Tài liệu Nghiên cứu bộ chỉ tiêu kpi mạng 4g và ứng dụng trong đánh giá chất lượng mạng 4g tại mobifone

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- QUÁCH THANH TÂM QUÁCH THANH TÂM ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG NGHIÊN CỨU BỘ CHỈ TIÊU KPI MẠNG 4G VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G TẠI MOBIFONE LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) 2018 – 2019 HÀ NỘI - NĂM 2018 HÀ NỘI – NĂM 2018 i HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- QUÁCH THANH TÂM NGHIÊN CỨU BỘ CHỈ TIÊU KPI MẠNG 4G VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G TẠI MOBIFONE Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn Thông Mã số: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN TIẾN BAN HÀ NỘI – NĂM 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................i MỤC LỤC ..................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ................................................... v DANH SÁCH BẢNG BIỂU .........................................................................................vi DANH SÁCH HÌNH VẼ ............................................................................................ vii LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN MẠNG 4G LTE ............................................................. 1 1.1. Tổng quan hệ thống mạng 4G LTE .................................................................. 1 1.1.1. Tổng quan .................................................................................................. 1 1.1.2. Kiến trúc hệ thống ...................................................................................... 2 1.1.3. So sánh mạng 4G-LTE với các thế hệ khác ............................................... 8 1.2. Tình hình triển khai, cung cấp dịch vụ 4G - LTE trên thế giới và tại VN........ 9 1.2.1. Tình hình triển khai của VNPT ................................................................ 10 1.2.2. Tình hình triển khai của Viettel ............................................................... 11 1.2.3. Tình hình triển khai của MobiFone ......................................................... 11 1.3. Kết luận chương .............................................................................................. 13 CHƯƠNG 2: TIÊU CHUẨN THẾ GIỚI VỀ CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G (3GPP) ....................................................................................................... 14 2.1. Tiêu chuẩn 3GPP về KPI mạng EUTRAN ..................................................... 14 2.1.1. KPI nhóm Accessibility (Truy cập) ......................................................... 14 2.1.2. KPI nhóm Mobility (Di động) ................................................................. 15 2.1.3. KPI nhóm Avalability (Khả dụng) ........................................................... 15 2.1.4. KPI nhóm Integrity (Toàn vẹn) ................................................................ 15 iii 2.1.5. KPI nhóm Retainbility (Duy trì) .............................................................. 16 2.2. Tiêu chuẩn 3GPP về KPI mạng EPC .............................................................. 17 2.2.1. KPI nhóm Accessibility (Truy cập) ......................................................... 17 2.2.2. KPI nhóm Mobility (Di động) ................................................................. 19 2.3. Bộ chỉ tiêu KPI mạng 4G đề xuất tại MobiFone ............................................ 21 2.3.1. Giải pháp xây dựng .................................................................................. 21 2.3.2. Mạng EUTRAN ....................................................................................... 22 2.3.3. Mạng EPC ................................................................................................ 31 2.3.4. Chỉ tiêu KPI ............................................................................................. 