Nghiên cứu và xây dựng phương án thử nghiệm mạng NGN MOBILE việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LÊ VIỆT HÀ

NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN
THỬ NGHIỆM MẠNG NGN-MOBILE VIỆT NAM

Ngành
: Công nghệ Điện tử - Viễn thông.
Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện tử
Mã số
: 60 52 70

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS NGUYỄN CẢNH TUẤN

HÀ NỘI - 2008


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung luận văn là kết quả nghiên cứu của bản thân,
dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Cảnh Tuấn. Nội dung và kết quả trình
bày trong luận văn là trung thực, không sao chép từ các công trình luận văn khác.

Tác giả luận văn

Lê Việt Hà

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.................................................................................I
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................II
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................III
MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC MẠNG MOBILE HIỆN TẠI.............................3
1.1. KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÁC MẠNG MOBILE................ 3
1.2. MẠNG MOBILE CÔNG NGHỆ GSM .............................................................. 7
1.1.2. CẤU TRÚC ĐỊA LÝ MẠNG GSM................................................................ 7
1.2.2. CẤU TRÚC HỆ THỐNG GSM ...................................................................... 9
1.2.3. TRẠM DI ĐỘNG ........................................................................................ 13
1.2.4. PHÂN HỆ QUẢN LÝ - OSS ........................................................................ 14
1.3. MẠNG MOBILE CÔNG NGHỆ CDMA......................................................... 14
1.3.1. CDMA-ONE................................................................................................. 15
1.3.2. CDMA2000 .................................................................................................. 16
1.3.3. CẤU TRÚC VẬT LÝ MẠNG CDMA.......................................................... 16
1.4. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA CÁC MẠNG MOBILE HIỆN TẠI ..................... 18
1.5. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÁC MẠNG DI ĐỘNG HIỆN TẠI...................... 20
1.6. XU THẾ PHÁT TRIỂN THEO NGN-MOBILE ............................................. 20
CHƯƠNG II: CẤU TRÚC MẠNG NGN-MOBILE.............................................22
2.1. ĐỊNH NGHĨA MẠNG NGN-MOBILE THEO ITU........................................ 22
2.2. CẤU TRÚC PHÂN LỚP CỦA NGN-MOBILE............................................... 23
2.3. CẤU TRÚC DỰA TRÊN SOFTSWITCH VÀ IMS ........................................ 25
2.3.1. CẤU TRÚC TRÊN CƠ SỞ SOFTSWITCH ................................................. 25
2.3.2. CẤU TRÚC TRÊN CƠ SỞ IMS................................................................... 29
2.4. TIẾN TRÌNH CHUYỂN ĐỔI LÊN NGN-MOBILE ....................................... 37
2.4.1. TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ GSM LÊN NGN-MOBILE....................... 39
2.4.2. TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ CDMA LÊN NGN-MOBILE.................... 46
2.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGN-MOBILE TRÊN THẾ GIỚI................... 54

2.5.1. GIẢI PHÁP NGN-MOBILE CỦA CÁC NHÀ CUNG CẤP THIẾT BỊ ........ 55
2.5.2. CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI NGN-MOBILE TRÊN THẾ GIỚI .............. 59


CHƯƠNG III: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THỬ NGHIỆM MẠNG NGN-MOBILE
TẠI VIỆT NAM ..................................................................................................63
3.1. XÂY DỰNG CẤU TRÚC MẠNG NGN-MOBILE VIỆT NAM ..................... 63
3.1.1. YÊU CẦU CHUNG...................................................................................... 63
3.1.2. XÂY DỰNG CẤU TRÚC MẠNG ............................................................... 64
3.2. NGUYÊN TẮC TỔ CHỨC MẠNG NGN-MOBILE TẠI VIỆT NAM .......... 66
3.2.1. PHÂN VÙNG MẠNG .................................................................................. 66
3.2.2. TỔ CHỨC CÁC LỚP TRONG CẤU TRÚC MẠNG.................................... 67
3.2.3. LIÊN KẾT GIỮA NGN-MOBILE VỚI CÁC MẠNG .................................. 71
3.3. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN MẠNG NGN-MOBILE THỬ NGHIỆM ........... 73
3.3.1. YÊU CẦU VÀ CÁC MỤC TIÊU ................................................................. 73
3.3.2. CẤU TRÚC MẠNG MOBILE HIỆN TẠI.................................................... 74
3.3.3. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN THỬ NGHIỆM ............................................... 75
3.3.4. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ QUY MÔ MẠNG THỬ NGHIỆM................. 79
3.3.5. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ....................... 90
KẾT LUẬN......................................................................................................100
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................101


