Thị trường di động trong những năm gần đây đã có những bước phát triển vô cùng
mạnh mẽ. Dịch vụ chủ đạo là thoại và tin nhắn SMS. Tuy nhiên, các dịch vụ dữ liệu dựa
trên nền IP ngày càng phát triển. Nhu cầu của con người về dịch vụ mới là không giới hạn,
đòi hỏi các dịch vụ đa dạng và chất lượng cao. Người sử dụng di động mong muốn cùng
một thời điểm họ có thể sử dụng nhiều dịch vụ như vừa gọi điện thoại vừa gửi hình ảnh,
chia sẻ file cho nhau.
Mạng chuyển mạch kênh truyền thống chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu
lượng thoại, không có khả năng để đáp ứng các nhu cầu trên của khách hàng. Vì vậy, mạng
thế hệ sau (Next General Network - NGN) ra đời nhằm thỏa mãn những nhu cầu trên.
Trong luận văn này, em tập trung nghiên cứu về mạng chuyển mạch mềm và giải
pháp chuyển mạch mềm trong mạng di động – Mobile Switching Solution. Giải pháp này
dựa trên kiến trúc mạng phân lớp, mạng tích hợp ngang. Đó là kiến trúc mạng có sự phân
tách chức năng điều khiển với chức năng vận chuyển dữ liệu. Sự phân tách lớp điều khiển
khỏi lớp truyền tải phù hợp với xu hướng phát triển của các hệ thống thông tin di động 3G
và phù hợp với các tổ chức tiêu chuẩn 3GPP.
Nội dung luận văn của em gồm:
Chương 1: Tổng quan về chuyển mạch mềm
Chương 2: Công nghệ chuyển mạch mềm di động và giải pháp chuyển mạch mềm
trong mạng di động của một số hãng cung cấp
Chương 3: Đề xuất ứng dụng triển khai chuyển mạch mềm di động cho Viễn thông
Lào
24 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1858 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt luận văn Nghiên cứu công nghệ chuyển mạch mềm di động và khả năng ứng dụng cho viễn thông lào, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
--------------------------------
KONG SYSOMBOUN
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM DI
ĐỘNG VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHO VIỄN THÔNG LÀO
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - 2013
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. LÊ NHẬT THĂNG
Phản biện 1: ...........................................................
...............................................................
...............................................................
Phản biện 2: ...........................................................
..............................................................
..............................................................
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công
nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: ........ giờ ........ ngày ........ tháng ....... năm ...............
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1
MỞ ĐẦU
Thị trường di động trong những năm gần đây đã có những bước phát triển vô cùng
mạnh mẽ. Dịch vụ chủ đạo là thoại và tin nhắn SMS. Tuy nhiên, các dịch vụ dữ liệu dựa
trên nền IP ngày càng phát triển. Nhu cầu của con người về dịch vụ mới là không giới hạn,
đòi hỏi các dịch vụ đa dạng và chất lượng cao. Người sử dụng di động mong muốn cùng
một thời điểm họ có thể sử dụng nhiều dịch vụ như vừa gọi điện thoại vừa gửi hình ảnh,
chia sẻ file cho nhau...
Mạng chuyển mạch kênh truyền thống chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu
lượng thoại, không có khả năng để đáp ứng các nhu cầu trên của khách hàng. Vì vậy, mạng
thế hệ sau (Next General Network - NGN) ra đời nhằm thỏa mãn những nhu cầu trên.
Trong luận văn này, em tập trung nghiên cứu về mạng chuyển mạch mềm và giải
pháp chuyển mạch mềm trong mạng di động – Mobile Switching Solution. Giải pháp này
dựa trên kiến trúc mạng phân lớp, mạng tích hợp ngang. Đó là kiến trúc mạng có sự phân
tách chức năng điều khiển với chức năng vận chuyển dữ liệu. Sự phân tách lớp điều khiển
khỏi lớp truyền tải phù hợp với xu hướng phát triển của các hệ thống thông tin di động 3G
và phù hợp với các tổ chức tiêu chuẩn 3GPP.
