HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG




Nguyễn Hữu Đông

GIAO THỨC DIAMETER VÀ NHẬN THỰC TÍNH CƯỚC TRONG
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 60.52.02.08



TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ



HÀ NỘI - 2013

Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG


Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đức Thủy
(Ghi rõ học hàm, học vị)


Phản biện 1: ……………………………………………………………………………


Phản biện 2: …………………………………………………………………………




Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công
nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Giao thức diameter được sử dụng điều khiển tính cước thời gian thực cho các
dịch vụ người dùng như truy nhập mạng, dịch vụ khởi tạo phiên, dịch vụ tin nhắn
và các dịch vụ truy cập dữ liệu khác… Nó cung cấp một giải pháp tổng quan để
điều khiển tín dụng và giá cước thời gian thực.
Hiện nay, các mô hình mạng di động trả trước đã cho thấy rất thành công với
giao thức diameter. Ví như trong mạng GSM, các nhà khai thác mạng cung cấp
dịch vụ trả trước đã trải qua sự tăng trưởng đáng kể về lượng khách hàng và doanh
thu mạng khi sử dụng mô hình này. Dịch vụ trả trước đang được dùng trên nhiều
mạng có dây và không dây khác.
Trong các mạng không dây thế hệ kế tiếp, giao thức Diameter bổ sung chức
năng cần thiết. Ví dụ, ở thế hệ thứ 3 tính cước và thanh khoản yêu cầu một ứng
dụng có thể tính giá dịch vụ theo thời gian thực. Ngoài ra, cần thiết để kiểm tra sự
an toàn của tài khoản khách hàng được yêu cầu trước khi bắt đầu sử dụng nó. Khi
tài khoản hết hạn hoặc đã sử dụng hết, khách hàng phải bị từ chối khi sử dụng dịch

vụ và sẽ không tính phí thêm.
Bên cạnh đó, lượng người dùng trên mạng di động 3G đang tăng với tốc độ
chóng mặt và dự báo sẽ còn tiếp tục tăng mạnh trong những năm tới, điều này yêu
cầu khả năng kiểm soát tín dụng khách hàng của hệ thống rất cao. Trong các thế hệ
mạng tiếp theo, Diameter hứa hẹn là một giao thức đáp ứng được đầy đủ khả năng
kiểm soát tài chính của hệ thống tương tác thời gian thực.
Lợi ích mà giao thức Diameter hứa hẹn mang đến cho khách hàng:
 Cung cấp khả năng kiểm soát tài khoản của mình rất tốt.
 Hạn chế tối thiểu sai sót của hệ thống với khách hàng.
 Diameter có khả năng nhận thực người dùng cao, vận chuyển thông tin
chính xác.
2

Lợi ích cho nhà cung cấp mạng di động:
 Cung cấp cho nhà khai thác các công cụ kiểm soát sự gian lận cước, kiểm
soát được lưu lượng người dùng dịch vụ.
 Hỗ trợ kinh doanh phát triển tối đa dịch vụ dựa trên hạ tầng mạng sẵn có.
 Tăng khả năng linh hoạt của hệ thống tính cước cho cả thuê bao di động và
cố định.
 Tăng doanh thu của nhà mạng
Với những tiềm năng ứng dụng như vậy của giao thức Diameter, em lựa chọn đề
tài : « GIAO THỨC DIAMETER VÀ NHẬN THỰC TÍNH CƯỚC TRONG
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG».
2. Mục đích nghiên cứu
 Luận văn sẽ tìm hiểu giải pháp nhận thực tính cước trong các mạng di động
hiện hành với sự hỗ trợ linh hoạt của giao thức Diameter và tìm hiểu cụ thể
về giao thức Diameter phát triển từ giao thức Radius. Trên cơ sở giải pháp
đó, đưa ra được sơ đồ kiến trúc hệ thống OCS ZTE đang được sử dụng khai
thác tại Việt Nam.
 Luận văn sẽ đưa ra mô hình hệ thống tính cước trả trước IN/OCS dựa trên sự

linh hoạt của giao thức Diameter.
 Luận văn sẽ đưa ra hướng giải pháp xây dựng hệ thống nhận thực tính cước
cho các thế hệ mạng kế tiếp.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Mô hình hệ thống IN/OCS ZTE đang được khai thác bởi nhà mạng
Viettel.
- Nghiên cứu giải pháp tính cước trên nền mạng LTE.
- Thời gian thực hiện luận văn: 2013.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Tìm hiểu các tài liệu, chuẩn quốc tế về Diameter và IN/OCS của các nhà
cung cấp thiết bị.
Tìm hiểu hệ thống qua cách vận hành hệ thống tính cước của các nhà mạng…

