- 9 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ DỊCH VỤ VoLTE. - Cổng dịch vụ S-GW. - 34 CHƢƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ VoLTE. - Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ của VoLTE. - 44 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ VOLTE VÀ CÁC PHƢƠNG ÁN CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ. - Đánh giá chất lƣợng dịch vụ VoLTE. - Đánh giá khả năng mở rộng dịch vụ VoLTE. - Phƣơng án cải thiện chất lƣợng dịch vụ VoLTE. - Với những yêu cầu về dịch vụ tiên tiến chất lƣợng cao, 4G/LTE đƣợc thiết kế hƣớng tới các dịch vụ dữ liệu bằng cách cung cấp các kết nối tốc độ cao trên nền chuyển mạch gói toàn IP. - Sự tích hợp IMS và 4G/LTE hứa hẹn sẽ mang đến nhiều lợi ích cho cả ngƣời dùng lẫn nhà cung cấp dịch vụ. - Chƣơng 3 cũng đƣa ra các phƣơng án nhằm cải thiện chất lƣợng dịch vụ VoLTE. - 11 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ DỊCH VỤ VoLTE 1.1. - đối với nhà cung cấp dịch vụ di động công nghệ vô tuyến của LTE có chi phí đƣờng truyền thấp do việc sử dụng các tài nguyên vô tuyến tối ƣu hơn và hiệu quả băng thông thoại. - Điều này cho phép kết nối dịch vụ và khởi tạo dịch vụ nhanh ví dụ nhƣ hủy cuộc gọi, gửi email. - Tuy nhiên mạng LTE không thể cung cấp dịch vụ thoại nhƣ mạng chuyển mạch kênh. - Vì thế cần có giải pháp để cung cấp dịch vụ thoại trên nền LTE. - Đây là mạng kết nối dựa trên IP và độc lập với các kênh truy cập và kiến trúc điều khiển dịch vụ cho phép nhiều dịch vụ đa phƣơng tiện chạy trên các giao thức internet. - Các nhà cung cấp thiết bị và mạng lƣới chính cạnh tranh khốc liệt để lấy đƣợc thị phần lớn nhất có thể của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. - Đối với các nhà cung cấp dịch vụ thoại, thoại là một ứng dụng quan trọng và nó trở thành doanh thu chính. - Cùng với các khối này, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ phải phát triển thoại dựa trên hệ thống có sẵn của họ nhƣ tái sử dụng mạng CS hoặc theo hƣớng IMS. - Các chức năng chính của MME bao gồm : an ninh và xác thực, quản lý di động, quản lý hồ sơ thuê bao và kết nối dịch vụ. - PCRF tạo ra các quyết định về cách xử lý các dịch vụ về QoS, và cung cấp thông tin cho PCEF đƣợc đặt trong P-GW. - Kiến trúc mạng IMS IMS là kiến trúc điều khiển dịch vụ dựa trên kết nối toàn IP và độc lập với các công nghệ truy nhập. - IMS hay còn gọi là hệ thống con đa phƣơng tiện IP là một khung kiến trúc để cung cấp các dịch vụ đa phƣơng tiện IP. - Trƣớc đây, điện thoại di động đƣợc cung cấp dịch vụ thoại dựa trên mạng chuyển mạch kênh chứ không phải trên mạng chuyển mạch gói. - Xây dựng ban đầu của IMS dựa trên chuẩn 3GPP Rel-5 nhằm cung cấp dịch vụ trên nền IP thông qua GPRS. - Điều này đƣợc thực hiện bởi lớp điều khiển ngang để cô lập mạng truy cập từ lớp dịch vụ. - Từ kiến trúc hợp lý, các dịch vụ không cần phải có chức năng điều khiển của mình mà dùng chung lớp điều khiển ngang. - 19 IMS cho phép các nhà khai thác di động cung cấp các dịch vụ tƣơng tác đa phƣơng tiện với chi phí hiệu quả bằng cách sử dụng mạng IP. - Kiểm soát chính sách về chất lƣợng dịch vụ (QoS) và IP. - Kiểm soát dịch vụ. - Việc này dẫn đến giảm doanh thu chuyển vùng của các nhà cung cấp dịch vụ. - Các phiên IP đa phƣơng tiện Các mạng viễn thông có khả năng đáp ứng các dịch vụ nhƣ thoại, video, và các loại tin nhắn sử dụng chuyển mạch kênh. - Thông thƣờng các dịch vụ cho ngƣời dùng cuối đƣợc cung cấp sẽ không bị gián đoạn khi ngƣời dùng di chuyển từ mạng PS sang mạng IMS. - Mạng IMS sẽ tiếp tục cung cấp các dịch vụ tuyền thông bằng các phƣơng tiện truyền thông phong phú. - Ngƣời dùng IMS có thể sử dụng nhiều dịch vụ trên nền IP theo cách mà họ mong muốn trong một phiên giao tiếp đơn. - Các