoại, chứ khụng trong cả thời gian phiờn giao dịch của thuờ bao. Cuụ̣c gọi của thuờ bao ở chế đụ̣ PoC chỉ được thực hiợ̀n mụ̣t chiờu: khi mụ̣t người nói, người kia ( hoặc những người khác khi hết nụ́i “ mụ̣t người với nhiờu người”) chỉ có thờ̉ nghe. Nói chung cuụ̣c gọi khụng đũi hỏi có trả lời (ngắt máy) của thuờ bao mạng sư dụng dịch vụ PoC. Các thuờ bao thường nhọ̃n cuụ̣c gọi nhờ thiết bị thu giọng nói ở bờn trong hoặc được kết nụ́i với máy của của thuờ bao đó. Trong trường hợp liờn kết ở chế đụ̣ “ mụ̣t người với nhiờu người”, người sư dụng có thờ̉ tạo nhóm các thuờ bao mạng mà sụ́ của các thuờ bao đó có trong thư mục điợ̀n thoại của mình bằng cách gưi lời mời cho họ.

Dưới đõy là những yếu tụ́ cấu trỳc cơ bản của hợ̀ thụng PoC trong các mạng GPRS/UMTS (hình 3.11).

I0 Ips Ips Im Ip1 Is Ik If Itn It In

Hình 3.11: Kiờ́n trỳc của hợ̀ thống PoC trong các mạng GPRS/UMTS

(Nguồn: OMA)

AT - Máy của thuờ bao có kết nụ́i dịch vụ PoC. Kết nụ́i với dịch vụ có thờ̉ theo hai cách:

 phần mờm khả năng thực hiợ̀n PoC;

 phần cứng hỗ trợ PoC ( cài đặt mụ̣t modun đặc biợ̀t chịu trách nhiợ̀m hình thành gói, đợ̀m và xư lý cuụ̣c gọi ).

IMS (IP Multimedia Subsystem) – hợ̀ thụ́ng phụ cơ bản dành cho dịch vụ IP-Multimedia thực hiợ̀n điờu khiờ̉n và đồng bụ̣ hóa gưi gói dữ liợ̀u (õm thanh, video, text), cũng như tạo nguồn dự trữ mạng, định tuyến gói IP trong chế đụ̣ thời gian thực, hỗ trợ giao diợ̀n cựng với hợ̀ thụ́ng khoởi tạo, điờu khiờ̉n và thanh toán của mạng. Với những đặc tớnh trờn thì IMS thực hiợ̀n các chức năng sau:

 Định tuyến tớn hiợ̀u và địa chỉ gói dữ liợ̀u nhờ giao thức SIP (Sesion

M ạn g tr uy c ọ̃p : C D M A 1 x, G P R S /U M T S IMS GLMS Có mặt PoC M ạn g xa v ới h ợ̀ th ụ́n g P oC OTAP AT

Initinal Protocol): giữa AT và máy chủ PoC; Giữa AT và máy chủ hiợ̀n diợ̀n, bờn trong IMS;

 Đụ̣c quyờn các thuờ bao mạng;

 Quản lý chất lượng dịch vụ PoC;

 Nộn tin nhắn SIP đờ̉ tăng tụ́c đụ̣ truyờn dữ liợ̀u;

 Hỗ trợ trợ chế đụ̣ đăng ký và phiờn trao đụ̉i dữ liợ̀u của giaop thức SIP;

 Chuõ̉n bị thụng báo cho hợ̀ thụ́ng thanh toán.

Trong cấu tạo của hợ̀ thụ́ng phụ cơ bản IMS dành cho dịch vụ IP-miltimedia bao gồm những phần sau:

 Proxy CSCF ( Call Session Control Function) –chủ của giao thức SIP đảm bảo định tuyến gói dữ liợ̀u, xác định tớnh năng người sư dụng, dịch teentrong địa chỉ và ngược lại; hơn thế nữa nó cũn thực hiợ̀n nhiợ̀m vụ chăm sóc cuụ̣c gọi, thanh toán, kết nụ́i với ngừ truyờn thụng và các chức năng khác;

 S-CSCF (Serving Call Session Control Function) – hợ̀ thụ́ng phục vụ, đảm bảo quản lý phát ngụn của người sư dụng, xác thực và tự đụ̣ng hóa người sư dụng;

 I- CSCF (Interrogating Call Session Control Function) – hợ̀ thụ́ng giao tiếp, giao tiếp với người sư dụng và đảm bảo tớm hiợ̀u đến được với họ;

 HSS ( Home Subscriber Server) – hợ̀ thụ́ng phục vụ người dựng home server, chứa cơ sở dứ liợ̀u vờ người sư dụng, kết nụ́i cho SGSN. GGSN và S-CSCF.

