GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ CHO MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TOÀN IP CỦA MOBIFONE

Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam
Công ty thông tin di động
*********
Đề tài
GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ
CHO MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
TOÀN IP CỦA MOBIFONE
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 1
Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam
Công ty thông tin di động
*********
GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ
CHO MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN
TOÀN IP CỦA MOBIFONE
Mã số: 041-2011-TĐ-RDP-VT-01
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 2
Chủ trì đề tài:
TS. Nguyễn Chính
Phó TGĐ Công ty VMS
Đơn vị phối hợp: Phòng QLKT&ĐHKT
MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 6
LỜI NÓI ĐẦU 8
I.Đánh giá hiện trạng mạng truy nhập vô tuyến của MobiFone 10
I.1. Hiện trạng mạng truy nhập vô tuyến của MobiFone 10
I.2. Đánh giá khả năng đáp ứng thực tế của các VNPT tỉnh/thành phố 13
II.Xu hướng công nghệ mạng truy nhập vô tuyến 14
II.1. Xu hướng chung 14
II.2. Công nghệ truyền tải 2G/3G trên nền IP 15
III.Tổng quan về hệ thống mạng truy nhập vô tuyến toàn IP 16

III.1. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến toàn IP 16
III.2. Phân tích ưu, nhược điểm 18
a.Ưu điểm 18
b.Nhược điểm 21
III.3. Các yêu cầu chất lượng đối với mạng truy nhập vô tuyến toàn IP 22
III.4. Các nhân tố tác động đến tham số chất lượng 24
IV.Các giải pháp đảm bảo QoS cho mạng truy nhập vô tuyến toàn IP 24
IV.1. Khái niệm về chất lượng dịch vụ 26
IV.2. Giải pháp phân lớp dịch vụ, chất lượng dịch vụ 28
a.Phân lớp dịch vụ 28
b.Một số cơ chế, kỹ thuật hỗ trợ đảm bảo QoS 31
IV.3. Giải pháp định tuyến IP 35
a.Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) 36
b.Hot Standby Routing Prototocol (HSRP ) 37
c.Bidirectional Forwarding Detection(BFD) 47
IV.4. Giải pháp giám sát chất lượng dịch vụ mạng truy nhập vô tuyến toàn IP. 49
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 3
a.Chỉ tiêu KPI giám sát chất lượng mạng mobile backhaul 53
b.Chỉ tiêu KPI giám sát chất lượng gói IP 55
V.Triển khai thực tế trên mạng Mobifone 57
V.1. Yêu cầu về chất lượng mạng truy nhập vô tuyến của MobiFone để đảm bảo
chất lượng dịch vụ 57
V.2. Phân tích lựa chọn cơ chế, giao thức, kỹ thuật đảm bảo chất lượng dịch vụ
63
a.Phân chia lớp dịch vụ 63
b.Triển khai giao thức VRRP/HSRP cho các Access Router 66
c.Triển khai giao thức BFD cho các Access Router 69
V.3. Triển khai Transport Node kết hợp với truyền dẫn qua mạng MAN-E 70
V.4. Triển khai các hệ thống giám sát 70
a.Giám các kết nối truyền dẫn qua hệ thống OMC 70

b.Hệ thống giám sát các KPI mạng truyền dẫn 74
V.5. Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật triển khai áp dụng giải pháp
vào thực tiễn 80
VI.Kiến nghị giải pháp dùng chung cho Tập đoàn VNPT và hướng nghiên cứu
tiếp theo 83
VI.1. Kiến nghị giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truyền dẫn vô tuyến dùng
chung cho Tập đoàn VNPT 83
VI.2. Kiến nghị giải pháp dùng chung cho mạng truy nhập vô tuyến của VNPT
86
VI.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo 94
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO 100
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 4
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình I-1: Số lượng thiết bị mạng vô tuyến trên mạng 10
Hình I-2: Mạng truy nhập vô tuyến hiện tại của MobiFone 11
Hình I-3: Quá trình tăng trưởng lưu lượng data 3G của MobiFone 12
Hình I-4: Thống kê nguyên nhân sự cố trên mạng MobiFone 12
Hình II-5 Quá trình phát triển của công nghệ mạng truy cập vô tuyến 14
Hình III-6; Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến toàn IP 16
Hình III-7: So sánh lưu lượng mạng Mobile với chi phí và lợi nhuận 21
Hình IV-8: Mô hình đảm bảo chất lượng dịch vụ Inserv 32
Hình IV-9: Mô hình đảm bảo chất lượng dịch vụ Diffserv 33
Hình IV-10: Ứng dụng Intserv, diffserv, MPLS trong kiến trúc đảm bảo E2E QoS
33
Hình IV-11: Quá trình hoạt động của giao thức HSRP 42
Hình IV-12: Các trạng thái trong giao thức HSRP 46
Hình IV-13: Hoạt động của giao thức BFD 48
Hình IV-14: Chỉ tiêu chất lượng mạng toàn trình theo khuyến nghị ITU-T 56

Hình IV-15: Chỉ tiêu chất lượng mạng truy nhập I theo quy định tạm thời của
VNPT 57
Hình V-16: Quy định SLA cho các đường truyền dẫn IP backhaul của VMS2 58
Hình V-17: Sơ đồ kết nối Access Router – chạy giao thức VRRP/HSRP 66
Hình V-18: Cảnh báo về truyền dẫn IP trên hệ thống iM2000 71
Hình V-19: Cảnh báo về suy giảm chất lượng truyền dẫn trên hệ thống iM2000. 74
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 6
Hình V-20: Báo cáo trạng thái các kết nối trên hệ thống PRTG 75
Hình V-21: Giám sát băng thông cho từng kết nối trên hệ thống PRTG 76
Hình V-22: Giám sát các Node mạng IP qua hệ thống Redeyes 78
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 7
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, nhu cầu về sử dụng các dịch vụ dữ liệu di động tốc độ cao ngày càng
tăng. Đây là cơ hội nhưng cũng là thách thức cho các nhà cung cấp dịch vụ thông
tin di động. Các nhà khai thác phải không ngừng mở rộng mạng, áp dụng các công
nghệ mới để phục vụ khách hàng. Một trong các thành phần quan trọng trong các
mạng thông tin di động để thúc đẩy việc cung cấp các dịch vụ dữ liệu Mobile
Broadband đó là mạng truy nhập vô tuyến. Các nhà khai thác phải đưa ra các giải
pháp mạng truy nhập mạng vô tuyến cả 2G, 3G và LTE đảm bảo chất lượng dịch
vụ tốt, với chi phí hiệu quả.
Theo truyền thống, mạng truy nhâp vô tuyến sử dụng các đường truyền công
nghệ TDM để truyền tải lưu lượng trên các giao diện Abis, Iub giữa các trạm thu
phát sóng và các BSC, RNC. TDM là công nghệ mang lại độ tin cậy cao nhưng
giá thành cũng cao. Bên cạnh đó, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, các
thiết bị hỗ trợ chuẩn này cũng ngày một nhiều với giá cả cạnh tranh.
Hiện nay, khi nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu mới dùng tăng thì cũng đòi hỏi
chi phí về thiết bị, đường truyền dẫn TDM mạng truy nhập tăng đáng kể; lưu
lượng data chiếm tới 80-90% lưu lượng trong mạng nhưng chỉ mang lại khoảng
10-20% doanh thu.
Để đáp ứng những thực tế này, các nhà khai thác mạng di động phải xem xét,