Nội dung luận văn của em gồm:
Chương 1: Tổng quan về chuyển mạch mềm
Chương 2: Công nghệ chuyển mạch mềm di động và giải pháp chuyển mạch mềm
trong mạng di động của một số hãng cung cấp
Chương 3: Đề xuất ứng dụng triển khai chuyển mạch mềm di động cho Viễn thông
Lào
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN MẠCH MỀM
1.1. Chuyển mạch mềm trong mạng NGN
Trong tương lai, mạng thế hệ mới sẽ hoàn toàn dựa trên cơ sở hạ tầng là mạng gói. Vì thế
việc chuyển từ mạng viễn thông hiện tại lên mạng thế hệ mới phải trải qua nhiều giai đoạn. Do
PSTN hiện tại vẫn hoạt động tốt và cung cấp dịch vụ khá tin cậy (99.999%) nên việc chuyển cả
mạng truy nhập và mạng lõi của PSTN thành mạng gói là rất tốn kém. Để tận dụng cơ sở hạ tầng
của PSTN và ưu điểm của chuyển mạch gói, cấu hình mạng NGN bao gồm chuyển mạch kênh và
chuyển mạch gói được thể hiện như trong hình 1.1 sau:
Hình 1.1: Cấu trúc mạng NGN
Việc phân tách chức năng điều khiển cuộc gọi và các dịch vụ từ mạng truyền tải nằm phía
dưới là giải pháp cho các mạng dựa trên chuyển mạch mềm. Hỗ trợ các giao diện báo hiệu chuẩn sẽ
cung cấp kết nối liền mạch giữa PSTN truyền thống và các mạng công cộng thế hệ mới, đảm bảo
việc phát triển mềm dẻo cho các hệ thống. Thoại qua mạng gói, mạng chuyển tiếp khung và mạng
tế bào thể hiện một thị trường to lớn, tạo cơ hội cho các nhà kinh doanh và nhà khai thác.
Công nghệ chuyển mạch mềm cho phép kết nối giữa Internet, các mạng vô tuyến, các
mạng cáp và các mạng điện thoại truyền thống. Hình 1.2 giới thiệu về sự hội tụ mạng có thể đạt
được nhờ sử dụng chuyển mạch mềm. Chuyển mạch mềm cho phép mạng điện thoại thông tin với
3
thế giới Internet. Phương thức kết nối, hệ thống đánh số danh bạ và phương thức tính cước của thế
giới thoại sẽ có sẵn đối với các mạng khác (gồm cả Internet) sử dụng chuyển mạch mềm.
Hình 1.2: Vị trí của chuyển mạch mềm trong mạng NGN
1.2. Khái niệm về chuyển mạch mềm
- Công nghệ chuyển mạch các cuộc gọi trên nền công nghệ gói (như VoIP), và không
chuyển mạch trực tiếp các cuộc gọi PSTN (mặc dù có thể hỗ trợ đầu cuối tương tự như máy điện
thoại thông thường).
- Phần mềm hệ thống chạy trên máy chủ có kiến trúc mở (Sun, Intel,…)
- Có giao diện lập trình mở.
- Hỗ trợ đa dịch vụ, từ thoại, fax, cuộc gọi video đến tin nhắn,…
Thuật ngữ chuyển mạch mềm cũng được sử dụng như một tên sản phẩm của thành phần
chính thực hiện kết nối cuộc gọi như Tác nhân cuộc gọi (Call Agent) hay Bộ điều khiển cổng
phương tiện MGC (Media Gateway Controller).
1.3. Ưu điểm của chuyển mạch mềm
Chuyển mạch mềm Softswitch có những ưu điểm sau:
Cho cơ hội mới về doanh thu
4
Thời gian tiếp cận thị trường ngắn
Khả năng thu hút khách hàng
Giảm chi phí xây dựng mạng
Giảm chi phí điều hành mạng
Sử dụng băng thông một cách hiệu quả:
Quản lý mạng hiệu quả
Cải thiện dịch vụ
Tiết kiệm thời gian đặt thiết bị
Cung cấp môi trường tạo lập dịch vụ mềm dẻo
An toàn vốn đầu tư
1.4. Các tiêu chí kỹ thuật của chuyển mạch mềm
Nhìn chung, một hệ thống chuyển mạch mềm có 4 tiêu chí kỹ thuật sau:
Tính tương thích.