GLMS ( group and lớt Management function) – quản lý nhóm danh sách của thuờ bao: danh sách liờn lạc và danh sách kết nụ́i. Danh sách liờn lạc - đó là tất cả các dũng máy, trờn đó có thờ̉ ứng dụng dịch vụ PoC, đờ̉ cài đặt kết nụ́i đa thức với những người sư dụng khác hoặc với mụ̣t nhóm những người sư dụng dịch vụ này. Quản lý danh sách liờn lạc cho phộp thuờ bao lưu trữ, thay đụ̉i, khụi phục và xóa danh sách liờn lạc nằm trong GLMS. Danh sách kết nụ́i được sư dụng như mụ̣t cụng cụ quản lý kết nụ́i người sư dụng với dịch vụ PoC.

GLMS thực hiợ̀n những chức năng sau: lưu trữ thụng tin vờ thuờ bao, tạo và lưu trữ xác minh dữ liợ̀u của người dựng; quản lý danh sách và nhóm thuờ bao, giao diợ̀n Im (tiờu chuõ̉n OMA) cung cấp cho người sư dụng khả năng quản lý nhóm trờn máy, địa chỉ web cung cấp cho người sư dụng khả năng quản lý nhóm trờn Internet; hỗ trợ quản lý các giao diợ̀n khác nhau.

hiợ̀n diợ̀n ( có mặt) của người sư dụng dịch vụ PoC. Khi người sư dụng dịch vụ PoC thay đụ̉i tình trạng hiợ̀n diợ̀n của mình ( đang kết nụ́i/bọ̃n/trong mạng/khụng trong mạng), thụng tin truy cọ̃p được gưi đến tất cả những người sư dụng, và những người này phải cọ̃p nhọ̃t thụng tin vờ sự thảy đụ̉i đó.

Máy chủ PoC chớnh là hạt nhõn của hợ̀ thụ́ng PoC và dựng đẻ truyờn dữ liợ̀u trong chế đụ̣ PoC. Nó được tạo thành từ 2 modun:

 Control Server quản lý phiờn gưi dữ liợ̀u của người sư dụng nhờ giao thức SIP; tạo và xóa phiờn ( phõn tớch và xư lý tớn hiợ̀u SIP), kớch hoạt và thụng báo cho những người dựng mới vờ phiờn PoC ( xư lý đăng ký SIP, cài đặt cuụ̣c gọi dịch vụ PoC);

 Mediaserver dựng đờ̉ hạn chế gưi dữ liợ̀u ở chế đụ̣ PoC nhờ giao thức RTP và RTCP.

OTAP ( Over the air provisioning) cung cấp tất cả các thụng sụ́ cần thiết của cấu hình mangjcho người sư dụng dịch vụ PoC; hơn thế nữa, OTAP cũn gưi WAP- push/SMS tới mỗi máy của thuờ bao cựng với thụng tin vờ cước và các điờu kiợ̀n , thụng sụ́ của mạng.

Dịch vụ PoC sư dụng cơ chế gưi mụ̣t và nhiờu địa chỉ. Lọ̃p nhóm các thuờ bao và quản lý sự hienj diợ̀n của thuờ bao trong nhóm căn cứ theo giao thức SIP; giọng nói được truyờn đi nhờ sư dụng giao thức trực tiếp RTP ( Real Time Transport Protocol), cũn tớnh di đụ̣ng được cụng nghợ̀ GPRS đảm bảo. Đặc tớnh của dịch vụ PoC đó là sư dụng giao thức quản lý gói dữ liợ̀u õm thanh TBCP (Talk Burst Control protocol) cấp đụ̣ phiờn theo modun OSI. Quản lý bằng giao thức TBCP thực hiợ̀n trực tiếp giao thức SIP.