đánh giá lại mạng truy nhập vô tuyến để cung cấp các cơ sở hạ mạng cần thiết và
hiệu quả nhất, mạng truy nhập vô tuyến toàn IP cũng là lựa chọn theo xu hướng
phát triển của công nghệ.
Do đó việc nghiên cứu triển khai mạng truy nhập vô tuyến toàn IP và các giải
pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ là hết sức cần thiết và cấp bách.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 8
Nhiệm vụ chính của đề tài:
1. Nghiên cứu mạng truy nhập vô tuyến toàn IP và yêu cầu về chất lượng.
2. Đưa ra các giải pháp nhằm đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến
toàn IP
3. Xây dựng, triển khai giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô
tuyến toàn IP thực tế trên mạng Mobifone.
Đề tài này đã được triển khai, hoàn thành đúng tiến độ và kết quả được áp
dụng trên mạng thông tin di động Mobifone. Để có được kết quả này, nhóm
nghiên cứu đề tài xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, quý báu về mọi mặt
của các phòng ban chức năng trong Công ty thông tin di động, Trung tâm khu vực
cũng như Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam.
Do thời gian hạn hẹp nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất
định. Nhóm đề tài mong nhận được ý kiến đóng góp của các đơn vị để đề tài có
thể đạt kết quả tốt hơn.
Xin chân thành cảm ơn./.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 9
Thay mặt nhóm đề tài
Chủ trì đề tài
TS. NGUYỄN CHÍNH
I. Đánh giá hiện trạng mạng truy nhập vô tuyến của MobiFone
I.1. Hiện trạng mạng truy nhập vô tuyến của MobiFone
Tính đến thời điểm tháng 05/2012, trên mạng truy nhập vô tuyến của Mobifone
bao gồm số lượng các thiết bị như sau:
Trung

tâm
Số lượng
BTS
Số lượng
BSC
Số lượng
NodeB
Số lượng
RNC
1 3265 40 1574 12
2 2013 35 2068 13
3 3143 46 1218 10
4 3440 38 1360 10
5 2291 30 1204 9
6 2805 45 1203 4
VMS 16957 234 8627 58
Hình I-1: Số lượng thiết bị mạng vô tuyến trên mạng
Hiện tại, VMS đang sử dụng công nghệ cho mạng truy nhập vô tuyến như sau:
- Kết nối RNC-MGW, Access Router: IP GE và TDM (STM-1, STM-4) của
VTT, VTN.
- Kết nối NodeB-RNC: IP FE và TDM (E1) của VTT/VTN, Viba VMS.
- Đã bắt đầu nghiên cứu triển khai toàn IP: các kết nối từ NodeB đến RNC,
MGW, Access Router đều dùng IP.
Như vậy, trong giai đoạn này mạng truy nhập vô tuyến của VMS đã sử dụng
một phần kết nối toàn IP; bên cạnh đó vẫn sử dụng công nghệ truyền dẫn cũ cho
một số kết nối phục vụ lưu lượng thoại ở một số NodeB, RNC để tận dụng cơ sở
hạng tầng mạng có sẵn.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 10
Hình I-2: Mạng truy nhập vô tuyến hiện tại của MobiFone
Mạng hiện tại đã và đang đáp ứng tương đối tốt các yêu cầu về chất lượng dịch