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Xu hướng công nghệ và ứng dụng của các mạng Mobile .......................................... 3
Hình 1.2 Phân cấp cấu trúc địa lý và phân vùng mạng PLMN - GSM ..................................... 7
Hình 1.3 Vùng dịch vụ và vùng định vị trong GSM ................................................................ 8
Hình 1.4 Cấu trúc vật lý mạng GSM ....................................................................................... 9
Hình 1.5 Mạng tế bào CDMA cho cấu trúc IS-95 và CDMA2000......................................... 17
Hình 1.6 Cấu trúc tổng thể mạng thông tin di động ............................................................... 19

Hình 2.1 Cấu trúc phân lớp của NGN-Mobile ....................................................................... 24
Hình 2.2 So sánh cấu trúc chuyển mạch kênh với cấu trúc Softswitch................................... 25
Hình 2.3 Các phần tử và giao thức đặc trưng trong cấu trúc Softswitch................................. 26
Hình 2.4 Cấu trúc lớp chức năng của softswitch.................................................................... 28
Hình 2.5 Cấu trúc lớp chức năng IMS ................................................................................... 30
Hình 2.6 Liên kết thực thể trong lớp ứng dụng với CSCF và HSS ......................................... 31
Hình 2.7 Giao diện Diameter giữa HSS, SLF và CSCF ......................................................... 35
Hình 2.8 Liên kết các thực thể trong IMS với các mạng ngoài .............................................. 36
Hình 2.9 Mô hình tiến hóa của các mạng di động.................................................................. 38
Hình 2.10 Cấu trúc và giao diện trong 3GPP-R99 ................................................................. 40
Hình 2.11 Cấu trúc và giao diện trong 3GPP-R4 ................................................................... 42
Hình 2.12 Cấu trúc và giao diện trong 3GPP-R5 ................................................................... 43
Hình 2.13 Kiến trúc mạng của 3GPP LTE............................................................................. 45
Hình 2.14 Lộ trình tiến hóa của hệ thống CDMA.................................................................. 46
Hình 2.15 Các bước tiến hóa trong cấu trúc mạng lõi CDMA ............................................... 51
Hình 2.16 Cấu trúc bổ sung LMSD ....................................................................................... 52
Hình 2.17 Cấu trúc chuyển đổi R12/R5 của Ericson.............................................................. 56
Hình 2.18 Cấu hình TAO sau chuyển đổi............................................................................. 60
Hình 2.19 Cấu trúc mạng giai đoạn 4 của China Unicom ...................................................... 61
i


Hình 3.1 Thị phần của các nhà cung cấp di động lớn tại Việt Nam....................................... 63
Hình 3.2 Cấu trúc mạng NGN-Mobile .................................................................................. 64
Hình 3.3 Nguyên tắc phân vùng mạng .................................................................................. 66
Hình 3.4 Tổ chức lớp dịch vụ................................................................................................ 67
Hình 3.5 Tổ chức lớp điều khiển........................................................................................... 68
Hình 3.6 Tổ chức lớp truyền tải ............................................................................................ 69
Hình 3.7 Kết nối với mạng GSM-TDM................................................................................. 71
Hình 3.8 Kết nối với mạng PSTN ......................................................................................... 72

Hình 3.9 Kết nối với mạng NGN cố định .............................................................................. 72
Hình 3.10 Mạng di động hiện tại của VNPT ......................................................................... 75
Hình 3.11 Liên kết MSOFTX3000 và các thực thể mạng ...................................................... 83
Hình 3.12 Các giao thức liên kết mạng của MSOFT3000...................................................... 84
Hình 3.13 Cấu trúc chức năng của UMG8900 trong liên kết mạng........................................ 85
Hình 3.14 Cấu trúc và vị trí của SGSN9810 trong miền lõi PS .............................................. 86
Hình 3.15 Giao diện liên kết các thực thể mạng của GGSN9811........................................... 86
Hình 3.16 Mô hình mạng truy nhập với RNC-BSC6800 ....................................................... 87
Hình 3.17 Cấu trúc iManager2000 ........................................................................................ 88
Hình 3.18 Cấu trúc mạng thử nghiệm NGN-Mobile.............................................................. 89
Hình 3.19 Kiến trúc QoS End to End .................................................................................... 98

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Lưu lượng người dùng trong giờ bận ....................................................................... 91
Bảng 2: Lưu lượng người dùng trung bình trong BH............................................................. 91
Bảng 3: Các tham số giả thiết tính toán quỹ đường truyền..................................................... 92
Bảng 4: Kích thước vùng phủ ............................................................................................... 92
Bảng 5: Lưu lượng trung bình BH quy đổi của mỗi thuê bao................................................. 93
Bảng 6: Lưu lượng người dùng cho mỗi RNC....................................................................... 94
Bảng 7: Thông số QoS cơ bản đối với dịch vụ tải.................................................................. 99
ii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1G
1xEV-DO
1xEV-DV
1xRTT
2G
3G

3GPP
3GPP2
3xRTT
AAA
AC
ACM
A-F
AMPS
API
A-RACF
AS
AS-F
ATM
AuC
BcN
BGCF
BGF
BICC
BSC
BSS
BSSAP
BTS
CA
CA-F

First Generation
1x Evolution-Data Only
1x Evolution-Data Voice
1x Radio Transmission Technology
Second Generation

Third Generation
Third - Generation Partnership Project
Third - Generation Partnership Project 2
3x Radio Transmission Technology
A
Authentication, Authorization, and Accounting
Authentication Center
Adaptive Modulation and Coding
Accounting Funtion
Advanced Mobile Phone Systems
Aplication Programming Interface
Access- Routing Area Code Function
Application Server
Application Server Function
Asynchronous Transfer Mode
Authentication Center
B
Broadband convergence Network
Breakout Gateway Control Function
Border Gateway Funtion
Bearer Independent Call Control
Base Station Controller
Base Station SystemBase Station System Application Part
Base Transceiver Station
C
Certification Authority
Call Agent Funtion
iii

CAMEL
CAP
CDMA
CDR
CG
CN
CS
CSCF
CS-MGW
DAMPS
DHCP
DMB
DNS
DS-CDMA
EDGE
EIA
EIR
ETSI
FDD
FPLMTS
FTTH
GMSC
GERAN
GGSN
G-MSC
GPRS
GSM
GSTN
HARQ
HLR

HLRe
HSPA

Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic
CAMEL Application Part
Code Division Multiple Access
Call Detail Record
Charging Gateway
Core Netwwork
Circuit Switched
Call Session Control Function
Circuit Switched Media Gateway
D
Digital Advanced Mobile Phone Service
Dynamic Host Configuration Protocol
Digital Multimedia Broadcasting
Domain Name System
Direct Sequence Code Division Multiple Access
E
Enhanced Data Rates for Global GSM Evolution
Electronic Industries Association
Equypment Identity Register
European Telecommunications Standards Institute
F
Frequency Division Duplex
Future Public Land Mobile Telecommunications System
Fiber To The Home
G
Gateway Mobile Switching Center
GSM EDGE Radio Access Network

Gateway GPRS Support Node
Gateway - Mobile Service Switching Center
General Packet Radio Service
Global System for Mobile Communications
General Switched Telephone Network
H
Hybrid Automatic Repeat-Request
Home Location Register
Home Location Register emulation
High-Speed Packet Access
iv