Giao thức SIP đảm bảo tớn hiợ̀u cho hụ̣i nghị truyờn thụng. Nó được xõy dựng trờn cơ sở khái niợ̀m “người dựng-máy chủ”, và theo nó trong chế đụ̣ PoC thực hiợ̀n dãy các nhiợ̀m vụ quan trọng ( bảng 3.4). Trong bảng này cũng đưa ra các lợ̀nh đờ̉ hỗ trợ những nhiợ̀m vụ này.

Bảng 3.4: Giao thức SIP

Lợ̀nh của giao

thức SIP Đặc tính lợ̀nh

INVITE Mời người sư dụng đến hụ̣i nghị kết nụ́i BYE Kết thỳc liờn lạc giữa hai người sư dụng

OPTIONS Yờu cầu thụng tin vờ người sư dụng CANCEL Kết thỳc tìm kiếm người sư dụng

ACK Xác nhọ̃n mời tới hoạt đụ̣ng của hợ̀ thụ́ng PoC ( ứng dụng đờ̉ nõng cao đọ tin cọ̃y trao đụ̉i thụng tin)

REGISTER Yờu cầu người dựng đăng ký SIP trờn máy RINGING Có cuụ̣c gọi đến máy của người dựng

Giao thức RTP cung cấp truyờn dữ liợ̀u muldimedia, thực hiợ̀n những nhiợ̀m vụ sau:

- Đặt hàng gói dữ liợ̀u cho người nhọ̃n ở chế đụ̣ thời gian xác thưc; - Phục hồi tạm dừng hụ̣i thoại ( đoạn im lặng);

- Đồng bụ̣ hóa dũng media;

- Hiờ̉n thị khung hình, nhờ đó muldimedia được gưi đi.

Giao thức RTCP ( real time control protocol) chớnh là mụ̣t phần ko bị ngắt quãng của giao thức RTP, đảm bảo kiờ̉m tra truyờn dữ liợ̀u, gưi định kì gói RTCP tới nguồn gọi. Những gói này đặc trưng cho tình trạng của tất cả người tham gia phiờn PoC ( chất lượng gưi dữ liợ̀u, thụng tin địa chỉ).

Giao thức TBCP đảm bảo quản lý gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại nhờ các thụng báo sau:

 TBCP Talk Burst Request – yờu cầu AT gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại; yờu cầu chứa dữ liợ̀u vờ gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại được ưu tiờn và thẻ thời gian;

 TBCP Talk Burst Granted – Thụng báo cho AT từ nguồn PoC vờ sự đồng ý gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

 TBCP Talk Burst Deny – Thụng báo cho AT từ nguồn PoC vờ ngắt yờu cầu gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

 TBCP Talk Burst Release – Thụng báo cho máy chủ PoC từ AT vờ thực hiợ̀n gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

 TBCP Talk Burst Idle – Thụng báo từ máy chủ PoC rằng khụng bất ký mụ̣t AT nào của phiờn có quyờn được gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

 TBCP Talk Burst Taken – Thụng báo tới máy của thuờ bao từ nguồn PoC rằng cấm gưi, trong khi mụ̣t vài AT được phộp gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

dừng gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

 TBCP Talk Burst Acknowledgment – Thụng báo xác nhọ̃n đã nhọ̃n gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại từ AT;

 TBCP Talk Burst Request Queue Status Request – yờu cầu AT vờ vị trớ trong thứ tự đợi gưi gói dữ liợ̀u hụ̣i thoại;

 TBCP Talk Burst Request Queue Status Reponse – Trả lời AT từ nguồn PoC cho yờu cầu Request Queue Status Request;

 TBCP Disconnect – thụng báo cho AT từ nguồn PoC đờ̉ thực hiợ̀n phiờn liờn lạc.

 TBCP connect – thụng báo cho AT từ nguồn PoC đờ̉ hoàn thành dữ liợ̀u vờ kết nụ́i phiờn liờn lạc.

Trong bảng 3.5 là chức năng của những giao diợ̀n của hợ̀ thụ́ng PoC trong mạng điợ̀n thoại di đụ̣ng UMTS.

Bảng 3.5: Chức năng giao diợ̀n hợ̀ thống PoC

Giao diợ̀n

quản lý Các chức năng mà giao diợ̀n thực hiợ̀n

It và Itn Quản lý các luọ̃t kết nụ́i của người dựng và chất lượng kết nụ́i Is và If Quản lý phiờn PoC

Im Quản lý nhóm các thuờ bao, kết nụ́i các thuờ bao theo danh sách liờn lạc và danh sách kết nụ́i, quản lý khả năng tự đụ̣ng trả lời

Ip1 Chỉnh sưa danh sách liờn lạc và danh sách kết nụ́i đờ̉ máy chủ quản lý GLMS nếu điờu này có thờ̉

Itn Liờn lạc giữa các máy chủ của hợ̀ thụ́ng PoC xa trong các mạng liờn lạc khác nhau Ips Hình thành status hiợ̀n diợ̀n của người dựng trong mạng hiợ̀n diợ̀n

In Liờn lạc giữa các mạng xa trong chế đụ̣ PoC

Ik Cung cấp khả năng máy chủ PoC khụi phục lại nhóm và danh sách kết nụ́i cua thuờ bao trong GLMF

Io Thay đụ̉i dữ liợ̀u trong mạng điợ̀n thoại di đụ̣ng vờ cấu hình của hợ̀ thụ́ng PoC

Những định nghĩa cơ bản dựng đờ̉ mụ tả dịch vụ PoC được đưa ra ở tiờu chuõ̉n OMA, và những địa nghĩa quan trọng nhất đờ̉ ghi nhớ thủ tục cài đặt phiờn PoC – trong phục lục 2.

Phiờn PoC có thờ̉ chia thành các giai đoạn như sau:

 Đăng kớ dịch vụ PoC ( Mở cài đặt đầu tiờn các thụng sụ́ thụng báo vờ dịch vụ PoC);

 Khởi tạo phiờn PoC;

 Gưi hụ̣i thoại trong phiờn PoC;

 Hoàn thành phiờn PoC và chuõ̉n bị đăng ký dịch vụ PoC.

Sơ đồ tụ̉ng quát các dũng tớn hiợ̀u trong lớp ứng dụng quản lý dịch vụ PoC, kờ̉ cả giai đoạn đăng kớ của người sư dụng, như trờn hình 3.12.

3.4 Xác định và tính toán các thụng số chất lượng dịch vụ bán liờn kờ́t trongcác mạng GPRS/UMTS các mạng GPRS/UMTS

Chất lượng của mụ̣t mạng di đụ̣ng nhất định khi cung cấp dịch vụ PoC được đánh giá bằng hai thụng sụ́ quan trọng, cho phộp so sánh chất lượng mạng kỹ thuọ̃t sụ́ trunking:

 Thời gian cái đặt liờn kết, tức là thời gian giữa thời điờ̉m nhấn nỳt khởi đụ̣ng chế đụ̣ PoC và thời điờ̉m cài đặt liờn kết với máy chủ PoC (Start-to-speak, StS );

 Thời gian gưi tin nhắn, tức là thời gian giữa thời điờ̉m nhấn nỳt khoie đụ̣ng chế đụ̣ PoC và thời điờ̉m thuờ bao nhọ̃n được tin nhắn ( Turn around time, TaT).

Giá trị của những thụng sụ́ này ( StS ≤1,6c và TaT≤4c) theo tiờu chuõ̉n OMA, và trong các thiết bị mạng đang sư dụng có thờ̉ nõng cao giá trị các thụng sụ́ mạng kỹ thuọ̃t sụ́ trunking tương tự.

Tọ̃p hợp các thụng sụ́ chất lượng của dịch vụ PoC phải thờ̉ hiợ̀n những khớa cạnh quan trọng trong sự tương tác giữa những người sư dụng với mạng liờn lạc và với các mạng khác. Những khớa cạnh quan trọng đó là: kết nụ́i với mạng, kết nụ́i dịch vụ, đầy đủ dịch vụ, dịch vụ khụng gián đoạn.

