Giải pháp QoS trên mạng hội tụ

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





LƢƠNG THỊ THUẬN






GIẢI PHÁP QoS TRÊN MẠNG HỘI TỤ

LUẬN VĂN THẠC SĨ












HÀ NỘI – 2008


1
MỤC LỤC


BẢNG DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 6
LỜI NÓI ĐẦU 7
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG NGN 9
1.1 NGN cố định 9
1.1.1. NGN theo khuyến nghị của ITU 9
1.1.2. Cấu trúc phân lớp chức năng của mạng NGN 12
1.2. NGN di động 14
1.2.1 NGN-Mobile là gì ? 14
1.2.2. Xu hƣớng phát triển mạng thông tin di động của 3GPP/3GPP2 theo

hƣớng NGN 15
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN MẠNG HỘI TỤ 22
2.1. Lý do ra đời mạng hội tụ 22
2.2. Ba nội dung của khái niệm Hội tụ 23
2.2.1. Các nghiên cứu về cấu trúc mạng hội tụ 25
2.2.2. Hội tụ dịch vụ cố định – di động dựa trên truy nhập di động không cấp
phép UMA 36
2.2.3. Hội tụ mạng cố định - di động dựa trên IMS 41
2.3. Xây dựng mạng hội tụ cố định - di động của Việt Nam 48
2.3.1. Phƣơng án phát triển mạng cố định 48
2.3.2. Phƣơng án phát triển mạng di động 50
2.3.3. Xây dựng cấu hình mạng hội tụ FMC của Việt Nam 51
CHƢƠNG 3: GIẢI PHÁP QOS TRÊN MẠNG HỘI TỤ 53
3.1. Tổng quan QoS trên mạng hội tụ FMC 53
3.1.1. Dịch vụ trên mạng FMC 53
3.1.2. Tham số chất lƣợng dịch vụ 55
3.1.3. Chất lƣợng dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối (E2E QoS) 56

2
3.1.4. Mô hình quản lý QoS trên FMC 57
3.2. Tình hình nghiên cứu QoS trên FMC 61
3.2.1. Framework QoS cho mạng FMC 61
3.2.2. QoS cho mạng truy nhập 62
3.2.3. QoS cho mạng lõi 64
3.3. Giải pháp QoS cho các đoạn mạng FMC 67
3.3.1. Giải pháp QoS trên mạng lõi 67
3.3.2. Giải pháp QoS trên mạng truy nhập 76
3.3.3. Những vấn đề cần nghiên cứu tiếp theo 79
KẾT LUẬN 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

3
BẢNG DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tên tiếng anh
2G Second Generation
3G Third Generation
3GPP Third - Generation Partnership Project
3GPP2 Third - Generation Partnership Project 2
AAA Authentication, Authorization, and Accounting
AS Application Server
B2BUA Back-to-Back User Agent
BGCF Breakout Gateway Control Function
BSC Base Station Controller
BSS Base Station Subsystem
BTS Base Transceiver Station
CAMEL Customized Applications for Mobile Network Enhanced
Logic
CAPEX Capital Expenditure
CDMA Code Division Multiple Access
CGI Cell Global Identification
CN Core Network
CS Circuit Switched
CSCF Call Session Control Function
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
DiffServ Differential Service
DLE Digital Local Exchange
DNS Domain Name System

DR Dual Radio
DTF Domain Transfer Function
EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
EMS Enhanced Message Service
ETSI European Telecommunications Standards Institute
EV-DO Evolution – Data Only (or Data Optimized)
FA Foreign Agent
FDD Frequency-Division Duplexing
FMC Fixed Mobile Convergence
GAN Generic Access Network
GANC GAN Controller

4
GERAN GSM / EDGE Radio Access Network
GGSN Gateway GPRS Support Node
GPRS General Packet Radio Service
GPS Global Positioning System
GRX GPRS Roaming Exchange
GSM Global System (for) Mobile
HA Home Agent
HLR Home Location Register
HSS Home Subscriber Server
I-CSCF Interrogating CSCF
IETF Internet Engineering Task Force
IM instant messaging
IMPP Instant Messaging and Presence Protocol
IMS IP Multimedia Subsystem
IMSI International Mobile Subscriber Identity
IMT-2000 International Mobile Telecommunications - 2000
IntServ Intergrated Service

IP Internet Protocol
IPsec IP Security
ISDN Integrated Services Digital Network
ISO International Organization for Standardization
ISP Internet Service Provider
ISUP ISDN User Part
ITU-T International Telecommunications Union–
Telecommunication
MAP Mobile Application Part
MGCF Media Gateway Control Function
MGW Media Gateway
MLC Mobile Location Center
MM mobility management
MMD Multimedia Domain
MME Mobility Management Entity
MPLS Multi-Protocol Label Switching
MRFC Multimedia Resources Function Controller
MS Mobile Station
MSC Mobile Switching Center
MSF Multiservice Forum

5
NAT Network Address Translation
NGMN Next-Generation Mobile Networks
NGN Next-Generation Network
OMA Open Mobile Alliance
OPEX Operational Expenditure
OSA Open Service Architecture
P/S/I-CSCF Proxy/Serving/Interrogating-Call Session Control Function
PABX Private Automatic Branch Exchange

PBX Private Branch Exchange
PCEF Policy and Charging Enforcement Function
PCRF Policy and Charging Rules Function
PDP Packet Data Protocol
PDSN Packet Data Serving Node
PGW PDN Gateway
PLMN Public Land Mobile Network
PS Packet-Switched
PSDN Packet Switched Data Network
PSTN Public Switched Telephone Network
QoS Quality of Service
RACF Resource Admission Control Function
RACS Resource Admission Control Subsystem
RAN Radio Access Network
RNC Radio Network Controller
SBC Session Border Controller
SGSN Serving GPRS Support Node
SIP Session Initiation Protocol
SLF Subscriber Locator Function
TISPAN Telecoms & Internet Converged Services & Protocols for
Advanced
UE User equipment
UMA Unlicensed Mobile Access
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
VCC Voice Call Continuity
VLR Visitor Location Register
WEP Wired Equivalent Privacy
WLAN Wireless LAN