Hỗ trợ nhiều giao thức.
Năng lực hệ thống
Khả năng mở rộng của hệ thống
1.5. Các thành phần chính của chuyển mạch mềm
Thành phần chính của chuyển mạch mềm là bộ điều khiển thiết bị Media Gateway
Controller (MGC). Bên cạnh đó còn có các thành phần hỗ trợ hoạt động như: Signalling Gateway
(SG), Media Gateway (MG), Media Server (MS), Application Server (AS)/Feature Server (FS).
Trong đó Media gateway là thành phần nằm trên lớp Media Layer, Signalling Gateway là thành
phần ở trên cùng lớp với MGC; Media Server và Application Server/Feature Server nằm trên lớp
Application và Service Layer.
5
Cách kết nối các thành phần trên được thể hiện ở hình sau:
Hình 1.3: Các thành phần của chuyển mạch mềm
1.6. Ứng dụng của chuyển mạch mềm
Chuyển mạch mềm Softswitch hiện nay, khi vẫn tận dụng mạng PSTN, được sử dụng trong
mạng công cộng để thay thế cho tổng đài cấp 4 (Tandem switch) và trong mạng riêng. Và phần
mềm điều khiển chuyển mạch lúc này chỉ có nhiệm vụ đơn giản là thiết lập và kết thúc cuộc gọi.
Trong tương lai khi tiến lên mạng NGN hoàn toàn thì các MGC sử dụng Softswitch sẽ thay
thế cả các tổng đài nội hạt (lớp 5). Khi đó chuyển mạch mềm Softswitch không chỉ thiết lập và xóa
cuộc gọi mà sẽ thực hiện tất cả các chức năng phức tạp khác của một tổng đài lớp 5.
1.7. Thiết lập cuộc gọi trong chuyển mạch mềm
Với chức năng chuyển mạch và điều khiển cuộc gọi, softswitch là thành phần chính trong
mạng thế hệ mới. Tuy nhiên khác với tổng đài điện tử, lưu lượng cuộc gọi trong mạng chuyển
mạch mềm không đi qua softswitch, các đầu cuối trực tiếp trao đổi dữ liệu với nhau (trong cuộc gọi
VoIP các đầu cuối thiết lập kết nối RTP trực tiếp)
6
Hình 1.4: Thiết lập cuộc gọi trong mạng chuyển mạch mềm
Để hiểu rõ hơn vai trò của softswitch chúng ta xem xét quá trình thiết lập cuộc gọi như trên
hình 1.4. Máy điện thoại SIP thực hiện quay số đến máy điện thoại analog được kết nối vào Access
gateway. Softswtich, máy điện thoại SIP và gateway trao đổi với nhau các bản tin báo hiệu cuộc
gọi SIP. Sau khi thủ tục báo hiệu cuộc gọi thực hiện xong, máy điện thoại SIP và Access gateway
thiết lập kết nối RTP và trực tiếp trao đổi các gói dữ liệu thoại, không cần đến sự can thiệp của
softswitch.
Như vậy, mạng chuyển mạch mềm là mạng xử lý tập trung về mặt logic nhưng tài nguyên
phân tán. Chuyển mạch cuộc gọi trên nền mạng chuyển mạch gói và tạo ra nhiều ưu thế vượt trội
mà chúng ta sẽ tiếp tục xem xét.
1.8. So sánh hoạt động của chuyển mạch mềm và chuyển mạch kênh
Việc so sánh sẽ dựa vào các tiêu chí sau: đặc tính của chuyển mạch (về phần cứng và phần
mềm), cấu trúc chuyển mạch (các thành phần cơ bản và sự liên hệ giữa chúng) và phương thức xử
lý cuộc gọi
Bảng dưới đây biểu diễn sự so sánh về các đặc tính của chuyển mạch mềm và chuyển mạch
kênh.
