Hệ thống mạng thông tin và giải pháp phát triển lên osp

Hệ thống mạng thông tin và giải pháp phát triển lên osp Hệ thống mạng thông tin và giải pháp phát triển lên osp Hệ thống mạng thông tin và giải pháp phát triển lên osp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐÀO VIỆT HƯNG

Hà N ội, 2006

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐÀO VIỆT HƯNG

N GƯỜI HƯỚNG DẪN :

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung luận văn này là do quá trình nghiên cứu của bản thân và

sự hỗ trợ của người hướng dẫn khoa học và không có sự sao chép, sử dụng đề tài và nghiên cứu của người khác Nếu có vấn đề sai phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước trường Đại học Bách Khoa Hà Nội cùng Bộ giáo dục và đào tạo

Hà Nội, ngày 01 tháng 11 năm 2006

Người cam đoan

Đào Việt Hưng

MỤC LỤC

17TLỜI CAM ĐOAN17 T 2

17TMỤC LỤC17 T 3

17TDANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT17T 6

17TDANH MỤC HÌNH VẼ17T 8

17TMỞ ĐẦU17 T 11

17TCHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG MẠNG IN17T 13

17T1.1 Khái niệm Hệ thống mạng thông minh (IN)17T 13

17T1.1.1 Trước khi có hệ thống mạng thông minh IN17 T 13

17T1.1.2 Nhu cầu triển khai mạng thông minh IN17T 16

17T1.1.3 Chuẩn IN-CS117T 17

17T1.1.4 Mô hình chức năng phân tán17T 18

17T1.1.5 Mô hình lớp vật lý17 T 20

17T1.1.6 Mô hình thương mại17 T 22

17T1.2 Khái niệm CAMEL17 T 22

17T1.2.1 Các khái niệm cơ bản của mạng GSM17T 22

17T1.2.2 CAMEL17T 24

17T1.2.3 CAMEL phase-117T 25

17T1.2.4 CAMEL phase-217T 26

17T1.2.5 CAMEL phase-317T 27

17T1.3 Tổng quan về PARLAY17T 27

17T1.3.1 Khái niệm PARLAY/OSA17T 27

17T1.3.2 Các giao thức NGN17T 29

17T1.4 Các màn hội thoại IN17T 30

17T1.4.1 Màn hội thoại IN CS-117T 30

17T1.4.2 Màn hội thoại CAMEL17T 31

17T1.4.3 Màn hội thoại VoIP17T 31

17TCHƯƠNG 2 - PHÂN LOẠI CẤU HÌNH VÀ DỊCH VỤ IN17T 34

17T2.1 Các cấu hình mạng IN17T 34

17T2.1.1 Giải pháp mạng Service Node17T 34

17T2.1.2 Giải pháp Step IN17T 35

17T2.1.3 Giải pháp Full IN17T 35

17T2.1.4 Giải pháp OSP17T 36

17T2.2 Các dịch vụ IN17T 37

17T2.2.1 Nhóm dịch vụ dịch địa chỉ và định tuyến17 T 38

17T2.2.2 Nhóm dịch vụ thẻ gọi17T 40

17T2.2.3 Nhóm dịch vụ dành cho các tổ chức kinh doanh17 T 43

17T2.2.4 Nhóm dịch vụ gọi số đông17T 46

17T2.2.5 Nhóm dịch vụ tính cước luân phiên17T 48

17T2.2.6 Nhóm dịch vụ phong cách sống17 T 49

17T2.2.7 Nhóm dịch vụ từ phía nhà khai thác17 T 50

17T2.2.8 Nhóm dịch vụ mạng di động17 T 53 2.2.9 Nhóm dịch vụ hội tụ cố định/di động

17T3.1.2 CAMEL17T 59

17T3.1.3 Cấu trúc mạng PPS17T 67

17T3.1.4 Các loại cuộc gọi PPS17T 71

17T3.2 Dịch vụ thoại trong PPS17T 71

17T3.2.1 Các đối tượng PPS17T 71

17T3.2.2 Tính cước thoại dịch vụ trả trước PPS17T 71

17T3.2.3 Cấu hình chung cúa dịch vụ PPS17T 82

17T3.3 Quản lý thuê bao vào nạp thẻ cho PPS17T 85

17T3.3.1 Đặc trưng và cấu trúc SDP17T 85

17T3.3.2 Quản lý tài khoản17 T 88

17T3.3.3 Loại tài khoản và số tài khoản17T 94

17T3.3.4 Dịch vụ nạp thẻ SDP17T 99

17T3.3.5 Cộng tiền tài khoản và thưởng17T 104

17T3.3.6 Cấu hình chung của dịch vụ tài khoản SDP17T 105

17T3.4 Dịch vụ IVR17T 109

17T3.4.1 Các đặc trưng dịch vụ IVR17T 109

17T3.4.2 Các menu IVR17 T 110

17T3.4.3 Các đối tượng IVR17 T 111

17T3.4.4 Cấu hình IVR17T 111

17T3.4.5 Tính cước cho Menu và các số ngắn17 T 112

17T3.4.6 Các cuộc gọi chuyển vùng17T 113

17T3.4.7 Dịch vụ Family và Group17T 114

17T3.4.8 Thay đổi loại tài khoản17 T 115

17T3.4.9 Cùng loại tài khoản17 T 115

17T3.4.10 City zone17 T 117

17T3.5 Dịch vụ nhắn tin SMS-MO17T 118

17T3.5.1 Các đặc điểm của SMS-MO17 T 118

17T3.5.2 Các đối tượng SMS-MO17 T 119

17T3.5.3 Cấu hình chung SMS-MO17T 119

17T3.5.4 Thông báo bằng SMS17T 120

17T3.6 Dịch vụ USSD17T 120

17T3.6.1 Các đặc trưng của dịch vụ USSD17T 120

17T3.6.2 Các thủ tục dịch vụ USSD17T 123

17TCHƯƠNG 4 - CÁC HỆ THỐNG MẠNG IN TẠI VIỆT NAM17 T 124

17T4.1 Mạng IN GPC17T 124

17T4.1.1 Hệ thống PPS Comverse17T 124

17T4.1.2 Giải pháp PPS Ericsson17 T 127

17T4.1.3 USSD17T 130

17T4.2 Mạng IN VMS17T 132

17T4.2.1 Cấu hình báo hiệu mạng IN trong tổng thể mạng GSM - VMS17T 133

17T4.2.2 Quản lý và khai thác hệ thống17T 134

17T4.2.3 Mạng Full IN17T 136

17T4.2.4 Mạng OSP17T 138

17T4.3 Mạng IN Vietel17T 139

17T4.3.1 Tổng quan mạng Viettel17 T 139

17T4.3.2 Cấu trúc chức năng và các thành phần hệ thống17T 140

17T4.4 Mạng IN HTC17T 142

17T4.4.1 Giới thiệu hệ thống mạng IN HTC17T 142

4.4.2 Cấu trúc và chức năng các thành phần hệ thống 143

17T5.1 Các tồn tại cơ bản khi sử dụng hai hệ thống IN đồng thời17 T 145

17T5.1.1 Những tồn tại về cấu trúc hệ thống17T 145

17T5.1.2 Những tồn tại về dịch vụ17T 146

17T5.2 Hệ thống dịch vụ mở OSP17T 146

17T5.2.1 Ưu điểm của OSP17T 146

17T5.2.2 Cấu hình hệ thống OSP17T 148

17T5.2.3 Cấu trúc thông tin và dịch vụ hệ thống17T 149

17T5.2.4 Các thành phần hệ thống17T 150

17T5.2.5 Thông tin và cơ chế phòng vệ17 T 159

17T5.3 Chuyển giao hệ thống từ Full IN2.2 sang OSP17T 163

17T5.3.1 Giai đoạn 1: Triển khai đồng thời Full IN và OSP17T 163

17T5.3.2 Giai đoạn 2: Loại bỏ hệ thống Full IN17 T 164

17T5.3.3 Giai đoạn 3: Thực hiện chuyển đổi cơ sở dữ liệu thẻ cào17T 164

17T5.4 Lựa chọn và triển khai các dịch vụ trên hệ thống OSP17T 165

17T5.4.1 Các dịch vụ thoại17 T 165

17T5.4.2 Khuyến mại17T 167

17T5.4.3 Hỗ trợ chức năng quản lý trạng thái thuê bao trên HLR17T 167

17T5.5 Mô hình quản lý hệ thống cho tương lai17 T 168

17TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ17T 170

17TTÀI LIỆU THAM KHẢO17 T 172

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AFS Advanced Freephone Service Dịch vụ miễn cước người gọi