vụ của VMS. Tuy nhiên, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ mới để giảm chi phí
mua sắm thiết bị, chi phí thuê kênh truyền dẫn, tăng khả năng mở rộng mạng và
đảm bảo chất lượng mạng tốt là hết sức cần thiết và cấp bách .
Thực tế, qua giám sát lưu lượng thoại và đặc biệt là lưu lượng data từ khi triển
khai mạng 3G tại VMS, có thể thấy xu hướng tăng rất nhanh của lưu lượng data
đòi hỏi dung lượng mạng truy cập vô tuyến mobile backhaul cũng tăng theo. Tại
các Trung tâm khu vực của VMS, đặc biệt là vùng Trung tâm 2, rất nhiều tuyến
truyền dẫn kết nối giữa NodeB-RNC đã phải thực hiện mở rộng dung lượng. Hình
sau biểu diễn quá trình tăng trưởng lưu lượng data 3G theo tháng của VMS trong
vòng từ đầu năm 2011 đến nay:
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 11
Hình I-3: Quá trình tăng trưởng lưu lượng data 3G của MobiFone
Bên cạnh đó, qua số liệu thống kê thực tế trên mạng lưới của MobiFone, các sự cố
gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng dịch vụ do một số nguyên nhân chủ yếu: truyền
dẫn, điện lưới, thiết bị:
Hình I-4: Thống kê nguyên nhân sự cố trên mạng MobiFone
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 12
Như vậy, có thể tổng kết một số tồn tại gây ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ trên
mạng lưới Mobifone:
- Các sự cố mạng RAN 3G ảnh hưởng lớn, diện rộng nguyên nhân chủ yếu
là do truyền dẫn IP.
- VMS đã triển khai một phần mạng truy nhập vô tuyến toàn IP cho 3G, tuy
nhiên chưa có một công cụ, hệ thống hoàn chỉnh nào cho việc giám sát đảm
bảo chất lượng dịch vụ.
Đối với cấu trúc mạng phân tán các BSC/RNC, Transport Node của một số
khu vực trên mạng MobiFone thì có ưu điểm là các tuyến truyền dẫn từ Node gom
về mạng Core sẽ có dự phòng đảm bảo hơn, còn tuyến chạy đơn lẻ từ các trạm
trực tiếp về vị trí trung tâm lắp đặt toàn bộ các RNC sẽ không có dự phòng. Tuy
nhiên, nếu các khu vực vị trí lắp đặt thiết bị mà cơ sở hạ tầng không đảm bảo an
toàn tuyệt đối thì sẽ dẫn đến dễ bị sự cố ảnh hưởng lớn hơn (các BSC/RNC đặt tập

trung ở 1 điểm trung tâm có cơ sở hạ tầng được đảm bảo rất tốt).
I.2. Đánh giá khả năng đáp ứng thực tế của các VNPT tỉnh/thành phố
Hiện nay, VNPT chưa trang bị được hệ thống giám sát chất lượng của mạng
truyền dẫn cho phép khách hàng như VMS có thể theo dõi, giám sát chất lượng
các kênh thuê của mình. Các công cụ giám sát hiện nay các VNPT tỉnh/thành phố
có khả năng cung cấp cho VMS đều là các hệ thống mà các đơn vị này tự phát
triển. Và chỉ có các VNPT tỉnh/thành phố lớn như VNPT Hà Nội và VNPT thành
phố Hồ Chí Minh, là những đơn vị quản lý hệ thống mạng lớn, có nhiều khách
hàng và doanh thu cao mới đầu tư để phát triển hệ thống giám sát này.Còn với các
VNPT khác, trong trường hợp VMS muốn có thông tin về mạng truyền dẫn (ví dụ
như muốn có thống kê về băng thông thực sử dụng), VMS phải yêu cầu VNPT đó
để họ cử người đi đo thực tế. Số liệu này sẽ không cập nhật và chỉ là thông tin tại
một thời điểm cụ thể.
- VNPT Hà Nội: VNPT Hà Nội hiện cũng có hệ thống giám sát các kênh
truyền dẫn trên mạng MAN-E và Trung tâm 1 có thể xem được các kết nối,
băng thông, tình trạng của các tuyến, cảnh báo lỗi trên mạng.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 13
- Với VNTP thành phố Hồ Chí Minh: hiện tại Trung tâm TTDĐ khu vực II
đang yêu cầu VNPT HCM cung cấp hệ thông giám sát các kênh thuê với
các chức năng như sau:
o Với các kênh TDM, VNPT HCM sử dụng công cụ giám sát của các
thiết bị (như hệ thống giám sát của Fujitsu) để giám sát các đường
STM-1 thuê từ Hub site -> BSC -> MSC/MGW. Với các kênh TDM
từ Hub site đến trạm BTS, VNPT HCM chưa có đủ license để giám
sát.
o Với kênh IP, hệ thống giám sát được phát triển đầy đủ hơn. Tại thành
phố HCM, các trạm thuê kênh IP hầu như đã được giám sát chất lượng end-to-
end.
II. Xu hướng công nghệ mạng truy nhập vô tuyến
II.1. Xu hướng chung

