Thách Thức Về Chất Lượng Dịch Vụ Trong Mạng Di Động 4G

 Tích hợp (Integration): có khả năng cấu hình lại, có thể dự đoán truớc và có thể quản lý được thông qua tất cả các lớp mạng.

 Phân tách (Separation): tách giữa báo hiệu và dữ liệu truyền.

 Trong suốt (Transparency): tách biệt giữa QoS và ứng dụng.

 Thực thi (performance): Xử lý các giao thức một cách có hiệu quả.

Như vậy kiến trúc QoS liên quan đến: QoS specification, QoS mechanism, Traffic Engineering, QoS supporting protcol.

 QoS specification: -Yêu cầu QoS mức ứng dụng -Kế hoạch chính sách QoS trong mỗi lớp -Cấu hình và duy trì cơ chế QoS -Theo tính đồng bộ, khả năng thực thi, mức dịch vụ, chính sách, giá,...

 QoS Mechanism -Cung cấp QoS: sắp xếp QoS, kiểm tra kết quả vào -Điều khiển QoS: theo trạng thái, theo kế hoạch, chính sách, điều khiển, đồng bộ. Điều này liên quan đến quản lý lưu lượng -Quản lý QoS: giám sát QoS, duy trì QoS

 QoS supporting protcol -Hỗ trợ chuyển vùng của Micro mobility: CIP, Hawaii, HMIP

Hỗ trợ chuyển vùng của Macro mobility: MIP v4, MIP v6… Tuy nhiên các tiêu chuẩn về chất lượng của dịch vụ 4G cũng như 3G vẫn còn là vấn đề đang đuợc các nhà chuyên môn, các hãng trên toàn thế giới nghiên cứu. Hiện tại chưa có các tiêu chuẩn cụ thể nào về chất lượng dịch vụ của mạng 4G. Đó cũng là dễ hiểu vì theo kiến trúc QoS ở trên: Đánh giá của người sử dụng: họ mới sử dụng các dịch vụ thế hệ mới cho nên chưa có được sự đánh giá về chất lượng. Bên cạnh đó quá trình phát triển mạng cũng như dịch vụ mạng vẫn đang phát triển mạnh về thiết bị, về chất lượng dịch vụ theo xu hướng ngày một tốt hơn và hoàn thiện hơn.

 QoS của các ứng dụng: các ứng dụng mới ở giai đoạn đầu của sự phát triển nên chưa có đánh giá một cách chính xác, cụ thể về QoS.

 Hiệu năng của các thiết bị đầu cuối, hiệu năng của mạng, và hiệu năng của các phần tử mạng: các hãng sản xuất thiết bị trên thế giới cũng đã tập trung vào vấnđề liên quan đến chất lượng dịch vụ trong các sản phẩm của mình, đó là một ưu thế cạnh tranh quan trọng. Tuy nhiên quá trình vẫn đang phát triển.

Các dịch vụ và ứng dụng của mạng di động 4G được phân loại theo tiêu chuẩn chung của ITU-T/-R. Tuy nhiên đứng trên quan điểm QoS chúng ta có thể phân loại dịch vụ theo năm mức sau:

 Đảm bảo chắc chắn (deterministic guarantee)

 Đảm bảo thống kê (Statistical guarantee)

 Mục tiêu đích ( Target objectives)

 Nỗ lực nhất (best effort)

 Không đảm bảo (no guarantee)

 Đảm bảo chắc chắn: luôn luôn cung cấp các dịch vụ với QoS theo yêu cầu hoặc tốt hơn trong mọi hoàn cảnh.

 Đảm bảo thống kê: cho phép QoS có thể không được như yêu cầu trong một khoảng thời gian nào đó.

Ba phương pháp cuối không đảm bảo QoS, nhưng chúng ta phân loại để có các biện pháp kỹ thuật hợp lý để đạt được QoS mong muốn. Với hệ thống target objectives mạng sẽ cố gắng thoả mãn các yêu cầu, sau đó căn cứ vào mục tiêu mà mạng có thể đưa ra biện pháp hợp lý như quyết định độ ưu tiên scheduling. Với hệ thống best effort (ví dụ mạng internet), mạng sẽ cung cấp QoS như nhau cho toàn bộ các thuê bao. No guarantee cũng tương tự như best effort.