ABS Alternate Billing Service Dịch vụ tính cước theo các phương thức

khác nhau CAN Application Context Name Tên ngữ cảnh ứng dụng

AS Application Server Máy chủ ứng dụng

ARIB Association of Radio Industries and

Business, Japanese standards body for Radio technology

BEP Back End Processor Bộ xử lý sau

BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc

BSS Base Station sub System Phân hệ trạm gốc

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

BCP Basic Call Process Khối xử lý cuộc gọi cơ bản

CCAF Call Control Agent Function Chức năng điều khiển truy cập dịch vụ

thoại CCF Call Control Function Chức năng điều khiển cuộc gọi

CAP CAMEL Application Part Phần ứng dụng CAMEL

CSE CAMEL Service Environment Môi trường tạo dịch vụ CAMEL

CSI CAMEL Subscription Information Thông tin thuê bao CAMEL

CS Capability Sets Tập hợp các khả năng

CCS Card calling service Nhóm dịch vụ thẻ gọi

CORBA Common Object Request Broker

Architecture

Cấu trúc liên kết trung gian yêu cầu đối tượng chung

CAMEL Customized Applications for

Mobile network Enhanced Logic

Logic cải tiến cho các ứng dụng mạng di động

ENS Enterprise network serivce Dịch vụ mạng các tổ chức doanh nghiệp ETSI European Telecommunication

Standardization Institute

Tổ chức viễn thông Châu Âu FRC Flexible Routing Charging Dịch vụ định tuyến linh hoạt

FEP Front End Processor Bộ tiền xử lý

GGSN Gateway GPRS Support Node Thiết bị hỗ trợ truy cập GPRS

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói

gprsSSF GPRS Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ GPRS HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú

IP Intelligent Peripheral Thiết bị ngoại vi thông minh

IVRU Interactive Voice Response Unit Hệ thống trả lời tương tác

MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di động

Network operator Nhà khai thác mạng NSS Network Sub System Phân hệ mạng

OOS Operator oriented service Nhóm dịch vụ từ phía nhà khai thác OSS Operator Specific Services Dịch vụ đặc trưng của nhà khai thác

PC Packet Control Chức năng điều khiển gói

PRS Premium Rate Service Dịch vụ tính cước bổ sung

P-USSR Process Unstructured

Supplementary Service Request

Xử lý yêu cầu dịch vụ phụ không có cấu trúc

SCF Service Capability Features Đặc trưng khả năng dịch vụ

SCF Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ

SCP Service Control Point Điểm điều khiển dịch vụ

SCEF Service Creation Environment

Function

Chức năng môi trường tạo dịch vụ SDF Service Data Function Chức năng số liệu dịch vụ

SDP Service Data Point Điểm số liệu dịch vụ

SDP Service Data Point Hệ thống quản lý dịch vụ

SIB Service Independent Building block Khối xây dựng độc lập dịch vụ

SLP Service Logic Program Chương trình logic dịch vụ

SMAF Service Management Access

Function

Chức năng truy cập quản lý dịch vụ SMF Service Management Function Chức năng quản lý dịch vụ

SNCP Service Node Control Point Hệ thống điều khiển điểm dịch vụ

SP Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ

SS Service Subscriber Thuê bao dịch vụ

SSF Service Switching Function Chức năng chuyển mạch dịch vụ

SSP Service Switching Point Điểm chuyển mạch dịch vụ

SGSN Serving GPRS Support Node Thiết bị hỗ trợ dịch vụ GPRS

SHMDBP Shared Memory Database Persistent Cơ sở dữ liệu bộ nhớ chia sẻ

SIGTRAN SIGnalling TRANsport

SRF Specialised Resource Function Chức năng nguồn tài nguyên đặc biệt SRP Specialised Resource Point Điểm nguồn tài nguyên đặc thù

SSN SubSystem Number Số phân hệ

T&RS Translation and routing service Nhóm dịch vụ dịch địa chỉ và định tuyến TRM Trilogue Manager

UAN Universal Access Number Dịch vụ số truy cập toàn cầu

USSD Unstructure Supplementary

Services Data

Dữ liệu dịch vụ phụ không có cấu trúc VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vụ tạm trú