Việc chuyển dần sang mạng truy nhập vô tuyến toàn IP là phù hợp với quá
trình phát triển chung với công nghệ. Dưới đây là một báo cáo nghiên cứu về tiến
trình phát triển về công nghệ của mạng truy cập vô tuyến và truyền tải cho di động
của Alcatel-Lucent:
Hình II-5 Quá trình phát triển của công nghệ mạng truy cập vô tuyến
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 14
Tại Việt Nam, Tập đoàn bưu chính viễn thông Việt Nam cũng đã thực hiện chủ
trương phát triển mạng và dùng chung cơ sở hạ tầng mạng của Tập đoàn. VNPT
đã tiến hành IP hóa mạng lưới và triển khai mạng MAN-E rộng khắp các tỉnh
thành cả nước dùng chung cho mạng băng rộng cố định và di động.
II.2. Công nghệ truyền tải 2G/3G trên nền IP
Đối với mạng 2G, công nghệ mô phỏng kênh CES cho phép truyền tải lưu
lượng TDM trên nền các mạng như: Ethernet, IP, MPLS.
Các công nghệ mô phỏng kênh phổ biến bao gồm:
• Mô phỏng kênh trên nền Ethernet (Circuit Emulation Services over
Ethernet – CESoE).
• Mô phỏng kênh trên nền IP (Circuit Emulation Services over IP –
CESoIP).
• Mô phỏng kênh trên nền MPLS (Circuit Emulation over MPLS -
CESoMPLS).
Đối với mạng 3G, có hai mô hình vận hành kỹ thuật chính được xem xét
khi triển khai truyền tải cho các IP NodeB. Mô hình đầu tiên dựa trên kỹ thuật
Layer 2 VPN và có thể là dịch vụ E-Line (point-to-point), E-tree (point-to-
multipoint) hoặc E-LAN (multipoint-to-multipoint). Mô hình thứ hai sử dụng
Layer 3 hoặc MPLS VPN.
Tuy nhiên, khi triển khai dịch vụ mô phỏng kênh chúng ta cần phải chú ý
một số vấn đề như bộ đệm trễ, khôi phục đồng bộ thời gian, phát hiện lỗi kết nối.
Như vậy, việc triển khai mạng truy nhập vô tuyến toàn IP là tất yếu
theo xu hướng công nghệ.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 15

III. Tổng quan về hệ thống mạng truy nhập vô tuyến toàn IP
Giải pháp mạng truy nhập vô tuyến toàn IP là nhằm chuyển toàn bộ các giao
diện trong mạng GERAN/UTRAN dùng ATM hay TDM sang công nghệ IP với
nhiều ưu điểm, đáp ứng nhu cầu về băng thông cho các dịch vụ dữ liệu ngày càng
cao.
III.1. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến toàn IP
Cấu trúc cơ bản của một mạng truy nhập vô tuyến toàn IP như ở hình dưới
đây:
Trong đó, mạng truyền dẫn backhaul thống nhất sử dụng công nghệ IP được sử
dụng cho kết nối các giao diện giữa các phần tử mạng.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 16
Hình III-6; Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến toàn IP
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 17
Giải pháp PRAN của Ericsson:
III.2. Phân tích ưu, nhược điểm
Sau đây là phân tích cụ thể những ưu, nhược điểm của mạng truy nhập vô
tuyến toàn IP.
a. Ưu điểm
Dễ dàng mở rộng mạng lưới: công nghệ IP cho phép nhà mạng tăng năng lực
mạng lưới, có thể thực hiện tự động cấp phát lại các băng thông có sẵn từ băng
thông đang dành cho lưu lượng data sang cấp cho lưu lượng thoại trong trường
hợp cần thiết. Điều này không thể thực hiện được trong mạng chuyển mạch TDM
truyền thống.
Sử dụng băng thông hiệu quả: trong điện thoại chuyển mạch kênh tài
nguyên băng thông cung cấp cho một cuộc thoại là cố định, nhưng trong điện
thoại IP việc phân chia tài nguyên cho các cuộc thoại linh hoạt hơn nhiều. Khi
một cuộc liên lạc diễn ra, nếu lưu lượng của mạng thấp thì băng thông dành cho
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 18
liên lạc sẽ cho chất lượng thoại tốt nhất có thể, nhưng khi lưu lượng của mạng cao
thì mạngsẽ hạn chế băng thông của từng cuộc gọi ở mức duy trì chất lượng