Hình 3.3 Kiến trúc dịch vụ trong mạng thế hệ sau

3.2.3 Các tham số QoS trong mạng di động 4G

Bảng 3.1 Các tham số QoS trong mạng 4G

Phân loại

Tham số	Ghi chú
Tính đúng lúc (Timeliness)	Độ trễ (delay)	Thời gian một bản tin được truyền
	Thời gian đáp ứng (response time)
	Jitter	Độ biến động của độ trễhay thời gian phản hồi
Băng thông (Bandwidth)	Tốc độ dữ liệu mức hệ thống
	Tốc độ dữ liệu mức ứng dụng
	Tốc độ truyền tải (Transaction rate)	Khả năng xử lý/s
Độ tin cậy (reliability)	MTTF (Mean time to failure)	Khoảng thời gian từ khi có sự cố tới lúc bắt đầu hoạt động bình thường
	MTTR (Mean time to repair)	MTBF=MTTF+MTTR
	MTBF(Mean time between failures)	MTTF/MTTF+MTTR
	Phần trăm thời gian sửdụng	Tỷ lệ lỗi mạng
	Tỷ lệ lỗi hay mất mát	Độ phân giải ảnh
Cảm nhận của khách hàng (Perceived QoS)	Picture detail - Video smoothness -Video/audio synchronisation	Độ phân giải ảnh
Cước (Cost)	Per-use cost	Tiền phải trả để thiết lập kết nối, hay truy cập lại tới tài nguyên
Cước (Cost)	Per-unit cost	Tiền phải trả cho một đơn vị dữ liệu hay đơn vị thời gian (tức là cước kết nối và cước per query)
Tính bảo mật (Security)	Sự tin cẩn (Confidentiality)	Ngăn chặn truy cập thông tin
	Tính nguyên vẹn (Integrity)	Đảm bảo dữ liệu không thay đổi trong quá trình truyền dẫn
	Non-repudiation of sending or delivery	Các chữ ký để xác nhận người gửi hay người nhận
	Sự xác nhận (Authentication)	Kiểm chứng nhận dạng cung cấp dịch vụ để ngăn chặn sự gian lận....

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 103 trang tài liệu này.

3.2.4 Thách thức về chất lượng dịch vụ trong mạng di động 4G

Trong các mạng vô tuyến, chất lượng dịch vụ được dựa trên đo lường hiệu quả của một hệ thống được phản ánh từ chất lượng truyền dẫn tới các dịch vụ đang có (ví dụ 4G yêu cầu độ tin cậy đạt tới 99,99%). QoS trong mạng 4G phải đối mặt với rất nhiều khó khăn. Khi xem xét QoS phải quan tâm tới rất nhiều yếu tố trong mạng 4G như: đặc tính kênh tốc độ biến thiên, ấn định băng tần, mức độ dung sai lỗi và hỗ trợ chuyển giao giữa các mạng vô tuyến khác nhau,… Hỗ trợ QoS xuất hiện trong đóng gói, truyền dẫn, định tuyến và tại cấp độ mạng. QoS có thể khác nhau tại các cấp độ hoạt động khác nhau. Các đặc tính kênh tốc độ thích ứng cho các ứng dụng thực tế 4G có độ rộng băng và các yêu cầu truyền dẫn khác nhau. Theo yêu cầu cung cấp một mạng vững chắc cho truy nhập tới các ứng dụng 4G hỗ trợ đã dề cập ở phía trên, mạng 4G phải đựoc thiết kế trên cả hai phưong diện mềm dẻo và quy mô. Các tính chât kênh tốc độ thay đổi phải được xem xét trên hiệu năng người sử dụng yêu cầu và đảm bảo quản lý mạng hiệu quả.

Phổ là một tài nguyên hữu hạn. Trong các hệ thống vô tuyến hiện tại cấp phép tần số và quản lý phổ hiệu quả là vấn đề mấu chốt. Với các hệ thống 4G, ấn định độ rộng băng tần vẫn còn là một sự quan tâm lớn. Sự quan tâm khác là đồng hợp tác giữa các kỹ thuật báo hiệu được định hướng sử dụng trong 4G (ví dụ 3xRTT, W-CDMA).

So sánh với mạng 2G và 2.5G hiện tại, 4G có nhiều khả năng khắc phục lối như chấp nhận hay loại trừ khi mạng sự cố, vùng phủ kém, rớtcuộc gọi. Kỹ thuật 4G hứa hẹn cải thiện QoS nhờ sử dụng các kỹ thuât chuẩn đoán và các công cụ báo hiệu. 4G sẽ hỗ trợ tốt hơn roaming và chuyển giao giữa các mạng khác nhau. 4G thậm chí có thể hỗ trợ roaming giữa các mạng có công nghệ khác nhau nhờ sử dụng kỹ thuật báo hiệu LAS-CDMA. Một giải pháp khác là vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm cũng có thể hỗ trợroaming giữa các mạng áp dụng công nghệ khác nhau.

Phần lớn các thách thức về QoS trong 4G đều dang được nghiên cứu và các giải pháp đang được phát triển. Các nhà nghiên cứu rất tin tưởng 4G sẽ tạo ra chất lượng dịch vụ hơn hẳn mạng 2G và 2.5G hiện tại.

3.2.5 Bảo mật dịch vụ

3.2.5.1 Mức độ bảo mật cao trong 4G

 Khách hàng/ thuê bao cần phải có tính riêng tư trong mạng và các dịch vụ được cung cấp, bao gồm cả việc tính cước. Thêm vào đó, họ yêu cầu dịch vụ phải có tính sẵn sàng cao, cạnh tranh lành mạnh và bảo đảm sự riêng tư của họ.

 Các nhà vận hành mạng, các nhà cung cấp dịch vụ, các nhà cung cấp truy nhập đều cần phải bảo mật để bảo vệ hoạt động, vận hành và kinh doanh của họ, đồng thờicó thể giúp họ phục vụ tốt khách hàng cũng như cộng đồng.

 Các quốc gia khác nhau yêu cầu và đòi hỏi tính bảo mật bằng cách đưa ra các hướng dẫn và tạo ra các bộ luật để đảm bảo tính sẵn sàng của dịch vụ, cạnh tranh lành mạnh và tính riêng tư.

 Sự gia tăng rủi ro do sự thay đổi trong toàn bộ các quy định và các môi trường kỹ thuật càng nhấn mạnh sự cần thiết ngày càng gia tăng về tính bảo mật trong mạng.

3.2.5.2 Các vấn đề cần bảo mật

Các vấn đề này được thực hiện trong mọi dạng cấu hình 4G, bao gồm các dạng truyền dẫn khác nhau và xử lý các nguy cơ sau đây:

 Từ chối dịch vụ: Nguy cơ này tấn công vào các thành phần mạng truyền dẫn bằng cách liên tục đưa dồn dập dữ liệu làm cho các khách hàng khác không thể sử dụng tài nguyên mạng.

 Nghe trộm: Nguy cơ này ảnh hưởng đến tính riêng tư của một cuộc nói chuyện bằng cách chặn đường dây giữa người gửi và người nhận.

 Giả dạng: Thủ phạm sử dụng một mặt nạ để tạo ra một đặc tính giả. Ví dụ anh ta có thể thu được một đặc tính giả bằng cách theo dõi mật mã và ID của khách hàng, bằng cách thao tác khởi tạo tin nhắn hay thao tác địa chỉ vào/ra của mạng.

 Truy nhập trái phép: Truy nhập vào các thực thể mạng phải được hạn chế và phù hợp với chính sách bảo mật. Nếu kẻ tấn công truy nhập trái phép vào các thực thể mạng thì các dạng tấn công khác như từ chối dịch vụ, nghe trộm hay giả dạng cũng có thể xảy ra. Truy nhập trái phép cũng là kết quả của các nguy cơ kể trên.