HSPDA
HSS
IAS
I-CSCF
IETF
IMEI
IMS
IM-SSF
IN
INAP
IP
IPv4/ IPv6
ISUP
ITU
ITU-T
IWF
L2TP

LA
LAN
LDAP
LMSD
LTE
MAP
MBMS
MC-CDMA
MG
MGC
MGCF
MGW
MIMO
MMD
MMS
MPLS
MRC

High Speed Downlink Packet Access
Home Subscriber Server
I
IMS Application Server
Interrogating Call State Control Function
Internet Engineering Task Force
International Mobile Equypment Identity
IP Multimedia Session Subsystem
IP Multimedia Service Switching Function
Intelligent Network
Intelligent Network Application Part
Internet Protocol

Internet Protocol version 4/ version 6
ISDN User Part
International Telecommunications Union
ITU Telecommunication Standardization Sector
Interworking Function
L
Layer-2 Tunneling Protocol
Location Area
Local Area Network
Lightweight Directory Access Protocol
Legacy MS Domain
Long Term Evolution
M
Mobile Application Part
Multimedia Broadcast and Multicast Service
Multi-Carrier Code Division Multiple Access
Media Gateway
Media Gateway Controller
Media Gateway Control Function
Media Gateway
Multi In Multi Out
Multimedia Domain
Multimedia Messaging Service
Multi Protocol Label Switching
Multimedia Resource Controller
v


MRF
MRFC

MRFP
MS
MSC
MSCe
MS-F
MSISDN
MWIF
NAM
N-AMPS
NMS
NNI
OMC
OSS
OSA
OSA-API
OSA-SCS
PCF
P-CSCF
PDF
PDN
PDNS
PDP
PDS
PIN
PPP
PS
PSPDN
PSS
PSTN
QoS

Multimedia Resource Function
Multimedia Resource Function Controller
Media Resource Function Processor
Mobile Station
Mobile-services Switching Center
Mobile Switching Center emulation
Media Server Function
Mobile Subscriber ISDN Number
Mobile Wireless Internet Forum
N
Network Architecture Model
Narrowband AMPS
Network Management System
Network to Network Interface
O
Operation and Maintenance Center
Operation and Support System
Open Service Access
OSA -Application Programming Interface
Open Service Access-Serving Capability Server
P
Policy Control Funtions
Proxy Call State Control Function
Policy Decision Function
Packet Data Network
Packet Data Serving Node
Packet Data Protocol
Packet Data Subsystem
Personal Identity Number

Point-to-Point Protocol
Packet Switched
Packet Switched Public Data Network
Packet-switched Streaming Services
Public Switched Telephone Network
Q
Quality of Service
R
vi


89

Cấu trúc vật lý của hệ thống M2000 bao gồm: một Server và một số
Client, module cảnh báo và các thiết bị mạng. M2000 có thể thực hiện quản lý
các thiết bị trong mạng một cách trực tiếp hay từ xa, thông qua mạng quản lý
chuyên dụng hoặc qua mạng PSTN.
Trong mạng thử nghiệm, iManager2000 system được triển khai thông qua
mạng trục IP. Trong đó, Node chủ được đặt tại Hà Nội, các node client sẽ được
triển khai tại mỗi vùng mạng còn lại.
3.3.4.1.3. Cấu trúc mạng thử nghiệm
Với tổ chức và cấu trúc mạng đã được xây dựng, kết hợp với việc lựa chọn
thiết bị cho mạng thử nghiệm theo các yêu cầu đã đặt ra, cấu trúc mạng thử
nghiệm NGN-Mobile được mô tả như hình 3.18.

Hình 3.18 Cấu trúc mạng thử nghiệm NGN-Mobile
Với cấu trúc theo xu hướng mở, mạng thử nghiệm NGN-Mobile được xây
dựng có thể phát triển và mở rộng theo cấu trúc IMS, tùy thuộc vào nền tảng cơ
sở mạng và sự sẵn sàng của các thiết bị đã được chuẩn hóa, đảm bảo thích ứng
với từng giai đoạn phát triển mạng di động trong tình hình thực tế.

Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Splitter.
A watermark is added at the end of each output PDF file.

To remove the watermark, you need to purchase the software from

/>