6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ


Hình 1.1: Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng 11
Hình 1.2: Cấu trúc phân lớp của mạng NGN 13
Hình 1.3: Cấu trúc tham chiếu cơ bản của 3GPP R99 (Nguồn: 3GPP) 15
Hình 1.4: Kiến trúc tham chiếu R00 (R4 và R5) (Nguồn: 3GPP) 17
Hình 1.5: Kiến trúc phân lớp chức năng của IMS 18
Hình 1.6: Kiến trúc tích hợp theo R00 (R4/R5) 19
Hình 1.7: Kiến trúc mạng UMTS trong tƣơng lai 20
Hình 2.1: Cấu trúc FMC theo ITU-T [14] 25
Hình 2.2: Cấu trúc phân lớp mạng hội tụ [1 ] 26
Hình 2.3: Cấu trúc FMC theo 3GPP [TR 23.882] 31
Hình 2.4: Cấu trúc FMC theo 3GPP2 [TR 23.882] 32
Hình 2.5: Cấu trúc mạng FMC theo ETSI TISPAN [13] 34
Hình 2.6: Cấu trúc sơ đồ khối chức năng của hệ thống UMA [TS 43.318-3GPP]
37
Hình 2.7: Ứng dụng công nghệ UMA trong mạng GSM 40
Hình 2.8: Cấu trúc phân lớp IMS [Theo Wikipedia] 42
Hình 2.9: Kiến trúc mạng NGN (nguồn ETSI 2005) 48
Hình 2.10: Cấu hình mạng hội tụ FMC với hai vùng IMS 52
Hình 3.1: E2E QoS cho mạng FMC 56
Hình 3.2: Mô hình chức năng của QoS 57
Hình 3.3: Lƣu đồ xử lý về QoS trong mặt phẳng điều khiển 58
Hình 3.4: Traffic model 61
Hình 3.5: Kiến trúc QoS do TISPAN đề xuất 62
Hình 3.6: Kiến trúc QoS trong phân vùng mạng truy nhập (3GPP) 63
Hình 3.7: Intradomain và Interdomain 64
Hình 3.8: Mô hình Inserv 65

Hình 3.9: Mô hình diffserv 65
Hình 3.10: Ứng dụng Intserv, diffserv, MPLS trong kiến trúc đảm bảo E2E QoS
66
Hình 3.11: Kiến trúc Intserv 69
Hình 3.12: Kiến trúc Diffserv 72
Hình 3.13: So sánh giữa cấu trúc router truyền thống và router thế hệ mới định
tuyến theo luồng 74



7
LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin – viễn thông, đặc biệt là
sự gia tăng nhanh chóng của Internet cả về hạ tầng mạng và nhu cầu phát triển
các dịch vụ mới, sự xuất hiện của các ứng dụng đa phƣơng tiện với các yêu cầu
về băng thông và chất lƣợng dịch vụ cao đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh
vực công nghệ viễn thông. Trong bối cảnh đó mạng thế hệ mới - Next
Generation Network (NGN) ra đời đã khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm của hệ
thống PSTN. NGN là mạng gói có khả năng cung cấp thêm nhiều dịch vụ viễn
thông mới, sử dụng băng tần rộng và các công nghệ truyền tải hỗ trợ QoS. Hiện
nay, mạng NGN cố định và NGN di động cũng đã đƣợc triển khai cùng với
nhiều dịch vụ giá trị gia tăng. Tuy nhiên, việc triển khai NGN cố định tách biệt
NGN di động có nhƣợc điểm là thuê bao của mạng này không thể sử dụng dịch
vụ của mạng khác. Sự phân chia tách biệt này là chấp nhận đƣợc chừng nào hai
thị truờng di động và cố định đều phát triển mạnh. Tuy nhiên thời gian gần đây,
dƣới áp lực cạnh tranh gia tăng, doanh thu bình quân trên thuê bao (ARPU)
giảm mạnh, các nhà cung cấp dịch vụ đang phải đối đầu với bài toán cắt giảm
chi phí, đồng thời với việc tạo ra dịch vụ mới, riêng biệt và hấp dẫn ngƣời dùng.
Để tăng nguồn thu cho nhà cung cấp mạng cố định cũng nhƣ bổ sung dịch

vụ có sẵn trên mạng cố định cho các thuê bao di động, thì xu thế hội tụ cố định –
di động FMC (Fixed Mobile Convergence) là một xu thế tất yếu của ngành viễn
thông trong tƣơng lai nhằm đáp ứng đƣợc nhu cầu của khách hàng cũng nhƣ nhà
cung cấp dịch vụ. Do mạng hội tụ FMC tối ƣu hóa cấu trúc mạng làm giảm chi
phí quản lý, chi phí cho thiết bị đầu cuối, chi phí dịch vụ hàng tháng và tăng
dung lƣợng mạng, vùng phủ, tiện ích cho ngƣời dùng là chỉ cần một thiết bị có
thể truy nhập các mạng khác nhau.
Tuy nhiên, chất lƣợng dịch vụ mạng luôn là một vấn đề quan tâm của cả
ngƣời sử dụng dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ. Cùng với sự phát triển bùng nổ
các dịch vụ của mạng hội tụ trên nền IP là hàng loạt các yêu cầu về giải pháp kỹ
thuật nhằm đảm bảo chất lƣợng dịch vụ.
Trƣớc các yêu cầu trên, đề tài: “Giải pháp QoS trên mạng hội tụ” đƣợc
lựa chọn để nghiên cứu vừa có ý nghĩa về mặt lý luận, vừa có ý nghĩa về mặt
thực tiễn nhằm đáp ứng với xu thế tất yếu đó.
Mục tiêu của luận văn là:
o Trình bày cấu trúc nguyên lý của FMC.

8
o Trình bày các vấn đề về QoS của FMC.
o Trình bày Giải pháp QoS của FMC
Nội dung luận văn gồm có 3 chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan mạng NGN
Trình bày về hạn chế của mạng PSTN và sự phát triển lên mạng NGN là
một xu thế tất yếu. Tổng quan về mạng NGN cố định và NGN di động.
Chƣơng 2: Tổng quan mạng hội tụ
Trình bày về xu hƣớng hội tụ hai mạng NGN cố định và NGN di động.
Cấu trúc mạng hội tụ dựa trên công nghệ UMA và IMS. Xu hƣớng hội tụ
cố định – di động tại Việt Nam.
Chƣơng 3: Giải pháp QoS trên mạng hội tụ
Trình bày một số giải pháp cả về phần cứng và phần mềm để đảm bảo

chất lƣợng dịch vụ trên mạng hội tụ.
Tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Cảnh Tuấn, ngƣời
đã trực tiếp giúp đỡ, hƣớng dẫn, cung cấp tài liệu và phƣơng pháp luận nghiên
cứu khoa học để tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các
giảng viên khoa Điện tử - Viễn thông – Đại Học Công Nghệ - Đại học Quốc Gia
Hà Nội đã dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Do có những hạn chế về thời gian và tài liệu tham khảo, luận văn không
thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng
góp, chỉ bảo của các thầy cô và các bạn.