43 2.4. Kết luận chương .............................................................................................. 44 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G ...................................................................................................................................... 45 3.1. Các nguồn dữ liệu phục vụ tính toán KPI mạng 4G ....................................... 45 3.2. Phương pháp thu thập, tổng hợp số liệu ......................................................... 46 3.2.1. Thiết lập kết nối tới các OMC ................................................................. 46 3.2.2. Xây dựng hệ thống ETL........................................................................... 47 3.2.3. Xây dựng hệ thống Data Warehouse ....................................................... 48 3.2.4. Xây dựng hệ thống xử lý dữ liệu (OLAP) ............................................... 48 3.2.5. Xây dựng hệ thống Báo cáo, Giao diện ................................................... 49 3.3. Kết luận chương .............................................................................................. 51 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KPI ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G MOBIFONE ................................................................... 52 4.1. Hiện trạng về tình hình kiểm soát chất lượng dịch vụ 4G tại Mobifone ........ 52 4.1.1. Các kịch bản đánh giá chất lượng dịch vụ 4G ......................................... 52 iv 4.1.2. Các báo cáo đánh giá chất lượng dịch vụ ................................................ 54 4.2. Số liệu KPI thực tế tại Mobifone .................................................................... 57 4.2.1. Mạng EUTRAN ....................................................................................... 57 4.2.2. Mạng EPC ................................................................................................ 59 4.3. Đánh giá chất lượng mạng 4G Mobifone ....................................................... 60 4.4. Kết luận chương .............................................................................................. 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 65 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................... 66 v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Dự án hội nhập toàn cầu thế hệ 3 4G Third Generation Global Partnership Project Fourth Generation AF Application Function Chức năng ứng dụng Access Point Name Tên điểm truy nhập 3GPP APN BBERF Bearer Binding and Event Reporting Function CDMA Code Division Multiple Access Thế hệ 4 Chức năng thiết lập ràng buộc kênh mang và báo cáo sự kiện Đa truy nhập phân chia theo mã Charging Gateway Function Chức năng cổng tính cước CN Core Network Mạng lõi EPC Evolved Packet Core Mạng lõi chuyển mạch gói tiến hóa Envolved Universal Terrstrial EUTRAN Radio Access Network Frequency Division Duplexing FDD Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS tiến hóa Phương thức truyền song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số CGF GGSN Frequency Division Multiple Access Gateway GPRS Support Node GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Telecommunication Home Location Regitor Hệ thống viễn thông di động toàn cầu FDMA HLR HSDPA High-Speed Data Packet Access HSPA HSS IMSI ITU High-Speed Packet Access Nút hỗ trợ cổng GPRS Bộ đăng ký thường trú Truy cập dữ liệu gói đường xuống tốc độ cao Truy cập tốc độ cao Máy chủ lưu thông tin trong thuê bao mạng nhà International Mobile Subscriber Số nhận dạng thuê bao di động quốc Identier tế International Telecommunication Liên minh viễn thông quốc tế Union Home Subscriber Server vi DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1. 1: Bảng tổng hợp về các hệ thống thông tin di động ........................................ 8 Bảng 2. 1: Mức ngưỡng đề xuất cho các KPI EUTRAN ............................................. 43 Bảng 2. 2: Mức ngưỡng đề xuất cho các KPI EPC ...................................................... 44 Bảng 3. 