Softswitc
h
Mạng IP/ MPLS
Máy điện
thoại SIP
Máy điện
thoại analog
Báo hiệu
Báo hiệu
Kết nối
RTP
Access gateway
7
Bảng 1.1: Các đặc tính của chuyển mạch
Đặc tính Chuyển mạch mềm Chuyển mạch kênh
Phương thức chuyển mạch cơ bản Dựa trên phần mềm Dựa trên “kênh”
Giữa phần mềm và phần cứng Không phụ thuộc Phụ thuộc chặt chẽ
Cấu trúc Module, tiêu chuẩn mở Độc nhất
Khả năng thay đổi Có Khó khăn
Giá thành Rẻ hơn 40% Cao
Khả năng mở rộng Dễ dàng với số lượng lớn Đòi hỏi phải thêm thiết bị
Khả năng sử dụng đa phương tiện Dễ dàng, nhiều loại hình Rát hạn chế
Hội nghị truyền hình Chất lượng tốt Có hỗ trợ
Loại hình dịch vụ Thoại, dữ liệu, video, fax Chủ yếu là thoại
Chất lượng dịch vụ Tốt Tốt
Phần cứng Nhỏ gọn Chiếm không gian lớn
1.9. Kết luận chương 1
Với sự ra đời của chuyển mạch mềm đã làm cho việc thực hiện chuyển mạch được linh hoạt, không
còn phụ thuộc vào phần cứng của tổng đài. Đây là yếu tố giúp cho việc kết hợp mạng PSTN với
mạng IP dễ dàng và thuận lợi, từ đó phát triển lên NGN hoàn toàn.
8
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH MỀM DI ĐỘNG
2.1. Tổng quan về chuyển mạch mềm di động
Giải pháp chuyển mạch mềm trong mạng di động (MSS - Mobile Softswitch Solution) dựa
trên kiến trúc mạng phân lớp, mạng tích hợp ngang. Đó là kiến trúc mạng có sự phân chia về mặt
vật lý và logic, sự phân chia về chức năng điều khiển và quản lý dịch vụ (Lớp điều khiển) với chức
năng vận chuyển dữ liệu (Lớp kết nối).
Giải pháp chuyển mạch mềm trong mạng di động (MSS) là sự kết hợp 2 nút khác nhau:
MSC server (MSC-S) thuộc lớp điều khiển và Mobile Media Gateway (M-MGw) thuộc lớp kết nối.
Trong MSS cho mạng WCDMA, lớp kết nối chủ yếu dựa trên giao thức IP và ATM.
MSC Server điều khiển tất cả báo hiệu mạng và các quá trình thiết lập, giải phóng và giám
sát các cuộc gọi chuyển mạch kênh. Còn M-MGw điều khiển quá trình xử lý và vận chuyển lưu
lượng cuộc gọi chuyển mạch kênh, và kết nối với các mạng ngoài như PSTN, các mạng di động
mặt đất công cộng (PLMN) khác và các mạng viễn thông quốc tế.
Hình 2.1: Giải pháp chuyển mạch mềm trong mạng di động (MSS)
Trong mối tương quan của những điểm khác biệt đó, khái niệm "tích hợp dọc" được sử dụng để mô
tả những hệ thống mạng khi chúng kết hợp thành những chức năng rất khác biệt có liên quan tới
9
nhau để thực hiện chức năng điều khiển và kết nối. Ngược lại, mạng MSS kết hợp thành một dạng
kiến trúc "tích hợp ngang" và phân tách chức năng kết nối, điều kiển và ứng dụng thành những tầng
riêng biệt.
D
a
ta
/I
P
N
e
tw
o
rk
s
P
L
M
N
P
S
T
N
/I
S
D
N
C
A
T
V
Services
Access Transport &
Switching Networks
Vertical Integration
D
a
ta
/I
P
N
e
tw
o
rk
s
P
L
M
N
P
S
T
N
/I
S
D
N
C
A
T
V
Services/Applications
Connectivity
Horizontal Integration
D
a
ta
/I
P
N
e
tw
o
rk
s
P
L
M
N
P
S
T
N
/I
S
D
N
C
A
T
V
D
a
ta
/I
P
N
e
tw
o
rk
s
P
L
M
N
P
S
T
N
/I
S
D
N
C
A
T
V
Hình 2.2: Mạng tích hợp dọc và mạng tích hợp ngang
MSS mang lại những lợi ích chính sau:
MSS đưa ra một kiến trúc mở linh hoạt có khả năng đáp ứng những yêu cầu của hiện tại và
tương lai.