9
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG NGN

Mạng PSTN của VNPT đã đƣợc xây dựng và phát triển khá toàn diện,
cung cấp dịch vụ thoại truyền thống chất lƣợng tốt tới khách hàng. Tuy nhiên,
sau nhiều năm hoạt động, PSTN đã bộc lộ một số hạn chế hầu nhƣ không thể
khắc phục đƣợc. Chuyển mạch dựa trên công nghệ TDM cứng nhắc trong việc
phân bổ băng thông (Nx64kb/s) và gặp nhiều khó khăn khi đƣa ra các dịch vụ
mới, nhất là khi triển khai mạng thế hệ sau. Mạng PSTN cần sự đầu tƣ lớn, giá
thành thiết bị cao và cho phí vận hành mạng lớn. Hơn nữa, mạng PSTN có nhiều

cấp khác nhau (Gateway quốc tế, Toll, tandem, Host) nên rất phức tạp trong việc
phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và triển khai dịch vụ mới.
Nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu thì phát triển mạnh: Internet ngày càng
phổ biến, những đòi hỏi về dịch vụ IP (IP VPN ), xu thế tích hợp
IP/ATM/MPLS cho mạng thông tin trục cùng với sự phát triển của công nghệ
thông tin và viễn thông thế giới đã dẫn đến sự cần thiết phải thay đổi công nghệ
mạng. Mạng mới ra đời phải có băng tần rộng, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ,
đơn giản về cấu trúc và quản lý, dễ dàng phát triển dịch vụ và nhanh chóng cung
cấp cho khách hàng.
Trong khi đó, NGN là mạng có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên cơ sở
mạng truyền tải IP/MPLS. Đó là mạng mới với sự hội tụ giữa thoại và số liệu,
giữa cố định và di động. Trên cơ sở đó, mạng có thể triển khai các dịch vụ rất đa
dạng và nhanh chóng, đáp ứng nhu cầu về các loại hình dịch vụ viễn thông
phong phú. Việc quản lý mạng đƣợc thực hiện đơn giản, tập trung, nâng cao
hiệu quả sử dụng, chất lƣợng mạng lƣới và giảm thiểu chi phí vận hành, bảo
dƣỡng. Với tính linh hoạt và độ ổn định cao, mạng dễ dàng mở rộng dung
lƣợng phát triển dịch vụ mới. Do vậy, sự phát triển lên mạng NGN là một xu
thế tất yếu.

1.1 NGN cố định
1.1.1. NGN theo khuyến nghị của ITU [6][7]
1.1.1.1. Định nghĩa
Theo khuyến nghị của Liên minh Viễn thông thế giới (ITU), mạng thế hệ
mới - Next Generation Network (NGN) đƣợc coi là mạng gói có khả năng cung
cấp các dịch vụ viễn thông, sử dụng băng tần rộng và các công nghệ truyền tải
hỗ trợ QoS. Trong đó các chức năng liên quan đến dịch vụ là độc lập với các

10
công nghệ liên quan đến truyền tải bên dƣới. NGN cho phép ngƣời dùng truy
nhập mạng không giới hạn và truy nhập tới những nhà cung cấp dịch vụ cạnh

tranh trên thị trƣờng, các dịch vụ mà họ lựa chọn. NGN hỗ trợ khả năng di động
cho phép ngƣời dùng có thể sử dụng dịch vụ một cách ổn định mọi lúc, mọi nơi.
Nền tảng của cấu trúc NGN là sự tách biệt dịch vụ và truyền tải nên mạng
NGN đƣợc tổ chức dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:
 Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú,
đa dạng, đa dịch vụ, đa phƣơng tiện.
 Mạng có cấu trúc đơn giản.
 Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lƣợng mạng lƣới và giảm thiểu chi
phí khai thác và bảo dƣỡng.
 Dễ dàng mở rộng dung lƣợng, phát triển các dịch vụ mới.
 Độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, có khả năng mở rộng trong tƣơng
lai.
Mạng viễn thông hiện tại bao gồm nhiều mạng riêng lẻ kết hợp lại với
nhau thành một mạng hỗn tạp, chỉ đƣợc xây dựng ở cấp quốc gia, nhằm đáp ứng
đƣợc nhiều loại dịch vụ khác nhau. Do đó, việc xây dựng mạng thế hệ mới cần
tuân theo các chỉ tiêu sau:
 Mạng NGN phải có khả năng hỗ trợ cả cho các dịch vụ của các mạng
hiện tại.
 Kiến trúc mạng NGN phải hỗ trợ dịch vụ qua nhiều nhà cung cấp khác
nhau. Mỗi nhà cung cấp mạng hay dịch vụ là một thực thể riêng lẻ với
mục tiêu kinh doanh và cung cấp dịch vụ khác nhau, có thể sử dụng
những kỹ thuật khác nhau, nhƣng tất cả các dịch vụ đều phải đƣợc
truyền qua mạng một cách thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối.
Vì vậy, mạng NGN sẽ tiến hóa lên từ mạng truyền dẫn hiện tại. Cùng với
sự thay đổi ở lớp truy nhập và truyền dẫn, chức năng chuyển mạch của tổng đài
có sự thay đổi cơ bản là chức năng điều khiển đƣợc tách khỏi tổng đài. Lớp điều
khiển sử dụng một phần mềm chuyển mạch thông minh gọi là Softswitch.
1.1.1.2. Mô hình mạng NGN của ITU
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điện tử, tin học, viễn thông,
các yêu cầu ngày càng gia tăng cả về số lƣợng, chất lƣợng và loại hình dịch vụ,

sự ra đời của các sản phẩm thiết bị mới đã ảnh hƣởng mạnh mẽ đối với cấu trúc

11
mạng, ảnh hƣởng trực tiếp đến sự tồn tại và phát triển của các hãng sản xuất
cung cấp thiết bị, các nhà khai thác viễn thông.
Với sự tham gia của các hãng và các nhà khai thác này, mạng thế hệ sau
là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều tổ chức viễn thông nhầm hƣớng tới một
mô hình cấu trúc mạng mới trên nền tảng công nghệ hiện đại, đầu tƣ hiệu quả,
đáp ứng các nhu cầu phát triển phong phú đa dạng các dịch vụ.
Tuy nhiên cho đến thời điểm này, chƣa có một mô hình nào đƣợc các tổ
chức viễn thông chính thức xem nhƣ mô hình chuẩn cho mạng NGN, các kết
quả nghiên cứu hầu hết vẫn đang ở dạng đƣợc tiếp tục phát triển.
Sau đây là mô hình cấu trúc mạng NGN của ITU đƣa ra:
Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN nằm trong mô hình lớn của cấu trúc hạ
tầng thông tin toàn cầu GII (Global Information Infrastructure) do ITU đƣa ra.