1: Định dạng nguồn dữ liệu phục vụ tính toán KPI ........................................ 45 Bảng 4. 1: Số liệu thực tế tại Mobifone của KPI EUTRAN tháng 09/2018 ................ 58 Bảng 4. 2: Số liệu thực tế tại Mobifone của KPI EPC tháng 09/2018 ......................... 59 vii DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1. 1: Kiến trúc hệ thống LTE ................................................................................. 2 Hình 1. 2: E-UTRAN với giao diện X2 giữa các eNodeB ............................................. 3 Hình 1. 3: Kết nối giữa eNodeB và các nút khác ........................................................... 4 Hình 1. 4: EPC và các giao diện liên quan ..................................................................... 5 Hình 1. 5: Kết nối giữa MME và các nút khác .............................................................. 6 Hình 1. 6: Kết nối giữa S-GW và các nút khác .............................................................. 6 Hình 1. 7: Kết nối giữa P-GW và các nút khác .............................................................. 7 Hình 1. 8: Kết nối giữa PCRF và các nút khác .............................................................. 7 Hình 1. 9: Thống kê số mạng 4G LTE thương mại giai đoạn Q4/2009-Q4/2016 ....... 10 Hình 1. 10: Lưu lượng LTE năm 2017 tại Mobifone ................................................... 12 Hình 1. 11: Số thuê bao LTE năm 2017 tại Mobifone ................................................. 12 Hình 1. 12: Số trạm LTE năm 2017 tại Mobifone ....................................................... 13 Hình 2. 1: Tính toán E-RAB retainability……………………………………………16 Hình 2. 2: Điểm trigger tính toán thiết lập kết nối RRC .............................................. 22 Hình 2. 3: Điểm trigger tính toán khởi tạo E-RAB ...................................................... 23 Hình 2. 4: Điểm trigger tính toán chuyển giao Inter-eNodeB qua giao diện X2 ......... 26 Hình 2. 5: Điểm trigger tính toán chuyển giao Inter-eNodeB qua giao diện S1 .......... 27 Hình 2. 6: Điểm trigger tính toán chuyển giao 4G-3G – pha chuẩn bị ........................ 29 Hình 2. 7: Điểm trigger tính toán chuyển giao 4G-3G – pha thực thi ......................... 29 Hình 2. 8: Điểm trigger tính toán CSFB ...................................................................... 30 Hình 2. 9: Điểm trigger tính toán EPS Attach.............................................................. 32 Hình 2. 10: Điểm trigger tính toán Service Request .................................................... 34 Hình 2. 11: Điểm trigger tính toán IntraMME HO qua X2.......................................... 35 viii Hình 2. 12: Điểm trigger tính toán IntraMME HO qua S1 .......................................... 36 Hình 2. 13: Điểm trigger tính toán InterMME HO qua S1 .......................................... 37 Hình 2. 14: Điểm trigger tính toán chuyển giao 4G-3G – pha chuẩn bị ...................... 38 Hình 2. 15: Điểm trigger tính toán chuyển giao 4G-3G – pha thực thi ....................... 39 Hình 2. 16: Điểm trigger tính toán CSFB - MO........................................................... 40 Hình 2. 17: Điểm trigger tính toán CSFB - MT ........................................................... 41 Hình 2. 18: Điểm trigger tính toán TAU ...................................................................... 42 Hình 3. 1: Mô hình hệ thống giám sát KPI…………………………………………..46 Hình 3. 2: Lập trình xử lý dữ liệu mảng Core .............................................................. 49 Hình 3. 3: Lập trình xử lý dữ liệu mảng RAN ............................................................. 49 Hình 3. 4: Thiết kế tổng hợp báo cáo mảng CORE, Số thuê bao ................................ 50 Hình 3. 5: Thiết kế tổng hợp báo cáo mảng RAN ........................................................ 50 Hình 4. 1: Hình chụp báo cáo General với các KPI phần EPC theo MME…………..55 Hình 4. 2: Hình chụp báo cáo General với các KPI phần EPC theo SPGW ................ 56 Hình 4. 3: Hình chụp báo cáo theo CTKD ................................................................... 57 Hình 4. 4: Biều đồ 7 ngày của KPI Attach_SR%......................................................... 61 Hình 4. 5: Biều đồ 7 ngày của KPI IntraMME_HO_SR% .......................................... 62 Hình 4. 6: Biều đồ 7 ngày của KPI Paging_SR% ........................................................ 63 1 LỜI MỞ ĐẦU Hiện tại các nhà mạng đã và đang triển khai cung cấp dịch vụ 4G cho khách hàng. Việc giám sát, đánh giá chất lượng mạng lưới và hoạt động của thiết bị là công việc hết sức cần thiết, đảm bảo dịch vụ cung cấp cho khách hàng với chất lượng tốt nhất. Việc nghiên cứu bộ chỉ tiêu KPI và các phương pháp thu thập KPI để giám sát chất lượng mạng 4G sẽ giúp nhà mạng phát huy được tính chủ động trong việc: + Đánh giá chất lượng hoạt động của thiết bị. + Đánh giá chất lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng. + Kịp thời phát hiện lỗi, suy giảm chất lượng để có biện pháp khắc phục, hạn chế tối đa ảnh hưởng đến dịch vụ cung cấp cho khách hàng. + Điều hành tối ưu, nâng cao chất lượng dịch vụ. Với mục đích nâng cao chất lượng, đảm bảo dịch vụ cung cấp cho khách hàng tại các nhà mạng, cụ thể là nhà mạng Mobifone để phục vụ thực tiễn cho công việc hiện tại, học viên đã đăng ký đề tài luận văn nghiên cứu “Nghiên cứu bộ chỉ tiêu KPI mạng 4G và ứng dụng trong đánh giá chất lượng mạng 4G tại Mobifone”. Nội dung luận văn được trình bày trong 04 chương: + Chương 1: Tổng quan mạng 4G LTE. + Chương 2: Tiêu chuẩn thế giới về các chỉ tiêu chất lượng mạng 4G (3GPP) + Chương 3: Phương pháp tính toán chỉ tiêu chất lượng mạng 4G + Chương 4: Ứng dụng phương pháp tính toán KPI để đánh giá chất lượng mạng 4G Mobifone Trong quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn không tránh khỏi còn những thiếu sót. Học viên rất mong nhận được những đóng góp quý báu từ quý Thầy Cô để luận văn được hoàn thiện hơn. Học viên xin chân thành cảm ơn. 1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN MẠNG 4G LTE 1.1. Tổng quan hệ thống mạng 4G LTE 1.1.1. Tổng quan Năm 2004, khi quá trình triển khai công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng (WCDMA) đang phổ biến rộng rãi, 3GPP đã bắt đầu xây dựng các hệ thống thế hệ thứ tư (4G). Những ước tính vào thời điểm đó (cũng như những minh chứng trong các bước phát triển tiếp theo) cho thấy rằng tốc độ truyền dữ liệu cũng như hiệu suất sử dụng phổ của WCDMA không đáp ứng được nhu cầu cho các ứng dụng trong tương lai, bởi thế cần phát triển một hệ thống mới. Với 3GPP, 4G là một bước đột phá táo bạo khi quyết định thay đổi hoàn toàn cả giao diện vô tuyến và mạng lõi. Tiêu chuẩn mới này có tên gọi 3GPP Long-Term Evolution, hay LTE. Quá trình hình thành LTE song hành cùng với những bước phát triển tiếp theo của WCDMA. Trong những năm 2007/2008, LTE đã chiếm vai trò trung tâm trong các cuộc thảo luận của 3GPP. Những thông số cơ bản của giao diện vô tuyến đã nhanh chóng nhận được sự đồng thuận, tuy nhiên chi tiết của việc thực hiện lại đòi hỏi những nỗ lực lớn để có thể thống nhất được. LTE đã nhận được sự ủng hộ lớn từ nhiều nhà sản xuất điện thoại và hạ tầng. Một số nguyên nhân chính là: - Sự cần thiết tăng tốc độ dữ liệu và hiệu suất sử dụng phổ, đặc biệt là ở những khu vực đô thị đông dân cư. - Với một số nhà vận hành, họ có thể nhảy cóc từ 2G lên 4G. - Sự cạnh tranh từ WiMAX. - Khả năng được cấp thêm dải tần mới khi khai thác hệ thống mới. 3GPP LTE là hệ thống dùng cho di động tốc độ cao. Ngoài ra đây còn là hệ thống tích hợp đầu tiên trên thế giới ứng dụng cả chuẩn 3GPP LTE và các chuẩn dịch vụ ứng dụng khác, do đó người sử dụng có thể dễ dàng thực hiện cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu giữa các mạng LTE và các mạng GSM/GPRS hoặc UMTS dựa trên WCDMA. 2 Kiến trúc mạng mới được thiết kế với mục tiêu cung cấp lưu lượng chuyển mạch gói với dịch vụ chất lượng, độ trễ tối thiểu. Hệ thống sử dụng băng thông linh hoạt nhờ vào mô hình đa truy nhập OFDMA và SC-FDMA. Truy cập đường lên dựa vào đa truy nhập phân chia theo tần số đơn sóng mang (SC-FDMA) cho phép tăng vùng phủ đường lên làm tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình (PAPR) thấp hơn so với OFDMA. Hơn nữa, LTE hỗ trợ cả song công phân chia theo tần số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD) cũng như bán song công FDD. Không giống như FDD, bán song công FDD không yêu cầu phát và thu tại cùng một thời điểm nên có thể giảm giá thành cho bộ song công trong UE. Bên cạnh đó, LTE sử dụng hai đến bốn lần hệ số phổ cell so với hệ thống HSPA Release 6 nên cải thiện được tốc độ dữ liệu đỉnh. 1.1.2. Kiến trúc hệ thống Kiến trúc của hệ thống 4G LTE bao gồm hai khối chính là: mạng truy nhập vô tuyến (RAN) và mạng lõi chuyển mạch gói tiến hóa (EPC). Các phần tử cụ thể và giao diện giữa các phần tử này được thể hiện chi tiết trong Hình 1.1. Hình 1. 1: Kiến trúc hệ thống LTE 3 a) Thiết bị người dùng (UE) UE là thiết bị đầu cuối người dùng, thông thường là các thiết bị cầm tay như smartphone, giống như đang sử dụng trong các mạng 2G, 3G hoặc có thể tích hợp trong laptop,… UE có trang bị thẻ USIM để xác thực người dùng và tạo ra các mã an ninh để bảo vệ truyền dẫn trên giao diện vô tuyến. UE có chức năng là một nền tảng cho các ứng dụng thông tin như báo hiệu với mạng về thiết lập, duy trì và loại bỏ những kết nối mà người dùng cần đến. Trong đó, báo hiệu bao gồm cả các chức năng quản lý di động chẳng hạn như chuyển giao hay báo cáo vị trí của thiết bị và thực hiện các chức năng theo chỉ thị từ mạng. b) Mạng truy nhập vô tuyến (RAN) Hệ thống truy cập của LTE (E-UTRAN) là mạng lưới các eNodeB. Không có bộ điều khiển trung tâm trong E-UTRAN nên kiến trúc E-UTRAN được gọi là kiến trúc phẳng. Các eNodeB được kết nối với nhau thông qua giao diện X2, kết nối với UE thông qua giao diện Uu và kết nối với EPC thông qua giao diện S1, cụ thể như trong Hình 1.2. Hình 1. 2: E-UTRAN với giao diện X2 giữa các eNodeB 4 Hình 1.3 mô tả kết nối giữa eNodeB và các thực thể khác, cùng với các chức năng cụ thể của eNodeB với những thực thể này. Hình 1. 3: Kết nối giữa eNodeB và các nút khác - eNodeB là loại nút duy nhất trong E-UTRAN. Có thể nói eNodeB là trạm gốc điều khiển tất cả các chức năng vô tuyến trong phần cố định của hệ thống. Các eNodeB được rải khắp vùng bao phủ của hệ thống và được đặt gần các anten. - eNodeB đảm nhận vai trò cầu nối lớp 2 giữa UE và EPC, là điểm cuối tiếp nhận tất cả các giao thức vô tuyến tới UE, chuyển dữ liệu từ kết nối vô tuyến và các kết nối trên nền IP về EPC. eNodeB thực hiện mã hóa/ giải mã dữ liệu ở mặt phẳng người dùng, đồng thời cũng nén/giải nén tiêu đề IP. - eNodeB cũng đảm nhiệm nhiều chức năng mặt phẳng điều khiển (CP) khác như quản lý tài nguyên vô tuyến (RRM), chẳng hạn điều khiển việc sử dụng tài nguyên trên giao diện vô tuyến, trong đó có việc cấp phát tài nguyên dựa theo yêu cầu, phân cấp ưu tiên cho các luồng thông tin tương ứng với các mức QoS và theo dõi tình hình sử dụng tài nguyên. - Ngoài ra, eNodeB còn điều khiển và phân tích các đo đạc mức tín hiệu vô tuyến do UE thực hiện. c) Mạng lõi chuyển mạch gói tiến hóa (EPC) 5 • Mạng lõi đảm bảo các chức năng: - Quản lý di động - Quản lý thuê bao và tính cước - Giám sát chất lượng dịch vụ, chính sách điều khiển dòng dữ liệu người dùng - Kết nối với các mạng ngoài • Mạng lõi bao gồm các thực thể: MME (thiết bị quản lý di động), SGW (cổng phục vụ), PDN-GW ( cổng mạng số liệu gói), PCRF (chức năng quy định cước và chính sách), HSS (máy chủ lưu thông tin trong thuê bao mạng nhà). Hình 1.4 thể hiện sự kết nối giữa các thực thể trong EPC. Hình 1. 4: EPC và các giao diện liên quan - Thiết bị quản lý di động (MME): là bộ phận điều khiển chính trong EPC, chỉ làm việc trong mặt phẳng điều khiển (CP) mà không liên quan đến dữ liệu trong mặt phẳng người dùng (UP). MME có hai nhóm chức năng chính là: * Các chức năng liên quan đến quản lý kênh mang: thiết lập, duy trì và giải phóng các kênh mang. * Các chức năng liên quan đến quản lý kết nối và di động: thiết lập kết nối, an ninh giữa mạng, UE và di động. * Ngoài ra, MME cũng hỗ trợ các thủ tục an ninh, xử lý phiên giữa UE đến mạng, quản lý di động khi UE rỗi. 6 Hình 1.5 mô tả kết nối giữa MME và các thực thể khác, cùng với các chức năng cụ thể của MME với những thực thể này. Hình 1. 5: Kết nối giữa MME và các nút khác - Cổng phục vụ (S-GW): là điểm kết cuối của giao diện tới E-UTRAN. Mỗi UE được liên kết tới một S-GW duy nhất. S-GW đóng vai trò như một neo di động nội hạt cho các kênh mạng số liệu khi UE chuyển động giữa các eNodeB và thực hiện một số chức năng quan trọng trong mạng khách như thu nhập thông tin tính cước và chặn. Hình 1.6 mô tả kết nối giữa SGW và các thực thể khác, cùng với các chức năng cụ thể của SGW với những thực thể này. Hình 1. 6: Kết nối giữa S-GW và các nút khác 7 - Cổng mạng số liệu gói (PDN-GW): là cổng kết cuối của giao diện số liệu gói (SGi) tới mạng số liệu gói (PDN). P-GW có vai trò là một điểm neo đến các mạng số liệu gói bên ngoài, hỗ trợ các tính năng thực thi chính sách, lọc và hỗ trợ tính cước. Hình 1.7 mô tả kết nối giữa PGW và các thực thể khác, cùng với các chức năng cụ thể của PGW với những thực thể này. Hình 1.7: Kết nối giữa P-GW và các nút khác - Chức năng quy định chính sách và tính cước (PCRF): là phần tử mạng chịu trách nhiệm cho việc điều khiển chính sách và ghi cước (PCC), đồng thời PCRF cũng quyết định các mức QoS tương ứng với hồ sơ người dùng và theo dõi để đảm bảo mức QoS này. Hình 1.8 mô tả kết nối giữa PCRF và các thực thể khác, cùng với các chức năng cụ thể của PCRF với những thực thể này. Hình 1. 8: Kết nối giữa PCRF và các nút khác 8 - Máy chủ lưu thông tin trong thuê bao mạng nhà (HSS): là một bộ lưu trữ số liệu thuê bao cho tất cả số liệu cố định của người sử dụng, chứa thông tin về các PDN mà UE có thể kết nối, lưu thông tin di động và liên kết với trung tâm nhận thực (AuC). - Miền dịch vụ (Services Domain): Miền dịch vụ có thể bao gồm nhiều hệ thống con và các do đó có thể chứa nhiều nút logic. Dưới đây là các loại dịch vụ có thể cung cấp và loại cơ sở hạ tầng cần để cung cấp các dịch vụ: * Các dịch vụ nhà mạng dựa trên IMS. * Các dịch vụ nhà mạng không dựa trên IMS. * Những dịch vụ khác không được cung cấp bởi nhà mạng. 1.1.3. So sánh mạng 4G-LTE với các thế hệ khác Các đặc tính giống và khác nhau giữa hệ thống 4G LTE với các thế hệ mạng khác được trình bày trong Bảng 1.1 Bảng 1. 1: Bảng tổng hợp về các hệ thống thông tin di động 1G 2G 3G Phát triển 1970-1984 1980-1990 1990-2002 2000 trở đi Băng 2 kbps 2 Mbps 200 Mbps 14-64 kbps 4G-LTE thông Công Mã nghệ tương tự Phương hóa Mã chuyển số, Cả chuyển mạch Chuyển mạch gói, hóa mạch kênh và chuyển công nghệ IP kênh mạch gói FDMA TDMA/CDMA CDMA CDMA FM GMSK QPSK M-QAM thức truy nhập Điều chế 9 Dịch vụ Dịch vụ Dịch thoại vụ thoại, Dịch vụ số liệu, Dịch vụ số liệu tốc dịch vụ số liệu, tin dịch vụ đa phương độ cao, dịch vụ đa nhắn SMS tiện kết nối qua phương tiện kết nối Internet qua Internet băng rộng Mạng lõi PSTN PSTN Bảo mật Không có Sử dụng Packet network Internet nhận Nhận thực, bí mật, Dựa trên 3G và 2G dạng bí mật, nhận toàn vẹn. thực và mật mã Nhận thực tương hóa tín hiệu hỗ giữa mạng và truyền thuê bao. Chỉ nhận thực một chiều 1.2. Tình hình triển khai, cung cấp dịch vụ 4G - LTE trên thế giới và tại Việt Nam LTE được hãng NTT DoCoMo của Nhật đề xuất đầu tiên vào năm 2004, các nghiên cứu về tiêu chuẩn mới chính thức bắt đầu vào năm 2005. TeliaSonera là nhà mạng đầu tiên trên thế giới thương mại hóa công nghệ LTE tại hai thủ đô Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy) vào 14/12/2009, đó là việc kết nối dữ liệu với một modem USB. Năm 2011, các dịch vụ LTE được khai trương ở thị trường Bắc Mỹ và đã có 47 mạng LTE được triển khai, cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Dự kiến đến năm 2021, số thuê bao 4G lên đến 4,3 tỷ. LTE có tốc độ phát triển vô cùng nhanh và đang là công nghệ di động chủ đạo trong bối cảnh hiện nay. Hình 1.9 dưới thể hiện sự tăng trưởng số lượng thiết bị hỗ trợ LTE một cách nhanh chóng trên thế giới tính đến tháng 01/2017.