 Sửa đổi thông tin: Trong trường hợp này, dữ liệu bị phá hỏng hay làm cho không thể sử dụng được do thao tác của hacker. Một hậu quả của hành động này là những khách hàng hợp pháp không truy xuất vào tài nguyên mạng được. Trên nguyên tắc không thể ngăn cản khách hàng thao tác trên dữ liệu hay phá hủy một cơ sở dữ liệu trong phạm vi truy nhập cho phép của họ.

 Từ chối khách hàng: Một hay nhiều khách hàng trong mạng có thể bị từ chối tham gia vào một phần hay toàn bộ mạng với các khách hàng/ dịch vụ/server khác.

Phương pháp tấn công có thể là tác động lên đường truyền, truy nhập dữ liệu hay sửa đổi dữ liệu. Trên quanđiểm của nhà vận hành mạng hay nhà cung cấp dịch vụ, dạng tấn công này gây hậu quả là mất niềm tin, mất khách hàng dẫn tới mất doanh thu.

3.2.5.3 Các giải pháp tạm thời

Các biện pháp đối phó có thể chia thànhhai loại sau: phòng chống và dò tìm.Sau đây là các biện pháp tiêu biểu:

 Nhận thực

 Chữ ký số

 Điều khiển truy nhập

 Mạng riêng ảo

 Phát hiện xâm nhập

 Ghi nhật ký và kiểm toán

 Mã hóa

Trong mọi trường hợp cần lưu ý rằng các hệ thống vận hành trong các thành phần của mạng 4G cần phải bảo vệ cấu hình như một biện pháp đối phó cơ bản:

 Tất cả các thành phần không quan trọng (chẳng hạn như các cổng TCP/UDP) phải ở tình trạng thụ động.

 Các đặc tính truy nhập từ xa cho truy nhập trong và truy nhập ngoài cũng phải thụ động. Nếu các đặc tính này được đăng nhập, tất cả các hoạt động cần được kiểm tra.

 Bảng điều khiển server để điều khiển tất cả các đặc tính vận hành của hệ thống cần được bảo vệ. Tất cả các hệ thống vận hành có một vài đặc tính đặc biệt để bảo vệ bảng điều khiển này.

 Hệ thống hoàn chỉnh có thể đăng nhập và kiểm tra. Các log file cần phải được giám sát thường xuyên.

Thêm vào đó, cần phải nhấn mạnh rằng mạng tự nó phải có cách bảo vệ cấu hình.

Ví dụ như nhà vận hành phải thực hiện các công việc sau:

 Thay đổi password đã lộ.

 Làm cho các port không dùng phải không hoạt động được.

 Duy trì một nhất ký password.

 Sử dụng sự nhận thực các thực thể.

 Bảo vệ điều khiển cấu hình.

CHƯƠNG 4: LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI HỆ THỐNG 4G CHO MẠNG VIETTEL Ở TỈNH QUẢNG NAM

4.1 Đặc điểm mạng thông tin di động Viettel

4.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển mạng Viettel

VIETTEL được thành lập ngày 1/6/1989 tiền thân là Công ty Điện tử thiết bị thông tin, kinh doanh các dịch vụ truyền thông: khảo sát thiết kế, xây lắp các công trình thông tin, xuất nhập khẩu các thiết bị viễn thông và dịch vụ bưu chính. 1989- 1995: đây là thời kỳ sơ khai, hình thành. Công ty được rèn luyện và trưởng thành qua các công trình xây lắp thiết bị, nhà trạm viễn thông và các cột ăng ten cho các tuyến vi ba.

Hình 4.1 Logo công ty Viettel

Tháng 2/1990: hoàn thành tuyến vi ba số AWA Hà Nội – Vinh đầu tiên cho Tổng cục Bưu điện, đây cũng là công trình lớn đầu tiên của Công ty.

Tháng 7/1993: Xây dựng tuyến viba băng rộng 140 Mbps.