Hình 1.1: Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng

Mô hình này bao gồm 3 lớp chức năng sau đây:
- Các chức năng ứng dụng
- Các chức năng trung gian bao gồm:
 Các chức năng điều khiển dịch vụ
 Các chức năng quản lý

12
- Các chức năng cơ sở bao gồm:
 Các chức năng mạng (bao gồm chức năng chuyển tải và chức
năng điều khiển)
 Các chức năng lƣu giữ và xử lý

 Các chức năng giao diện ngƣời-máy
Phần mạng truy nhập bao gồm các kết nối:
- Vô tuyến: Điện thoại không dây/ thông tin di động…
- Hữu tuyến đối với đầu cuối thoại, TV, máy tính …
- Kết nối với mạng truy nhập khác.
Trong khuyến nghị Y.120 ITU đƣa ra mô hình tham chiếu với các loại
điểm tham chiếu, tƣơng ứng với các loại điểm tham chiếu này là các loại giao
diện kết nối (đang tiếp tục đƣợc ITU nghiên cứu)
Mô hình thực hiện của GII đƣợc phân đoạn nhƣ sau:
- Phân đoạn mạng quốc tế
- Phân đoạn mạng lõi (Core)
- Phân đoạn mạng truy nhập (Access)
- Phân đoạn mạng khách hàng
Các ứng dụng dịch vụ thông tin qua các giao diện có thế giao tiếp với
phần mạng khách hàng, phần mạng truy nhập hoặc phần mạng lõi.
Các phần mạng này đều có 2 chức năng:
 Chức năng chuyển tải
 Chức năng điều khiển

1.1.2. Cấu trúc phân lớp chức năng của mạng NGN
NGN đƣợc hiểu là mạng dựa trên mạng chuyển mạch gói trong đó các
phần tử thực hiện chức năng chuyển mạch định tuyến và các phần tử điều khiển
đƣợc phân tách một cách logic và vật lý theo khả năng thông minh điều khiển
dịch vụ hoặc cuộc gọi. Mạng NGN hỗ trợ rất đa dạng các loại hình dịch vụ dựa
trên một cơ sở hạ tầng truyền dẫn chung, bao gồm từ các dịch vụ thoại cơ bản
cho đến các dịch vụ số liệu, video, đa phƣơng tiện, dịch vụ băng thông rộng, và
các ứng dụng quản lý mạng thông minh.

13

Hình 1.2: Cấu trúc phân lớp của mạng NGN

Về cơ bản mạng NGN đƣợc chia thành 5 phân lớp chức năng nhƣ sau: lớp
truy nhập, lớp truyền tải, lớp điều khiển, lớp ứng dụng, lớp quản lý. Mỗi phân
lớp có chứa một số phần tử chức năng cơ bản nhƣ: máy chủ điều khiển cuộc gọi
(Call server) hay còn gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch), cổng truy nhập
(Media Gateway) và máy chủ dịch vụ (Feature Server).
Theo cấu trúc phân lớp hình 1.2, NGN đã tách lớp điều khiển ra khỏi lớp
truyền tải. Điều này cho phép cấu trúc mạng lõi của NGN thực hiện việc kết nối
và điều khiển cuộc gọi một cách linh hoạt hơn thông qua việc định tuyến các gói
tin trên nền IP. Chức năng các lớp trong cấu trúc NGN nhƣ sau:
+ Lớp truy nhập: Bao gồm mạng truy nhập vô tuyến, cung cấp các kết nối
các thiết bị đầu cuối thuê bao di động với mạng. Trong lớp truy nhập, các thiết
bị đầu cuối có thể sử dụng các công nghê truy nhập vô tuyến khác nhau để kết
nối vào mạng.
+ Lớp truyền tải: Bao gồm các nút chuyển mạch IP và hệ thống truyền
dẫn nhằm cung cấp các chức năng chuyển mạch, định tuyến các gói tin trao đổi
giữa các thuê bao trong mạng
+ Lớp điều khiển: là lớp trên của lớp truyền tải. Khác với chức năng nhƣ
ở cấu trúc mạng mobile thông thƣờng, lớp điều khiển của mạng NGN-Mobile
ngoài việc thực hiện các chức năng kết nối cuộc gọi, lớp này còn thực hiện các
chức năng quản lý thuê bao, nhận thực, phân quyền hay tính cƣớc cho các thuê

14
bao trong mạng .v.v. Các phần tử mạng trong lớp này là các Softswitch hay Call
Server
+ Lớp ứng dụng: Bao gồm các giao thức lớp trên cung cấp các ứng dụng
và dịch vụ trong mạng thông qua lớp điều khiển. Trong phân lớp này sử dụng
các phần tử mạng nhƣ các máy chủ dịch vụ với các liên kết mở API

1.2. NGN di động
1.2.1 NGN-Mobile là gì ?
Với yêu cầu cung cấp các dịch vụ số liệu, đặc biệt là dịch vụ truyền thông
đa phƣơng tiện, mạng thông tin di động hiện nay cũng đang phát triển theo cấu
trúc NGN. Có thể nói, các tổ chức tiêu chuẩn 3GPP và 3GPP2 đóng vai trò chủ
yếu trong việc xây dựng kiến trúc mạng NGN-Mobile cho các hệ thống thông
tin di động dựa trên mạng lõi GSM và CDMA. Xu hƣớng phát triển theo cấu
trúc NGN của mạng lõi 3GPP bắt đầu từ Release 4 (R4), sau đó đƣợc hoàn thiện
bởi Release 5 (R5) và Release 6 (R6) với khả năng hỗ trợ các dịch vụ thông tin
đa phƣơng tiện. Về nguyên tắc, có thể xây dựng mạng thông tin di động NGN-
Mobile dựa trên các cấu trúc: mạng lõi R4 hoặc cấu trúc mạng lõi R5&R6.
Các nhà khai thác mạng GSM hiện nay chủ yếu đang ở giai đoạn R99. Họ
có thể lựa chọn các giải pháp triển khai nâng cấp nhƣ sau:
+ Mạng lõi R99 -> Mạng lõi R4
+ Mạng lõi R99 -> Mạng lõi R5
+ Mạng lõi R99 -> Mạng lõi R4 -> Mạng lõi R5
Việc lựa chọn giải pháp nâng cấp mạng của mỗi nhà khai thác cụ thể phụ
thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, nhƣ hiện trạng mạng hiện tại; chiến lƣợc phát
triển mạng/dịch vụ; chi phí đầu tƣ. Điều này cho phép nhà khai thác lựa chọn
phƣơng án triển khai mạng phù hợp.
Trên thị trƣờng thế giới hiện nay, các hãng sản xuất thiết bị mạng thông
tin di động đã tung ra các sản phẩm thiết bị mạng lõi dựa trên tiêu chuẩn R4 và
R5. Nhiều nhà khai thác đang có chiến lƣợc phát triển hƣớng tới một mạng lõi
theo cấu trúc NGN-Mobile nhằm xây dựng một cơ sở hạ tầng mạng truyền tải
chung cũng nhƣ khả năng cung cấp, quản lý linh hoạt tất cả các loại hình dịch
vụ/ứng dụng.

15
1.2.2. Xu hƣớng phát triển mạng thông tin di động của 3GPP/3GPP2 theo

hƣớng NGN
Tổ chức 3GPP thực hiện chuẩn hoá công nghệ WCDMA cho hệ thống
thông tin di động 3G UMTS. Cho đến nay, mạng lõi UMTS đã đƣợc phát triển
theo 3 Release cơ bản: R99, R4, R5, R6 đang trong quá trình thực hiện chuẩn
hoá. Sau đây sẽ phân tích những thay đổi trong quá trình chuyển đổi cấu trúc
mạng lõi của 3GPP theo hƣớng NGN. Mạng thông tin di động 3G-Cdma2000
của 3GPP2 cũng có sự phát triển hƣớng theo cấu trúc NGN, tƣơng tự nhƣ mạng
lõi của 3GPP.

1.2.2.1 Mạng lõi 3GPP R99
Mô tả kiến trúc phân tách theo loại hình dịch vụ (chuyển mạch gói và
chuyển mạch kênh) của mạng lõi UMTS R99.



Hình 1.3: Cấu trúc tham chiếu cơ bản của 3GPP R99 (Nguồn: 3GPP)

Tiêu chí của cấu trúc theo R99 bao gồm: tƣơng thích ngƣợc với GSM, hỗ
trợ truy nhập các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao; và quản lý đƣợc QoS. Nhƣ đã chỉ ra
trong hình 1.3, có hai loại mạng truy nhập vô tuyến có thể kết nối với mạng lõi
(CN) của 3GPP: hệ thống BSS của GSM và RNS của UTRAN. Các mạng truy
nhập vô tuyến này kết nối với mạng CN thông qua các giao diện chuẩn. Cụ thể,
BSS của GSM kết nối với miền CS qua giao diện A và miền PS qua giao diện
Gb; UTRAN kết nối với miền CS qua giao diện Iu-cs và tới miền PS qua giao
diện Iu-ps. Miền CS (Circuit-Switched Domain) cung cấp các dịch vụ chuyển

16
mạch kênh dựa trên tổng đài MSC (bao gồm cả GSM), trong khi miền PS
(Packet-Switched Domain) cung cấp kết nối IP giữa Mobile và các mạng IP (bao
gồm cả GPRS).

1.2.2.2 Mạng lõi 3GPP R4/R5
Có thể nói cấu trúc mạng lõi theo R00 phát triển tiếp sau R99, hay hiện
nay đƣợc chia thành hai pha R4 và R5, đƣợc gọi là cấu trúc mạng chuyển tiếp
nhằm tiến tới cấu trúc NGN toàn IP trong tƣơng lai. Các tiêu chí đặt ra cho cấu
trúc R4/5 bao gồm: tƣơng thích với R99; bổ sung thêm các dịch vụ đa phƣơng
tiện dựa trên IP; và hỗ trợ hiệu quả VoIP vô tuyến đối với dịch vụ đa phƣơng
tiện. Điểm cần lƣu ý là trong cấu trúc R4/R5, vẫn tồn tại hai miền tách biệt CS
và PS, R5 chính thức đƣa ra khái niệm hệ thống IMS:
+ Miền CS vẫn tồn tại và hỗ trợ khả năng tƣơng thích ngƣợc hoàn toàn
đối với các dịch vụ miền CS R99, có thể thực hiện miền này bằng cách nâng cấp
MSC thành MSC Server và Media Gateway.
+ Miền PS tiếp tục hỗ trợ các kết nối IP, đƣợc nâng cấp thêm để hỗ trợ
QoS đối với các dịch vụ đa phƣơng tiện dựa trên IP.
+ Phân hệ IMS cung cấp các dịch vụ IP đa phƣơng tiện mới bổ sung vào
các dịch vụ đƣợc cung cấp bởi miền CS.
Mặc dù các nhóm tiêu chuẩn của 3GPP đã chia R00 thành R4 và R5 dựa
trên tiêu chí phát triển hệ thống theo từng pha. Ở đây, với quan điểm tổng thể về
sự phát triển của cấu trúc mạng, đề cập đến các hệ thống R4 và R5 nhƣ một hệ
thống R00. Để có đƣợc khả năng truy nhập độc lập và đảm bảo đƣợc sự kết nối
thông suốt các thiết bị đầu cuối hữu tuyến thông qua Internet, R00 hƣớng tới
tƣơng thích với các tiêu chuẩn Internet của IETF ở những nơi sử dụng giao thức
này, chẳng hạn R00 hỗ trợ giao thức SIP. Để đáp ứng VoIP, kiến trúc R00 cũng
hỗ trợ tập tối thiểu các phƣơng thức codec bắt buộc và các tuỳ chọn giao thức
bắt buộc đối với các dịch vụ VoIP.