Sự tương tác giữa các thuờ bao trong quá trình cung cấp dịch vụ PoC thờ̉ hiợ̀n qua những mặt sau: “ máy của thuờ bao A gọi máy của người thuờ bao B hoặc mụ̣t nhóm các thuờ bao”. Các phương pháp chia phiờn PoC theo từng bọ̃c thụng sụ́ chất lượng dịch vụ PoC thờ̉ hiợ̀n chất lượng đăng ký tương ứng, ngắt kết nụ́i và hoàn thành phiờn PoC.

Những giả định được sư dụng đờ̉ xác định các thụng sụ́ chất lượng của dịch vụ PoC và được phụ̉ biến trờn tất cả các máy của thuờ bao mà có nỳt gọi “PoC”.

 Tất cả mọi tin nhắn ( dành cho các giao thức SIP, RTP/RTCp, TBCP) mà được hợ̀ thụ́ng PoC gưi đi, đờu sư dụng giao thức UDP ở dạng giao thức liờn lạc.

 Vào thời điờ̉m gưi gói dữ liợ̀u đầu tiờn , chỳ ý vờ thời gian đăng ký máy của thuờ bao trờn lớp giao thức liờn lạc được cài đặt.

 Vào thời điờ̉m nhọ̃n gói dữ liợ̀u đầu tiờn, chỳ ý vờ thời gian đăng ký máy của thuờ bao trờn lớp giao thức liờn lạc được cài đặt.

 Nếu tin nhắn khụng được máy của thuờ ba nhọ̃n trong khoảng thời gian xác định, có nghĩa là máy chủ PoC đang ở chế đụ̣ đợi. Ở đõy càn phải xác định khoảng thời gian đợi.

 Phiờn kớch hoạt PoC có nghĩa là kết nụ́i với ớt nhất 2 mặt, mặc dự dạng phiờn ( phiờn liờn lạc “thuờ bao-thuờ bao”, phiờn liờn lạc nhóm thuờ bao nhất định, phiờn liờn lạc nhóm đàm thoại, phiờn quản ký liờn lạc, phiờn liờn lạc theo yờu cầu). Hơn nữa, mụ̣t trong những thuờ bao phải thành laaopl và gưi gói, thuụ̣c vờ dữ liợ̀u hụ̣i thoại( dũng media của giao thức RTP).

 Tất cả các máy của thuờ bao tham gia vào phiờn PoC và tạo ra tin nhắn thụng báo vờ kết nụ́i với hợ̀ thụ́ng PoC khụng được kết nụ́i với nhóm các thuờ bao ở chế đụ̣ hụ̣i nghị. Trong trường hợp ngược lại, tin nhắn thụng báo SIP NOFITY cho phộp những thuờ bao ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ PoC.

 Những thiết bị đo lường được sư dụng và cụng nghợ̀ có thờ̉ ảnh hưởng đến kết quả đo, vì thế thiết bị và cụng nghợ̀ phải được ghi chep lại ở dạng thư nghiợ̀m chất lượng dịch vụ PoC.

Trong nghiờn cứu các thụng sụ́ chất lượng của dịch vụ PoC có tất cả hơn 30 thụng sụ́, các thụng sụ́ này tương ứng với model ETSI xác định thụng sụ́ QoS và phõn lớp phiờn PoC. Theo quan điờ̉m của người sư dụng, thì Với mỗi phõn lớp phiờn thì thụng sụ́ chất lượng dịch vụ PoC quan trọng nhất chớnh là các thụng sụ́ được mạng di đụ̣ng chuyờ̉n đụ̉i gói là quan trọng nhất.

Xác định thụng số chất lượng

Bước đăng ký

Số liệu tương đối những AT đăng ký kết nối với dịch vụ PoC trong mạng di động khụng thành cụng ( PoC Registration Failure Ratio, PoC RFR). Thụng sụ́ này chớnh là xác suát mà At được phộp đăng ký kết nụ́i với dịch vụ PoC, mà khụng thờ̉ đăng ký được vào mạng di đụ̣ng.

Thời gian AT đăng ký kết nối dịch vụ PoC trong mạng điện thoại di động

( PoC Registration Time, PoC RT) .Thụng sụ́ này chớnh là khoảng thời gian giữa thời điờ̉m khởi tạo yờu cầu máy của thuờ bao vờ dịch vụ PoC và thời điờ̉m kết nụ́i