Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)Nghiên cứu các phƣơng án triển khai dịch vụ Data local breakout cho thuê bao chuyển vùng quốc tế InboundOutbound (LV thạc sĩ)
Trang 2HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN NGỌC MINH
HÀ NỘI - 2017
Trang 3Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN NGỌC MINH
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
Trang 4Lời cam đoan
Em là Nguyễn Hoàng T ng học vi n cao học lớp M15CQTE02-B khóa 2015-2017
Giáo vi n hướng dẫn là TS Nguyễn Ngọc Minh
Em xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong bản luận văn này là kết quả tìm hiểu và nghi n cứu của ri ng em trong quá trình nghi n cứu luận văn
“
y Các s liệu và kết quả n u trong
luận văn là hoàn toàn trung th c và chưa t ng được ai công b trong bất k công trình nào khác Mọi thông tin trích dẫn đ u được tu n theo luật sở hữu trí tuệ liệt k
r ràng các tài liệu tham khảo Em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với những nội dung được viết trong luận văn này
Hà Nội ngày tháng năm 2017
Người viết luận văn
Trang 5MỤC LỤC
Lời cam đoan i
MỤC LỤC ii
Danh mục các k hiệu các chữ viết t t iv
Danh mục các bảng vi
Danh mục các hình vi
MỞ ĐẦU 1
Chương I: HIỆN TRẠNG CUNG CẤP DỊCH VỤ DATA ROAMING TẠI MẠNG MOBIFONE 3
1.1 Sơ đồ kết n i và các phần tử của hệ th ng GPRS Roaming: 3
1.2 Chu trình hoạt động dịch vụ Data roaming: 4
1.2.1 Roaming chiều outbound: 4
1.2.2 Roaming chiều inbound: 6
1.3 Nguy n l định tuyến dịch vụ Data roaming của MobiFone: 8
1.4 Đánh giá ưu nhược điểm của cơ chế định tuyến mạng chủ: 11
1.4.1 Về giá cước: 11
1.4.2 Về tốc độ: 12
1.5 Kết luận: 13
Chương II DỊCH VỤ DATA LOCAL BREAKOUT 14
2.1 Khái niệm v dịch vụ Data Local Breakout: 14
2.2 Mô hình kiến trúc dịch vụ Data Local Breakout: 15
2.2.1 Sơ đồ kết nối cho dịch vụ Data roaming truyền thống hiện tại: 15
2.2.2 Sơ đồ kết nối cho dịch vụ Data Local Breakout: 16
2.3 Hiện trạng kinh doanh dịch vụ Data Local Breakout tr n thế giới: 17
2.3.1 Dịch vụ Data Mall (qua mô hình Third-Party): 17
2.3.2 Dịch vụ Worry Free (qua mô hình Third-Party): 18
2.3.3 Dịch vụ Local Internet của MobiFone: 18
2.4 Kết luận: 19
Chương III: NGHIÊN CỨU CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ DATA LOCAL BREAKOUT TRÊN THẾ GIỚI 20
3.1 Mô hình Third-Party: 20
3.1.1 Giải pháp Data Mall: 20
3.1.1.1 Các loại hình thuê bao và tính năng dịch vụ: 20
3.1.1.2 Giới thiệu về Merchant Online Portal của Data Mall: 21
3.1.1.3 Cấu trúc mạng khi có Data Mall: 24
3.1.1.4 Những điều kiện để triển khai Data Mall trên mạng Visit Merchant: 29
Trang 63.1.1.5 Call flow dịch vụ: 29
3.1.1.6 Cách tính cước của Data Mall: 32
3.1.1.7 Bảng tham số mạng lưới thiết lập giữa third-party và mạng Visit merchant:33 3.1.1.8 Ứng dụng giải pháp trên mạng MobiFone: 33
3.1.2 Giải pháp Worry Free: 34
3.1.2.1 Thách thức: 34
3.1.2.2 Giải pháp: 34
3.1.2.3 Cấu trúc hệ thống: 35
3.1.2.4 Call flow của dịch vụ: 36
3.1.2.5 HLR Proxy: 42
3.1.2.6 HSS Proxy: 43
3.1.2.7 Giải pháp giá thành dữ liệu nội địa third-party: 44
3.1.2.8 Ứng dụng giải pháp trên mạng MobiFone: 44
3.2 Mô hình Local Data: 44
3.2.1 Hệ thống Local Internet của MobiFone: 44
3.2.1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống: 45
3.2.1.2 Kiến trúc phần mềm của hệ thống LI: 46
3.2.1.3 Call Flow của dịch vụ: 48
3.2.2 u như c điểm của dịch vụ đối với khách hàng Inbound Roamer: 52
3.3 Kết luận: 52
Chương IV: PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI MÔ HÌNH CUNG CẤP DỊCH VỤ DATA LOCAL BREAKOUT TRÊN MẠNG MOBIFONE 54
4.1 Hạn chế của dịch vụ Data roaming: 54
4.2 L a chọn giải pháp Data Local Breakout cho MobiFone: 55
4.3 Sơ đồ giải pháp: 59
4.4 Call flow dịch vụ: 60
4.5 Phương án kết n i: 63
4.6 Phương án kinh doanh: 64
Mô tả dịch vụ: 64
4.6.2 L i ích của dịch vụ mang lại cho MobiFone: 65
ối tư ng khách hàng: 65
Phương án đối soát: 65
5 Phương án thử nghiệm: 65
4.7 Hướng triển khai dịch vụ Data Mall cho thu bao Outbound: 65
4.8 Kết luận: 66
Chương V: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 68