MSS cho phép xử lý linh hoạt khi mạng được mở rộng hay thay đổi loại lưu luợng (chuyển
mạch kênh hay chuyển mạch gói).
MSS cho phép mạng dễ dàng tiến tới một giải pháp “all-IP”.
Đối với các công nghệ truyền tải khác nhau, cả công nghệ đang tồn tại lẫn các công nghệ
đang nghiên cứu phát triển, ví dụ công nghệ ATM hay IP, đều có thể được triển khai mà
không ảnh hưởng tới lớp điều khiển hay lớp ứng dụng. MSS cho phép các mạng dịch vụ
khác nhau có thể chia sẻ chung một mạng truyền tải.
2.2. Kiến trúc MSS
Kiến trúc phân lớp
Mạng lõi di động 2G và 2.5G ngày nay thường là mạng ngang hàng, nghĩa là các chức
năng điều khiển, chuyển mạch và ứng dụng được tích hợp trong cùng một phần tử. Với sự xuất
hiện của khái niệm mạng phân lớp, các chức năng này được tách biệt, thấp nhất là lớp chuyển
mạch, ở giữa là lớp điều khiển và trên cùng là lớp ứng dụng.
10
Lớp điều khiển:
Lớp điều khiển được đặt trong các phần tử được gọi là Network Server (MSC Server,
HLR, AUC, EIR ...). Các server này có chức năng thực hiện bảo mật, quản lý di động, thiết lập và
giải phóng cuộc gọi… Các server này liên lạc với nhau và các phần tử mạng khác bằng các giao
thức chuẩn lớp 3 như ISUP, MAP, BICC. MSC-Server điều khiển các MGw và đưa ra các chức
năng và tài nguyên cần thiết cho một cuộc gọi. Giao thức được sử dụng ở đây là H.248 (MGCP).
Lớp kết nối
Mạng kết nối là mạng phân tán dùng để chuyển mạch các cuộc gọi. Phần tử chính ở đây là
các MGw. MGw dùng để thiết lập các kết nối giữa các người dùng và khi cần nó có thể chuyển đổi
các công nghệ chuyển tải khác nhau (TDM, ATM, IP). MGw cũng thực hiện việc xử lý dữ liệu
người dùng như mã hoá/giải mã thoại, khử tiếng vọng... Tài nguyên cho một cuộc gọi có thể được
phân bố trên nhiều MGw, ví dụ một MSC-Server có thể điều khiển nhiều MGw cho cùng một cuộc
gọi. Các phần tử trong mạng phân lớp có thể chạy trên nền mạng IP (Mobile Backbone Packet
Network). MPBN có thể chỉ dùng riêng cho mạng phân lớp hoặc dùng chung với mạng GPRS/CS
hay kết hợp nhiều loại mạng khác nhau (OSS, Billing ...)
Lớp dịch vụ
Lớp này cho phép triển khai các dịch vụ khác trên nền mạng di động ngoài dịch vụ thoại
truyền thống như video, hình ảnh ...
So sánh với kiến trúc không phân lớp
Ưu điểm và nhược điểm của kiến trúc mạng không phân lớp:
Với dự đoán phát triển thuê bao di động trong các năm tới, việc mở rộng mạng, trong đó có
mạng lõi, là tất yếu. Việc thiết lập các tổng đài có lưu lượng lớn sẽ là biện pháp phải tính đến để
giảm chi phí đầu tư về mặt truyền dẫn. Do số phần tử chuyển mạch trong mạng lõi ngày càng
nhiều, phải tính đến việc trang bị các thiết bị chuyển mạch trung gian (GMSC/TSC) để kết nối giữa
các phần tử trong mạng với nhau cũng như kết nối với các phần tử mạng ngoài. Việc phát triển
mạng lõi theo công nghệ chuyển mạch kênh truyền thống cho ta khả năng dễ dàng trong công tác
vận hành khai thác vì đây là công nghệ cũ, ngoài ra công nghệ này đã được triển khai rộng rãi trên
thế giới, có tính ổn định cao.