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC DIAMETER
Sự phát triển vượt bậc về công nghệ đã thúc đẩy xu hướng hội tụ công
nghệ cố định và di động, công nghệ thông tin và dịch vụ viễn thông, tích hợp
các thiết bị đầu cuối. Nhu cầu sử dụng các dịch vụ đa phương tiện trên các
thiết bị đầu cuối đã và đang sôi động trong những năm gần đây. Thách thức
đặt ra đối với các nhà mạng cung cấp dịch vụ là quản lý thông tin, điều khiển
dịch vụ và đưa ra chính sách và phương tiện tính cước phí sử dụng của khách
hàng một cách chính xác đến gần hoàn hảo đem đến cho người dùng đa dịch
vụ một cái nhìn tin cậy.
Để có được phương tiện vừa tính cước thời gian thực vừa điều khiển
dịch vụ cơ bản các nhà cung cấp thiết bị đã dựa trên các bộ giao thức nhận
thực, cấp quyền và tính cước để phát triển mục đích trên. Qua nhiều nghiên
cứu và phát triển IETF đã đưa ra chuẩn giao thức Diameter làm nền tảng cho
các hệ thống tính cước hiện nay.

1.1 Nhận thực và tính cước, sự cần thiết của nhận thực và tính cước trong
mạng di động
1.1.1 Giới thiệu về lịch sử và xu thế phát triển của mạng thông tin di động
Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động đã trải qua những giai đoạn
phát triển quan trọng. Từ hệ thống thông tin di động tương tự thế hệ thứ nhất
đến hệ thống thông tin di động số thế hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động
băng rộng-thế hệ thứ ba đang được triển khai trên phạm vi toàn cầu và hệ
thống thông tin di động đa phương tiện thế hệ thứ tư đang được nghiên cứu
tại một số nước. Dịch vụ chủ yếu của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ
4

nhất và thứ hai là thoại còn dịch vụ thế hệ ba và thứ tư phát triển về dịch vụ
dữ liệu, thị tần và đa phương tiện.
1.1.2 Nhận thực, cấp quyền và tính cước (AAA) trong thông tin di động
Một trong những giao thức xác thực, cấp quyền và tính cước (AAA:
Authentication, Authorization, Accounting) như TACACS và RADIUS đã
được triển khai để cung cấp dịch vụ quay số cố định và truy cập máy chủ đầu
cuối. Theo thời gian cùng với sự phát triển của Internet và sự ra đời của các
công nghệ truy nhập mới, bao gồm: Wireless, DSL, Mobile IP, Ethernet,
Router và máy chủ truy nhập mạng (NAS) đã gia tăng độ phức tạp và mật độ,
đặt ra những yêu cầu mới trên những giao thức AAA.
1.2 Tổng quan về giao thức Diameter
Dựa trên DIAMETER RFC: “Khái niệm cơ bản ở phía sau
DIAMETER là phải cung cấp một giao thức cơ sở mà có thể được mở rộng
nhằm mục đích cung cấp những dịch vụ AAA cho các công nghệ truy cập
mới. Hiện nay, giao thức chỉ quan tâm đến việc truy cập Internet, cả hai trong
PPP truyền thống cũng như trong tài khoản mô hình ROAMOPS và Mobile
IP”.
1.2.1 Quá trình xử lý bản tin yêu cầu Diameter
- Gửi 1 yêu cầu

- Nhận yêu cầu
- Xử lý yêu cầu nội tại
- Chuyển tiếp yêu cầu
- Định tuyến yêu cầu
- Chuyển hướng bản tin
- Chuyển tiếp và ủy quyền yêu cầu
5

