Giải pháp MVNO nhà khai thác di động ảo đầy đủ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG






NGUYỄN PHƯƠNG HIỀN





GIẢI PHÁP MVNO – NHÀ KHAI THÁC DI
ĐỘNG ẢO ĐẦY ĐỦ

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ: 60.52.70


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS - TS. BẠCH NHẬT HỒNG
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT





HÀ NỘI-2011

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MVNO – GIẢI PHÁP NHÀ KHAI THÁC DI ĐỘNG ẢO

Chương 1 trình bày tổng quan về lịch sử hình thành, định nghĩa, các loại mô hình,
phân tíc, đánh giá thị trường và thách thức đối với MVNO.

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MVNO
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất và thứ 2 (GSM) không đủ mang lại sự cạnh tranh thực
sự do giới hạn về phổ tần di động. Vì vậy, để đáp ứng yêu cầu trên, mô hình nhà khai thác di động ảo
(Mobile Virtual Network Operator – MVNO) ra đời, thu hút được rất nhiều sự quan tâm của các nhà khai
thác viễn thông trên toàn thế giới.
1.2 ĐỊNH NGHĨA MVNO
MVNO có các đặc tính chính sau: không có phổ tần sóng điện từ và hạ tầng mạng truy nhập; có
thương hiệu riêng, số hiệu nhà khai thác di động quốc tế, có SIM riêng và khách hàng riêng; MVNO mua
lưu lượng từ ít nhất một MNO.
1.3 CÁC LOẠI MÔ HÌNH MVNO
Dựa trên chuỗi giá trị tham gia cung cấp dịch vụ cho khách hàng, MVNO được chia thành ba loại:
nhà phân phối; nhà khai thác dịch vụ và MVNO đầy đủ. Trong đó một MVNO đầy đủ sở hữu mạng lõi và
hạ tầng cung cấp dịch vụ, họ có mã nhận dạng thuê bao di động quốc tế IMSI, mã mạng di động MNC,
SIM, kho số, hệ thống tính cước, quản lý khách hàng… và thương hiệu độc lập với các MNO.
1.4 THỊ TRƯỜNG VÀ CÁC THÁCH THỨC
Mô hình MVNO đã xuất hiện cách đây hơn 10 năm, bên cạnh những thành công của nó thì cũng có
không ít thất bại và thách thức.
1.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Chương một trình bày tổng quan về MVNO: các khái niệm, cách thức phân loại và giới thiệu các
mô hình MVNO, phân tích, đánh giá những khó khăn, thách thức của các nhà khai thác MVNO trong
nước và quốc tế. Các mô hình đã trình bày ở trên đều đã được triển khai tại nhiều nước trên thế giới, cũng
có không ít những khó khăn, thành công cũng như thất bại. Nội dung chính của đề tài – mô hình MVNO
(nhà khai thác di động ảo) đầy đủ sẽ được trình bày trong chương hai của đề tài.

Chương 2
MÔ HÌNH MVNO ĐẦY ĐỦ

Chương 2 giới thiệu sơ đồ kết nối MVNO – MNO và các thủ tục trong mạng MVNO.
Chương này không phân tích chi tiết từng thủ tục cập nhật vị trí, thiết lập hay định tuyến
lưu lượng cuộc gọi… mà phân tích sự khác nhau giữa cuộc gọi, thủ tục cập nhật vị trí…
giữa MVNO với MNO.

2.1 CÁC THÀNH PHẦN TRONG MẠNG 3G WCDMA
Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động UE, mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS
và mạng lõi.
2.2 CẤU TRÚC MẠNG MVNO ĐẦY ĐỦ DỰA TRÊN MOCN
2.2.1 Sơ đồ kết nối