Tuy nhiên, toàn bộ việc đầu tư này sẽ vẫn kéo theo một mạng truyền dẫn rất lớn, đấu nối
phức tạp, chi phí tốn kém vì phải xây dựng mạng truyền dẫn TDM dựa trên các kênh có tốc độ nhỏ
nhất 64kbps chỉ dùng cho các cuộc gọi 16kbps. Cũng vì vấn đề không tương thích về tốc độ nên
trong mạng di động luôn có phần tử tương thích tốc độ. Đây là phần tử làm góp phần làm suy giảm
chất lượng thoại. Ngoài ra, trong xu hướng phát triển của thế giới, trong tương lai sẽ mất dần các
11
mạng chuyển mạch kênh. Khi đó tất cả các dịch vụ viễn thông sẽ chạy trên nền IP, không còn ranh
giới giữa di động, cố định.
Ưu điểm và nhược điểm của kiến trúc mạng phân lớp:
Mạng phân lớp có đặc tính cơ bản là phân tán hệ thống chuyển mạch trong khi vẫn giữa
một số node mạng điều khiển và xử lý cuộc gọi tại một số ít trạm trung tâm. Các MGw có thể được
đặt tại các trạm Remote (có thể đặt cùng một vài BSC ở các tỉnh) và cho phép chuyển mạch các lưu
lượng nội vùng. Mặc dù có sự phụ thuộc vào vùng địa lý, nhưng nhìn chung phần lớn lưu lượng
được sinh ra và kết thúc tại cùng một vùng nào đó, vì vậy, sẽ tiết kiệm được một lượng lớn đầu tư
cho truyền dẫn. Số trạm trung tâm ít chỉ gồm các phần tử lớp Điều khiển cho ta khả năng tiết kiệm
về mặt điện năng tiêu thụ, tiền xây dựng mặt bằng nhà trạm mới trong quá trình vận hành khai thác.
Các phần tử thuộc lớp Kết nối và lớp Điều khiển có thể được định cỡ độc lập và như vậy mạng có
thể mở rộng một cách dễ dàng tại bất kì thời điểm nào tuỳ thuộc vào đặc tính lưu lượng của từng
vùng. Hơn nữa, sự độc lập này cũng cho phép mỗi lớp có thể được nâng cấp độc lập nhau.
Về nhược điểm của kiến trúc mạng phân lớp, đây là công nghệ mới, cũng chưa được triển
khai nhiều trên thế giới nên khó đánh giá được tính chín muồi, khả năng tương thích với các hệ
thống đang có. Mặt khác, dung lượng của thiết bị nhỏ là một trở ngại không nhỏ đối với các nhà
khai thác lớn muốn thay đổi hệ thống hiện có. Kiến trúc mạng phân lớp là công nghệ mới nên giá
thành còn cao, bên cạnh đó việc nâng cao kiến thức để nhân viên vận hành làm quen với công nghệ
viễn thông trên nền mạng IP cũng là một khó khăn.
Bảng 2.1 So sánh mạng không phân lớp và phân lớp
So với MSC truyền thống thực hiện cả hai chức năng chuyển mạch và điều khiển, trong kiến trúc
MSS, hai chức năng này đã được phân tách và do hai nút mạng khác nhau thực hiện. Chức năng
Mạng không phân lớp Mạng phân lớp
Dễ dàng trong vận hành khai thác và độ ổn định cao.
Chi phí truyền dẫn lớn.
Do phần tử tương thích tốc độ dẫn đến ảnh
hưởng chất lượng thoại.
Phân tách giữa điều khiển và chuyển mạch, nên
có thể đặt MGW tại các tỉnh xa để tiết kiệm chi
phí truyền dẫn.
Tiết kiệm trong việc xây dựng và vận hành tổng
trạm.