DANH MỤC HÌNH VẼ

17TUHình 1-1: Cấu hình trước INU17T 13

17TUHình 1-2: Giải pháp mạng INU17T 16

17TUHình 1-3: Mô hình nhiều lớpU 17T 17

17TUHình 1-4: Lớp chức năng phân tánU17T 18

17TUHình 1-5: Mô hình lớp vật lýU17 T 20

17TUHình 1-6: Dịch vụ tương tác người sử dụngU17 T 21

17TUHình 1-7: Mô hình thương mạiU 17T 22

17TUHình 1-8: Mạng di động GSMU17T 23

17TUHình 1-9: CAMEL phase 1U17T 25

17TUHình 1-10: CAMEL phase 2U17T 26

17TUHình 1-11: CAMEL phase 3U17T 27

17TUHình 1-12: PARLAY/OSAU17 T 27

17TUHình 1-13: Các ứng dụng dựa trên Parlay/OSAU17 T 28

17TUHình 1-14: OSA GatewayU1 7T 28

17TUHình 1-15: Giao thức NGNU17T 29

17TUHình 1-16: Màn hội thoại IN CS-1U17T 30

17TUHình 1-17: Màn hội thoại CAMELU17 T 31

17TUHình 1-18: Màn hội thoại VoIPU17T 32

17TUHình 1-19: Màn hội thoại VoIP (cont)U17T 33

17TUHình 2-1: Quá trình phát triển của hệ thống INU17T 34

17TUHình 2-2: Giải pháp mạng Service NodeU17T 34

17TUHình 2-3: Giải pháp Step INU17T 35

17TUHình 2-4: Giải pháp Full INU17T 36

17TUHình 2-5: Giải pháp OSPU17T 36

17TUHình 2-6: Dịch vụ định địa chỉ và định tuyến cuộc gọiU1 7T 40

17TUHình 2-7: Dịch vụ thẻ gọi trả trướcU17T 42

17TUHình 2-8: VPN - Dịch vụ đăng ký số chuyển tiếpU17 T 45

17TUHình 2-9: Nhóm dịch vụ gọi số đôngU17T 47

17TUHình 2-10: Nhóm dịch vụ phong cách sống - dịch vụ UPNU17T 50

17TUHình 2-11: Cấu trúc APCU17T 51

17TUHình 2-12: Quản lý cuộc gọi APCU17 T 52

17TUHình 3-1: Cuộc gọi trả trước quốc tếU17T 55

17TUHình 3-2: Khái niệm ProfileU 17T 56

17TUHình 3-3: CAMEL và IN-CS1U17T 59

17TUHình 3-4: CAMEL phase 1U17T 61

17TUHình 3-5: CAMEL Phase 2U17 T 63

17TUHình 3-6: Cuộc gọi trong mạng HPLMNU17 T 64

17TUHình 3-7: Cuộc gọi đi/đến mạng ngoàiU17T 65

17TUHình 3-8: Các thủ tục và tính năng CAMEL phase 2, 3U17T 66

17TUHình 3-9: Cấu trúc SDP và SCPU17T 67

17TUHình 3-10: Cấu trúc PPSU17T 67

17TUHình 3-11:Quản lý dữ liệu và điều khiển truy nhậpU17T 68

Hình 3-12: Vị trí của dữ liệu dịch vụ 70

17TUHình 3-15: Cơ chế cấp phát trước tài khoảnU17 T 73

17TUHình 3-16: Ví dụ về tính toán tài khoản trong một cuộc gọiU17T 75

17TUHình 3-17: Cấu trúc tham số tham khảo INU17T 75

17TUHình 3-18: Giao diện SCP - SDP trong dịch vụ thoạiU17 T 76

17TUHình 3-19: Giao diện SCP - SDP trong dịch vụ thoại (conf)U17T 78

17TUHình 3-20: Cấu trúc SDPU17T 85

17TUHình 3-21: Các đặc trưng của SDPU17T 86

17TUHình 3-22: Các đối tượng của SDPU17T 87

17TUHình 3-23: Luật tính ngày của tài khoảnU17 T 89

17TUHình 3-24: Ví dụ về cộng dồn TmcU17T 90

17TUHình 3-25: Ví dụ về không cộng dồn TmcU17 T 91

17TUHình 3-26: Các trạng thái tài khoảnU17T 93

17TUHình 3-27: Tác động của nhà khai thác kheo trạng thái tài khoảnU17T 93

17TUHình 3-28: Kích hoạt thuê bao với lựa chọn ngôn ngữU17 T 96

17TUHình 3-29: Quá trình bắt đầu cuộc gọiU17 T 97

17TUHình 3-30: Lịch sử cuộc gọi.U17T 98

17TUHình 3-31: Phân tán dữ liệuU17 T 98

17TUHình 3-32: Quá trình nạp thẻU17T 99

17TUHình 3-34: Gọi menu nạp tài khoảnU17T 100

17TUHình 3-35: Giao diện SCP - SDP nạp tài khoảnU17T 101

17TUHình 3-36: Ví dụ về bảo mật nạp thẻU17T 102

17TUHình 3-37: Xử lý OOCU17 T 106

17TUHình 3-38: Cấu hình TCP/IPU17T 108

17TUHình 3-39: Cuộc gọi IVRU17T 110

17TUHình 3-40: Giao diện SCP - SDP cho cuộc gọi IVR yêu cầu thông tinU17T 111

17TUHình 3-41: Giao diện SCP - SDP cho cuộc gọi IVR yêu cầu nạp tài khoảnU17T 111

17TUHình 3-42: Các đối tượng IVRU17 T 112

17TUHình 3-43: Hỏi tài khoảnU1 7T 113

17TUHình 3-44: Nạp thẻ khi chuyển vùngU17 T 114

17TUHình 3-45: Cuộc gọi cùng loại tài khoảnU1 7T 116

17TUHình 3-46: Logic tuỳ chọn cùng loại tài khoảnU17 T 116

17TUHình 3-47: CityZoneU17 T 117

17TUHình 3-48: Gửi tin nhắnU17 T 118

17TUHình 3-49: Các đối tượng SMSMOU1 7T 119

17TUHình 3-50: Thông báo SMS từ SCP đến SDPU17T 120

17TUHình 3-51: Quản lý USSDU17 T 121

17TUHình 3-52: Bản tin USSDU17T 122

17TUHình 3-53: Thủ tục dịch vụ USSDU17T 123

17TUHình 4-1: Sơ đồ hệ thống PPS Comverse 600K của mạng VinaPhoneU 17T 125

17TUHình 4-2: Sơ đồ cấu hình kết nối mạng PPS-IN sử dụng CAMEL phase 2U17T 127

17TUHình 4-3: Các giao diện kết nối của mạng INU17T 128

17TUHình 4-4: Hệ thống USSDU17T 131

17TUHình 4-5: Quá trình phát triển IN tại VMSU17T 133

17TUHình 4-6: Quản lý các ứng dụng tin học mạng INU17T 134

17TUHình 4-7: Cấu hình IN trong mạng tin họcU17T 135

17TUHình 4-8: Cấu hình mạng FULL INU17T 136

Hình 4-9: Cấu hình mạng OSP 138

17TUHình 4-14: Cấu trúc, chức năng thành phần hệ thống RTBSU17T 144

17TUHình 5-1: Hệ thống OSPU17T 147

17TUHình 5-2: Cấu trúc ứng dụng chung hệ thống OSPU17T 148

17TUHình 5-3: Mô hình dịch vụ ba lớpU17T 149

17TUHình 5-4: Cấu trúc thông tin hệ thống OSPU17T 149

17TUHình 5-5: Phần mềm dịch vụ INU17T 150

17TUHình 5-6: Các tiến trình xử lý dịch vụU1 7T 151

17TUHình 5-7: Máy chủ CORBAU17 T 153

17TUHình 5-8: IDLU17T 154

17TUHình 5-9: Phân loại dữ liệuU17T 155

17TUHình 5-10: SHMDBPU17 T 156

17TUHình 5-11: Cấu hình triển khai cơ sở dữ liệuU1 7T 156

17TUHình 5-12: Sao chép dữ liệuU17 T 157

17TUHình 5-13: Phân chia dữ liệuU17 T 158

17TUHình 5-14: Phân chia dữ liệu trên SLEEU17T 159

17TUHình 5-15: Môi trường xử lý phân tán tốc độ caoU17T 159

17TUHình 5-16: Thông tin với mạng bên ngoàiU17T 160

17TUHình 5-17: Bảng chức năng phân phối đối tượngU17T 161

17TUHình 5-18: Kết nối từ ứng dụng ngoài vào CORBA ServerU17 T 162

17TUHình 5-19: Kết nối từ ứng dụng HTTP(s) vào CORBA serverU17T 162

17TUHình 5-20: Phase 1 - Cấu hình FULL IN và OSP đồng thờiU17T 163

17TUHình 5-21: Phase - Cấu hình OSPU17T 164

17TUHình 5-22: Phase 3 - Liên kết thẻ càoU17T 165

17TUHình 5-23: Cuộc gọi ra chuyển vùng quốc tếU17T 166

17TUHình 5-24: Nhận cuộc gọi chuyển vùng quốc tếU17T 166

17TUHình 5-25: Khoá mở thuê bao trên HLR căn cứ trạng thái thuê baoU17T 167

17TUHình 5-26: Khoá mở thuê bao trực tiếp từ IN sang HLRU17T 168

17TUHình 5-27: Mô hình quản lý tin học trong tương laiU17 T 169

MỞ ĐẦU

Ở Việt Nam, mạng thông tin di động GSM bắt đầu được triển khai từ những năm

1993 với sự tiên phong của công ty Thông tin di động Việt Nam (VMS) Khi đó, chỉ

có duy nhất dịch vụ thông tin di động thuê bao trả sau được cung cấp cho khách hàng Đến năm 1999, hệ thống mạng thông minh (IN - Intelligent Network) bắt đầu được triển khai, cũng ở VMS Kể từ đó đến nay, lần lượt các công ty Dịch vụ viễn thông GPC (nay là VNP), Viettel và HTC (mạng CDMA) đều triển khai sử dụng hệ thống mạng IN để cung cấp dịch vụ trả trước cho khách hàng

Đi liền với sự xuất hiện một loạt các công ty kinh doanh di động trong thời gian gần đây, cùng với việc lấy yếu tố giảm giá thành dịch vụ là vũ khí cạnh tranh số một, số lượng thuê bao dịch vụ tăng lên với một tốc độ tăng trưởng đáng kinh ngạc Đặc

biệt, các thuê bao mới tập trung chủ yếu vào loại hình thuê bao trả trước, do đặc điểm đăng ký đơn giản, nhiều khuyến mại hấp dẫn từ phía nhà khai thác

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ viễn thông hiện đại theo thời gian, cũng như sự phong phú của các hãng cung cấp thiết bị, đã đem đến cho Việt Nam nhiều loại hệ thống mạng thông minh với những phiên bản khác nhau, của nhiều hãng khác nhau, từ những hệ thống mạng thông minh thế hệ đầu tiên (hệ thống giả IN) đến các hệ thống dịch vụ mở hỗ trợ những tính năng hiện đại nhất

Với kinh nghiệm làm việc 5 năm trên các hệ thống mạng thông minh của VMS, và các hệ thống mạng thông minh của các công ty ra đời sau này, tôi mong muốn thực hiện đề tài nhằm đưa ra một khái niệm chung về hệ thống mạng IN và các dịch vụ mạng IN, tình hình các hệ thống mạng thông minh của Việt Nam từ lịch sử đến hiện tại Đồng thời qua sự đánh giá chung đó, cũng đưa ra các phân tích đóng góp vào quá trình nâng cấp hệ thống mạng IN của công ty Thông tin di động từ một hệ thống mạng IN phân tán, nhiều phiên bản trở thành hệ thống mạng dịch vụ mở đáp