Hình 2.3: Sơ đồ kết nối MVNpO – MNO dựa trên MOCN
MOCN (Multi Operator Core Network) là mô hình cho phép nhiều nhà khai thác cùng chia sẻ phổ
tần và hạ tầng mạng vô tuyến. Mô hình MOCN cho phép mạng lõi của nhà khai thác MVNO có thể kết
nối trực tiếp với hạ tầng mạng vô tuyến của nhà khai thác MNO đã có thỏa thuận kết nối với nó.
Các thành phần chủ yếu trong mạng bao gồm: SGSN, GGSN, MSC, GMSC và HLR.
2.2.2 Các thủ tục trong mạng
2.2.2.1 Hiển thị tên mạng
Mỗi thuê bao di động được cấp một số IMSI duy nhất, nó dựa vào đó để phân biệt IMSI này nằm
trong dải IMSI nào, tương ứng với tên mạng nào, nhờ đó có thể hiển thị tên mạng trên máy di động.
2.2.2.2 Cập nhật vị trí
RNC
MNO
sẽ dựa vào số TMSI/IMSI (đối với miền chuyển mạch kênh), P–TMSI (đối với miền
chuyển mạch gói) của thuê bao trong mạng mà nó nhận được để gửi bản tin cập nhật vị trí tới
MSC/SGSN
MVNO

. Vị trí mới của thuê bao sẽ được gửi tới và lưu tại HLR
MVNO
.
2.2.2.3 Xử lí lưu lượng cuộc gọi thoại qua mạng
Về cơ bản, việc xử lí lưu lượng thoại trong mạng MVNO như sau: Đối với các cuộc gọi đi,
RNC
MNO
dựa vào số TMSI hoặc IMSI của thuê bao MVNO/MNO để xác định số nhận dạng NRI của
MSC tương ứng và định tuyến cuộc gọi đến mạng tương ứng. Đối với trường hợp gọi đến, lưu lượng
RNC
MNO
dựa vào số nhận dạng NRI (Network Resource Indicator) của MSC
MVNO/MNO
và số TMSI/IMSI
của thuê bao để định tuyến cuộc gọi đến thuê bao.
2.2.2.4 Tin nhắn
RNC
MNO
dựa vào số TMSI/IMSI của thuê bao MVNO/MNO để xác định số nhận dạng NRI của
MSC tương ứng và chuyển tin nhắn đến MSC tương ứng. MSC chịu trách nhiệm chuyển tiếp bản tin đến
đích. Trong trường hợp tin nhắn gửi đi từ thuê bao MVNO, bản tin sẽ được gửi đến SMSC
MVNO
và
chuyển tiếp tới đích. Nếu mạng MVNO không có SMSC thì tin nhắn sẽ được lưu tại SMSC của MNO
trước khi chuyển tiếp đến đích. Đối với tin nhắn đến, RNC
MNO
dựa vào số nhận dạng NRI của
MSC
MVNO/MNO
và số TMSI/IMSI của thuê bao để chuyển tin nhắn đến thuê bao nhận.

2.2.2.5 Dữ liệu
RNC
MNO
dựa vào số P–TMSI của thuê bao và số nhận dạng NRI của SGSN
MVNO/MNO
để định tuyến
đến thuê bao, SGSN tương ứng.
2.3 CẤU TRÚC MẠNG MVNO ĐẦY ĐỦ DỰA TRÊN GWCN
2.3.1 Sơ đồ kết nối

Hình 2.13: Sơ đồ kết nối MVNO – MNO dựa trên GWCN
GWCN (Gateway Core Network) hay Common shared network là mô hình mà các nhà khai thác
MVNO dùng chung cả mạng vô tuyến và mạng lõi (MSC và SGSN) với MNO. Ưu điểm của mô hình này
là vốn đầu tư ban đầu bỏ ra khá ít. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là chất lượng mạng của MVNO sẽ phụ
thuộc nhiều vào MNO.
Các thành phần chủ yếu trong mạng MVNO gồm có: GGSN, GMSC và HLR.
2.3.2 Các thủ tục trong mạng
2.3.2.1 Cập nhật vị trí
Khác với trường hợp trên, khi UE trong mạng MNO yêu cầu cập nhật vị trí (ở đây là cả UE
MNO
lẫn
UE
MVNO
), VLR
MNO
sẽ phân biệt thuê bao theo số IMSI. Nếu IMSI UE thuộc dải IMSI của MVNO thì bản
tin yêu cầu cập nhật vị trí sẽ được định tuyến đến HLR
MVNO
. Như vậy, trong trường hợp này, bản tin cập
nhật vị trí sẽ không đi trực tiếp tới MSC