Dễ dàng trong việc thay đổi và định cỡ lại mạng.
Tiết kiệm băng thông.
12
điều khiển do MSC server đảm nhiệm và MSC server thuộc lớp điều khiển, còn chức năng chuyển
mạch do M-MGw đảm nhiệm và M-MGw thuộc lớp kết nối.
Hình 2.4: So sánh cấu trúc MSC truyền thống và giải pháp MSS
Hình 2.5: Kiến trúc MSS
MSC truyền thống
(Control and Switching)
Cấu trúc MSC truyền thống
TDM
MSC
MSC
MSC MSC
MSC MSC
MSC Server
(Control)
Mobile Media Gateway
(Switching)
IP/ATM/TDM
Control Layer
Connectivity Layer
MSC-
S
MG
w
MSC-
S
MG
w
MG
w
MG
w
MG
w
MG
w
Mobile Softswitch Solution
Cấu trúc phân lớp
IP
Control Layer
Connectivity Layer
MSC-S
MGw
MGw MGw
MGw MGw
Chức năng chính của MSC-S
• Điều khiển cuộc gọi
• Điều khiển và lựa chọn MGW
• Có thể điều khiển nhiều hơn một MGW
• Quản lý di động
• …
Chức năng chính của Media Gateway
• Xử lý thoại
• Thiết lập và giải phóng user data bearers
• Giao tiếp giữa các chuẩn truyền tải khác nhau
(IP/ATM/TDM)
• Ranh giới với các mạng khác
• Có thể được điều khiển bởi nhiều MSC-server
13
2.3. Mô hình tham chiếu 3GPP
Với yêu cầu cung cấp các dịch vụ số liệu, đặc biệt là dịch vụ truyền thông đa phương tiện, mạng
thông tin di động hiện nay cũng đang phát triển theo cấu trúc NGN. Tổ chức tiêu chuẩn 3GPP 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.
HLR
C
A
U
C
SGSN
Gn Gi
Note:
Not all interfaces are
shown and named
BTS
Um
Abis
BSS
F D
E
IR
A
GMSC
Server
Gf
Gn
Gb
Gr
SGSN
GGSN
Gs
Gc
Gd
IuCS
MGW
H
Gp
IuPS
RNCNode B
Uu
Iur
Iub
RNCNode B
Iub
RNS
RNS
UTRAN
Iur
ME
Cu
or
SIM-ME i/f
USIM
SIM
MS
ISDN
PSTN
PSPDN
CSPDN
PDN:
- Intranet
- Extranet
- Internet
SCF
ME
SIM-ME i/f
SIM
MS
MGW
MSC/VLR
Server
Mc
Nb
Nc
MGW
Nb
Mc
Mc
EGNc
T-
S
G
W
BSC
C
SMS
SCF
MSC/VLR
Server
A
U
C
A
U
C
E
IR
A
U
C
Hình 2.9: Mô hình tham chiếu 3GPP
2.4. Các phần tử mạng của MSS
Hình 2.10 chỉ ra các nút logic và giao diện với mạng truy nhập vô tuyến, mạng ngoài.
14
SGSNGGSN
.
BSS
RNS
PABX
VIG
A
IuCS
D
Nb
Nc
Gs
Mc
Lg
F Mc
C
Lh
IuCS
Mc
Nb
Nc
H
X1,X2 HI3
PRA
support
MGW
MGW
MGW
TSC
Server
MSC
Server
gsmSSF
GMSC
Server
gsmSSF
legacy
support
Internet
support
OSS-RCSMS
IWMSC/GMSC
SMS-SC LCS SCS CSE ADC LIS Charg SNM CA SYN
SC GMLC SCS gsmSCF DCR LI-IMS LEMF BGw SOG
NTP
Serv
AUC
HLRFNR
EIR
Control plane
User plane
User & control
Engine
Multi-Service
Network
PLMN
Internet
ISDN / PSTN
CAS, TUP
Legacy NW
PS Domain
RAN
SAT RAN
Inmarsat
Hình 2.10: Các thành phần mạng WCDMA MSS
2.5. Các giao t