Qua lời mở đầu này tôi xin được gửi lời trân trọng cảm ơn Tiến sỹ Đỗ Hoàng Tiến, tập thể các giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đội ngũ cán bộ kỹ thuật công ty VMS, công ty VNP, công ty Viettel, công ty HTC và các đồng nghiệp trong công ty Comverse đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt bài luận văn này Tôi cũng xin được gửi tặng sự thành công của bài luận văn này tới Phương Linh, và những người bạn thân thiết đã giúp đỡ động viên tôi về vật chất và tinh thần trong quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG MẠNG IN

1.1 1 Trước khi có hệ thống mạng thông minh IN

Các dịch vụ thoại đơn giản phát triển từ trước những năm 1960 Trong thời kỳ này, phần logic dịch vụ và số liệu dịch vụ luôn gắn liền với các hệ thống chuyển mạch

Hình 1-1 : Cấu hình trước IN

Để phát triển các dịch vụ mới, nhà khai thác dịch vụ phải thoả thuận với các nhà cung cấp tổng đài về các dịch vụ, rồi triển khai chúng trong các hệ thống chuyển mạch Khi một mạng lưới bao gồm nhiều loại thiết bị chuyển mạch của các hãng khác nhau, rất khó triển khai các dịch vụ mới đồng nhất trên tất cả các loại thiết bị

đó do khả năng hạn chế của từng loại thiết bị Vì vậy những khách hàng ở các vùng khác nhau, thuộc phạm vi của các thiết bị chuyển mạch khác nhau, sẽ rất khó được hưởng những dịch vụ như nhau Hơn nữa, sau khi triển khai một dịch vụ, nhà khai thác thường phải sửa đổi cho phù hợp với các đòi hỏi bổ sung của khách hàng Với những yêu cầu mới, nhà khai thác dịch vụ lại phải thoả thuận lại với các nhà cung cấp thiết bị và mất thêm một thời gian để thực hiện các thay đổi trong hệ thống chuyển mạch

Nhu cầu phát triển dịch vụ mới yêu cầu cần có sự quản lý chi tiết hơn đối với phương thức cuộc gọi Mỗi khi thói quen của người tiêu dùng thay đổi, yêu cầu đặt lên các nhà khai thác mạng cũng tăng lên

Giữa những năm 60, các hệ thống chuyển mạch điều khiển bởi chương trình cho trước (SPC) được giới thiệu Với SPC, logic dịch vụ có thể được lập trình chứ không còn cố định như trước Các dịch vụ mới được giới thiệu dễ dàng hơn Tuy nhiên, nội dung logic dịch vụ không được modul hóa , khiến cho việc thiết lập các dịch vụ mới vẫn khó khăn do sự phụ thuộc của dịch vụ vào logic dịch vụ đặc thù Logic dịch vụ được sử dụng cho dịch vụ này có thể không sử dụng được cho một loại dịch vụ khác Điều đó dẫn đến khả năng nếu một khách hàng không được phục

vụ bởi một chuyển mạch SCP sẽ không thể sử dụng được các dịch vụ mới

Nhằm cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng cho dịch vụ thoại cơ bản, cần đáp ứng điều kiện sau đây:

• Mọi khách hàng của mạng điện thoại có thể sử dụng các tiện ích của các dịch

vụ được cung cấp mà không phụ thuộc vào chủng loại thiết bị, không phải là những cài đặt có sẵn của mỗi thiết bị đó

• Các nhà khai thác mạng điện thoại phải có khả năng đáp ứng nhanh chóng các đòi hỏi mới về dịch vụ của thị trường

• Các thiết bị đang sử dụng trên mạng lưới phải có khả năng cung cấp các dịch

vụ mới theo cơ chế giữ nguyên các chức năng cơ bản của chúng (xử lý cuộc gọi) đồng thời không gây ảnh hưởng tới chất lượng đã quy định của dịch vụ

• Việc quản lý các tính năng dịch vụ phải linh hoạt, mềm dẻo

Về mặt vật lý, một dịch vụ là một phần mềm được triển khai trên một hệ thống chuyển mạch và là một chức năng bổ sung của việc xử lý cuộc gọi Giống như một phần mềm bất kỳ, một dịch vụ bao gồm:

• Các chương trình xử lý dịch vụ hay còn gọi là "service logic"

• Số liệu dịch vụ gọi là “service data”

Nhằm cung cấp dịch vụ cho hầu hết khách hàng, các dịch vụ này phải được triển

Trong cấu trúc mạng điện thoại thế hệ trước, việc triển khai các dịch vụ mới phải giải quyết nhiều vấn đề khác nhau như:

• Thời gian sử dụng của dịch vụ phù hợp với sự phát triển, khả năng nâng cấp, thay thế các chuyển mạch đang sử dụng, và việc triển khai thiết lập dịch vụ

• Những khó khăn trong việc sửa chữa nâng cấp logic dịch vụ và số liệu dịch vụ

• Mức độ ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ đặc biệt là trong quá trình triển khai giới thiệu dịch vụ mới

Một khía cạnh khác của các dịch vụ truyền thống là thông tin thiết lập cuộc gọi, gồm các thông tin báo hiệu và giám sát cuộc gọi Đến giữa những năm 1970, công nghệ mạng tiến một bước lớn khi khái niệm Mạng báo hiệu kênh chung CCSN (hay còn gọi là SS7) được giới thiệu Kỹ thuật SS7 tách hẳn phần báo hiệu ra khỏi kênh trung kế giữa các chuyển mạch, thông tin thiết lập cuộc gọi được truyền qua mạng báo hiệu kênh chung SS7 Mạng SS7 cho phép giới thiệu các dịch vụ mới, như dịch

vụ Caller Identify Với sự ra đời SS7, các nhà khai thác tin tưởng sẽ thu được nhiều

ưu điểm khi triển khai và sử dụng các khả năng của SS7

Tiếp theo sau sự ra đời của SS7, giữa những năm 80 các công ty khai thác mạng thuộc tổ chức BELL (RBCO) đưa ra khái niệm về một mạng thoại có những đặc trưng đáp ứng các mục đích:

• Phát triển các dịch vụ trong mạng một cách nhanh chóng

• Các giao diện chuẩn và các nhà cung cấp thiết bị độc lập

• Dành cơ hội cho những công ty ngoài RBCO trong việc cung cấp dịch vụ nhằm tăng số lượng người sử dụng mạng

Để đáp ứng những đòi hỏi trên, Telcordia Technologies đã đưa ra khái niệm Mạng thông minh IN (Intelligent Network)

1.1 2 Nhu cầu triển khai mạng thông minh IN

Hình 1-2 : Giải pháp mạng IN

Một giải pháp được đưa ra là tập trung các tiến trình logic và quản lý số liệu dịch vụ trong một môi trường thích hợp: Điểm điều khiển dịch vụ SCP (Service Control Point) Môi trường này độc lập với mạng thoại Khi đó các tổng đài chuyển mạch hoàn toàn không phụ thuộc vào dịch vụ Chỉ có một chức năng cần bổ sung cho tiến trình xử lý cuộc gọi là chức năng truy cập mạng IN Chức năng truy cập mạng IN là chức năng độc nhất được sử dụng cho mọi dịch vụ Chức năng này có thể triển khai trong một tổng đài được chỉ định hoặc trong mọi tổng đài của mạng thoại Các tổng đài này được gọi là các Điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP)

Điều đó đã thu được kết quả:

• Chi phí thấp đối với một mạng điện thoại:

o Chỉ cần một loại tổng đài chuyển mạch cho tất cả các dịch vụ

o Không cần nâng cấp hoặc thay đổi thiết bị khi cung cấp dịch vụ mới

o Mạng IN là một cấu trúc riêng biệt không cần phải quản lý trong mạng thoại

• Thời gian triển khai dịch vụ nhanh hơn: Thời gian triển khai dịch vụ mới nhanh hơn nhờ không phụ thuộc vào cấu trúc mạng chuyển mạch (số lượng

và loại tổng đài chuyển mạch)