MVNO
như trường hợp trên mà phải thông qua MSC
MNO
.
2.3.2.2 Xử lí cuộc gọi thoại
Đối với các cuộc gọi đi, MSC
MNO
phân biệt thuê bao chủ gọi là thuê bao MVNO dựa trên
MSISDN/IMSI. Lưu lượng từ thuê bao của MVNO thông qua node B và RNC chuyển tới MSC của
MNO. Tại đây căn cứ vào thông tin từ bộ định vị tạm trú – VLR (Visitor Location Register), MSC của
MNO thực hiện định tuyến cuộc gọi tới MSC và bộ định vị thường trú (Home location register – HLR)
của MVNO. Dựa trên thông tin của HLR, MVNO sẽ thực hiện cuộc gọi đến nhà khai thác khác.
Đối với các cuộc gọi đến thuê bao di động MVNO do MSC
MNO
tiếp nhận và xử lý thì MSC
MNO
phải
dựa trên số MSISDN
MVNO
bị gọi để truy vấn HLR
MVNO
và định tuyến cuộc gọi đến thuê bao nhận cuộc
gọi.
2.3.2.3 Tin nhắn
Trường hợp gửi tin nhắn đi, tin nhắn từ thuê bao MVNO được chuyển đến SMSC
MVNO
lưu trữ và
chuyển tiếp đến phía nhận.
Đối với các tin nhắn gửi đến thuê bao di động MVNO, SMSC lưu tin nhắn truy vấn HLR
MVNO

rồi
định tuyến tiếp.
2.3.2.4 Dữ liệu
Khác với MOCN, đối với trường hợp GWCN thì MVNO không có SGSN riêng mà sẽ đấu qua
SGSN
MNO
. Như vậy, coi GGSN
MVNO
như GGSN
MNO
, ta có thể xây dựng thủ tục đăng kí của thuê bao
MVNO và quá trình khởi tạo phiên PDP context.
2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Chương hai đưa ra sơ đồ kết nối mô hình MVNO đầy đủ dựa vào MOCN và GWCN. Ngoài ra, các
thủ tục cập nhật vị trí, xử lí cuộc gọi, tin nhắn và dữ liệu trong mạng MVNO cũng được trình bày.
Chương 3
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MVNO TẠI VIỆT NAM
3.1 CÁC MÔ HÌNH MVNO CÓ THỂ TRIỂN KHAI TẠI VIỆT NAM

Hình 3.1: Sơ đồ kết nối trường hợp MOCN (MVNO có kết nối với mạng khác ngoài MNO)

Hình 3.2: Sơ đồ kết nối trường hợp GWCN ((MVNO có kết nối với mạng khác ngoài MNO)

Hình 3.3: Sơ đồ kết nối MVNO với các mạng khác (trong trường hợp MVNO có hạ tầng vô tuyến
nhưng không có phổ tần và phải thuê lại từ MNO)
3.2 CHƯƠNG TRÌNH FLASH

Hình 3.4: Ví dụ về giao diện ActionScript 3
Phần mềm được sử dụng trong đồ án là Adobe Flash Professional CS5 và Flash Develop.
Chương trình này được sử dụng để minh họa phương thức truyền lưu lượng (thoại, tin nhắn, dữ

liệu) của mạng MVNO. Mục đích xây dựng chương trình này là để người đọc có cái nhìn rõ ràng hơn về
các mô hình MVNO đã nêu ra ở chương hai và đầu chương ba.

Hình 3.5: Giao diện chương trình minh họa phương thức truyền lưu lượng của mạng MVNO
3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Phần đầu chương ba đưa ra một số mô hình có khả năng triển khai tại Việt Nam, bên cạnh các mô
hình MVNO đầy đủ đã phân tích ở chương trước. Phần thứ hai giới thiệu tổng quan Flash actionscript 3.0
và chương trình minh họa cho phương thức truyền lưu lượng của mạng MVNO đã nêu trong chương hai
và phần đầu chương 3 của luận văn.