17


Hình 1.4: Kiến trúc tham chiếu R00 (R4 và R5) (Nguồn: 3GPP)

Mô tả kiến trúc tổng quát của R00. Trong kiến trúc này, đối với miền PS,
xuất hiện các phần tử mới so với kiến trúc R99 thuộc về Phân hệ IMS, nó là
phần tử lõi của cấu trúc mạng NGN-Mobile hiện nay. Cấu trúc của phân hệ đa
phƣơng tiện dựa trên IP (Ip Multimedia Subsystem- IMS) bao gồm các phần tử
sau: P-CSCF (Proxy Call Session Control Function), I-CSCF (Interrogating
CSCF), S-CSCF (Serving CSCF), SGW (Signalling Gateway), MGW (Media
Gateway), MGCF (Media Gateway Control Function), BGCF (Breakout
Gateway Control function), MRFP (Multimedia Resource Function Processor),
MRFC (Multimedia Resource Function Controller).
IMS với giao thức nền là SIP, với các tính năng khởi tạo phiên thời gian
thực, cho phép các nhà khai thác phát triển và quản lý các dịch vụ dữ liệu di
động một cách linh hoạt và hiệu quả. Các nhà khai thác luôn mong muốn mạng
của họ hỗ trợ các giao diện chuẩn kết nối tới IMS cho phép hỗ trợ các dịch vụ
liên mạng và khả năng kết nối tới các nhà cung cấp nội dung/ứng dụng bên thứ
ba. Hệ thống tiêu chuẩn và đề xuất phát triển IMS của 3GPP hiện nay đã bắt đầu
đƣợc công nghiệp viễn thống vô tuyến và hữu tuyến chấp thuận.


18

Hình 1.5: Kiến trúc phân lớp chức năng của IMS

Đối với các mạng di động, IMS cho phép các nhà khai thác giới thiệu
nhiều loại hình dịch vụ hấp dẫn, nhƣ Push-to-Talk, một cách hiệu quả và linh
hoạt. Đối với các nhà khai thác mạng cố định, IMS sẽ khơi mào cho sự phát
triển bùng nổ các ứng dụng VoIP và dựa trên SIP thông qua truy nhập băng
rộng. Mong muốn chung của các nhà khai thác viễn thông hiện nay là họ không
chỉ thu đƣợc lợi nhuận từ việc truyền tải các bít dữ liệu mà còn từ việc cung cấp
đa dạng các dịch vụ tiềm năng dựa trên nền IP.
1.2.2.3 Kiến trúc tích hợp theo mô hình NGN của R00 (R4/R5)

Kiến trúc tích hợp theo mô hình NGN của R00 nhìn ở quan điểm phân lớp
chức năng bao gồm 4 lớp chức năng: Lớp truy nhập bao gồm các phƣơng thức
truy nhập vô tuyến, hữu tuyến; Lớp truyền tải gói đƣờng trục dựa trên nền IP;
Lớp điều khiển với phần tử lõi là IMS; và Lớp dịch vụ bao gồm các Server cung
cấp dịch vụ. Lớp dịch vụ kết nối với Lớp điều khiển thông qua các hàm giao
diện lập trình ứng dụng (API) cho phép cung cấp, phát triển, mở rộng dịch vụ
một cách mềm dẻo và linh hoạt. Kiến trúc này cũng cho thấy xu hƣớng hội tụ
các phƣơng thức truy nhập mạng khác nhau tới một mạng lõi NGN duy nhất.

19
So với kiến trúc mạng UMTS R99, kiến trúc mạng R00 có những đặc
điểm nổi bật:
+ Mạng lõi UMTS R00 có cấu trúc phân lớp, bao gồm 4 lớp cơ bản: Lớp
truy nhập với nhiều phƣơng thức truy nhập khác nhau (vô tuyến và hữu tuyến);
Lớp truyền tải IP/ATM; Lớp điều khiển; và Lớp ứng dụng. Đây chính là kiến
trúc hƣớng tới một mạng lõi NGN duy nhất.
+ Bắt đầu từ R4, miền CS đã tách phần điều khiển MSC Server ra khỏi
phần truyền tải MGW (Media GateWay). R5 chính thức đƣa ra khái niệm Phân
hệ IP đa phƣơng tiện (IMS) cho phép cung cấp và quản lý các dịch vụ truyền
thông đa phƣơng tiện dựa trên nền IP tới đầu ngƣời sử dụng.


Hình 1.6: Kiến trúc tích hợp theo R00 (R4/R5)

1.2.2.4 Kiến trúc mạng lõi 3GPP tương lai
Sau giai đoạn chuyển tiếp với kiến trúc R00 (bao gồm R4 và R5), dịch vụ
đa phƣơng tiện dựa trên IP đã trở nên phổ biến, 3GPP hƣớng tới một hạ tầng tích
hợp hoàn toàn dựa trên một hệ thống lõi chuyển mạch gói, nhƣ các tiêu chí dịch
vụ đối với kiến trúc này bao gồm: chuyển các dịch vụ cơ bản thành dịch vụ đa
phƣơng tiện dựa trên nền IP và sự phát triển rộng khắp của các dịch vụ IP đa

phƣơng tiện bên ngoài mạng UMTS.
Đến lúc này, có thể giả thiết rằng, phân hệ IMS phát triển tới mức có thể
đóng vai trò thay thế việc cung cấp dịch vụ trƣớc đây vốn đƣợc miền CS thực
hiện. Chúng ta thấy rằng, miền PS vẫn tiếp tục đƣợc giữ lại trong khi miền CS

20
đã bị loại bỏ. Một vấn đề lớn sẽ gặp phải với hệ thống này chính là việc tích hợp
dịch vụ và các vấn đề bảo mật vẫn đang trong tiến trình chuẩn hoá của
3GPP/3GPP2.