• Quản lý logic dịch vụ và số liệu dịch vụ linh hoạt hơn: Quản lý tập trung

• Chất lượng của các dịch vụ cơ bản không bị ảnh hưởng khi triển khai các dịch vụ mới

1.1.3 Chuẩn IN-CS1

Khuyến nghị Q1201/Q1211 định nghĩa khái niệm IN như một mô hình nhiều lớp

Hình 1-3 : Mô hình nhiều lớp

Lớp dịch vụ: Miêu tả các dịch vụ dưới con mắt của người sử dụng trong phạm vi

một hoặc nhiều đặc điểm (Ví dụ truyền dẫn theo thời gian) Không liên quan đến việc triển khai mạng

Lớp chức năng chung: Sắp xếp các dịch vụ và đặc trưng thành hai nhóm là khối xây dựng độc lập dịch vụ (SIB) và khối xử lý cuộc gọi cơ bản (BCP)

Lớp chức năng phân tán: Xác định và sắp xếp các thực thể chức năng cũng như

mối liên kết giữa chúng

Lớp vật lý: Sắp xếp phần vật lý của mạng có cấu trúc IN và xác đinh các thực thể

vật lý PE và giao thức được sử dụng giữa chúng

ITU tạo ra các tiêu chuẩn định nghĩa tập hợp các khả năng (CS) cần thiết cho việc triển khai mạng IN Các chuẩn thuộc loại Q12XY trong đó:

• X = Số của CS: 1 cho CS1 và 2 cho CS2, …

• Y=: 1 = Giới thiệu, 2 = Lớp dịch vụ, 3 = Lớp chức năng chung, 4 = Lớp chức

IN CS-1 và IN-CS-2 là cấu trúc điều khiển điểm - điểm IN CS-2 bổ sung cho IN CS-1 các đa dịch vụ như dịch vụ đàm thoại hội nghị conference, các dịch vụ quản lý dịch vụ Active/Deactive thuê bao, các dịch vụ truy cập quốc tế (từ bên ngoài mạng thuê bao đăng ký) như FreePhone quốc tế

1.1.4 Mô hình chức năng phân tán

Lớp chức năng phân tán bao gồm các khối chức năng thoại, chức năng mạng IN và chức năng quan lý IN

Hình 1-4 : Lớp chức năng phân tán

Các chức năng thoại cần thiết cho việc quản lý cuộc gọi trong mạng thoại bao

gồm:

• Chức năng điều khiển truy cập dịch vụ thoại (CCAF) Cung cấp truy cập

dịch vụ thoại cho người sử dụng trực tiếp (truy cập thuê bao thoại và ISDN, truy cập các mạng báo hiệu SS7 và phi SS7)

• Chức năng điều khiển cuộc gọi (CCF) Cung cấp điều khiển và xử lý kết

nối / cuộc gọi

Các chức năng mạng IN cần thiết cho việc triển khai dịch vụ:

• Chức năng chuyển mạch dịch vụ (SSF)

o Cung cấp cơ chế phát hiện các yêu cầu truy cập chức năng IN

o Quản lý các báo hiệu giữa CCF và SCF

o Chứa các khả năng xử lý và logic để quản lý các dịch vụ IN

o Giao diện và giao tiếp với SSF/CCF, SRF và SDF

• Chức năng số liệu dịch vụ (SDF)

o Chứa số liệu về mạng thoại / người sử dụng cho các xử lý thời gian thực của các dịch vụ IN

o Giao diện và giao tiếp với các SCF

• Chức năng nguồn tài nguyên đặc biệt (SRF)

o Cung cấp các nguồn tài nguyên đặc biệt (nhận biết số, các thông báo bằng âm thanh, các cầu nối cho thoại hội nghị ),

o Chứa khả năng xử lý và logic cho việc nhận/gửi/chuyển đổi thông tin của người sử dụng

o Chứa các chức năng (tương tự như CCF) để quản lý kết nối

Các chức năng IN cần thiết cho quản lý và tạo dịch vụ:

• Chức năng truy cập quản lý dịch vụ (SMAF): cung cấp một giao diện giữa

người quản lý dịch vụ và SMF

• Chức năng quản lý dịch vụ (SMF): triển khai và quản lý các dịch vụ IN

• Chức năng môi trường tạo dịch vụ (SCEF): định nghĩa, phát triển, thử

nghiệm và tải các dịch vụ IN vào SMF

1.1.5 Mô hình lớp vật lý

Hình 1-5 : Mô hình lớp vật lý

Điểm chuyển mạch dịch vụ (SSP)

• Cung cấp truy cập người dùng vào mạng thoại (CCAF), kết nối kênh (CCF),

bao gồm các khả năng chuyển mạch (tổng đài chuyển mạch local/transit)

• Chứa cơ chế phát hiện dịch vụ IN, để thông tin với SCF: các khả năng chuyển mạch dịch vụ

Điểm điều khiển dịch vụ (SCP)

• Chứa các chương trình logic dịch vụ (SLP) để cung cấp dịch vụ IN

• Có thể truy cập số liệu chứa trong SDP trực tiếp hoặc thông qua mạng SS7

• Kết nối tới thiết bị ngoại vi IP theo chức năng SSP relay hoặc qua mạng SS7

Điểm số liệu dịch vụ (SDP): Chứa số liệu được SLP sử dụng

Thiết bị ngoại vi thông minh (IP): Hỗ trợ các tương tác trao đổi tin tức linh hoạt

giữa người sử dụng và mạng Ví dụ về một số nguồn tài nguyên đặc biệt: thu thập

số DTMF, phát âm, cầu hội nghị thoại, các âm thanh thông báo đã đặt trước, các thiết bị ghi giọng nói, ghi thoại, chuyển text sang lời nói

Nút dịch vụ (SN): các nút mạng chứa một trong các chức năng SCF, SDF, SRF và

Ví dụ: Cuộc gọi tương tác với người sử dụng

Hình 1-6 : Dịch vụ tương tác người sử dụng

Trong ví dụ này, khi người sử dụng thực hiện một cuộc gọi tới số dịch vụ, hệ thống

sẽ gửi một lời thông báo tới người sử dụng Thiết lập cuộc gọi tới dịch vụ được thực hiện giống như trong ví dụ trước (sử dụng SAC)

Tại SSP: Thực hiện chức năng SSF:

• Sau khi nhận dạng SAC, khởi tạo một quá trình hội thoại với chức năng SCF Quá trình trao đổi bản tin này sẽ kích hoạt dịch vụ

Tại SCP: Thực hiện chức năng SCF:

• Thực hiện logic dịch vụ yêu cầu thiết bị ngoại vi thông minh IP gửi một lời thông báo tới người sử dụng Yêu cầu này sẽ được thực hiện qua SSP thông qua chức năng “relay” Việc xác định bản thông báo nào được phát sẽ nằm trong thông tin được trao đổi giữa SCF/SSF và CCF/SRF

• Yêu cầu chức năng CCF (thông qua chức năng SSF) để khởi tạo một cuộc gọi chuyển tiếp tới IP (nửa lên của cuộc gọi) bằng cách cung cấp nhận dạng

về lời thông báo cần được phát

Tại SSP: Thực hiện chức năng CCF:

1.1.6 Mô hình thương mại

Hình 1-7 : Mô hình thương mại

Nhà khai thác mạng: Là các công ty cung cấp cơ sở hạ tầng và truy cập mạng, ví

dụ thiết bị IN Có trách nhiệm quản lý các thiết bị mạng

Nhà cung cấp dịch vụ: Có trách nhiệm cung cấp một hoặc nhiều dịch vụ, khai thác

và quản lý dịch vụ, phát triển và hỗ trợ khách hàng mới

Thuê bao dịch vụ: Là cá nhân hoặc các công ty sử dụng dịch vụ cho chính công ty

đó hoặc các khách hàng của công ty Ví dụ: Việt Nam Airline, thuê bao trả trước

Người sử dụng dịch vụ: Người sử dụng dịch vụ là người thực hiện trực tiếp các

cuộc gọi IN và qua đó sử dụng dịch vụ Ví dụ dịch vụ di động trả trước

1.2 Khái niệm CAMEL

Hệ thống IN (không có CAMEL) không có khả năng quản lý đầu cuối di động IN chỉ có thể triển khai trong một mạng GSM Các đầu cuối di động có thể truy cập các dịch vụ giá trị gia tăng chỉ trong phạm vi mạng chủ (ví dụ thuê bao thẻ trả trước…)