1.2.2 Xử lý trả lời Diameter
Xử lý nhận trả lời: 1 khách hàng hoặc ủy quyền Diameter phải phù hợp
với định dạng Hop-by-Hop trong 1 trả lời nhận được đối với danh sách yêu
cầu đang xử lý. Các bản tin tương ứng nên được loại bỏ khỏi danh sách yêu
cầu đang xử lý. Nó nên bỏ qua các câu trả lời nhận được không phù hợp với
định dạng Hop-by-Hop.
1.3 So sánh giao thức Diameter và Radius
Giao thức Diameter bắt nguồn từ Radius, tên của chúng thể hiện Radius
là tiền thân của Diameter (Diameter bằng 2 lần Radius). Diameter không trực
tiếp tương thích ngược nhưng nó cung cấp 1 đường nâng cấp cho Radius.
Diameter có nhiều tính năng ưu việt hơn Radius: hỗ trợ lớp ứng dụng, khái
niệm phương pháp chuyển đổi dự phòng, thông báo lỗi, hỗ trợ chuyển vùng
tốt hơn, dễ dàng mở rộng, có thể định nghĩa được các lệnh và thuộc tính mới,
hỗ trợ cơ bản cho người dùng phiên và tính cước.
1.4 Kết luận
Giao thức Diameter là sự tiến bộ vượt bậc của IETF, phát triển từ giao
thức Radius với những tính năng vượt trội. Cùng với sự phát triển phức tạp
của dịch vụ Radius đã không thể đáp ứng được việc nhận thực trong mạng di
động tiên tiến, giao thức Radius dần chỉ được sử dụng trong các hệ thống đơn
giản như hệ thống tổng đài ADSL. Mạng thông tin di động GSM, phát triển
sẽ là UMTS và LTE đã sử dụng Diameter cho việc nhận thực và cấp quyền,
đáp ứng đầy đủ tính phức tạp của các dịch vụ trong tương lai.




6

CHƯƠNG 2: TÍCH HỢP DIAMETER TRONG HỆ THỐNG OCS TRẢ
TRƯỚC CỦA ZTE
Dựa trên chuẩn giao thức Diameter, các nhà cung cấp thiết bị đã đưa ra
những công cụ điều khiển dịch vụ và tính cước thời gian thực mang lại những
định hướng kinh doanh hoàn toàn tươi sáng cho các nhà mạng tại mọi thị
trường.
2.1 Kiến trúc tổng quan hệ thống online charging
Hệ thống tính cước online OCS gồm 2 khối chính: OCU và SCU
- OCU (online charging unit): là khối xử lý chính, thực hiện trừ cước online cuộc
gọi, SMS, CRBT, là nơi lưu trữ thông tin tài khoản của khách hàng. Khối OCU
bao gồm các phần tử: OCS server, OCSDB, OLC…
- SCU (service ccontrol unit): là khối lõi của hệ thống gồm các phần tử: SCP, IP,
SIU, …








SIU IP
SCU
USSD
MML

IM P
IVR
MML
W EB
server
OCU
APP
server
O
p
e
r
a
t
o
r
OLC
CRBT
M ML
M ML
Server
CRB T
VC - Huawei
SMSC
Billing
STP
GMSC
7





Hình 1: Kiến trúc tổng quan hệ thống OCS ZTE
2.1.1 Mô hình phân lớp
2.1.1.1 Mô hình phân lớp các chức năng phân hệ SCU

8

Hình 2: Mô hình phân lớp các chức năng phân hệ SCU
Mô tả các thành phần:
 SIU(Signalink Interface Unit): Module giao tiếp với mạng báo hiệu
SS7(TDM/Sigtran), thực hiện convert các bản tin trên nền SS7 sang IP.
 RA TCAP(Resource Adapter Tcap): Module làm nhiệm vụ
encode/decode các bản tin SS7 <=> Event (message platform). Phân phối
các event cho SLP.
 SLP(Service Logic Processor): Module xử lý các luồng logic điều khiển
dịch vụ bao gồm: voice, ivr, ussd, sms MT.
 Memstore: Module lưu trữ dữ liệu thông tin dung chung của các dịch vụ
được xử lý giữa các SLP.
 Forwarder: Module có chức năng hỗ trợ giao tiếp khi các SLP muốn trao
đổi thông tin.
 SMP(Service Management Processor): Module quản lý, giám sát các tiến
trình trong SCU và IP.
 IPC(IP Controller): Module thực hiện giao tiếp báo hiệu của phân hệ IP,
đồng thời xử lý forward các lệnh điều khiển từ SLP tới MDS.
 Media Server: Module xử lý luồng media/voice announcement cho các
dịch vụ IVR.
2.1.1.2 Mô hình phân lớp các chức năng phân hệ OCU
9


D
C
C
S
M
P
P
+
FTP
WS
M
M
L
M
M
L

Hình 3: Mô hình phân lớp các chức năng phân hệ OCU
Mô tả các thành phần:
 IMP (Interface Message Protocol): Module thực hiện đóng gói các bản
tin giao tiếp chuẩn (DCC, MML) giữa SCP và OCU.
 CSIP (Common Service Interface Processor): Module thực hiện việc xử
lý các dịch vụ USSD, IVR, dịch vụ chuyển tiền giữa các hệ thống OCS.
 FEP (Front-end Processor): Module nhận các yêu cầu xử lý USSD, IVR
từ phân hệ SCU, thực hiện phân phối bản tin theo từng dịch vụ ussd, ivr
tới các module csip, sử dụng cơ chế round robin theo từng dịch vụ.
10

 OLC (Online Collection): Module đóng vai trò là cổng giao tiếp tính
cước với các hệ thống bên ngoài như GGSN, MMSC, SCU, SMSC.

 OCS Distribution: Module nhận các yêu cầu tính cước từ OLC và thực
hiện phân phối bản tin cho các OCS theo cơ chế dịch vụ và round robin
tứng dịch vụ.
 OCS (Online Charging Server): là thành phần chính của OCU, thực hiện
chức năng tính cước thời gian thực cho tất cả các dịch vụ.
 WebAppSrv (Web Application Server): Server cung cấp giao diện cấu
hình bảng giá, zone,…
 WS Srv (Webservice Server): Là webService Server hỗ trợ các giao tiếp
từ BCCS tác động lên hệ thống OCS.
 CDR Server: Là Server thực hiện việc ghi và lưu trữ CDR để cho Billing
lấy dữ liệu.
2.1.2 Mô hình phân rã chức năng
2.1.2.1 Mô hình phân rã chức năng phân hệ SCU
- Mô tả phân hệ SIU
 Quản lý kế nối SS7(TDM/Sigtran) từ SCP đến các node mạng core.
 Nhận các bản tin trên nền SS7, biến đổi thành các bản tin Camel, MAP trên
nền IP.
 Nhận các bản tin Camel,MAP, biến đổi thành các bản tin trên nền SS7 gửi ra
mạng lõi.
 Phân hệ được thiết kế thành một cặp Server chạy đồng thời được cấu hình
active-active, giữa 2 server có cơ chế giao tiếp internal link có cơ chế
forward bản tin khi một node server gặp sự cố khi giao tiếp với RATCAP.
11

- Mô tả phân hệ RA TCAP
 Chức năng như một gateway giao tiếp giữa SIU và các SLP. Là client trong
giao tiếp với SLP.
 Có nhiệm vụ encode/decode các bản tin TCAP,CAMEL,MAP thành các
event tương ứng và ngược lại.
- Mô tả phân hệ SLP

 Module core của hệ thống SCU, xử lý nghiệp vụ của toàn bộ hệ thống.
 Điều khiển toàn bộ luồng logic xử lý của các dịch vụ Voice, Ussd, IVR
 Encode/decode các bản tin TCAP,CAMEL,MAP để xử lý với các nghiệp vụ
của các nghiệp vụ tương ứng.
 Quản lý các giao tiếp DCC,MML với OCU và VC.
 Phân hệ được thiết kế có thể dễ dàng mở rộng bằng cách chạy song song
nhiều instance với chức năng và hoạt động giống nhau.
- Mô tả phân hệ Memstore
 Có chức năng lưu trữ thông tin của các dịch vụ được xử lý chung bởi các
tiến trình SLP.
 Cung cấp cơ chế insert/select/update/delete thông tin các dịch vụ.
- Mô tả phân hệ Forwarder
 Phân hệ cung cấp cơ chế interconnection giữa các SLP. Phân hệ có
trách nhiệm nhận/chuyển các yêu cầu(event) giứa các tiến trình SLP.
- Mô tả phân hệ IPC
 Có chức năng gần tương tự như phân hệ RATCAP, chịu trách nhiệm
encode/decode các bản tin TCAP,CAMEL thành các event tương
ứng gửi lên MDS.
 Quản lý các kết nối từ MDS, đóng vai trò là Server trong giao tiếp
với MDS.
12

- Mô tả phân hệ MDS
 Là phần core của hệ thống IP. Xử lý luồng media, đồng thời xử lý
logic của việc đọc thông báo đến khách hang.
 Chịu trách nhiệm quản lý luồng SIP/RTP khi giao tiếp với các hệ
thống GMSC.

2.1.2.2 Mô hình phân rã chức năng phân hệ OCU


- Mô tả phân hệ OLC
- Kết nối tới các hệ thống SMSC, MMSC, GGSN, SCP.
- Nhận các bản tin SMPP+ yêu cầu tính cước từ SMSC chuyển đổi thành
bản tin DCC.
- Chuyển tiếp các bản tin DCC yêu cầu tính cước từ MMSC, GGSN, SCP
và bản tin DCC được chuyển đổi từ SMPP+ tới Ocs Distribute.
- Nhận bản tin DCC phản hồi từ Ocs Pro: decode bản tin DCC nhận được,
dựa vào giá trị trường service_context_id để phân loại dịch vụ. Nếu là
dịch vụ SMS, thực hiện chuyển đổi thành bản tin SMPP+ và dựa vào
trường Origin_host để tìm ra SMSC cần gửi phản hồi. Các dịch vụ
MMSC, GGSN, SCP: thực hiện chuyển tiếp bản tin.
- Mô tả phân hệ tiền xử lý
 Chức năng
- Module PreProcess là một thư viện thực hiện việc xác định hướng nghiệp vụ
tích cước cho các phiên và event, trả về các mã thông báo cho biết thuê bao
thực hiện cuộc gọi trong zone, ngoài zone, sử dụng callbloking hay không,
vv.
13

- Input: Bản tin ccr
- Output: ID_Event, mã trả về.
 Giao tiếp
- Giao tiếp với Charging: Thông qua các interface cung cấp để module
Charging thực hiện các yêu cầu lấy event tính cước.
- Giao tiếp với CSDL Timesten (Memory Database): Thao tác trên các bảng
lưu trực tiếp trên Timesten
- Mô tả phân hệ tính cước
 Chức năng
- Module Rating là thư viện cung cấp các chức năng tính cước sử dụng,
tính tích lũy cho thuê bao tương ứng với chính sách giá của gói cước mà

thuê bao sử dụng
o Input: Thông tin về thuê bao, sự kiện tính cước, lượng sử dụng tài
nguyên (duration hoặc volume với tính cước theo phiên, số lần sử
dụng dịch với tính cước SMS…), thời điểm bắt đầu của sự kiện
(start_time), thời gian sử dụng dịch vụ (duration) và các thuộc tính
dùng để mapping bảng giá phục vụ việc tính cước
o Ouput:
 Lượng cước (Lượng cước tương ứng với các loại tài khoản
chính, khuyến mại của thuê bao)
 Lượng tích lũy (Lượng tích lũy tương ứng với các loại tài khoản
tích lũy của thuê bao)
- Module Rating cung cấp chức năng tính khuyến mại cho thuê bao tương
ứng với script cấu hình tương ứng với gói cước mà thuê bao sử dụng
14

o Input: Thông tin về thuê bao, thông tin script được cấu hình để tính
khuyến mại
o Ouput:
 Lượng khuyến mại (Lượng khuyến mại tương ứng với các loại
tài khoản được khuyến mại của thuê bao)
 Giao tiếp
- Giao tiếp với Charging: Thông qua các interface cung cấp để module
Charging thực hiện các yêu cầu thao tác tính cước, khuyến mại và tích
lũy.
- Giao tiếp với CSDL Timesten: Thao tác trên các bảng lưu trên Timesten
(các bảng này được đồng bộ tương ứng từ CSDL Oracle)
- Mô tả phân hệ quản lý tài khoản
 Chức năng
- Module ABM là thư viện cung cấp các chức năng quản lý các thông tin
về tài khoản chính, khuyến mại, tích lũy của thuê bao bao gồm việc tạo,

sửa, xóa các tài khoản chính, khuyến mại cũng như các hành động
Topup, Reserve, Rollback, Refund, Consume đối với tài khoản
o Input: Thông tin về thuê bao, thông tin về loại tài khoản
o Output: Kết quả tương ứng với các interface mà module thư viện
ABM cung cấp
 Giao tiếp
- Giao tiếp với Charging: Thông qua các interface cung cấp để module
Charging thực hiện các yêu cầu thao tác với tài khoản.
15

- Giao tiếp với CSDL Timesten (Memory Database): Thao tác trên các
bảng lưu trực tiếp trên Timesten
- Mô tả phân hệ quản lý Rated CDR
- Nhận các event yêu cầu sinh CDR từ các phân hệ khác, xử lý event và
ghi ra file CDR.
- Đọc các file CDR được sinh ra, kiểm tra file và insert vào CSDL.
- Đẩy các file CDR sang thư mục của Billing.
- Các phân hệ còn lại
- Mô tả phân hệ WebApp: cung cấp các chức năng danh mục trên giao diện
web khai báo quản lý tiến trình, cấu hình bảng giá, cấu hình luật chuẩn hóa.
- Mô tả phân hệ WebService: cung cấp các chức năng đấu nối, tra cứu thông
tin thuê bao và chuyển đổi gói cước.
- Mô tả phân hệ CSIP: cho phép hệ thống xử lý các dịch vụ IVR, USSD, dịch
vụ chuyển tiền.
- Mô tả phân hệ quản lý phiên: cung cấp các chức năng quản lý phiên: khởi tạo
phiên, cập nhật phiên, hủy phiên và tìm kiếm phiên.
2.2 Các flow dịch vụ và vai trò của Diameter trong hệ thống OCS
2.2.1 Flow dịch vụ thoại
16



Hình 5: Flow dịch vụ thoại
2.2.2 Flow dịch vụ nhắn tin

Hình 6: Flow dịch vụ nhắn tin
17

2.2.3 Flow dịch vụ MMS
MMSC
DCC
Event,Deduct)
DCC
Recurn-Code)
DCC
Event,Refund)
DCC
Recurn-Code)
M
If send message fail
2 Check user state and deduct
Balance

Hình 7: Flow dịch vụ MMS
2.2.4 Luồng dịch vụ truy cập data GPRS
18


Hình 8: Flow dịch vụ truy cập data GPRS
2.2.5 Flow dịch vụ tra cứu tài khoản USSD
2.2.6 Flow nạp thẻ

2.3 Kết luận và ưu điểm của hệ thống OCS
Hệ thống OCS sử dụng giao thức Diameter điều khiển dịch vụ là 1
bước tiến lớn trong việc triển khai tính cước trên hệ thống viễn thông thông
tin di động, giao thức Diameter với các tính năng nhận thực, cấp quyền và
tính cước với độ tin cậy cao đã đưa cho các nhà mạng công cụ tính cước với
độ chính xác gần như tuyệt đối, hỗ trợ tiện ích người vận hành đưa ra được
các tính năng đáp ứng nhu cầu kinh doanh và khách hàng tại các thị trường
viễn thông khác nhau.

19

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG OCS TÍNH CƯỚC
TRÊN NỀN LTE
Mobile băng rộng đang dần trở thành hiện thực, khoảng 1,8 tỷ người đã
sử dụng dịch vụ băng rộng vào năm 2012, trong số đó chủ yếu sử dụng
HSPA và LTE. Người dùng có thể duyệt Web, gửi email, gửi hoặc nhận
video và âm nhạc bằng cách sử dụng thiết bị đầu cuối hỗ trợ HSPA và LTE
thay thế những moderm DSL cố định. Với LTE/4G người dùng sẽ trải
nghiệm dịch vụ tốt hơn, dịch vụ được đa dạng hóa hơn.
3.1 Tổng quan về công nghệ mạng LTE
3.1.1 Giới thiệu về LTE
LTE là thế hệ thứ 4 tương lai của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển.
UMTS thế hệ thứ 3 dựa trên WCDMA đã được triển khai trên toàn thế giới,
để đảm bảo tính cạnh tranh cho hệ thống này trong tương lai tháng 11-2004
3GPP đã bắt đầu dự án nhằm xác định bước phát triển lâu dài cho công nghệ
di động UMTS với tên gọi Long Term Evolution. 3GPP đặt ra yêu cầu cao
cho LTE bao gồm giảm chi phí cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt
hơn, sử dụng linh hoạt các băng tần hiện có và băng tần mới, đơn giản hóa
các kiến trúc mạng với các giao tiếp mở và giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ
ở thiết bị đầu cuối.