thoại chấp nhận được nhằm phục vụ cùng lúc được nhiều người nhất. Điểm này
cũng là một yếu tố làm tăng hiệu quả sử dụng của điện thoại IP.
Trong trường hợp lưu lượng sử dụng thay đổi thì nhà mạng có thể dễ dàng yêu
cầu tăng băng thông để đáp ứng một cách nhanh chóng đối với kênh truyền dẫn IP
mà không cần thời gian triển khai thiết bị, cáp mới.
Tiết kiệm chi phí CAPEX và OPEX: Hiện nay, công nghệ truyền dẫn IP đã
được đưa vào ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Nhiều nhà khai thác mạng đã triển
khai và cung cấp dịch vụ truyền dẫn IP với giá thành rẻ hơn rất nhiều so với
truyền dẫn lease-line truyền thống. Tại Việt Nam, Tập đoàn VNPT cũng đã bắt
đầu triền khai mạng MAN-E từ cuối năm 2006 và cung cấp dịch vụ này trên toàn
bộ các Tỉnh/Thành Phố cả nước.
Bên cạnh đó, yêu cầu về năng lực mạng backhaul ngày càng tăng mạnh, sau đây
là số liệu đưa ra của một số tổ chức:
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 19
(Nguồn: Analysys Research)
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 20
Hình III-7: So sánh lưu lượng mạng Mobile với chi phí và lợi nhuận
Đánh giá lưu lượng voice, data với chi phí và lợi nhuận
Trên thực tế, thiết bị chuẩn Ethernet cũng rẻ hơn các ATM switches.
Theo nghiên cứu Reseach Report “The future of ATM and Broadband
Networking” của International Engineering Consortium:
- 100-Mbps Ethernet switches: $4,000-$7,000; ATM LAN switches:
$20,000-$40,000.
- 100Mbps Enet NIC: $10-25$; 155Mbps ATM NIC: $545-$995 for
Category 5 và $695-$1,225.
Ngoài ra, mạng truy nhập vô tuyến IP RAN còn một số ưu điểm đó là: hỗ trợ
tối ưu hóa tài nguyên cho multi-radio (cả GERAN và URAN) hiệu quả hơn.
b. Nhược điểm
Khi triển khai mạng IP, phải quan tâm nhiều hơn đến vấn đề bảo mật cho mạng
so với mạng TDM bởi một số lý do sau:

- Sự tăng kết nối từ các NodeB, không chỉ kết nối đến RNC mà còn cả các
kết nối đến hệ thống OSS, Time Server (nếu sử dụng) và các thành phần khác.
- Mạng truyền dẫn IP kém bảo mật hơn so với TDM, dễ bị tấn công hơn.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 21
III.3. Các yêu cầu chất lượng đối với mạng truy nhập vô tuyến toàn IP
Xuất phát từ yêu cầu khắt khe về chất lượng của hệ thống mạng thông tin di
động cũng như đáp ứng yêu cầu của khách hàng, mạng truy nhập vô tuyến toàn IP
cũng cần phải có những yêu cầu riêng.
Để cung cấp chất lượng dịch vụ qua mạng IP, mạng phải thực hiện hai nhiệm
cụ cơ bản:
(1) Phân biệt các luồng lưu lượng hoặc các kiểu dịch vụ để người sử dụng đưa các
ứng dụng vào các lớp hoặc các luồng lưu lượng phân biệt với các ứng dụng khác.
(2) Phân biệt các lớp lưu lượng bằng các nguồn tài nguyên và cách cư xử đối với
các dịch vụ khác nhau trong một mạng.
Nhiệm vụ (1) thường được thực hiện bởi thiết bị của người sử dụng mạng và
tại giao diện giữa mạng và mạng. Nhiệm vụ (2) được thực thiện bởi các bộ định
tuyến mạng. Khả năng thực hiện nhiệm vụ (2) là sự khác biệt giữa các công nghệ
mạng, nó thể hiện các đặc điểm ưu việt và nhược điểm của các giải pháp công
nghệ khác nhau.
Các dịch vụ được cung cấp trên mạng di động end-to-end từ đầu cuối tới đầu
cuối; mạng di động bao gồm backhaul như là cơ sở hạ tầng truyền tải cho các dịch
vụ này. Mỗi dịch vụ có thể được gán vào một lớp lưu lượng nào đó và có sự ưu
tiên, sắp xếp riêng sử dụng Class of Service (CoS). Mạng truyền dẫn mobile
backhaul cần có thể nhận ra các thiết lập CoS, thực hiện đánh dấu lại các gói nếu
cần thiết, thứ tự ưu tiên giữa các gói và đặt cơ chế CoS cho các luồng lưu lượng
khác nhau.
Bên cạnh đó, yêu cầu chất lượng dịch vụ đối với các dịch vụ khác nhau cũng
khác nhau. Ví dụ như ứng dụng E-mail: đặc điểm của dịch vụ này là không tức
thời (off-line) - tất cả các yêu cầu gửi đi không đòi hỏi phải được xử lý ngay lập
tức và không đòi hỏi yếu tố thời gian thực do vậy yêu cầu QoS đòi hỏi không quá

Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 22
lớn. Khi mạng xảy ra tắc nghẽn các mail có thể ngừng chuyển đi mà có thể đợi khi
mạng rỗi trở lại thì thực hiện truyền đi. Tuy nhiên một yêu cầu đối vơi E-mail đó
là độ tin cậy, các gói gửi đi phải đảm bảo đến đích và nội dung cần phải chính xác
hòan toàn. Do vậy đòi hỏi mạng không bị mất gói, hoặc khi có xẩy ra mất gói thì
phải có cơ chế truyền lại an toàn do vậy E-mail sử dụng TCP. Dịch vụ FTP có
những yêu cầu giống với dịch vụ E-mail về chất lượng truyền dẫn, nó không đòi
hỏi nhiều về độ trễ hay jitter, các file có thể đến đích nhanh khi có nhiều băng
thông hay chậm khi băng thông bị hạn chế nhưng quan trọng các gói nhận được
phải đầy đủ và không có lỗi. FTP cũng sử dụng giao thức TCP để khi có mất gói
hay lỗi gói thì có sự truyền lại.
Đối với mạng IP nói chung và truy nhập vô tuyến toàn IP nói riêng thì việc
đảm bảo các chỉ tiêu KPI như: Delay, Jiiter, Packet Loss, Availability nằm trong
phạm vi cho phép là hết sức quan trọng. Theo khuyến nghị của ITU-T Y.1731, chỉ
tiêu cho mạng IP mobile backhaul như sau:
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 23
III.4. Các nhân tố tác động đến tham số chất lượng
Một số nguyên nhân gây tác động đến băng thông có thể do tắc nghẽn mạng,
sự thay đổi của môi trường truyền.
Trễ phụ thuộc vào khoảng cách địa lý giữa người gửi và người nhận, phụ
thuộc vào công nghệ truyền tải bên dưới cũng như khả năng xử lý tại các nút
mạng khi gói tin đi qua. Nếu mạng ổn định, đường đi giữa phía gửi và nhận không
thay đổi trong phiên truyền thì trễ tối thiểu chính bằng tổng trễ do các nguyên
nhân trên ứng với đường đi ngắn nhất giữa 2 điểm này. Sự biến động của mạng
làm cho đường đi thay đổi hay trễ trên từng chặng thay đổi (ví dụ do nút mạng xử
lý nhiều nên trễ ) làm cho trên từ phía gửi tới phía nhận thay đổi đó chính là một
yếu tố gây ra biến động trễ (jitter).
Jitter sinh ra bởi đặc tính truyền nhận phi kết nối trên mạng IP, các gói tin từ
một nguồn có thể đến đích theo các đường đi khác nhau, sự thay đổi đặc trưng trễ
trên các tuyến này sẽ gây ra jitter. Nghẽn mạng cũng là một nguyên nhân sinh ra

