- Triểnkhai nhanhcỏc dịchvụ mới Dễ dàng triển khai cỏc dịch vụ mớ
CHƢƠNG 3 NGHIấN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CễNG NGHỆ DI ĐỘNG 4G
3.3.3. Chức năng điều khiển.
Lớp chức năng điều khiển dựng để điều khiển hệ thống như điều khiển hệ thống bỏo hiệu, điều khiển lưu lượng, bảo mật thụng tin,…đồng thời cung cấp cơ sở hạ tầng cho lớp dịch vụ và cỏc loại hỡnh dịch vụ khỏc nhau. Chức năng điều khiển gồm cú:
Chức năng bỏo hiệu: Bỏo hiệu trong mạng lừi là loại bỏo hiệu tập trung. Do yờu cầu tớch hợp được cỏc mạng khỏc nhau, do đú phải cú phương thức bỏo hiệu giống nhau cho cỏc mạng. Tại mạng lừi người ta xõy dựng cỏc trung tõm mó điểm bỏo hiệu STP dựng để điều khiển bỏo hiệu trong toàn mạng và để liờn kết với cỏc trung tõm mó điểm bỏo hiệu của cỏc nhà cung cấp dịch vụ khỏc trong nước và trờn quốc tế. Một đặc điểm chớnh trong mạng 4G là tất cả đều hội tụ trờn nền IP, do đú giao thức bỏo hiệu thực hiện chớnh trờn mạng 4G là SS7oIP. Điều này được thực hiện thụng qua Gateway bỏo hiệu (SGW-Signalling gateway). Chức năng chớnh của SGW là kết nối cỏc mạng bỏo hiệu khỏc nhau thụng qua việc chuyển đổi giữa cỏc lớp và điều khiển thực hiện bỏo hiệu trong nội mạng thụng qua giao thức SS7oIP. Chức năng bảo mật: Đõy là một trong những chức năng quan trọng trong hệ thống
tương lai, nú đảm bảo cho việc thụng tin của người sử dụng được an toàn, bớ mật và cú tớnh riờng tư. Chức năng này được thực hiện thụng qua Gateway an ninh (SEG - Security Gateway) để cung cấp về chớnh sỏch an toàn (proxy server) và bức tường lửa (firewall). Proxy server sẽ định ra cỏc chớnh sỏch về an ninh trong toàn mạng. Bờn cạnh đú, firewall sẽ thực hiện phõn vựng an ninh và đảm bảo tớnh bảo mật cho cỏc vựng mạng. Để thực hiện bảo mật thụng tin, dữ liệu sẽ được đi qua Security Gateway trước khi ra hoặc vào vựng bảo mật. Vựng bảo mật này thường là mạng được quản lý chặt chẽ và SEG được đặt ở biờn của mạng này. Một nhà cung cấp cú thể cú một hoặc một vài SEG để đảm bảo tớnh an ninh cho mạng đồng thời phũng ngừa trường hợp bị sự cố trờn một SEG đơn lẻ gõy ảnh hưởng đến hoạt động của mạng.
tớnh cước đối với cỏc dịch vụ sử dụng trong mạng. Nú cung cấp cỏc thụng tin về tớnh cước từ lớp mạng lừi, căn cứ vào cỏc đặc điểm về thụng tin tớnh cước của từng UE, từng dịch vụ để chọn lọc thụng tin về tớn cước. Cỏc thụng tin này sau đú được định dạng lại và được gửi đến cỏc hệ thống tớnh cước tương ứng và gửi đến cỏc UE. Chức năng về tớnh di động (Mobility): Chức năng này được kế thừa từ cỏc mạng di động thế hệ trước. Nú được thể hiện qua cỏc thành phần của mạng như HLR, VLR, EIR, AUC, MSCS và cơ cấu điều khiển handover, handoff của thuờ bao.
Bộ ghi dịch thường trỳ(HLR): là một cơ sở dữ liệu được đặt tại hệ thống chủ của người sử dụng để lưu bản sao chớnh về lý lịch dịch vụ của người sử dụng. Lý lịch dịch vụ này bao gồm: thụng tin về cỏc dịch vụ được phộp, cỏc vựng khụng được phộp chuyển mạng, và cỏc thụng tin về dịch vụ bổ sung như: trạng thỏi chuyển hướng cuộc gọi … Cỏc thụng tin liờn quan đến việc cung cấp cỏc dịch vụ viễn thụng được lưu trong HLR khụng phụ thuộc vào vị trớ hiện thời của thuờ bao. HLR thường là một mỏy tớnh đứng riờng khụng cú khả năng chuyển mạch nhưng cú khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuờ bao.
Bộ ghi dịch tạm trỳ(VLR): chức năng của VLR là lưu giữ bản sao về lý lịch của người sử dụng khỏch cũng như là vị trớ của UE trong hệ thống đang phục vụ ở mức độ chớnh xỏc hơn HLR.
Bộ ghi dịch nhận dạng thiết bị(EIR): thực hiện quản lý thiết bị người dựng UE. EIR lưu tất cả cỏc dữ liệu liờn quan đến UE. EIR được nối đến MSC và SGSN qua đường bỏo hiệu để kiểm tra sự được phộp của thiết bị. Một thiết bị khụng được phộp sẽ bị chặn.
Trung tõm nhận thực(AUC): quản lý cỏc thụng tin nhận thực và thụng tin của từng cỏ nhõn đó được mó hoỏ dựa trờn khoỏ bớ mật. Việc quản lý thuờ bao được thực hiện thụng qua khoỏ nhận dạng bớ mật duy nhất cho từng thuờ bao. Khoỏ này được lưu giữ vĩnh cửu và bớ mật trong bộ nhớ của UE.
MSCS – MSC server là bộ phận cải tiến của mạng 3G so với thế hệ trước. Khi yờu cầu về dữ liệu sử dụng tăng cao, số thuờ bao phỏt triển nhanh đó buộc MSC truyền thống tỏch thành hai bộ phận cú chức năng riờng biệt: MSC Server dựng để điều khiển chung việc định tuyến cuộc gọi và phần chuyển mạch PS+CS được tập trung trong chức năng của MGW. Với việc tỏch ra thành hai phần chức năng này, MSCS đó tăng hiệu quả hoạt động của hệ thống thụng qua việc điều khiển tập trung cỏc MGW. Nú thể hiện được tớnh linh động đồng thời giỳp phần tăng dung lượng hệ thống.
Chức năng quản lý di động được thực hiện riờng biệt trờn mạng lừi và mạng RAN. Những tiến trỡnh về truy nhập vụ tuyến được thực hiện trờn mạng RAN. Do đú RAN quản lý di động ở mức cell, trong khi đú mạng lừi khụng quan tõm đến cấu trỳc của cell. Cỏc quỏ trỡnh quản lý di động gồm:
Quản lý trạng thỏi UE và vị trớ của nú Quản lý UE khi thõm nhập vào mạng Cập nhật cỏc vựng định tuyến
Quản lý thay đổi handover và phõn định lại vựng phục vụ cho cỏc UE thực hiện handover.
Chức năng IP Multimedia: Đõy là khối chức năng tiờn tiến so với mạng di động 2G. Điểm chớnh của khối chức năng này là thực hiện cỏc chức năng điều khiển, quản lý cỏc phiờn làm việc IP trong mạng 4G.
HSS (Home Subcriber Server): Đõy là cơ sở dữ liệu chớnh của hệ thống trong đú lưu trữ toàn bộ cỏc thụng tin chung về thuờ bao và cỏc dữ liệu liờn quan đến dịch vụ IP Media. Cỏc thụng tin này bao gồm số nhận thực thuờ bao, cỏc thụng tin đăng ký, cỏc tham số truy nhập … Nú bao gồm cỏc chức năng tương tự như của HLR, AUC trong hệ thống di động chuyển mạch kờnh như đối với cỏc thuờ
bao và dịch vụ chuyển mạch gúi.
CSCF (Call Session Control Function): Chức năng điều khiển trạng thỏi phiờn cuộc gọi, quản lý việc thiết lập, duy trỡ và giải phúng cỏc phiờn đa phương tiện đến từ người dựng. Nú bao gồm cỏc chức năng như biờn dịch và định tuyến. MRCF (Multimedia Resource Control Function): Chức năng điều khiển tài
nguyờn đa phương tiện. Khi cú yờu cầu về cỏc phiờn làm việc đa phương tiện, MRFC sẽ điều khiển thực hiện trờn MRFP. MRFC cũng đảm nhận chức năng gửi cỏc thụng tin về tớnh cước.
MRFP (Multimedia Resource Function Process): cung cấp tài nguyờn được yờu cầu và chỉ dẫn bởi MRFC. MRFP thực hiện những chức năng sau:
Kết hợp giữa cỏc dũng dữ liệu media đầu vào (cú thể từ nhiều nhà cung cấp) . Là nguồn cung cấp cỏc thụng bỏo về đa phương tiện.
Xử lý cỏc dũng dữ liệu đa phương tiện như chuyển đổi mó õm thanh.
MGCF (Media Gateway Control Function): Chức năng điều khiển thiết lập kết nối giữa mạng chuyển mạch gúi và chuyển mạch kờnh. Nú xử lý cỏc bỏo hiệu dịch vụ đến từ cỏc thuờ bao chuyển mạch gúi và thực hiện chuyển đổi giao thức làm việc giữa hai mạng.
3.3.4. Dịch vụ.
Cú chức năng cung cấp cỏc dịch vụ theo yờu cầu của người dựng, cú chất lượng cao như: Cỏc dịch vụ thụng tin định vị, dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao, dịch vụ điều khiển từ xa,… Với mụ hỡnh này, lớp dịch vụ là lớp cung cấp cỏc nội dung về dữ liệu cho người dựng.