Hình 1.7: Kiến trúc mạng UMTS trong tương lai

Ƣu điểm của mạng NGN-Mobile:
Xu hƣớng hội tụ và tích hợp về công nghệ lẫn dịch vụ đang diễn ra rất
mạnh mẽ trong mạng viễn thông ngày nay. Giải pháp mạng NGN sẽ cho phép
chúng ta thực hiện thành công cuộc cách mạng này. Các lợi ích chính của mạng
NGN-Mobile không nằm ngoài khả năng cung cấp mềm dẻo và đa dạng nhiều
loại hình dịch vụ, đặc biệt là dịch vụ thông tin đa phƣơng tiện thời gian thực, các
dịch vụ dữ liệu phong phú. Sau đây là một số ƣu điểm cơ bản của mạng NGN-
Mobile:
+ Một mạng lõi duy nhất: mạng lõi dựa trên công nghệ chuyển mạch gói,
cho phép tối ƣu khả năng sử dụng tài nguyên.
+ Tính hội tụ: cho phép nhiều loại hình đa truy nhập mạng bao gồm cả vô
tuyến lẫn hữu tuyến.
+ Kiến trúc mở: các nhà phát triển dịch vụ/ứng dụng bên thứ ba dễ dàng
tham gia vào việc cung cấp dịch vụ bằng cách sử dụng các hàm mở API
(Application Programming Interface) do mạng cung cấp.

21
+ Dịch vụ đa dạng: cho phép phát triển các loại hình dịch vụ gia tăng đặc

biệt là các loại hình dịch vụ truyền thông đa phƣơng tiện IP.
Tuy có rất nhiều ƣu điểm nhƣ trên, nhƣng cũng cần giải quyết nhiều vấn
đề liên quan đến cấu trúc mạng NGN-Mobile, bao gồm:
+ Vấn đề bảo mật, tính tin cậy, và khả năng thực thi: NGN-Mobile là
mạng có cấu trúc mở hỗ trợ nhiều loại ứng dụng với nhiều mức chất lƣợng khác
nhau do vậy vấn đề bảo mật, đảm bảo chất lƣợng dịch vụ sẽ càng khó khăn hơn.
+ Vấn đề phát triển phần mềm: mạng NGN-Mobile là cơ hội rất lớn cho
các nhà phát triển phần mềm ứng dụng, sẽ có rất nhiều phần mềm đƣợc sử dụng
lại. Việc tích hợp các ứng dụng sử dụng các thành phần phần mềm trung gian do
nhiều nhà cung cấp làm phức tạp mạng cung cấp dịch vụ.
+ Vấn đề tiêu chuẩn kết nối mạng: mạng NGN-Mobile hỗ trợ rất nhiều
giao thức kết nối mạng. Do đó việc phối hợp hoạt động suôn sẻ giữa các giao
thức đang là một vấn đề cần giải quyết.
Sự phát triển bùng nổ của mạng Internet, nhu cầu sử dụng các dịch vụ dữ
liệu chuyển mạch gói di động ngày càng tăng, đặc biệt là các dịch vụ truyền
thông đa phƣơng tiện dựa trên nền IP chính là động lực thúc đẩy sự phát triển
của công nghệ mạng thông tin di động theo một kiến trúc mới tiến tiến, mềm
dẻo và linh hoạt hơn, cấu trúc NGN. Có thể nói rằng trong cấu trúc NGN-
Mobile, phân hệ IP đa phƣơng tiện chính là phần tử lõi của hệ thống có vai trò
nhƣ một hạ tầng chung hỗ trợ các ứng dụng đa phƣơng tiện và hiện nay, đã có
rất nhiều nhà khai thác mạng thông tin di động trên thế giới triển khai nâng cấp
mạng của họ theo cấu trúc mạng NGN-Mobile.

22
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN MẠNG HỘI TỤ

2.1 Lý do ra đời mạng hội tụ
Mạng di động của Việt Nam đã có những bƣớc tiến nhảy vọt với 6 nhà
cung cấp dịch vụ di động và số lƣợng thuê bao di động ngày một tăng. Đồng
thời, mạng NGN cố định cũng đã đƣợc triển khai cùng với nhiều dịch vụ giá trị
gia tăng. Tuy nhiên, thuê bao của mạng này không thể sử dụng dịch vụ của
mạng khác. Để tăng nguồn thu cho nhà cung cấp mạng cố định cũng nhƣ bổ
sung dịch vụ có sẵn trên mạng cố định cho các thuê bao di động, sự hội tụ cố
định – di động là một hƣớng đi tất yếu của ngành viễn thông trong tƣơng lai,
nhằm đáp ứng đƣợc nhu cầu của khách hàng cũng nhƣ nhà cung cấp dịch vụ.
Quá trình hội tụ này mang lại lợi ích cho cả ngƣời sử dụng và các nhà cung cấp
dịch vụ, cụ thể:
Thứ nhất là về chi phí: Việc giảm chi phí là một động lực cơ bản và quan
trọng nhất cho cả nhà cung cấp dịch vụ và ngƣời dùng. Thực tế nhà cung cấp
mạng di động dùng giải pháp hội tụ FMC để thay thế những loại hình truy
nhập tốn kém (dùng mạng xDSL để chuyển tải thông tin thay vì mạng riêng của
nhà cung cấp mạng di động) đồng thời sẽ tăng đƣợc vùng phủ sóng (thông qua
femtocell hay WiFi) trong các tòa nhà… Chính điều này đã làm giảm đáng kể
chi phí triển khai và vận hành (OPEX và CAPEX). Về phía nhà cung cấp mạng
cố định, họ dùng giải pháp hội tụ để cung cấp dịch vụ quadruple-play đến ngƣời
dùng. Lợi ích về phía ngƣời dùng là họ sẽ đƣợc hƣởng các mức giá ƣu đãi (rất rẻ
thậm chí miễn phí) khi dùng dịch vụ thoại tại nhà (thông qua WiFi hay
femtocell). Về phía các công ty, với giải pháp này họ có thể tích hợp nhiều dịch
vụ truyền thông nhƣ di động, tổng đài PBX cố định, mạng bộ đàm, mạng nội
bộ…Từ đó giảm chi phí quản lý, giảm chi phí cho thiết bị đầu cuối, giảm chi phí

dịch vụ hàng tháng.
Thứ hai là vùng phủ sóng: Giải pháp hội tụ cố định di động giúp cho các
nhà cung cấp mạng di động dễ dàng lấp đầy các khoảng trống phủ sóng radio
trong các tòa nhà cũng nhƣ những khu vực xa xôi mà không cần thiết phải triển
khai cơ sở hạ tầng mạng di động. Đối với các khu vực xa xôi, việc triển khai các
trạm phát sóng, triển khai đƣờng back-haul để phục vụ một số ít ngƣời
dùng là quá tốn kém và không có lợi nhuận. Trong trƣờng hợp đó, chỉ cần cung
cấp dịch vụ di động tại một số phạm vi nhƣ văn phòng, trong nhà, một vài nơi
công cộng là đã đủ đáp ứng nhu cầu cho ngƣời dùng. Nói rộng ra trong hội tụ

