BỘ THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN THUYẾT MINH DỰ THẢO QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRUYỀN TẢI TRÊN MẠNG DI ĐỘNG 3G Hà Nội -109/2012 MỤC LỤC 1 Tên Quy chuẩn Đặt vấn đề 2.1 Mục tiêu .6 2.2 Lý xây dựng quy chuẩn kỹ thuật chất lượng truyền tải dịch vụ mạng thông tin di động 3G 2.3 Mục đích xây dựng quy chuẩn kỹ thuật chất lượng truyền tải dịch vụ mạng di động băng rộng 3G .7 2.4 Nội dung thực 2.5 Phương pháp thực Sở xây dựng yêu cầu kỹ thuật .8 3.1 Giới thiệu 3G 3.2 Tình hình triển khai cơng nghệ 3G Việt Nam 12 3.2.1 Tình hình triển khai 3G Vinaphone .13 3.2.2 Tình hình triển khai 3G Mobifone 14 3.2.3 Tình hình triển khai 3G Viettel 15 3.2.4 Tình hình triển khai 3G EVN Telecom Hanoi Telecom .16 3.3 Rà sốt, tổng hợp, phân tích tài liệu tiêu chuẩn quốc tế, tài liệu kỹ thuật, kết nghiên cứu liên quan đến đối tượng tiêu chuẩn hóa 17 3.3.1 Tài liệu tổ chức quốc tế 17 3.3.2 Tài liệu có Việt Nam .24 3.4 Lựa chọn tài liệu tham chiếu 24 3.4.1 Tiêu chí lựa chọn tài liệu tham chiếu 24 3.4.2 Lựa chọn tài liệu tham chiếu .25 Xây dựng nội dung quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng dịch vụ truyền tải mạng di động 3G .28 Đối chiếu nội dung Quy chuẩn với tài liệu tham khảo 30 DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG Bảng 3-1 Bảng xác định tham số cho lớp lưu lượng 19 Bảng 3-2 Các yêu cầu hoạt động cho dịch vụ Thoại/Thời gian thực .21 Bảng 3-3 Các yêu cầu hoạt động cho dịch vụ lớp tương tác chiều .21 Bảng 3-4 Các yêu cầu hoạt động cho dịch vụ luồng liệu 22 CHỮ VIẾT TẮT 3G BER BS CN 3rd Generation Bit Error Rate Bearer Service Core Network European Telecommunications ETSI Standards Institute FER Frame Erasure Rate FTP File Transfer Protocol GSM/EDGE Radio Access GERAN Network GPRS General Packet Radio Service Global System for Mobile GSM Communications IP Internet Protocol MT Mobile Terminal MP Measurement Point PDP Packet Data Protocol PDU Protocol Data Unit PS Packet Switched QoS Quality of Service RAN Radio Access Network SAP Service Access Point SDU Service Data Unit SGSN Serving GGSN Support Node SMS Short Massage Service UDP User Datagram Protocol TE Terminal Equipment TS Technical Specification UE User Equipment Universal Mobile UMTS Telecommunication System UMTS Terrestrial Radio Access UTRAN Network Thế hệ thứ Tỷ lệ lỗi bit Dịch vụ truyền tải Mạng lõi Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu Tỷ lệ xóa khung Giao thức truyền file Mạng truy nhập vơ tuyến GSM/EDGE Dịch vụ vơ tuyến gói chung Hệ thống thơng tin di động tồn cầu Giao thức Internet Đầu cuối di động Điểm đo Giao thức liệu gói Đơn vị gói giao thức Chuyển mạch gói Chất lượng dịch vụ Mạng truy nhập vô tuyến Điểm truy cập dịch vụ Đơn vị gói liệu Nút hỗ trợ phục vụ GGSN Dịch vụ tin nhắn Giao thức liệu người dùng Thiết bị đầu cuối Đặc tả kỹ thuật Thiết bị người dùng Hệ thống viễn thông di động tồn cầu Mạng truy nhập vơ tuyến UMTS Tên Quy chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng dịch vụ truyền tải mạng di động 3G Đặt vấn đề 2.1 Mục tiêu Xây dựng dự thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng truyền tải dịch vụ mạng di động 3G 2.2 Lý xây dựng quy chuẩn kỹ thuật chất lượng truyền tải dịch vụ mạng thông tin di động 3G Hiện nay, sau năm triển khai mạng 3G, dịch vụ mạng di động băng rộng 3G ngày phong phú, đa dạng, từ nhóm dịch vụ liên lạc, nhóm dịch vụ giải trí nhóm dịch vụ tốn điện tử Trong tình hình thực tế triển khai mạng 3G Việt Nam nay, chưa có tiêu chuẩn hóa chất lượng truyền tải dịch vụ viễn thông mạng băng rộng di động 3G, đơn vị cung cấp dịch vụ viễn thông mạng di động 3G tự đưa quy định riêng tiêu chất lượng truyền tải dịch vụ, khơng có thống nhà cung cấp tiêu này, gây khó khăn việc đánh giá chất lượng truyền tải dịch vụ đơn vị cung cấp, dẫn đến nhiều cố khiếu nại khách hàng chất lượng dịch vụ làm cho công tác quản lý quan quản lý nhà nước gặp nhiều khó khăn 2.3 Mục đích xây dựng quy chuẩn kỹ thuật chất lượng truyền tải dịch vụ mạng di động băng rộng 3G Việc rà soát, cập nhật nhằm ban hành tiêu kỹ thuật để đánh giá chất lượng truyền tải dịch vụ mạng băng rộng di động 3G cần thiết, nhằm phục vụ cho việc quản lý chất lượng dịch vụ truyền tải mạng di động 3G, hướng tới mục tiêu công bố cam kết chất lượng với khách hàng doanh nghiệp cấp phép triển khai mạng di động băng rộng 3G mạng viễn thông Việt Nam 2.4 - Nội dung thực Nghiên cứu mơ hình quản lý chất lượng truyền tải dịch vụ mạng di động 3G; - Rà soát kết nghiên cứu, xây dựng dự thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng truyền tải dịch vụ mạng di động 3G; - Nghiên cứu, cập nhật, bổ sung dự thảo quy chuẩn theo tài liệu tham chiếu mới; 2.5 Xây dựng dự thảo quy chuẩn kỹ thuật Phương pháp thực Quy chuẩn xây dựng theo phương pháp chấp thuận phù hợp với nội dung tiêu chuẩn quốc tế theo hình thức biên soạn lại Hình thức trình bày quy chuẩn tuân thủ theo mẫu Quy chuẩn Việt Nam Khoa học Cơng nghệ quy định Đảm bảo tính phù hợp cập nhật tài liệu tham chiếu Đảm bảo phù hợp với thực tiễn thị trường viễn thơng, tin học qui định, sách Sở xây dựng yêu cầu kỹ thuật 3.1 Giới thiệu 3G Công nghệ 3G tiêu chuẩn di động băng thông rộng hệ thứ Đây bước phát triển công nghệ di động 2G 2,5G Chuẩn 3G cho phép truyền tải không dây đồng thời liệu thoại phi thoại (Email, hình ảnh, âm thanh, video ) Kinh nghiệm quốc tế cho thấy, 3G xu hướng phát triển tất yếu công nghệ thông tin di động Hầu hết nhà khai thác di động lớn giới tập trung cho công nghệ này, khía cạnh thiết bị đầu cuối lẫn dịch vụ nội dung Nhiều tên tuổi lớn như: SK Telecom, NTT DoCoMo, KDDI gặt hái thành công bắt tay khai phá mảnh đất 3G Thậm chí, điện thoại trở thành văn phịng di động hay cơng cụ tốn trực tuyến tiện ích cho đam mê cơng việc Trên thực tế nước phát triển dịch vụ sử dụng nhiều Mobile Internet, Live TV (truyền hình trực tiếp ĐTDĐ), VOD/MOD (xem phim/nghe nhạc theo yêu cầu) Với giấy phép 3G Việt Nam, 3G thực thu hút quan tâm giới cơng nghệ trước đó, từ năm 2004 năm 2008, nhà khai thác thông tin di động Mobifone triển khai thử nghiệm thành công dịch vụ 3G Làn sóng thiết bị di động 3G tràn vào Việt Nam với dòng sản phẩm của: Nokia, Samsung, Apple người dân chưa thể thức sử dụng tiện ích 3G… Điều cho thấy quan tâm lớn thị trường Việt Nam dịch vụ 3G Một số loại hình dịch vụ triển khai mạng di động 3G Dịch vụ thoại Thoại dịch vụ phổ thông mạng thông tin di động, cho phép thuê bao di động liên lạc với tồn giới Để truy nhập vào mạng di động, người sử dụng cần có máy điện thoại di động hoạt động tần số với nhà cung cấp mạng SIM card kích hoạt Khi máy di động tham gia mạng, người sử dụng thực gọi từ máy di động tới thiết bị khác thông qua mạng chuyển mạch điện thoại công cộng Với công nghệ 3G ngày nay, người sử dụng thực gọi hình ảnh (Video call) Dịch vụ thoại cho phép th bao nhìn thấy hình ảnh trực tiếp thông qua camera máy điện thoại động Dịch vụ SMS/MMS SMS (Short Message Service) dịch vụ truyền tải tin nhắn dạng text từ thiết bị di động tới thiết bị di động khác thiết bị kết nối tới mạng cố định qua tổng đài SMS SMS không truyền tải trực tiếp từ người gửi đến người nhận mà luôn phải qua tổng đài SMS Điều có nghĩa mạng điện thoại di động hỗ trợ SMS có nhiều trung tâm tin nhắn để điều khiển quản lý tin nhắn Độ dài tin nhắn lên tới 160 ký tự chữ số Độ dài ký tự phụ thuộc vào phương thức mã hóa dùng cho dịch vụ tin nhắn Có kiểu mã hóa thơng dụng SMS GSM 7bit, 8bit UCS2 (sử dụng 16 bit cho ký tự) Trong hệ thống GSM, SMS truyền tải qua kênh vô tuyến đường báo hiệu Tuy nhiên hệ thống GPRS, SMS hỗ trợ kênh lưu lượng liệu gói Một thiết bị di động nhận gửi tin nhắn lúc nào, không phục thuộc vào việc gọi có tắc nghẽn hay khơng Điểm đặc trưng SMS xác nhận tin nhắn gửi đến Người sử dụng nhận lại tin nhắn thông báo tin nhắn gửi đến hay chưa Khi thiết bị di động gửi tin nhắn, báo cáo gửi lại tới thiết bị di động để xác nhận SC nhận tin nhắn thông báo gửi tin nhắn tới SC Thủ tục thực thiết bị di động nhận tin nhắn từ SC Hiện nay, cơng nghệ chuyển mạch gói hỗ trợ tốc độ bit cao mạng 2.5G 3G cho phép phát triển dịch vụ liệu tiên tiến Nhu cầu người sử dụng với dịch vụ đa phương tiện với cần thiết việc hội tụ dịch vụ có Internet thúc đẩy phát triển dịch vụ tin nhắn MMS dịch vụ tin nhắn đa phương tiện phát triển từ dịch vụ SMS cho phép người sử dụng gửi nhận tin nhắn kèm hình ảnh, tiếng nói video MMS tương tác với hệ thống tin nhắn khác Người sử dụng gửi tin nhắn đa phương tiện tới điện thoại hỗ trợ MMS tới địa email Đối với nhà cung cấp dịch vụ di động, MMS bước trung gian thuận tiện để tiến tới triển khai dịch vụ video streaming Các dịch vụ liệu khác Mobile Internet: dịch vụ truy nhập Internet trực tiếp từ máy điện thoại di động thông qua công nghệ truyền liệu GPRS/EDGE/3G mạng Các tiện ích sử dụng dịch vụ: - Đọc báo, tin tức trực tiếp từ điện thoại cách dễ dàng, lúc, nơi; - Truy cập xem video trực tuyến website chia sẻ tiếng mà trước mạng GPRS giới hạn tốc độ không thực được; - Tải nội dung máy upload ảnh, video từ điện thoại lên mạng cách nhanh chóng, thuận tiện qua ứng dụng blog; - Gửi, nhận email trực tiếp từ điện thoại di động nhanh chóng Mobile Broadband: dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao từ máy tính thơng qua cơng nghệ truyền liệu mạng điện thoại di động Khi sử dụng dịch vụ SIMCard bị khóa chiều gọi/nhận gọi truy nhập Internet gửi/nhận tin nhắn Người sử dụng dùng DataCard (đã lắp SIMCard đăng ký dịch vụ Mobile Broadband), máy tính xách tay có sẵn khe cắm SIMCard để truy cập Internet sử dụng máy tính xách tay truy cập Internet thông qua giao thức WiFi, tiếp nhận sóng từ thiết bị phát sóng WiFi sử dụng SIMCard (thay sử dụng đường ADSL nay) 10 3.3 Rà sốt, tổng hợp, phân tích tài liệu tiêu chuẩn quốc tế, tài liệu kỹ thuật, kết nghiên cứu liên quan đến đối tượng tiêu chuẩn hóa 3.3.1 Tài liệu tổ chức quốc tế ETSI 123.107 V10.2.0 (2012-01) Tài liệu ETSI 123.107 đưa khái niệm chất lượng dịch vụ sau Các dịch vụ mạng xem end-to-end, tức từ đầu cuối đến đầu cuối khác Một dịch vụ end-to-end có chất lượng dịch vụ (QoS) xác định cho người dùng sử dụng dịch vụ Người dùng định có thỏa mãn với chất lượng dịch vụ cung cấp hay không Kiến trúc phân lớp dịch vụ truyền tải UMTS mô tả Hình -1 UMTS TE MT RAN CN Gateway CN EDGE NODE TE End-to-End Service TE/MT Local Bearer Service External Bearer Service UMTS Bearer Service Radio Access Bearer Service Radio Bearer Service RAN Access Bearer Service Physical Radio Bearer Service Physical Bearer Service CN Bearer Service Backbone Bearer Service Hình 3-1 Kiến trúc phân lớp chất lượng dịch vụ mạng UMTS 17 Chất lượng dịch vụ truyền tải mạng xác định đặc tính chức thiết lập từ nguồn đến đích dịch vụ Dịch vụ truyền tải (bearer service) cho phép giám sát chất lượng dịch vụ QoS thỏa thuận trước Tài liệu ETSI 123.107 phân loại dịch vụ sử dụng cho UMTS thành lớp với tiêu chí phân loại dựa theo mức độ nhạy cảm trễ lớp dịch vụ đó: • Lớp thoại • Lớp luồng liệu • Lớp tương tác • Lớp Lớp thoại luồng liệu chủ yếu dành cho ứng dụng thời gian thực Lưu lượng dịch vụ thoại thời gian thực, ví dụ video call, liệu liên quan truyền qua lớp Thoại Lớp tương tác lớp áp dụng ứng dụng Internet truyền thống WWW, Email, Telnet, FTP Do đặc điểm yêu cầu độ trễ so với lớp dịch vụ trên, loại dịch vụ đưa mức độ sửa lỗi tốt cách mã hóa kênh chế truyền lại (retransmission) Lớp tương tác bao gồm dịch vụ tương tác Email, Web-Browsing Lớp bao gồm dịch vụ download Email, download file Lưu lượng lớp tương tác có mức ưu tiên cao lớp bản, ứng dụng lớp sử dụng đường truyền lớp tương tác không sử dụng Điều quan trọng môi trường vô tuyến băng thông thấp so với mạng cố định Tiêu chuẩn ETSI 123.107 đồng thời đưa khái niêm Bộ thuộc tính đặc trưng dịch vụ truyền tải (Bearer Service) cho lớp dịch vụ sau 18 Bảng 3-1 Bảng xác định tham số cho lớp lưu lượng Lớp lưu lượng Lớp thoại Lớp luồng liệu Lớp tương tác Lớp Tốc độ bit cực đại x x x x Trình tự phát x x x x Kích thước SDU tối đa (octet) x x x x Thông tin định dạng SDU x x Tỷ lệ lỗi SDU x x x x Tỷ lệ lỗi bit dư x x x x Phát SDU bị lỗi x x x Trễ truyền tin (ms) x x Tốc độ bit đảm bảo x x Ưu tiên điều khiển lưu lượng x x x x Ưu tiên cấp phát/duy trì x x Thống kê nguồn x x Chỉ dẫn báo hiệu x x ETSI 122.105 V10.0.0 (2011-05) Tài liệu ETSI 122.105 đưa định nghĩa “Dịch vụ truyền tải – Bearer Service” sau: Dịch vụ truyền tải khả truyền tải thông tin điểm truy cập dịch vụ bao gồm chức lớp mức thấp (trong mơ hình OSI) Người dùng chọn tập giao thức lớp cho dịch vụ tương ứng 19 Hình 3-2 Mơ hình phân cấp dịch vụ Tài liệu ETSI 122.105 phân loại lớp lưu lượng truyền tải mạng 3G với tiêu chí đánh giá mức độ ảnh hưởng trễ thông tin lên lớp dịch vụ Hình 3-3 Phân lớp dịch vụ Tiêu chuẩn đưa tiêu chí đánh giá hoạt động dịch vụ, bao gồm: • Trễ đường truyền: khoảng thời gian yêu cầu truyền thông tin access point đến nhận access point khác; • Biến động trễ (Delay variation): hỗ trợ dịch vụ thời gian thực, thường quy định dải giá trị thay giá trị cố định; 20 • Tỉ lệ lỗi bit: Tỉ lệ bit bị lỗi tồn bit thơng tin gửi đi, thường quy định dải giá trị thay giá trị cố định; • Tốc độ liệu: xác định lượng liệu truyền access point chia khoảng thời gian truyền Các bảng rõ mức ngưỡng đề xuất cho tham số dịch vụ Bảng 3-2 Các yêu cầu hoạt động cho dịch vụ Thoại/Thời gian thực Chỉ tiêu đánh giá Ứng dụng Mức đối xứng Tốc độ liệu Âm Thoại chiều 4-13kbps Hình ảnh Thoại có hình Dữ liệu Các trị chơi thời gian thực Dữ liệu Telnet Dữ liệu Điều khiển từ xa chiều chiều 32-384kbps < 60 kbps chiều chiều < 28.8kb/s Trễ chiều Biến thiên trễ < 150ms < 1ms < 150ms Không quy định