1.2.1 Các khái niệm cơ bản của mạng GSM

Mạng GSM cho phép các cuộc gọi thoại từ một đầu cuối di động tới một đầu cuối

di động khác hoặc tới một đầu cuối PSTN Nó cũng thực hiện các cuộc gọi dữ liệu với tốc độ 9.6 kb/s Mạng GSM được xây dựng dựa trên hai hệ thống mạng con:

Phân hệ trạm gốc (BSS): Đây là phần vô tuyến với tập hợp các anten gọi là Trạm

thu phát gốc (BTS) được điều khiển bởi một Bộ điều khiển trạm gốc (BSC)

Phân hệ mạng (NSS): Đây là mạng chuyển mạch bao gồm các Trung tâm chuyển

mạch di động (MSC/VLR), và Bộ ghi định vị thường trú (HLR):

• MSC là một tổng đài chuyển mạch với các chức năng bổ sung liên quan đến

khả năng di động của các đầu cuối di động trong phạm vi điều khiển của BSS Dữ liệu thuê bao và vị trí của các thuê bao chuyển vùng trong phạm vi được điều khiển bởi MSC được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu gọi là Bộ ghi định vụ tạm trú (VLR) GMSC là chức năng cho phép truy vấn HLR đối với các trường hợp gọi đến Tùy theo nhu cầu của nhà khai thác, chức năng GMSC có thể triển khai độc lập trong mọi MSC hoặc một số MSC nhất định

• HLR chứa dữ liệu chung của thuê bao toàn mạng và bộ nhận dạng VLR điều khiển một đầu cuối di động xác định Có thể có nhiều hơn một HLR trong một mạng GSM, phụ thuộc vào số lượng thuê bao và khả năng HLR

Hình 1-8 : Mạng di động GSM

Dịch vụ vô tuyến gói (GRPS) là một bước phát triển của hệ thống GSM nhờ việc bổ sung thêm chức năng điều khiển gói cho BSS và một tập hợp các thành phần mạng lõi mới Thành phần mạng lõi GPRS này bao gồm một Thiết bị hỗ trợ dịch vụ

• SGSN = IP router (+ các chức năng GPRS bổ sung): trang bị cho MSC trong mạng GSM: quản lý các đầu cuối di động trong một khu vực xác định

• GGSN: Là một IP router + các chức năng GPRS (giao thức GTP: packet relay tới SGSN của người nhận + quản lý phiên, tính cước (GMSC)

Ưu điểm của GPRS:

• Tốc độ truyền dẫn cao: 160 Kb/s (theo lý thuyết, ~50 Kb/s trên thực tế)

• Linh hoạt trong việc cấp phát tài nguyên vô tuyến

• Không cần chuyển mạch vật lý tại NSS cho các cuộc gọi số liệu gói

1.2.2 CAMEL

CAMEL cung cấp cơ chế bổ sung các logic dịch vụ giá trị ra tăng (IN) cho một thuê bao GSM ngay cả khi chuyển vùng sang mạng khác (chuyển vùng sang một mạng khác cùng quốc gia hoặc chuyển vùng quốc tế) CAMEL là bước tích hợp đầu tiên của IN trong mạng GSM CAMEL là một giao thức GSM Phase 2 và các đặc trưng

bổ sung, được chuẩn hóa từ năm 1994 CAMEL phát triển bởi tiềm lực của các đặc trưng, dựa trên IN Capability Sets 1 và 2

Các tiêu chuẩn đã được thống nhất:

• 3GPP TSG SA WG1 (cung cấp bởi ETSI SMG1) => Giai đoạn 1

• 3GPP TSG CN WG2 (cung cấp bởi ETSI SMG3) => Giai đoạn 2 và 3

CAMEL là một đặc trưng GSM sử dụng để liên kết các chức năng IN với một hệ thống GSM CAMEL sử dụng các giao thức CAP và MAP CAMEL được sử dụng khi chuyển vùng giữa các mạng, cho phép mạng chủ giám sát và điều khiển cuộc gọi do thuê bao của mạng đó thực hiện CAMEL cũng cho phép giám sát các số bị gọi trong cả quá trình thiết lập, trả lời và kết thúc CAMEL cung cấp những khả năng điều khiển hoàn chỉnh cho nhà khai thác chủ ngay cả trong các trường hợp thuê bao chuyển vùng mà không cần các phần mềm đặc biệt trong máy cầm tay 3GPP là một tổ chức tiêu chuẩn được thành lập cuối năm 1998 Các thành viên trong tổ chức này bao gồm ETSI, ARIB, TTC, TTA, T1 và CWTS Các thành viên

Môi trường tạo dịch vụ CAMEL (CSE): Một CSE là một thành phần logic xử lý

các hoạt động liên quan đến Dịch vụ đặc trưng của nhà khai thác (OSS) CSE là tên

được sử dụng cho SCP trong chuẩn CAMEL

Thông tin thuê bao CAMEL (CSI): CSI nhận diện các hỗ trợ CAMEL được yêu cầu cho thuê bao và nhận diện CSR được sử dụng cho các hỗ trợ này CSI được quản lý bởi nhà khai thác mạng tại HLR CSI cũng chứa các thông tin liên quan đến OSS hoặc thuê bao, ví dụ Service Key…

gsmSCF: Một thực thể chức năng chứa logic dịch vụ CAMEL để triển khai OSS

gsmSSF: Một thực thể chức năng giao diện giữa VMSC/GMSC và gsmSCF

Theo phương pháp tích hợp, mỗi MSC có một SSP riêng (gsmSSF) Một phương pháp khác là cấu hình overlay với việc định tuyến tới một số SSP riêng biệt

CAP: Phần ứng dụng CAMEL CAP giúp cho có thể thực hiện các dịch vụ CAMEL đối với các dịch vụ SS7 trên lớp ứng dụng

MAP: Phần ứng dụng di động, là một giao thức cho phép chuyển mạch dịch vụ di động gồm các thông tin và các sự kiện giữa HLR và các thành phần mạng di động khác MAP được phát triển dựa trên các lớp giao thức chuẩn của SS7 (MTP, SCCP,TCAP)

1.2.4 CAMEL phase-2

Hình 1-10: CAMEL phase 2

gsmSRF: Chức năng nguồn tài nguyên đặc biệt cung cấp một nguồn tài nguyên mà các thực thể mạng khác có thể truy nhập Những nguồn tài nguyên đó bao gồm:

• gửi thông báo tới các thành phần tham gia trong một cuộc gọi

• yêu cầu thông tin bằng cách gửi và nhận các DTMF

• nhận dạng thoại, tổng hợp thoại

• chuyển đổi giao thức

• các nguồn tài nguyên kết nối đặc thù, ví dụ cầu hội nghị hoặc cầu phân nhánh tin tức, voicemail

SRP: Điểm nguồn tài nguyên đặc thù, là nút mạng vật lý chứa một chức năng

nguồn tài nguyên đặc thù (SRF)

1.2.5 CAMEL phase-3

Bổ sung cho cấu trúc CAMEL phase-2, CAMEL phase-3 cho phép xác định một tương tác mạng GPRS

Hình 1-11: CAMEL phase 3

Chức năng chuyển mạch dịch vụ GPRS (gprsSSF): thực thể chức năng giao diện

giữa SGSN và gsmSCF Khái niệm gprsSSF xuất phát từ IN SSF, nhưng sử dụng các cơ chế phát hiện khác nhau dựa trên đặc điểm của mạng di động

Họ có điểm chung là cùng có mục đích phát triển trên lĩnh vực dịch vụ và không có mạng viễn thông