dịch vụ tiếp theo hoạt động ở trên cùng của mạng báo hiệu IMS. - Quản lý chất lƣợng dịch vụ kiểm soát chính sách IP Trên mạng internet độ trễ có thể rất cao và biến động, các gói tin bị sai thứ tự và có thể bị mất. - Nền tảng truy cập và vận chuyển của mạng lƣới cùng với IMS sẽ cung cấp chất lƣợng dịch vụ tổng thể. - Thông qua IMS thiết bị đầu cuối yêu cầu về khả năng và chất lƣợng dịch vụ thông qua quá trình thiết lập hoặc chỉnh sửa phiên SIP. - Ngƣời dùng có thể yêu cầu các tham số nhƣ: loại dịch vụ, hƣớng truyền dữ liệu, tốc độ dịch vụ, kích thƣớc gói, tần số truyền gói, sử dụng RTP cho các loại dịch vụ và điều chỉnh băng thông. - Nhờ có PCRF, IMS có thể điều khiển việc sử dụng lƣu lƣợng kênh mang hƣớng tới các dịch vụ của IMS. - Thành phần điều khiển chính sách gán các giá trị trong bản SIP để tạo ra chính sách và các luật điều khiển tính cƣớc cho lƣu lƣợng dịch vụ. - Điều này cho phép các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông có thể tối ƣu tài nguyên kênh mang cho các kênh SIP. - Thực thể này đƣợc gọi là trung tâm chuyển mạch dịch vụ cho các thuê bao ngoại mạng. - Thêm vào đó, số lƣợng các nhà cung cấp dịch vụ kết nối liên mạng tăng, yêu cầu các giải pháp phức tạp (cho bảo mật và tính cƣớc). - Tính cƣớc Từ góc nhìn của nhà cung cấp dịch vụ tính cƣớc là tính năng bắt buộc của mọi mạng. - Tính cƣớc online là quá trình tính cƣớc mà các thông tin tính cƣớc có thể ảnh hƣởng tới phiên dịch vụ một cách trực tiếp trong thời gian thực. - Dịch vụ trả trƣớc là dịch vụ cần phải có khả năng tính cƣớc online. - Tính cƣớc offline là quá trình tính cƣớc không ảnh hƣởng tới dịch vụ trong thời gian thực. - Nó cung cấp tất cả các cơ chế dịch vụ kiểm soát phiên. - Máy chủ điều khiển dịch vụ và tập trung hóa ứng dụng trong mạng IMS là yếu tố chịu trách nhiệm cho các cuộc gọi trong mạng IMS. - Nó cũng cho phép ngƣời dùng có trải nghiệm dịch vụ đồng nhất không phụ thuộc vào mạng mà ngƣời dùng kết nối. - Call flow cho dịch vụ VoLTE đƣợc mô tả trong hình dƣới: 35 Hình 1-6: Call flow VoLTE 1. - 37 CHƢƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ VoLTE 2.1. - Ngƣời dùng luôn luôn mong muốn thoại nhƣ là một dịch vụ cơ bản đƣợc cung cấp bởi nhà mạng. - VoLTE qua IMS Thoại là một dịch vụ cơ bản đƣợc xem là mạng di động thế hệ mới. - VoLTE sử dụng chỉ số phân loại chất lƣợng dịch vụ (QoS Class Indicator – QCI) với giá trị là một (QCI=1) và phân loại chất lƣợng dịch vụ cho cả cuộc gọi đến và cuộc gọi đi. - QoS trong mạng vô tuyến E-UTRAN Chất lƣợng dịch vụ QoS là khái niệm của việc cung cấp chất lƣợng cá biệt cho từng loại dịch vụ cụ thể. - QoS là một trong những thách thức chính và lớn nhất cho các dịch vụ dựa trên nền IP khi không có kênh kết nối riêng biệt. - Cùng với sự phát triển nhanh chóng của các ứng dụng đa phƣơng tiện, QoS cần duy trì dịch vụ đảm bảo thông qua mạng vô tuyến. - Giải pháp QoS cho trải nghiệm ngƣời dùng với từng dịch vụ chạy trên kênh vô tuyến chung phải đƣợc thỏa mãn. - Do vậy hệ thống EPS lựa chọn QoS khác nhau cho từng dịch vụ. - Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ của VoLTE VoLTE sử dụng mạng toàn IP để truyền gói tin qua mạng. - Nhìn chung, chất lƣợng dịch vụ đƣợc quyết định bởi ngƣời dùng ở hai đầu cuối thoại. - Chất lƣợng dịch vụ cũng đƣợc phân cấp để tiện cho nhà cung cấp dịch vụ tính toán và đảm bảo QoS trong các kế hoạch truyền dẫn cụ thể của mình. - Đối với các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông, chất lƣợng dịch vụ thƣờng đƣợc đánh giá bằng các phƣơng pháp phản hồi từ khách hàng. - Các nhà cung cấp dựa vào mức MOS này để đƣa ra mức chất lƣợng dịch vụ phù hợp cho dịch vụ của mình. - Trong mạng LTE có kênh riêng đƣợc thiết lập cho dịch vụ thoại VoLTE, băng thông