jitter.
Bản chất của mạng IP là mạng phi kết nối, các gói tin có thể bị bỏ đi giữa
chừng khi trễ quá thời gian cho phép, do việc xử lý tại nút mạng nào đó quá tải, do
mạng bị nghẽn, do thiết bị vật lý hỏng, do không tìm được đường đi đến đích hay
do nhiễu làm thay đổi giá trị của các bit dữ liệu, đây là các nguyên nhân tác động
đến tham số packet loss.
IV. Các giải pháp đảm bảo QoS cho mạng truy nhập vô tuyến toàn IP
Chuyển mạch gói IP yêu cầu một mô hình mới cho việc quản lý chất lượng
dịch vụ QoS. Triển khai các dịch vụ thông tin di động trước đây dưa trên cơ sở
cấp phát các tài nguyên băng thông tĩnh, các kênh riêng biệt được cấp cùng với
băng thông được đảm bảo cho việc kiểm soát, quản lý, thoại và các dịch vụ dữ
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 24
liệu. Sự dịch chuyển sang chuyển mạch gói vốn đã được giới thiệu các mô hình
ghép kênh tĩnh. Miễn là các ứng dụng biểu thị lưu lượng tới mạng theo một kiểu
nhất quán, hoạt động của mạng là có thể dự đoán và kiểm soát được. Động cơ là
để khai thác các thuộc tính ghép kênh tĩnh của chuyển mạch gói để giữ sự phân bổ
tài nguyên băng thông. Thay vì cấp riêng tài nguyên cho mỗi dịch vụ hoặc chức
năng, băng thông được chia sẻ giữa nhiều dịch vụ hoặc chức năng.
Để thực hiện hiệu quả, các yêu cầu băng thông cao điểm phải được thống kê và
ghép vào một tài nguyên băng thông chung. Nếu tải tổng hợp cung cấp không
vượt quá tài nguyên băng thông được chia sẻ một khoảng thời gian xác định, các
ứng dụng có thể hoạt động mà không yêu cầu băng thông chuyên biệt; tuy nhiên,
không phải tất cả các ứng dụng được tạo ra bằng nhau. Chất lượng dịch vụ QoS là
cần thiết trong các mạng chuyển mạch gói để quản lý hoạt động tạm thời của các
ứng dụng và để đảm bảo các tài nguyên băng thông được cấp phát công bằng, điều
này thông thường được xác định mức độ ưu tiên tùy theo từng nhà mạng cho phù
hợp với công việc kinh doanh, nhu cầu khách hàng.
Đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP bao gồm các vấn đề:
chất lượng mạng truyền dẫn IP backhaul, chất lượng dịch vụ bằng việc ứng dụng
các cơ chế phân lớp dịch vụ, kỹ thuật quản lý lưu lượng nhằm mang lại chất lượng

dịch vụ tốt nhất cho khách hàng.
Các kỹ thuật quản lý lưu lượng bao gồm: Phần lớp và đánh dấu, Policing và
shaping, Tránh tắc nghẽn, quản lý tắc nghẽn, định tuyến QoS, dành trước băng
thông.
Trong phạm vi đề tài này, tác giải đi sâu nghiên cứu phần phần lớp dịch vụ,
định tuyến QoS và một số cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ cho mạng truy nhập
vô tuyến IP.
Giải pháp đảm bảo chất lượng mạng truy nhập vô tuyến toàn IP của MobiFone 25