23
mạng nói chung, thì vấn đề tƣơng trợ nhau về vùng phủ sóng giữa nhiều công
nghệ khác nhau vẫn giữ nguyên giá trị của nó.
Thứ ba là dung lƣợng: Hội tụ cố định - di động là một giải pháp để tăng
dung lƣợng đỉnh (peak capacity) của một mạng một cách nhanh chóng và
không tốn kém. Rõ ràng khả năng của mạng di động là có hạn, trong khi đó
mạng cố định IP thì lại có băng thông rộng có khả năng truyền tải khối lƣợng
lớn traffic. Do đó, đối với các ứng dụng nhƣ video streaming, chia sẻ nội
dung,…tại từng thời điểm, ngƣời dùng (nếu có thể) sẽ đƣợc chuyển giao sang
kết nối với mạng WiFi, WiMAX hay IP-based femtocell để giảm bớt tải trên
mạng di động. Điều này liên quan đến việc cân bằng tải (load balancing) liên
mạng cũng nhƣ liên quan đến việc sử dụng tài nguyên một cách tối ƣu (Radio
Resource Management). Do vậy, nó cũng liên quan đến việc cung cấp chất
lƣợng dịch vụ (QoS) cho ngƣời dùng.
Thứ tƣ là tiện ích: Hội tụ cố định - di động cải tiến đáng kể tính hữu dụng
của các dịch vụ cũng nhƣ cung cấp nhiều tiện ích cho ngƣời dùng bằng nhiều
cách khác nhau. Ngƣời dùng chỉ cần một thiết bị, một hợp đồng dịch vụ, có thể
dùng nhiều loại hình dịch vụ và chỉ phải trả một biên lai thu tiền hàng tháng.
Chính điều này sẽ làm giảm tỉ lệ churn (bỏ nhà cung cấp dịch vụ này sang dùng
dịch vụ của nhà cung cấp dịch vụ khác) đồng thời tăng ARPU (Average

Revenue Per User ), doanh thu bình quân của một thuê bao/tháng.
Theo ETSI Ad Hoc Group [5] thì hội tụ cố định và di động đƣợc định
nghĩa nhƣ sau: “Hội tụ cố định và di động là sự cung cấp năng lực của mạng và
khả năng dịch vụ độc lập so với kỹ thuật truy nhập. Nghĩa là không cần thiết hội
tụ các mạng về mặt vật lý. Nó cũng liên quan đến sự phát triển về khả năng
mạng hội tụ và hỗ trợ các chuẩn. Tập hợp các chuẩn này có thể được sử dụng
để cung cấp một tập các dịch vụ nhất quán qua truy nhập cố định hoặc di động
tới các mạng cố định hoặc di động, công cộng hoặc mạng riêng”.

2.2. Ba nội dung của khái niệm Hội tụ
Khái niệm hội tụ cố định – di động thƣờng đƣợc sử dụng để ám chỉ việc
tích hợp công nghệ hữu tuyến và công nghệ vô tuyến. Tuy nhiên, khái niệm hội
tụ không chỉ dừng lại ở đó mà còn mở rộng thành sự hội tụ giữa media, số liệu
và viễn thông và có thể đƣợc chia thành 3 nhóm khác nhau đó là: hội tụ dịch vụ,
hội tụ thiết bị và hội tụ mạng:

24
Về dịch vụ: cung cấp các dịch vụ dùng chung cho cả cố định và di động.
Hội tụ dịch vụ là khả năng truyền tải dịch vụ đến thuê bao sử dụng bất kỳ một
thiết bị cầm tay sử dụng bất kỳ công nghệ truy nhập nào. Khi hội tụ về dịch vụ,
các vấn đề về quản lý chất lƣợng dịch vụ, tính cƣớc, nhận thực, quản trị dịch vụ
và phát triển dịch vụ di động và cố định không có sự khác biệt. Do đó, thời gian
cung cấp dịch vụ mới sẽ nhanh hơn, đơn giản hơn. Các nhà khai thác dịch vụ
FMC có chung một môi trƣờng thực thi dịch vụ nên chất lƣợng sẽ tốt hơn, các
loại hình dịch vụ sẽ đƣợc phát triển đa dạng hơn.
Về thiết bị: sử dụng một hạ tầng thiết bị chung, các thiết bị chuyển mạch
và máy chủ đƣợc dùng chung cho thuê bao di động lẫn cố định. Hội tụ về thiết
bị đƣợc thực hiện trên cả 4 phân lớp (hình 2.2):
 Lớp ứng dụng: sử dụng chung máy chủ cung cấp dịch vụ cho cả hai
mạng.

 Lớp điều khiển: sử dụng chung các thiết bị điều khiển nhƣ softswitch
(hoặc IMS), các thiết bị quản lý kết nối, cổng báo hiệu,…
 Lớp truyền tải: sử dụng cùng một phƣơng tiện truyền dẫn, các cổng
phƣơng tiện, các thiết bị chuyển mạch.
 Lớp truy nhập: có thể sử dụng cùng một thiết bị truy nhập hỗ trợ cho
cả cố định và di động hoặc sử dụng thiết bị dạng dual-stack cho phép
truy nhập cả 2 mạng cố định và di động. Hiện tại phƣơng án thứ hai
khả thi hơn vì tận dụng đƣợc hầu hết các mạng truy nhập sẵn có:
CDMA2000, WCDMA, GSM, hữu tuyến băng rộng và WLAN
Về mạng: sử dụng cùng một mạng lõi và hệ thống quản lý vận hành khai
thác mạng. Việc hợp nhất mạng để cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau với chất
lƣợng cao mà không phụ thuộc vào công nghệ truy nhập, đem lại hiệu quả kinh
tế cho nhà khai thác mạng.

Khái niệm hội tụ là một khái niệm tƣơng đối mở, tuy nhiên kiến trúc của
mạng hội tụ cần hƣớng tới các mục tiêu nhƣ sau:
 Sử dụng một cơ sở hạ tầng truyền tải chung dựa trên công nghệ IP.
 Có kiến trúc báo hiệu IP chung cho các dịch vụ đa phƣơng tiện có yêu
cầu báo hiệu (các dịch vụ truyền số liệu sẽ không cần báo hiệu IP).