của kênh logic giữa hai thiết bị đầu cuối đƣợc đảm bảo. - Khi dịch vụ thoại đƣợc triển khai trên hệ thống IMS trên mạng LTE, thoại đƣợc truyền theo thời gian thực. - Nếu ta dành cho dịch vụ thoại quá ít băng thông thì chất lƣợng thoại là không chấp nhận đƣợc. - Hay nói cách khác thì các dịch vụ thoại không thể chấp nhận băng thông nhỏ nhƣ lƣu lƣợng của Internet. - Kiến trúc mạng mới đƣợc thiết kế với mục tiêu cung cấp lƣu lƣợng chuyển mạch gói với dịch vụ chất lƣợng, độ trễ tối thiểu. - Độ ổn định Độ ổn định là một trong những yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng dịch vụ. - Tuy nhiên nhà cung cấp dịch vụ có nhiều cơ chế dự phòng và khắc phục lỗi để đảm bảo thời gian không hoạt động ở mức nhỏ nhất. - Độ trễ trong VoLTE Trễ là thời gian truyền trung bình của dịch vụ từ điểm vào đến điểm cuối mạng. - Việc tính toán trễ một cách chính xác sẽ giúp nhà cung cấp dịch vụ thoại giám sát đƣợc chất lƣợng truyền dẫn trên mạng và đƣa ra các giải pháp hợp lý để khắc phục. - lỗi truyền dẫn (dây cáp bị lỏng hoặc bị đứt), lỗi cấu hình trong mạng truyền dẫn hoặc khi dịch vụ bị tấn công. - Khi jitter nằm vào khoảng dung sai định nghĩa trƣớc thì nó không ảnh hƣởng tới chất lƣợng dịch vụ. - Rất nhiều nhà mạng chọn triển khai VoLTE sử dụng kết nối PDN riêng từ những bƣớc đầu tiên thiết lập và sử dụng các dịch vụ internet. - Điều này lại tiếp tục gây ảnh hƣởng đến mạng do việc yêu cầu của việc đồng thời cung cấp các dịch vụ khác nhau cùng với các yêu cầu về QoS hoàn toàn khác nhau. - 61 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ VOLTE VÀ CÁC PHƢƠNG ÁN CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ 3.1. - Đánh giá chất lƣợng dịch vụ VoLTE Với tốc độ phát triển nhƣ hiện nay, yêu cầu của ngƣời dùng càng ngày càng khắt khe. - Do vậy dịch vụ cung cấp cho ngƣời dùng vừa phải đáp ứng đƣợc tốc độ cao, vừa phải có chất lƣợng dịch vụ thoại tốt. - VoLTE là một trong những dịch vụ tƣơng lai. - Vì vậy, chất lƣợng dịch vụ VoLTE là một trong những yếu tố quyết định tính thành công của dịch vụ. - Phần này sẽ đánh giá chất lƣợng dịch vụ VoLTE hiện nay trên nghiên cứu của một số nhà mạng cũng nhƣ đƣa ra các phƣơng án nhằm cải thiện chất lƣợng dịch vụ VoLTE. - Điều khiển quá tải Việc tăng lên nhanh chóng số lƣợng thuê bao sử dụng dịch vụ VoLTE vào các năm tiếp theo đặt ra thách thức cho các nhà mạng trong việc xử lý tình trạng quá tải của hệ thống. - Phƣơng án cải thiện chất lƣợng dịch vụ VoLTE 3.2.1. - Áp dụng Diffserve vào mạng IP Mở rộng dịch vụ là mối quan tâm hàng đầu của các nhà cung cấp dịch vụ khi số kết nối ngày càng tăng. - DiffServ giúp các nhà cung cấp dịch vụ có thể đảm bảo QoS tới từng dịch vụ ngƣời dùng. - Cấu trúc của mô hình DiffServ bao gồm nhiều lớp dịch vụ và mỗi lớp sẽ đƣợc cung cấp một lƣợng tài nguyên xác định. - Ví dụ trong mạng bao gồm hai lớp dịch vụ: “nỗ lực tối đa” và “độ ƣu tiên” (premium). - Có 3 chiến lƣợc lập lịch đƣợc đánh giá và so sánh về mặt hiệu năng cho 77 việc cung cấp dịch vụ thoại chất lƣợng cao trong mạng LTE. - Các dịch vụ dựa trên TCP nhƣ HTTP, FTP là các dịch vụ có độ ƣu tiên bình thƣờng và thấp. - Chiến lƣợc này rất hữu ích cho các dịch vụ nhƣ VoIP. - Với việc đảm bảo đƣờng truyền, dịch vụ cung cấp cho khách hàng do vậy cũng đƣợc đảm bảo. - Do MPLS hỗ trợ việc điều khiển lƣu lƣợng và cho phép thiết lập tuyến cố định, việc đảm bảo chất lƣợng dịch vụ của các tuyến là hoàn toàn khả thi. - Tuy nhiên, giám sát lƣu lƣợng theo phƣơng pháp này không đƣa ra đƣợc toàn bộ thông tin về chất lƣợng dịch vụ (nhƣ trễ từ điểm đầu đến điểm cuối của miền MPLS). - Khoảng thời gian đó là quá lớn đối với dịch vụ thời gian thực nhƣ VoIP, sẽ gây rớt cuộc gọi
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt