TS. Lê Nhật Thăng, KS. Nguyễn Thu Trang,

ThS. Lâm Quang Tùng, TS. Nguyễn Chấn Hùng

1. Giới thiệu

Trong những năm gần đây, IMS là chủ đề được thảo luận nhiều nhất khi nói đến NGN. Xét về công nghệ và khả năng đáp ứng yêu cầu hội tụ thì IMS là sự lựa chọn hợp lý. Tuy nhiên, để một công nghệ mới được áp dụng rộng rãi thì hiệu quả kinh tế của nó lại là vấn đề các nhà cung cấp dịch vụ quan tâm nhất. Bài báo căn cứ vào các kết quả nghiên cứu thực tế để đưa ra những phân tích, đánh giá về khả năng tiết kiệm chi phí vận hành mạng và thời gian đưa sản phẩm ra thị trường (Time-to-Market) của IMS so với các giải pháp triển khai dịch vụ trước đây.

2. Các giải pháp triển khai dịch vụ trước đây

Từ trước đến nay, mỗi khi muốn đưa ra thị trường những dịch vụ mới, các nhà cung cấp dịch vụ thường phải triển khai từng ứng dụng riêng biệt. Giải pháp này gọi là "Giải pháp riêng” – PS (Point Solution). Đây là một giải pháp triển khai từng ứng dụng độc lập trên các server ứng dụng tập trung. Mỗi giải pháp riêng – bao gồm tất cả các chức năng cần thiết để cung cấp một ứng dụng như: các server cần thiết, cơ sở dữ liệu (CSDL) của khách hàng cho mỗi ứng dụng. Như vậy có nghĩa là mỗi một dịch vụ mới, nhà cung cấp dịch vụ có thể phải lặp lại những thao tác như nhau, thêm các phần mềm, thêm CSDL riêng cho mỗi ứng dụng,… Sau đó, tích hợp các ứng dụng này để tạo thành dịch vụ hoàn chỉnh. Việc kết hợp các ứng dụng rất phức tạp và đòi hỏi nhà cung cấp dịch vụ phải đầu tư khá nhiều.

3. IMS

IMS là kiến trúc mạng được 3GPP phát triển với mục tiêu ban đầu là phục vụ mạng W-CDMA và 3G dựa trên GSM. IMS hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ khác nhau, bao gồm các dịch vụ nhắn tin tức thời (Instant Messaging - IM), hội nghị truyền hình (Video Conferencing) và Video theo yêu cầu (Video on Demand - VoD). IMS cũng có khả năng cung cấp các cơ chế xác thực và chuyển đổi giữa các mạng khác nhau cho khách hàng di động. Sau đó, các tổ chức chuẩn hóa như ITU, ETSI đã chọn IMS làm nền tảng cho mạng hội tụ.

IMS sử dụng các giao thức đã được chuẩn hóa như SIP (điều khiển, thiết lập phiên), COPS (để đảm bảo QoS) và Diameter (cung cấp các cơ chế nhận thực, xác thực và truy nhập CSDL thuê bao). IMS có khả năng bảo mật tốt với nhiều cơ chế bảo vệ khác nhau để ngăn chặn sự tấn công từ bên ngoài và kiểm soát người dùng truy nhập từ các mạng khác. Những ưu điểm nổi bật của IMS là khả năng cung cấp các dịch vụ linh hoạt, mọi lúc, mọi nơi cho nhiều loại hình truy nhập khác nhau; cho phép người dùng tích hợp các dịch vụ trên nền mạng IP duy nhất. Do có kiến trúc phân tán và nền tảng mạng thống nhất nên các ứng dụng trên mạng IMS có thể cùng chia sẻ các chức năng chung và HSS. Các nhà cung cấp dịch vụ có thể tạo các dịch vụ mới nhanh chóng và đơn giản.

4. Giải pháp riêng và IMS

Gần đây, với xu hướng phát triển của mạng thế hệ sau, vấn đề triển khai dịch vụ sử dụng cơ sở hạ tầng IMS được rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ quan tâm. IMS có kiến trúc mạng chia sẻ nên việc triển khai dịch vụ có nhiều điểm khác biệt so với giải pháp riêng mà các nhà cung cấp vẫn quen sử dụng. Bảng 1 trình bày một số điểm khác biệt cơ bản của hai phương pháp triển khai dịch vụ: Giải pháp riêng và IMS.

Bảng 1: Sự khác nhau của hai phương pháp triển khai dịch vụ PS và IMS

5. Phân tích và so sánh hiệu quả IMS với các giải pháp riêng

Các nhà cung cấp dịch vụ vẫn thường cố gắng triển khai các ứng dụng dịch vụ riêng biệt và độc lập với nhau để đáp ứng yêu cầu kinh doanh. Cách triển khai dịch vụ như trên được gọi là “Giải pháp riêng”. Vì mỗi dịch vụ được thực hiện độc lập với nhau nên sau khi đưa ra các dịch vụ, nhà cung cấp phải đối mặt với nhiệm vụ tích hợp các giải pháp, phối hợp quản lý rất phức tạp và chi phí khá lớn.