Và rất nhiều công trình khác cho Tổng cục Bưu điện, Các Công ty, Bưu điện tỉnh của VNPT và Bộ Công An, Quốc phòng.

Năm 1995 Công ty Điện tử thiết bị thông tin được đổi tên thành Công ty Điện tử Viễn thông Quân đội (tên giao dịch là VIETTEL).

1996 – 1997: Thời kỳ VIETTEL lập dự án kinh doanh các dịch vụ BCVT (Bưu chính Viễn thông).

Ngoài việc xây lắp thi công các công trình viễn thông, bán thiết bị, linh kiện điện, điện tử và viễn thông nhập khẩu còn thực hiện thiết kế, lắp đặt hệ thống tổng đài tự động, thiết bị vô tuyến điện, thiết bị truyền số liệu, thi công một số tuyến cáp quang… để chuẩn bị cho việc thiết lập mạng và kinh doanh các dịch vụ BCVT thực sự.

Năm 1996: VIETTEL tích cực chuẩn bị, lập dự án kinh doanh các dịch vụ BCVT.

Tháng 9/1997 hoàn thiện là lập dự án xin phép kinh doanh 6 loại hình dịch vụ BCVT: Dịch vụ điện thoại cố định; di động, nhắn tin, Internet, trung kế vô tuyến Radio trunking; dịch vụ bưu chính.

Năm 1997, thiết lập mạng bưu chính công cộng với dịch vụ phát hành báo chí; cung cấp dịch vụ trung kế vô tuyến.

Giai đoạn 1998 -2000: VIETTEL được cấp phép kinh doanh dịch vụ BCVT:

Năm 1999: Triển khai thử nghiệm và chính thức kinh doanh dịch vụ trung kế vô tuyến trên địa bàn thành phố Hà Nội. Nghiên cứu và xây dựng dự án xin phép thử nghiệm dịch vụ điện thoại đường dài sử dụng công nghệ VoIP.

Tháng 9/1999: Nghiệm thu bàn giao tuyếnđường trục cáp quang 1A,dài gần

2.000 km với 19 trạm chính; là đường trục dầu tiên ở Việt nam do người Việt Nam tự thiết kết, thi công không có sự tham gia của chuyên gia nước ngoài. Đây là công trình đánh dấu nhiều sáng kiến mang tính đột phá của VIETTEL như:

Tháng 2/2000: VIETTEL được cấp phép khai thác thử nghiệm dịch vụ VoIP (mã số 178). Đây là sự kiện quan trọng đánh dấu bước phát triển mới trong sản xuất kinh doanh BCVT của VIETTEL.

Tháng 9/2000: Thống nhất và ký thoả thuận kết nối cung cấp dịch vụ điện thoại VoIP đầu tiên ở Việt Nam với VNPT; tiến hành các thủ tục thuê kênh, tập huấn kỹ thuật để chuẩn bị triển khai dự án; đồng thời làm các thủ tục xin cấp phép dự án VoIP quốc tế.

Ngày 15/10/2000: Chính thức tổ chức kinh doanh thử nghiệm có thu cước dịch vụ điện thoại đường dài VoIP trên tuyến Hà Nội – Hồ Chí Minh. Đánh dấu sự kiện lần đầu tiên có một Công ty ngoài VNPT cung cấp dịch vụ viễn thông tại Việt Nam, bước đầu phá vỡ thế độc quyền, người sử dụng được lựa chọn dịch vụ viễn thông của nhà khai thác khác với giá cước rẻ hơn. Lưu lượng bình quân đạt 50K-60K phút/ ngày.

Năm 2001-2003: Triển khai hạ tầng viễn thông, mở rộng các loại hình dịch vụ viễn thông, liên tục củng cố hoàn thiện mô hình tổ chức.

Đây là thời kỳ một loạt các đơn vị thành viên của VIETTEL được thành lập: Trung tâm điện thoại cố định; Trung tâm Công nghệ thông tin và dịch vụ kỹ thuật; Trung tâm Mạng truyền dẫn; Trung tâm điện thoại di động là tiền thân của các Công ty