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
Trang 7Danh mục c c hiệu c c ch vi t tắt
CrPdpReq Create Pdp Context Request Tạo y u cầu bản tin PDP
CrPdpRes Create Pdp Context Response Tạo phản hồi bản tin PDP
GRE Generic Routing Encapsulation Tóm lƣợc định tuyến chung
chủ IMSI International Mobile Subscriber Identity S điện thoại nhận dạng qu c tế INGW Intelligent Network Gateway Cổng mạng thông minh
MSISDN Mobile Station International Subscriber
khách
Trang 8K hiệu Giải nghĩa Dịch nghĩa
SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS
SMPP Short Message Peer-to-Peer Tin ng n nh n Peer-to-Peer SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc TCAP Transaction Capabilities Application Part Phần ứng dụng khả năng giao
dịch TDR Transaction Detail Record Bản ghi chi tiết giao dịch
USSD Unstructured Supplementary Service Data Dữ liệu dịch vụ bổ sung phi cấu
trúc
Trang 9Danh mục c c bảng
Bảng : Giá cước MobiFone quy định các quốc gia trên toàn thế giới 11
Bảng 2: Chi tiết giá cước theo mỗi vùng 12
Bảng : tham số mạng lưới thiết lập giữa third-party và mạng Visit merchant 33
Danh mục c c hình Hình : Sơ đồ kết nối logic hệ thống GPRS Roaming 4
Hình 2: Call flow cho Roaming chiều outbound 5
Hình : Data flow cho Roaming chiều outbound 6
Hình : Call flow cho Roaming chiều inbound 7
Hình 5: Data flow cho Roaming chiều inbound 8
Hình : Call flow phiên PDP context theo cơ chế định tuyến mạng chủ 9
Hình 7: Data flow dịch vụ Data roaming qua định tuyến mạng chủ 10
Hình 2 : Sơ đồ kết nối dịch vụ Data roaming truyền thống 15
Hình 2 2: Sơ đồ kết nối dịch vụ Data Local Breakout 16
Hình : Giao diện Data Plan Definition 22
Hình 2: Giao diện Data Plan Permission 22
Hình : Giao diện Transaction Query Report 23
Hình : Giao diện Usage Report – Activation 23
Hình 5: Giao diện Usage Report – Data Volume 24
Hình : Cấu trúc mạng khi có Data Mall 25
Hình 7: Kết nối mạng G khi có lưu lư ng qua Data Mall 28
Hình 8: Call flow bản tin GPRS LU của thuê bao sử dụng dịch vụ Data Mall 30
Hình 9: Flow truy cập dịch vụ Data Mall với APN = Data Mall 31
Hình 0: Flow truy cập dịch vụ Data Mall với APN = cmnet 32
Hình : Cấu trúc giải pháp LDR 34
Trang 10Hình 2: Cấu trúc hệ thống 35
Hình : Chi tiết Call flow của thuê bao G không kích hoạt sử dụng dịch vụ LDR 37
Hình : Chi tiết Call flow của thuê bao G kích hoạt sử dụng dịch vụ LDR 38
Hình 5: Call flow của thuê bao G không kích hoạt sử dụng dịch vụ LDR 40
Hình : Chi tiết Call flow của thuê bao G kích hoạt sử dụng dịch vụ LDR 41
Hình 7: Sơ đồ cấu trúc hệ thống Local Internet 45
Hình 8: Sơ đồ kiến trúc phần mềm hệ thống LI 46
Hình 9: Flow bản tin GTP-C 48
Hình 20: Chi tiết Call flow Kích hoạt sử dụng dịch vụ Local Internet 49
Hình 2 : Chi tiết Call flow Không kích hoạt sử dụng dịch vụ Local Internet 51
Hình : Sơ đồ kết nối dịch vụ Data Mall trên mạng MobiFone 59
Hình 2: Call flow bản tin GPRS LU của thuê bao sử dụng dịch vụ Data Mall 60
Hình : Flow truy cập dịch vụ Data Mall với APN = DataMall 61
Hình : Flow truy cập dịch vụ Data Mall với APN = cmnet 62
Trang 11MỞ ĐẦU
Trong các dịch vụ dành cho Roaming Roaming Data là một dịch vụ mang lại lợi nhuận lớn cho nhà khai thác dịch vụ di động tuy nhi n do phải trả phí cho các nhà cung cấp dịch vụ cũng như các nhà cung cấp trung gian đồng thời phải tu n thủ mức giá chung mà các nhà khai thác dịch vụ di động đưa ra dẫn đến mức giá theo Kb mà khách hàng roaming data phải trả lớn dẫn đến t m l không dám d ng dịch vụ khách hàng lo sợ phát sinh chi phí cước ngoài mu n do vậy tỷ lệ thu bao roaming data silent/thu bao roaming data lớn
Đ i lập với tỷ lệ thu bao roaming data thấp là tỷ lệ thu bao mạng khách d ng dịch vụ Data ngày càng gia tăng t c độ phát triển thu bao Data tăng trưởng c ng với
s ra đời của thế hệ mạng thứ 4 (4G) đem lại lợi nhuận b n vững cho các nhà khai thác dịch vụ di động đ i lập với lợi nhuận đem lại do mức giá cước cao của thu bao roaming data Do vậy để phát triển b n vững và thu hút s ưu ti n l a chọn dịch vụ roaming data của các thu bao Inbound roaming vào mạng của mình các nhà khai thác dịch vụ di động cần có các chính sách và giải pháp giảm giá thay thế dịch vụ roaming data bằng local data để cung cấp đến các khách hàng inbound roamer những tiện ích và gói cước data hấp dẫn
Xuất phát t nhu cầu th c tế n u tr n em đã nghi n cứu và triển khai luận văn
“Nghiên cứu c c phương n triển hai dịch vụ Data Local Brea out cho thuê bao
chuyển vùng quốc t inbound/outbound”
Nội dung luận văn bao gồm 4 chương sau:
- Chương I Hiện trạng cung cấp dịch vụ Data roaming tại mạng MobiFone
- Chương II Dịch vụ Data Local Breakout
- Chương III Nghi n cứu các mô hình triển khai dịch vụ Data Local Breakout
tr n thế giới
Trang 12- Chương IV Phương án triển khai mô hình cung cấp dịch vụ Data Local Breakout tr n mạng MobiFone
Sau đ y là nội dung chi tiết
Trang 13Chương I: HIỆN TRẠNG CUNG CẤP DỊCH VỤ DATA
ROAMING TẠI MẠNG MOBIFONE
Hiện nay MobiFone đã có thỏa thuận Chuyển v ng qu c tế GPRS với hơn 470 mạng đ i tác tr n tổng s 544 mạng đã có thỏa thuận chuyển v ng qu c tế tr n thế giới Thu bao của mạng MobiFone đi nước ngoài có thể sử dụng dịch vụ Data tại các
hạ tầng mạng nước ngoài cũng như thu bao nước ngoài khi Chuyển v ng qu c tế vào mạng MobiFone có thể sử dụng hạ tầng mạng của MobiFone để sử dụng dịch vụ Data
GRX Gateway: kết n i với GRX Operator (France Telecom/Syniverse) tạo
đường hầm GRE over IPsec để truy n thông tin giao thức định tuyến và mã hóa gói tin trao đổi giữa MobiFone với các nhà cung cấp dịch vụ GRX
External DNS: ph n giải t n mi n APN thành địa chỉ IP của GGSN trao đổi
với các hệ th ng DNS khác
Border Gateway: kết n i với mạng IPBB định tuyến giữa các thành phần của
mạng MobiFone với các thành phần b n ngoài
Trang 14Gi/Gn Firewall
GPRS Roaming site
HN và HCM
Ext DNS Server
Gi/Gn Firewall
MOBIFONE-G
VTN
2,5 Gbps
3 bps
SGSN GGSN
GGSNs
MOBIFONE CORE NETWORK
SGSN SGSN
Thuê bao MobiFone sử dụng Data Roaming
Thuê bao Quốc tế
sử dụng Data
Roaming
Thuê bao Quốc tế
sử dụng Data Roaming
Hình 1.1: Sơ đồ t nối logic hệ thống GPRS Roaming
Firewall: chia hệ th ng thành các mi n với các chính sách bảo mật khác nhau
đảm bảo tính an ninh ch ng x m nhập
1.2 Chu trình hoạt động dịch vụ Data roaming:
Có 2 chi u dịch vụ Data roaming : Thu bao MobiFone sử dụng Data roaming tại mạng nước ngoài được gọi là chi u outbound và thu bao nước ngoài sử dụng dịch
vụ Data roaming tại mạng MobiFone gọi là chi u inbound Với mỗi trường hợp này ta
sẽ ph n tích chu trình thiết lập (call flow) và luồng dữ liệu Roaming (data flow)
1.2.1 Roaming chiều outbound:
Khi một thu bao của MobiFone chuyển v ng qu c tế và mu n sử dụng dịch vụ Data roaming chu trình sẽ diễn ra như sau:
Thu bao đăng k với mạng khách (VPLMN) bằng quá trình GPRS Attach Trong quá trình này SGSN của mạng khách (VSGSN) sẽ trao đổi với HLR của MobiFone để xác th c thu bao
Trang 15 Sau khi quá trình GPRS Attach thành công thu bao sẽ gửi y u cầu kích hoạt PDP Context đến VSGSN Khi nhận được y u cầu này VSGSN sẽ phải ph n giải t n
mi n APN thành địa chỉ IP của GGSN tương ứng trong mạng MobiFone
Quá trình ph n giải DNS này được th c hiện qua nhi u bước với s tham gia của DNS mạng khách (VPLMN DNS) GRX DNS và External DNS của MobiFone Kết quả của quá trình này là việc VSGSN nhận được địa chỉ IP của GGSN
VSGSN thiết lập GTP Tunnel đến GGSN để truy n dữ liệu Roaming
Chu trình tr n được gọi là chu trình thiết lập (call flow) Như vậy mục đích của call flow là ph n giải t n mi n APN thành địa chỉ IP của GGSN và tạo GTP Tunnel để truy n dữ liệu Roaming
Hình 1.2: Call flow cho Roaming chiều outbound
Trang 16Sau khi GTP Tunnel được thiết lập dữ liệu Roaming chi u outbound sẽ đi t VSGSN qua các thành phần mạng VPLMN qua France Telecom đến các thiết bị của
hệ th ng GPRS Roaming của MobiFone tiếp tục qua mạng PS Core rồi đến GGSN tương ứng Đường đi th c s của dữ liệu Roaming gọi là data flow
Hình 1.3: Data flow cho Roaming chiều outbound
1.2.2 Roaming chiều inbound:
Call flow và data flow cho Roaming chi u inbound như sau:
Trang 17 Thu bao nước ngoài roaming vào mạng MobiFone th c hiện đăng k với mạng khách (MobiFone) bằng quá trình GPRS Attach Trong quá trình này SGSN của MobiFone sẽ trao đổi với HLR của mạng chủ HPLMN để xác th c thu bao
Sau khi quá trình GPRS Attach thành công thu bao sẽ gửi y u cầu kích hoạt phi n PDP Context đến V-SGSN Khi nhận được y u cầu này V-SGSN sẽ phải ph n giải t n mi n APN của mạng khách thành địa chỉ IP của H-GGSN
Quá trình ph n giải DNS này được th c hiện qua nhi u bước với s tham gia của DNS của mạng MobiFone (VPLMN DNS) GRX DNS và External DNS của mạng khách Kết quả của quá trình này là việc V-SGSN nhận được địa chỉ IP của H-GGSN
V-SGSN thiết lập GTP Tunnel đến H-GGSN để truy n dữ liệu lưu lượng Data roaming
Hình 1.4: Call flow cho Roaming chiều inbound
Trang 18Hình 1.5: Data flow cho Roaming chiều inbound
1.3 Nguyên l định tuy n dịch vụ Data roaming của MobiFone:
Đ i với dịch vụ Data roaming cho thu bao MobiFone đi roaming tại mạng nước ngoài bước đầu ti n là thu bao th c hiện thành công quá trình GPRS Attach vào V-SGSN mạng khách Khi thu bao y u cầu th c hiện các tác vụ như: sử dụng internet dịch vụ WAP hay MMS máy đầu cu i của thu bao cần kích hoạt phi n PDP Context Mục đích của việc tạo phi n PDP Context là để thiết lập k nh truy n tải dữ liệu Data
Trang 19roaming của thu bao MobiFone t V-SGSN mạng khách v H-GGSN của MobiFone qua GTP Tunnel
Sau khi thiết lập phi n PDP Context thành công dữ liệu sử dụng Data roaming của thu bao MobiFone được truy n tr c tiếp t V-SGSN mạng khách v H-GGSN của
MobiFone qua kết n i GRX Quá trình định tuyến này được gọi là “Home routed”
hay định tuy n mạng chủ
Hình 1.6: Call flow phiên PDP context theo cơ ch định tuy n mạng chủ
Các bước khi kích hoạt phi n PDP context:
Thu bao gửi y u cầu kích hoạt phi n PDP context t V-SGSN tại mạng khách
Trang 20 V-SGSN ph n giải APN của mạng chủ thành địa chỉ IP của H-GGSN sử dụng External DNS mạng khách
Sau khi ph n giải thành công APN thành IP của H-GGSN, V-SGSN gửi y u cầu tạo phi n PDP Context
H-GGSN phản hồi chấp nhận y u cầu tạo phi n PDP Context t mạng khách sau đó V-SGSN b t đầu gửi các lưu lượng ‘packet data unit (PDU)’ t máy đầu cu i của thu bao đến mạng chủ
Hình 1.7: Data flow dịch vụ Data roaming qua định tuy n mạng chủ
Trang 211.4 Đ nh gi ưu nhược điểm của cơ ch định tuy n mạng chủ:
Hiện nay MobiFone đang áp dụng cơ chế định tuyến mạng chủ cho dịch vụ Data roaming Outbound/Inbound, V Data Roaming Outbound của MobiFone việc đánh giá ưu điểm và nhược điểm của cơ chế định tuyến này chủ yếu là trải nghiệm v dịch vụ Data roaming của khách hàng cụ thể:
1.4.1 Về ớc:
MobiFone quy định các qu c gia tr n toàn thế giới được chia thành 5 v ng cước như sau:
Bảng 1.1: Gi cước MobiFone quy định c c quốc gia trên toàn th giới
V ng 1 Campuchia (Cambodia) Hongkong Lào (Laos) Macao (Macau)
Pakistan, Qatar Đài Loan (Taiwan) Tajikistan
V ng 2
Toàn bộ các qu c gia/v ng lãnh thổ thuộc Ch u Á trừ 14 quốc gia/
vùng lãnh thổ: Campuchia (Cambodia) Hong Kong Lào (Laos) Macao
(Macau) Pakistan Qatar Đài Loan (Taiwan) Tajikistan Bangladesh, Trung Qu c (China) Nhật Bản (Japan) Mông cổ (Mongolia) Oman
và Các tiểu vương qu c Ả rập (UAE)
V ng 3
Ch u Phi Ch u Âu và 6 quốc gia thuộc Châu Á: Bangladesh, Trung
Qu c (China) Nhật Bản (Japan) Mông cổ (Mongolia) Oman và Các tiểu vương qu c Ả rập (UAE)
V ng 4 Ch u Mỹ và Ch u Úc
V ng 5 Các mạng tr n không mạng tr n tàu biển mạng vệ tinh
Trang 22Chi tiết giá cước theo mỗi v ng được áp dụng cho thu bao trả trước và trả sau (đã bao gồm thuế VAT):
Bảng 1.2: Chi ti t gi cước theo mỗi vùng
- Ưu điểm: Do toàn bộ lưu lượng sử dụng data của thu bao được định tuyến v mạng chủ n n mạng chủ có thể kiểm soát được quá trình sử dụng dịch vụ của thu bao
ví dụ: kiểm tra được log sử dụng của thu bao khi có phản ánh chủ động kiểm soát được băng thông sử dụng của thu bao chặn c t dịch vụ theo t ng gói bundle
- Định tuyến local-breakout: Sau khi quá trình thiết lập phi n PDP Context của thu bao thành công lưu lượng data roaming của thu bao được phục vụ bởi V-GGSN
Trang 23Lưu lượng này hoàn toàn được định tuyến trong mạng khách VPLMN n n t c độ truy cập của thu bao tương đương với t c độ truy cập của thu bao local
1.5 K t luận:
Chương I đã giới thiệu v sơ đồ kết n i các phần tử mạng và chu trình hoạt động của hệ th ng GPRS Roaming cũng như nguy n l định tuyến dịch vụ Data Roaming Qua việc đánh giá ưu nhược điểm của cơ chế định tuyến mạng chủ có thể thấy được hiện trạng cung cấp dịch vụ Data Roaming tại mạng MobiFone Trong chương kế tiếp em sẽ làm r v khái niệm mô hình kiến trúc của các dinh vụ Data Local Breakout hiện nay tr n thế giới
Trang 24Chương II DỊCH VỤ DATA LOCAL BREAKOUT
2.1 Kh i niệm về dịch vụ Data Local Brea out:
Hiện nay dịch vụ data chuyển v ng qu c tế có mức cước rất cao n n không thu hút được khách hàng chuyển v ng qu c tế sử dụng trong khi đó nhu cầu sử dụng dịch
vụ data của khách hàng khi đi chuyển v ng qu c tế ngày một cao Khách hàng có thể mua simcard của mạng local để sử dụng dịch vụ data tuy nhi n việc mua simcard sẽ gặp nhi u phi n toái và không phải khách hàng nào cũng có khả năng mua để sử dụng
Th ng k hiện tại cho thấy có đến 75% khách hàng roaming không bật dịch vụ Data roaming bởi vì họ hiểu rằng cước phí data roaming hiện đang được tính rất cao ngoài khả năng chi trả của hầu hết khách hàng Hầu hết các doanh thu ti m năng của các nhà mạng bị mất thông qua việc khách hàng roaming sử dụng các dịch vụ internet wifi cung cấp bởi các khách sạn nhà hàng và sử dụng các dịch vụ OTT miễn phí tại nước họ đến
Do vậy các hãng công nghệ và các nhà mạng di động tr n thế giới đã nghi n cứu
và phát triển mô hình kinh doanh dịch vụ Data roaming mới được gọi là Data Local
Breakout à é à ấ
độ (M – M w ) ấ ự
R m à mạ ủ ọ ó ớ data roaming ớ ẻ ề
s s ớ Data roaming yề Hiện tại với dịch vụ Data
roaming truy n th ng y u cầu các mạng khách phải kết n i đến mạng chủ của thu bao roaming để truy n nhận lưu lượng data (thông qua các kết n i GRX giữa hai b n) Với việc triển khai dịch vụ Data Local Breakout cho phép các nhà mạng di động cung cấp nhi u mức cước Data linh hoạt cho các khách hàng roaming Các nhà mạng di động sẽ không chỉ được lợi t việc tăng doanh thu t dịch vụ data mà còn có thể th m được doanh thu t các dịch vụ thoại và SMS t các thu bao roaming này
Trang 252.2 Mô hình i n trúc dịch vụ Data Local Breakout:
2.2.1 S đồ k t n i cho d ch v Data roaming truyền th ng hiện tại:
Hình 2.1: Sơ đồ t nối dịch vụ Data roaming truyền thống
Có thể thấy trong mô hình tr n lưu lượng data sử dụng của khách hàng roaming được trao đổi tr c tiếp với mạng chủ của thu bao đó thông qua kết n i GRX giữa 2 nhà mạng Giải pháp này tồn tại các nhược điểm sau:
- Chất lượng dịch vụ Data roaming sẽ bị ảnh hưởng rất lớn bởi đường truy n GRX giữa 2 nhà mạng và t c độ truy cập data roaming có thể bị hạn chế do hạn chế v mặt băng thông của đường truy n GRX
Trang 26- Độ trễ truy cập cao do kết n i qua nhi u node mạng khác nhau (các gói tin phải chạy qua rất nhi u HOP mạng)
- Dịch vụ dễ bị gián đoạn do các s c mất kết n i đường truy n GRX do chạy
tr n đường Internet Public
2.2.2 S đồ k t n i cho d ch v Data Local Breakout:
Data Local Breakout cho phép các thu bao roaming đăng nhập tr c tiếp vào mạng khách có cung cấp dịch vụ này Nó cho phép thu bao Inbound Roaming nhận
tr c tiếp lưu lượng data t mạng khách thay vì thông qua kết n i GRX v mạng chủ
Hình 2.2: Sơ đồ t nối dịch vụ Data Local Brea out
Trang 27Trong mô hình kết n i tr n thu bao Inbound Roaming sử dụng hoàn toàn dịch
vụ data tr n n n mạng khách Giải pháp này có ưu điểm:
- Chất lượng dịch vụ được đảm bảo với t c độ truy cập cao do đi theo kết n i internet tr c tiếp của mạng khách
- Kết n i data ổn định và khách hàng có nhi u gói cước data với các mức giá khác nhau để l a chọn sử dụng
- Tiết kiệm chi phí phải trả cho các nhà cung cấp đường truy n GRX (GRX provider)
- Cho phép sử dụng dịch vụ data roaming với giá hợp l thuận tiện vì không cần thay SIM, mua SIM mạng khách
- Không lo phát sinh cước chuyển v ng qu c tế ngoài mu n
2.3 Hiện trạng kinh doanh dịch vụ Data Local Brea out trên th giới:
Hiện nay ở Việt Nam chưa có nhà mạng nào triển khai dịch vụ Data local Breakout tuy nhi n tr n thế giới đã có một s nhà mạng áp dụng triển khai dịch vụ này với các giải pháp của các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau Ở khu v c ch u Âu các nước thuộc li n minh ch u Âu (EU) hiện tại cũng đã áp dụng dịch vụ Data local breakout cho phép các thu bao thuộc li n minh Ch u Âu roaming ở các nước trong
li n minh được hưởng mức giá cước data loacal ưu đãi như khi d ng ở mạng chủ
Trong phạm vi luận văn này em sẽ tập trung nghi n cứu 03 giải pháp dịch vụ data loacal breakout có khả năng áp dụng triển khai cho mạng MobiFone bao gồm:
2.3.1 D ch v Data Mall ( mô ì T -Party):
- Data Mall là dịch vụ cho phép khách hàng nước ngoài truy cập data khi đang ở trong mạng khách thông qua hạ tầng của dịch vụ Data Mall
- Kết n i giữa mạng chủ và Data Mall Platform thông qua kết n i GRX giữa 02 Boder Gateway
Trang 28- Khi thu bao đăng k gói dịch vụ Data Mall sẽ sử dụng APN ri ng để truy cập
sử dụng gói data trong nước thông qua cơ sở hạ tầng của Data Mall Tất cả các CDR TAP file sinh ra sẽ được lọc ri ng để không tính vào cước chuyển v ng qu c tế của khách hàng
- Dịch vụ Data Mall hiện nay do đ i tác CITIC triển khai đã được áp dụng tại các mạng lớn như: CMHK Hongkong FarEarStone Taiwan CTM Maucau SmarTone Hongkong
2.3.2 D ch v Worry Free ( mô ì T -Party):
- Worry Free là dịch vụ cho phép khách hàng nước ngoài đăng k gói và sử dung ứng dụng Worry Free được phát triển bởi Syniverse tr n smartphone để truy cập data khi đang ở trong mạng khách thông qua hạ tầng kết n i internet của mạng khách
- Hiện tại dịch vụ Worry Free đã được triển khai ở 03 mạng lớn là China Mobile China Unicom và KT Korea
2.3.3 D ch v Local Internet của MobiFone:
- Đ y là dịch vụ data local được x y d ng d a tr n n n tảng hệ th ng Local Internet do MobiFone đầu tư gần đ y
- Local Internet là một hệ th ng phụ trợ mạng PS core nằm giữa SGSN và GGSN
để th c hiện đi u khiển việc tạo PDP context giữa SGSN và GGSN Hệ th ng Local internet sử dụng s MSISDN ảo cấp cho thu bao inbound Roamers để tạo kết n i tới GGSN mạng khách (mạng MobiFone) thay vì kết n i v GGSN mạng chủ
- Dịch vụ Local Internet cung cấp cho khách hàng không phụ thuộc policy mạng chủ Giải pháp này thậm chí còn có thể cung cấp cho những khách hàng không chuyển
v ng tại mạng MobiFone thậm chí cả cho những khách hàng không có dịch vụ chuyển v ng qu c tế tại Việt Nam MobiFone có thể chủ động trong chính sách cước
và thu cước không phụ thuộc mạng chủ
Trang 292.4 K t luận:
Cả 03 giải pháp dịch vụ n u tr n đ u có những ưu và nhược điểm ri ng khi áp dụng triển khai vào mạng MobiFone Do đó mục ti u của luận văn là nghi n cứu các phương án kỹ thuật mô hình kết n i để triển khai cung cấp các dịch vụ Data local breakout cho khách hàng chuyển v ng qu c tế inbound/outbound với giá cước rẻ gần như giá nội địa góp phần tăng doanh thu và n ng cao vị thế của MobiFone tr n thị
trường qu c tế
Trang 30Chương III: NGHIÊN CỨU CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI DỊCH VỤ DATA LOCAL BREAKOUT TRÊN THẾ GIỚI
3.1 Mô hình Third-Party:
3.1.1 Giả Data Mall:
Data Mall là lưu lượng Mobile Data qu c tế đầu ti n tr n thế giới mà các operator có thể cung cấp dịch vụ Local data cho thu bao di động của mình tr n n n tảng mạng Visit ở nước ngoài mà không cần phải thay đổi thẻ SIM hay bất k thiết bị đầu cu i nào Người sử dụng có quy n l a chọn dịch vụ Data roaming hoặc data local thông qua việc đăng k thanh toán dịch vụ bằng thiết bị và ứng dụng di động của mình
Data Mall là một n n tảng mở nhằm mục đích hợp tác win-win giữa các nhà khai thác di động và các nhà khai thác di động ảo các nhà sản xuất thiết bị cầm tay các công ty OTT internet tài chính và du lịch li n quan v.v Các đ i tác có thể sử dụng
n n tảng Data Mall để cung cấp dịch vụ cho khách hàng ở một phạm vi lớn hơn và giảm chi phí của Mobile data qu c tế
3.1.1.1 Các loại hình thu bao và tính năng dịch vụ:
ạ ì :
- Loại 1: Thu bao không đăng k dịch vụ roaming
- Loại 2: Thu bao không d ng data roaming, thu bao prepaid/postpaid disable dịch vụ data roaming
- Loại 3: Thu bao d ng dịch vụ roaming thông thường thu bao postpaid với dịch vụ roaming 1 card có nhi u s thu bao …
Trang 31Tất cả các loại thu bao đ u có thể mua gói dịch vụ qua ứng dụng Data Mall
tr n mobile và sử dụng dịch vụ data tr c tiếp với cấu hình manual tr n smartphone của mình
C í ă :
- B2C Mall: Thay đổi hoàn toàn mô hình dịch vụ data roaming với việc cung cấp cho người sử dụng quy n t do mua dịch vụ data t tr c tiếp mạng Visit mà khách hàng đang roaming
- Service Activation: người sử dụng chỉ cần một thiết lập mạng đơn giản tr n smartphone với hướng dẫn qua App Mobile Data Mall mà không cần phải thay đổi thẻ SIM hoặc đổi sang máy khác
- Merchant Portal: Nhà mạng có thể quản l các gói dịch vụ tr n App Mobile Data Mall theo thời gian
- Data Mall portal cung cấp các chức năng khác nhau bao gồm nhưng không giới hạn việc quản l gói dịch vụ báo cáo mức độ sử dụng gói và báo cáo doanh thu bán hàng hàng tháng v.v
3.1.1.2 Giới thiệu v Merchant Online Portal của Data Mall:
- Giao diện Data Plan Definition: Cho phép thiết lập cấu hình gói cước dịch vụ
Trang 32Hình 3.1: Giao diện Data Plan Definition
- Giao diện Data Plan Permission: Quản l việc khai báo Home Operator của thu bao trong trường hợp có/không có thỏa thuận dịch vụ Data Mall Với những Home Operator có thỏa thuận Data Mall Platform sẽ cho phép thu bao của nhà mạng đó access dịch vụ còn chưa có sẽ hiển thị trạng thái No service
Hình 3.2: Giao diện Data Plan Permission
Trang 33- Giao diện Transaction Query Report: Các báo cáo cũng nhƣ th ng k tra cứu lịch sử thu bao có thể đƣợc tìm kiếm qua giao diện này
Hình 3.3: Giao diện Transaction Query Report
- Giao diện Usage Report – Activation: Hiển thị thông tin v hiện trạng đăng k dịch vụ theo ngày theo TOP 10 plan Top 10 qu c gia
Hình 3.4: Giao diện Usage Report – Activation
Trang 34- Giao diện Usage Report – Data Volume: Báo cáo v lưu lượng Data sử dụng của thu bao theo ngày theo TOP 10 plans và theo TOP 10 country
Hình 3.5: Giao diện Usage Report – Data Volume
3.1.1.3 Cấu trúc mạng khi có Data Mall:
a 3G Network Topology:
Trang 35Hình 3.6: Cấu trúc mạng hi có Data Mall
Chức năng các phần tử mạng:
SGSN (Serving GPRS Support Node): quản l tất cả các UE đang sử dụng
dịch vụ data trong v ng của nó Vài trò của SGSN gồm:
Authenticate (xác minh) các UE đang d ng dịch vụ data n i kết với nó
Quản l việc đăng k của 1 UE vào mạng Data (Attach GPRS)
Quản l quá trình di động của UE Cụ thể là SGSN phải biết là UE hiện đang
n i kết với Node-B nào tại một thời điểm T y theo UE đang ở mode active (đang li n lạc) hay idle (không li n lạc) mà độ chính xác của thông tin li n quan đến vị trí UE sẽ khác nhau
Tạo duy trì và giải phóng các phi n "PDP context" (các thông tin li n quan đến connection của UE mà nó cho phép/quy định việc gửi và nhận thông tin của UE)
Trang 36 Nhận và chuyển thông tin t ngoài mạng data (Internet chẳng hạn) đến UE và ngược lại
Quản l tính cước UE
Tìm và đánh thức idle UE khi có cuộc gọi tìm đến UE (paging)
GGSN (Gateway GPRS Support Node): là một gateway giữa mạng
GPRS/UMTS và các mạng ở ngoài (external network Internet hay mạng Visit cho Roaming Data) Vài trò của GGSN gồm:
Nhận và chuyển thông tin t UE gửi ra ngoài mạng external và ngược lại t ngoài đến UE Packet thông tin t SGSN gửi đến GGSN sẽ được "decapsulate" trước khi gửi ra ngoài vì thông tin truy n giữa SGSN và GGSN là truy n tr n 'GTP tunnel'
Nếu thông tin t ngoài chuyển tiếp qua GGSN để đến một UE trong khi chưa tồn tại PDP context thì GGSN sẽ y u cầu SGSN th c hiện paging và sau đó sẽ
th c hiện quá trình PDP context để chuyển cuộc gọi đến UE
Trong su t quá trình li n lạc thông qua n i kết mạng UMTS UE sẽ chỉ connect với 1 GGSN (mà GGSN đó n i kết với dịch vụ mà UE đang d ng) D có di chuyển đi đ u đi nữa GGSN vẫn không đổi Dĩ nhi n là SGSN RNC và Node-
B sẽ thay đổi GGSN cũng tham gia vào quản l quá trình di động của UE
DNS (Domain Name System): Là hệ th ng ph n giải địa chỉ APN ULR ra
chính xác IP của nhà cung cấp phục vụ định tuyến
Border Gateway: Là hệ th ng bao gồm thiết bị:
GRX Gateway: kết n i với GRX Operator tạo đường hầm GRE over IPsec để truy n thông tin giao thức định tuyến và mã hóa gói tin trao đổi giữa MobiFone với các Operator
Trang 37 External DNS: ph n giải t n mi n APN thành địa chỉ IP của GGSN trao đổi với các hệ th ng DNS khác
Border Gateway: kết n i với mạng IPBB định tuyến giữa các thành phần của mạng MobiFone với các thành phần b n ngoài
Firewall: chia hệ th ng thành các mi n với các chính sách bảo mật khác nhau đảm bảo tính an ninh ch ng x m nhập
STP (Signaling Tranfer Point): là chuyển tiếp các bản tin báo hiệu (hay chức
năng định tuyến báo hiệu) STP là một bộ chuyển mạch gói hoạt động như một hub gửi các bản tin báo hiệu tới các STP SCP hay SSP khác STP định tuyến các bản tin thông qua việc kiểm tra thông tin định tuyến được g n kèm với mỗi bản tin báo hiệu và gửi chúng tới điểm báo hiệu cần thiết Thay vì các node mạng l i đấu n i báo hiệu tr c tiếp với nhau tạo ra một mạng mesh phức tạp STP sẽ đóng vai trò node trung t m trong mạng báo hiệu quản l mạng báo hiệu trong sáng hơn
VLR (Visited Location Register): Là nơi lưu trữ thông tin tạm thời của thu
bao bao gồm vị trí hiện tại của thu bao và trạng thái hoạt động của thu bao thông qua thủ tục LU của thu bao
Thành phần quan trọng nhất của mô hình là phần tử Data Mall Platform: là hệ
th ng cung cấp dịch vụ Data cho khách hàng quản l thu bao cung cấp n n tảng s ảo MSISDN APN đi u chỉnh tham s VPAA
C ủ Data Mall:
- Kết n i báo hiệu: dải GT của Data Mall Platform sẽ được khai báo tr n MSC/STP để khi thu bao nước ngoài th c hiện GPRS attach tất cả các bản tin GPRS Attach sẽ được định tuyến tới Data Mall Platform qua k nh báo hiệu Qu c tế
- Kết n i Internet: để Merchant truy cập được trang chủ của Data Mall phục vụ quản trị và chăm sóc khách hàng
Trang 38- Kết n i data: Mạng Merchant kết n i với Data Mall thông qua kết n i GRX (tương t như với đ i tác chuyển v ng qu c tế thông thường)
b K mạ 3G ó ợ Data Mall:
Hình 3.7: K t nối mạng 3G hi có lưu lượng qua Data Mall
- Mạng Visit đóng vai trò Merchant sẽ định tuyến tất cả lưu lượng bản tin báo hiệu SCCP của mạng Home PLMN (mạng có thỏa thuận dịch vụ Data Mall) sang third-party STP
- Data Mall platform sẽ quản l việc đăng k của user và tr cước gói dịch vụ
- Mạng Merchant sẽ định tuyến toàn bộ lưu lượng tới Data Mall platform thông qua kết n i data dành ri ng với third-party (qua kết n i GRX t merchant tới third-party)
c K ệ à ợ
ợ ệ (đ ờ mà ím):
Trang 39 Các bản tin báo hiệu SCCP t SGSN của merchant sẽ được định tuyến tới STP phục vụ việc modification
STP third-party sẽ chuyển tiếp bản tin tới HLR mạng Home
ợ ờ sử (đ ờ mà à ):
D a tr n thông tin APN việc định tuyến lưu lượng data sẽ được th c hiện t SGSN của merchant đến Data Mall và GGSN phục vụ tạo đường hầm GTP để trao đổi lưu lượng data dịch vụ cho khách hàng
Các POP gồm có ở HongKong Tokyo Taipei Singapore
3.1.1.4 Những đi u kiện để triển khai Data Mall tr n mạng Visit Merchant:
platform và định tuyến GT này đến STP GT này được sử dụng để định tuyến bản tin báo hiệu giữa merchant và third-party
APN 1 là APN của Data Mall: Mạng merchant cần cấu hình APN “Data Mall.mnc001.mcc452.gprs tr n DNS của mình và trỏ tới địa chỉ GGSN
APN 2: APN ri ng của mạng Home CMNET: Mạng merchant cũng cần thiết lập APN “cmnet mnc001 mcc452.gprs tr n DNS của mình và trỏ tới địa chỉ GGSN
=> Các APN này phục vụ định tuyến bản tin PDP context và tạo đường hầm GTP ngoài ra còn phục vụ ph n loại thu bao dịch vụ của Data Mall (có đăng k /không đăng
k gói cước) việc gán APN được th c hiện khi thiết lập báo hiệu Attach GPRS
3.1.1.5 Call flow dịch vụ:
C f w ả GPRS U ủ sử Data Mall:
Trang 40Hình 3.8: Call flow bản tin GPRS LU của thuê bao sử dụng dịch vụ Data Mall
- Khi thu bao Data Mall (China Mobile) attach GPRS vào mạng Visit bản tin GPRS LU sẽ đƣợc gửi t SGSN của mạng Visit merchant với Called=MGT (E.214 – Home IMSI) qua iSTP sẽ đến STP (Mạng Visit cần cấu hình luồng báo hiệu dành
=> Việc thay đổi này giúp luồng bản tin PDP context và thông tin IMSI sẽ đƣợc định tuyến tới hệ th ng Data Mall và GGSN