3.1.2 Tổng quan về công nghệ LTE
20


Hình 11: Cấu trúc hệ thống LTE
3.1.3 Tính năng và yêu cầu của LTE
3.1.3.1 Tính năng
3.1.3.2 Yêu cầu thiết kế và băng tần sử dụng
3.1.4 Triển vọng của công nghệ LTE
3.1.5 Quản lý tài nguyên vô tuyến
3.2 Giải pháp triển khai hệ thống OCS để tính cước trong mạng LTE
3.2.1 Triển khai hệ thống OCS trên nền mạng LTE
Cùng với sự phát triển của công nghệ mạng băng thông rộng LTE, đề tài xin đưa
ra giải pháp xây dựng hệ thống tính cước trên nền mạng LTE, hệ thống tính cước vẫn sử
21

dụng những ưu điểm của hệ thống trước và tích hợp thêm các tính năng mới hỗ trợ người
dùng thuận lợi trong vận hàng và hướng khách hàng sử dụng dịch vụ tối đa.
3.2.1.1 Mô hình chức năng của hệ thống
Hệ thống mới này gồm 4 module chức năng chính:
 OCS vẫn là module tính cước online, để hoàn tất việc tính phí và kiểm soát thông
tin khách hàng của đa dịch vụ viễn thông.
 PCRF là module tích hợp của điều khiển chính sách dịch vụ data, nó hoạt động
như công cụ kết nối giữa tính cước và kiểm soát chính sách.
 MCCM là 1 thiết kế mới và phát triển công cụ kinh doanh tự động để kết nối giữa
việc tính cước, khu vực kinh doanh và các hệ thống tương ứng, cái mà có thể nhận
ra các thiết kế khuyến mại phục vụ kinh doanh, kích hoạt khuyến mại tự động và
các chiến dịch hoạt động thời gian thực.
 Data Mall là client ứng dụng triển khai trong điện thoại thông minh của khách
hàng, tương tác với OCS, MCCM để nhận ra sự tương tác của khách hàng. Thông

qua công cụ này, khách hàng có thể sử dụng điện thoại thông minh để truy cập
thông tin của họ, trạng thái dịch vụ, số tiền dư và thông tin tiêu dùng. Ngoài ra họ
có thể đặt hàng hoặc tham gia vào các dịch vụ qua cửa hàng trong tay này.
22

3.2.1.2 Mô hình tổng quan logic của hệ thống

Hình 12: Mô hình kết nối logic của hệ thống tính cước trên nền mạng LTE
3.2.1.3 Mô hình kết nối của hệ thống OCS mới với các tổng đài của hệ thống
LTE
Giao diện giữa hệ thống OCS với các hệ thống công nghệ thông tin bên ngoài
Billing được kết nối qua giao diện UIP để nhận lệnh webservice, chuyển tập tin cdr.
23

Tổng đài tin nhắn SMSC được kết nối đến OCS qua OLC với giao thức SMPP và
SMPP+ để thực hiện tính cước tin nhắn của khách hàng thời gian thực.
Tổng đài MSC/SSP được kết nối đến OCS thông qua STP đến SIU và chuyển các
bản tin cuộc gọi lên SCP của hệ thống OCS, sử dụng bản tin CAP để trao đổi thông tin.
Kết nối giữa OCS với GGSN và MMSC thông qua OLC, hỗ trợ giao thức DCC để
điều khiển dịch vụ truy cập data của khách hàng.
3.2.2 Ưu điểm và khả năng đáp ứng của hệ thống này khi hoạt động trên nền
mạng LTE
Ưu điểm của giải pháp triển khai hệ thống OCS mới trên nền mạng LTE là khả
năng điều khiển dịch vụ truy cập dữ liệu của khách hàng nhờ tích hợp khối PCRF trong
hệ thống này, sử dụng chung cơ sở dữ liệu với khối tính cước, tránh được khả năng mất
đồng bộ dữ liệu giữa 2 khối tính cước và điều khiển dữ liệu do trong mạng LTE dịch vụ
khách hàng và nhà mạng hướng tới chủ yếu sẽ là truy cập dữ liệu trên nền bang thông
rộng.
Giải pháp này sẽ xóa bỏ được nỗi lo tính sai cước truy cập data cho khách hàng
của nhà mạng hiện tại. Do việc sử dụng chung cơ sở dữ liệu giữa 2 hệ thống PCRF và

OCS giúp cho quá trình điều khiển dịch vụ data của PCRF và tính cước dịch vụ của OCS
không bị mất đồng bộ, đem lại độ tin cậy đáng kể cho khách hàng đối với nhà mạng cung
cấp dịch vụ.
Khả năng đáp ứng kinh doanh triển khai khuyến mại, kích thích tiêu dùng sẽ được
tăng đáng kể nhờ tích hợp khối MCCM trong hệ thống tương tác trực tiếp với khối tính
cước. Công cụ tiện ích được phát triển hỗ trợ người vận hành và khách hàng khi sử dụng
dịch vụ.