Hình 1-13 : Các ứng dụng dựa trên Parlay/OSA

Những nhà cung cấp dịch vụ mới này có thể sử dụng Giao diện chương trình ứng dụng (API) trực tiếp tới người sử dụng hoặc họ sẽ giao tiếp qua một nhà khai thác mạng viễn thông Trong trường hợp thứ hai họ cần kết nối với Máy chủ ứng dụng (AS), nơi các ứng dụng kết nối tới các máy chủ PLMN, PSTN hoặc NGN Các kết nối này thông qua một gateway gọi là OSA/PARLAY gateway OSA/PARLAY gateway có giao diện API với các AS, các giao diện như INAP/CAP với mạng PSTN/PLMN, và giao diện 248, H323 và SIP với mạng NGN

Với các ứng dụng, OSA Gateway là một tập hợp các giao diện, được nhóm hai nhóm chức năng theo đặc trưng khả năng dịch vụ (SCF):

• Nhóm thứ nhất là những máy chủ cung cấp dịch vụ đơn lẻ (SCS), luôn tồn tại (mỗi mạng có một OSA Gateway), gọi là Framework OSA Framework

có chức năng điều khiển việc truy nhập mạng của các ứng dụng, đảm bảo tính toàn vẹn của mạng lưới của các nhà khai thác mạng

• Nhóm thứ hai là một tập hợp các đặc trưng khả năng cung cấp dịch vụ SCF, tách ra từ các thành phần chức năng của mạng Nhờ tập hợp các SCF này các ứng dụng có thể sử dụng mạng lưới mà không cần hiểu các kỹ thuật cơ bản của mạng lưới đó Những SCF này có thể ánh xạ với các thành phần chức năng của mạng lưới, nhưng những ánh xạ này không chuẩn hoá

Như trong hình vẽ, bên cạnh giao diện chương trình ứng dụng OSA API giữa OSA Gateway và các ứng dụng bên ngoài, có một OSA Internal API giữa Framework và các OSA SCS còn lại Giao diện chương trình ứng dụng bên trong này hỗ trợ tương

tác với nhiều chủng loại thiết bị khác nhau cho các OSA SCS, cũng như tự nó có chức năng Framework

1.3.2 Các giao thức NGN

ITU-T và IETF, có sự tham khảo với chuẩn IETF RFC 2885 (MEGACO), tiêu chuẩn định nghĩa một cấu trúc tập trung cho việc tạo ra các ứng dụng đa phương tiện, bao gồm VoIP Nói cách khác, H.248 là tiêu chuẩn MGCP mở rộng

H248 định nghĩa các hệ thống thông tin đa phương tiện dựa trên truyền gói based multimedia communications systems” Có thể hiểu rằng H.248 định nghĩa một cấu trúc phân bố cho việc tạo ra các ứng dụng đa phương tiện, bao gồm VoIP SIP, hay còn gọi là IETF RFC 2543, định nghĩa một cấu trúc phân bố cho việc tạo

“packet-ra các ứng dụng đa phương tiện, bao gốm VoIP T-SIP là một biến thể của tiêu chuẩn SIP, được sử dụng như báo hiệu giữa MGC và MMCS

MGC: Bộ điều khiển Media gateway, được sử dụng trong một cấu trúc NGN Thiết

bị này có hai vai trò: quản lý cuộc gọi và điều khiển media gateway Nó thông tin với MGW bằng giao thức H.248 và với SGW bằng ISUP thông qua SIGTRAN MMCS: Máy chủ cuộc gọi đa phương tiện, hoạt động như một MGC đối với các cuộc gọi đa phương tiện

GK: Gate Keeper, là trung tâm của mạng đa phương tiện H.248 Thực hiện các chức năng biên dịch địa chỉ (địa chỉ PSTN < > địa chỉ IP), điều khiển quyền truy cập, điều khiển băng thông và quản lý mạng

1.4 Các màn hội thoại IN

1 4.1 Màn hội thoại IN CS-1

Hình 1-16 : Màn hội thoại IN CS-1

1.4.2 Màn hội thoại CAMEL

Hình 1-17 : Màn hội thoại CAMEL

Cuộc gọi CAMEL được thực hiện khi thuê bao yêu cầu thực hiện cuộc gọi trong khi đang chuyển vùng tại mạng khách Cuộc gọi bao gồm các màn sau:

• Thuê bao roaming yêu cầu thực hiện cuộc gọi

• MSC khách hỏi VLR profile thuê bao

• VLR trả lời bản tin profile thuê bao (được cập nhật từ mạng chủ)

• Trường hợp thuê bao là thuê bao IN, VMSC gửi bản tin CAP tới SCP kiểm tra tính hợp lệ của thuê bao

• SCP gửi bản tin trả lời

• Thiết lập bản tin kết nối cuộc gọi tới số bị gọi (ISUP)

1.4.3 Màn hội thoại VoIP

Khi Browse&Talk Net-surfer có một địa chỉ IP được ấn định, phần mềm client tự động gửi một bản tin qua giao thức TCP/IP tới hệ thống IN với Net-surfer Identity

và IP address tuple SCP cập nhật cơ sở dữ liệu “registered Browse&Talk surfer” với Net-surferId/ IP address tuple đó và thực hiện tiến trình đăng ký Sau đó

Net-Hình 1-18 : Màn hội thoại VoIP

(1) Cuộc gọi được định tuyến tới Browse & Talk Net surfer LEX (SSP)

(2) SSP phát hiện yêu cầu dịch vụ và gửi tới SCP một bản tin khởi tạo DP với các tham số khác nhau phụ thuộc vào các thông tin sẵn có trong bản tin báo hiệu Logic dịch vụ tại SCP kiểm tra điều kiện đăng ký của thuê bao và trạng thái sử dụng dịch

(6) Thông báo được gửi tới Net surfer để chọn

(7) Browse & Talk Net surfer chọn tuỳ chọn « thực hiện cuộc gọi từ máy PC »

Hình 1-19 : Màn hội thoại VoIP (cont)

Browse & Talk Net surfer nhận bản tin thông báo có cuộc gọi đến và đang đợi

thông báo tới người gọi

(8) SCP nhận lựa chọn từ Net surfer (trong màn thoại này, cuộc gọi được thực hiện

qua VoIP) và phân tích thông tin đó

(9) SCP chỉ thị cho SSP thực hiện một thông báo: « your call is going to be taken on

VOIP »

(10) Với hoạt động kết nối, SCP chỉ thị SSP thực hiện kết nối người gọi tới Voice

Over IP GW

(11) SSP thiết lập một kênh kết nối với VoIP GW và gửi số bị gọi

(12) VoIP GW hỏi Gatekeeper việc giải địa chỉ Điều này có thể thực hiện với sự hỗ

trợ của IN thông qua một giao diện với SCP GW hỏi GateKeeper để dịch địa chỉ và

thiết lập một cuộc gọi H.323 GateKeeper có thể không tìm được Browse &

TalkNet Surfer và yêu cầu sự hỗ trợ từ IN SCP, sử dụng bản tin Location

ReQuest(CalledParty) IN SCP trả lời bản tin LocationConfirm (CalledParty, IP)

hoặc bản tin LocationReject (Reason)

(13) GateKeeper thiết lập cuộc gọi H.323 nếu nhận được bản tin LocationConfirm

CHƯƠNG 2 - PHÂN LOẠI CẤU HÌNH VÀ DỊCH VỤ IN

Theo lịch sử phát triển, Hệ thống IN được triển khai với nhiều giải pháp khác nhau Các giải pháp được xây dựng phù hợp với các tiêu chuẩn viễn thông hiện hành và đáp ứng yêu cầu của các nhà khai thác trong từng giai đoạn phát triển

Có bốn giải pháp xây dựng hệ thống IN đã được giới thiệu, bao gồm: Service Node, Step IN, Full IN và Open Service Platform

Hình 2-1 : Quá trình phát triển của hệ thống IN

Các nhà khai thác dịch vụ có thể nâng cấp hệ thống từ Service node đến OSP

2.1.1 Giải pháp mạng Service Node

Hình 2-2 : Giải pháp mạng Service Node

Cấu hình Service Node sử dụng một máy chủ thực hiện toàn bộ các chức năng IN

tổng đài chuyển mạch Giải pháp này phù hợp với các nhà khai thác mới muốn triển khai dịch vụ IN cho một số ít khách hàng, với lưu lượng cuộc gọi dịch vụ thấp Giải pháp cũng phù hợp với các môi trường thử nghiệm dịch vụ, cho phép nhà khai thác tạo, thử và triển khai dịch vụ mới

2.1.2 Giải pháp Step IN

Hình 2-3 : Giải pháp Step IN

Cấu hình Step IN cung cấp các chức năng quản lý và điều khiển mạng thông minh nhờ một hệ thống đơn giản Các chức năng điều khiển cuộc gọi và chuyển mạch được cắt ra khỏi các tổng đài chuyển mạch Đây là giải pháp dành cho yêu cầu lưu lượng trung bình, cho các nhà khai thác đã có SSP, giao diện INAP và thiết bị ngoại

vi hỗ trợ cho IN (SRF)

2.1.3 Giải pháp Full IN

Giải pháp Full IN được sử dụng cho cấu hình IN đòi hỏi đáp ứng cao về lưu lượng

và dịch vụ Cấu hình này sử dụng nhiều máy chủ riêng biệt theo chức năng, cung cấp cho nhà khai thác mạng khả năng cao nhất về dịch vụ, xử lý cuộc gọi và thuê bao Giải pháp được sử dụng cho các nhà khai thác đã có SSP (SSF), giao diện INAP và các thiết bị ngoại vi hỗ trợ IN (SRF)

Chức năng quản lý được chia ra nhiều máy chủ riêng rẽ (tuỳ theo yêu cầu), mỗi máy chủ xác định một dịch vụ SMF Chức năng SMAF không phân tán, mà được kết

cấu trúc SMP cluster Cấu trúc phân tán SMF cho phép quản lý thông tin theo luồng một cách tốt hơn (các báo cáo trạng thái cuọc gọi, cảnh báo, trạng thái hệ thống )

• SCP được thực hiện bởi SLEE, có chức năng SCF và SDF

• SRP chứa các chức năng SRF, SSF và CCF

• SDP chứa chức năng dữ liệu dịch vụ SDF cung cấp số liệu dịch vụ SCP

2.2 Các dịch vụ IN

Các dịch vụ IN được phân lớp thành những nhóm dịch vụ như sau:

Nhóm d ịch vụ dịch địa chỉ và định tuyến: Phân phát cuộc gọi tới nhiều địa chỉ

nhận đã được định nghĩa trước Việc định tuyến cuộc gọi có thể căn cứ theo nhiều tham số khác nhau như thời gian, ngày

Nhóm d ịch vụ thẻ gọi: Cuộc gọi (PSTN/ISDN/PLMN) được tính cước bằng những

con số không liên quan đến thiết bị gọi đi

Nhóm d ịch vụ mạng cho các tổ chức doanh nghiệp: Kết nối giữa các vùng khác

nhau của công ty (hoặc các tổ chức lớn) qua các nguồn tài nguyên mạng công cộng

Nhóm d ịch vụ cuộc gọi số đông: Quản lý một lượng lớn lưu lượng trên mạng công

cộng thực hiện các cuộc tranh luận hoặc bầu cử, lấy y kiến qua đài truyền hình hoặc đài phát thanh

Nhóm d ịch vụ tính cước theo các phương thức khác nhau: Cuộc gọi được tính

cước theo các phương thức khác nhau như trả trước, trả sau

Nhóm d ịch vụ phong cách sống: Tự động định tuyến cuộc gọi hoặc hạn chế thuê

bao gọi đến từ bất cứ địa điểm hoặc thời gian nào

Nhóm d ịch vụ từ phía nhà khai thác: Ngăn ngừa các cuộc đàm thoại gian dối và

những tiện ích giám sát được triển khai trên mạng lưới của nhà khai thác Người khai thác mạng lưới có thể cho phép hoặc ngừng các dịch vụ này để tạo ra các loại cuộc gọi khác nhau Ví dụ của loại hình này là các chức năng thuê bao có tính năng gọi đi, gọi đến, nhắn tin đi, nhắn tin đến

Nhóm d ịch vụ hội tụ di động/cố định: Nhóm dịch vụ này cho phép sử dụng một

nhóm các điện thoại di động và cố định cho cùng một dịch vụ cũng như cho cùng một địa điểm thay vì tạo ra nhóm gồm một loạt các thuê bao dịch vụ khác nhau

Nhóm d ịch vụ Internet: Một loạt các giải pháp cung cấp một phối hợp tối ưu giữa

các mạng PSTN, IN và Internet

2.2.1 Nhóm d ịch vụ dịch địa chỉ và định tuyến

Nhóm dịch vụ định tuyến và dịch địa chỉ bao gồm các dịch vụ: miễn cước người gọi, số truy cập toàn cầu, tính cước bổ sung và tính cước định tuyến

2.2.1.1 Các dịch vụ thuộc nhóm dịch địa chỉ và định tuyến

• Dịch vụ miễn cước người gọi (AFS)

Dịch vụ AFS cho phép tự động thiết lập và quản lý các cuộc gọi với phương thức định tuyến mềm dẻo và tính cước theo chiều ngược lại Dịch vụ AFS cho phép thuê bao dịch vụ nhận cuộc gọi do người khác gọi đến bằng chi phí của họ, miễn cước cho người thực hiện cuộc gọi Dịch vụ này vì vậy cũng được gọi là dịch vụ "Green Number"

• Dịch vụ số truy cập toàn cầu (UAN)

Dịch vụ UAN cho phép thuê bao với nhiều đường dây kết cuối khác nhau nhận được cuộc gọi từ những vùng khác nhau hoặc từ một nước khác với một số danh bạ duy nhất Thuê bao có thể thiết lập các cuộc gọi đến nào có thể được định tuyến tới đường dây nào, dựa trên địa điểm gọi đi Cuộc gọi được tính cước cho cả bên gọi và bên nhận

• Dịch vụ định tuyến linh hoạt (FRC)

Dịch vụ FRC cho phép thiết lập và quản lý tự động các cuộc gọi với việc tính cước linh hoạt và định tuyến động tới các Trung tâm giao tiếp khách hàng

2.2.1.2 Các đặc trưng của nhóm dịch vụ dịch địa chỉ và định tuyến

Các đặc trưng của nhóm dịch vụ định tuyến và truyền dẫn bao gồm:

• Định tuyến mềm dẻo: Các số dịch vụ kết hợp với một thuê bao dịch vụ

được dịch và chỉ định tới một số điện thoại PSTN/ISDN/PLMN hoặc tới một thông báo dựa trên:

o Vị trí của bên thực hiện cuộc gọi

o Thời gian và ngày thực hiện cuộc gọi

o Lưu lượng cuộc gọi (phân loại cuộc gọi) Cuộc gọi được định tuyến tới các đích khác nhau phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm

o Thông tin đầu vào của người sử dụng (sắp xếp trước) Người sử dụng dịch vụ nghe thông báo và bấm các con số trả lời tương ứng (Giao diện người sử dụng)

Các cuộc gọi cũng có thể được chỉ đến nhóm tìm kiếm bao gồm một hoặc nhiều số điện thoại khác nhau Quá trình tìm kiếm người nhận cuộc gọi có thể được thực hiện tuần tự hoặc theo vòng tròn

• Định tuyến lại cuộc gọi: Đối với mỗi địa chỉ nhận đã được dịch, cuộc gọi có

thể được định tuyến tới một địa chỉ khác hoặc tới một thông báo trong trường

hợp bận (ADOB), không trả lời (ADNR) hoặc nghẽn

• G iới hạn số lượng cuộc gọi: Với mỗi địa chỉ nhận, một số lượng lớn nhất

các cuộc gọi đồng thời được xác định

• Bảo mật: Cuộc gọi có thể được bảo mật dựa trên sự xác thực (yêu cầu người

sử dụng cung cấp số nhận dạng cá nhân PIN) hoặc dựa trên các danh sách