Trong khi đó, IMS được thiết kế để tạo ra một môi trường chia sẻ các chức năng chung cho mọi ứng dụng, đồng thời, có thể dễ dàng phối hợp hoạt động của các ứng dụng. Đánh giá sự thành công của IMS sẽ phụ thuộc vào khả năng cung cấp các dịch vụ mới nhanh chóng và doanh thu mà nhà cung cấp nhận được sau khi đưa dịch vụ ra thi trường.

Để so sánh 2 giải pháp: Giải pháp riêng (PS) và IMS, Bell Labs đã sử dụng nhiều mô hình tiêu chuẩn và các phương pháp phân tích: mô hình tính chi phí hoạt động với những nhiệm vụ cụ thể, sử dụng chuẩn eTOM (mô hình quản lý eTOM được xây dựng mô tả toàn bộ các tiến trình công việc cần thiết cho một doanh nghiệp cung cấp dịch vụ viễn thông và cung cấp nhiều mức độ chi tiết của dịch vụ phù hợp với sự quan trọng của tiến trình trong hoạt động kinh doanh), phương pháp mô hình hóa và phân tích chi phí hoạt động (do Bell Labs phát triển). Mục tiêu là xác định và đánh giá hiệu quả của việc phát triển và quản lý các ứng dụng mới theo từng yêu cầu cụ thể, từ đó có thể nhận thấy hai giải pháp này cho hiệu quả khác nhau đối với các nhà cung cấp dịch vụ. Kết quả là IMS giúp nhà cung cấp dịch vụ tiết kiệm 20-25% tổng chi phí vận hành mạng, giảm 20% thời gian đưa sản phẩm ra thị trường trong thời gian 5 năm tiến hành nghiên cứu.

Bell Labs đã sử dụng hệ phương pháp luận và các giả thiết để nghiên cứu như sau:

Quá trình nghiên cứu là một lộ trình gồm 5 bước:

1. Chọn các ứng dụng (dịch vụ) sẽ triển khai và đưa ra kế hoạch

2. Ước tính các yêu cầu cần thiết

3. Xây dựng mô hình 2 giải pháp và xác định qui mô mạng

4. Sử dụng mô hình eTOM để xác định quá trình phát triển và quản lý ứng dụng mới

- Hoạt động chi tiết cho từng công việc

- Ước tính thời gian cần thiết để thực hiện mỗi nhiệm vụ

- Xác định mức độ rủi ro đối với các yếu tố đầu tư (chi phí rủi ro/đơn vị thời gian)

- Xác định thời gian cần thiết để tính toán thời gian đưa sản phẩm ra thị trường

5. So sánh tìm ra sự khác biệt giữa hai giải pháp

 Trong phạm vi nghiên cứu này, giả sử rằng một nhà cung cấp dịch vụ với qui mô trung bình có kế hoach đưa ra thị trường 8 dịch vụ mới trong 3 năm. Tuy nhiên, nghiên cứu này mở rộng trong 5 năm để theo dõi những diễn biến tiếp theo của chi phí hoạt động trong trạng thái tĩnh (khi không phát triển thêm dịch vụ mới).

Hai kịch bản cụ thể được đưa ra như sau:

Kịch bản 1: Nhà cung cấp dịch vụ có mạng sử dụng thiết bị điều khiển trung tâm là Softswitch và sử dụng giải pháp riêng để triển khai dịch vụ mới.

Kịch bản 2: Nhà cung cấp dịch vụ có hệ thống mạng trên nền IMS và sử dụng IMS để triển khai dịch vụ.

Giả thiết rằng mọi hoạt động kinh doanh và vận hành mạng của nhà cung cấp dịch vụ đều tuân theo chuẩn eTOM.

Yêu cầu về các ứng dụng (dịch vụ)

- 8 dịch vụ được lựa chọn là các dịch vụ có nhu cầu sử dụng và đem lại doanh thu cao theo các nhiên cứu thị trường trước đó. Một tiêu chí khác để lựa chọn là các dịch vụ này thể hiện trên các phần tử mạng và phương pháp truy nhập khác nhau. 8 dịch vụ sẽ được lần lượt đưa ra thị trường trong 3 năm theo thứ tự như Bảng 2.

- Doanh thu từ dịch vụ cho năm 2010 được tính toán dựa vào nghiên cứu thị trường trên nhiều nhóm đối tượng khách hàng.

- Sử dụng đường cong dạng chữ S để tính toán dự báo qua từng năm. Đây là mô hình tăng trưởng mẫu dùng để dự đoán sự gia tăng về số lượng: dân cư, khách hàng,… của một khu vực, tổ chức do tác động của các điều kiện bên ngoài. Nghiên cứu sử dụng dạng đường cong này để dự báo số lượng khách hàng qua từng năm khi nhà cung cấp dịch vụ lần lượt đưa các dịch vụ mới ra thị trường. Ban đầu, lượng khách hàng tăng chậm, sau đó tăng nhanh theo hàm mũ, cuối cùng tăng chậm dần và không đổi khi không còn dịch vụ nào được đưa ra (điều kiện ổn định). Trong kết quả dự báo, trung bình mỗi thuê bao sử dụng 2,5 dịch vụ.

Bảng 2: Triển khai các ứng dụng theo từng năm

Mô hình mạng: Hai mô hình mạng được đưa ra so sánh trong nghiên cứu là một giải pháp riêng sử dụng kiến trúc Softswitch và một giải pháp sử dụng kiến trúc IMS. Hai hệ thống mạng này có kiến trúc điều khiển và lớp ứng dụng khác nhau nên hai phương pháp triển khai dịch vụ mới cũng có nhiều khác biệt như đã trình bày trong phần đầu của bài báo. Căn cứ vào lượng khách hàng và dự báo trước cho các ứng dụng mới, các mạng sẽ có số lượng server cần thiết, phù hợp với yêu cầu. Đây là một yếu tố quan trọng để tính chi phí vận hành mạng.

Mô hình hoạt động: Các công ty dịch vụ viễn thông từ trước đến nay vẫn tiến hành phân tích chi phí hoạt động của mạng để xác định thành phần nào trong mạng chiếm chi phí lớn trong quá trình hoạt động bình thường bao gồm cả hệ thống do con người điều khiển hay có sự trợ giúp của OSS. Chi phí vận hành mạng chiếm phần lớn trong toàn bộ tổng chi phí dành cho mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Sau khi IMS được lựa chọn làm nền tảng cho mạng thế hệ sau, khả năng tiết kiệm chi phí của mạng IMS trên nền gói và của các mạng TDM là một vấn đề được quan tâm khá nhiều. Mô hình phân tích chi phí hoạt động (OCAM) là một phương pháp hệ thống để quyết định chi phí hoạt động có ảnh hưởng như thế nào trong môi trường của nhà cung cấp dịch vụ. OCAM được phát triển để tham chiếu cho các lớp mạng và quá trình kinh doanh trong chuẩn eTOM. Các tham số đầu vào như: lượng thuê bao, tỷ lệ tăng trưởng, quy mô mạng, số lần sử dụng của người dùng (Ví dụ: yêu cầu tính cước) và có báo lỗi, tỷ lệ % ứng dụng cho người dùng cả không dây và cố định,… đều được sử dụng để xác định chi phí hoạt động. Giá trị các tham số sử dụng trong OCAM được lấy từ nhiều nguồn như: các tiêu chuẩn được sư dụng phổ biến, các báo cáo phân tích, báo cáo của Ủy ban Truyền thông Liên bang Mỹ FCC (Federal Communications Commission), các quy luật TOC (Total Operations Competency-tập hợp các tham số đánh giá hiệu quả hoạt động của mạng và dịch vụ) do Bell Labs phát triển, những bản đánh giá ưu tín, có tính đến các điều kiện và những yếu tố thay đổi khác. Mô hình này không chỉ giới hạn trong các ứng dụng đã lựa chọn. Nếu thêm một ứng dụng mới thì cần có thêm vào dữ liệu đặc trưng cho ứng dụng đó, và tất nhiên là yêu cầu triển khai ứng dụng có thể thay đổi. Mô hình này cũng có một số thay đổi để thấy được kiến trúc đặc trưng và nhóm các chức năng theo yêu cầu của nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, ở đây chỉ tính đến chi phí hoạt động mà không xét đến chi phí chuyển đổi hoặc nâng cấp hệ thống OSS/BSS cũ và dữ liệu hỗ trợ hai môi trường IMS và Giải pháp riêng.

Các kết quả và phân tích

Tiết kiệm chi phí vận hành

Hình 1 minh họa cho các lĩnh vực hoạt động trong OCAM được trích từ mô hình eTOM. Có 4 nhóm hoạt động ở mức cao (high-level) trong OCAM:

- Kết hợp mạng/dịch vụ/ứng dụng

- Quản lý khách hàng

- Quản lý mạng/dịch vụ/ứng dụng

- Yêu cầu về nguồn nhân lực

Mỗi nhóm hoạt động ở mức cao được phân tích thành các nhiệm vụ chi tiết (nằm từ lớp 2, lớp 3 trở xuống). Tổng cộng có trên 80 nhiệm vụ với các thông tin về chi phí riêng.

Hình 1: Mô hình eTOM lớp 2 và các nhóm hoạt động OCAM

Sau khi phân tích chi tiết và so sánh mỗi nhiệm vụ của từng hoạt động trong 5 năm nghiên cứu, chúng ta có thể thấy một số kết quả như sau:

- Từ sau năm 2006, IMS tiết kiệm chi phí 20~25% (Hình 2)

- Quản lý khách hàng tiết kiệm được nhiều chi phí nhất (biểu đồ góc dưới bên phải Hình 2)

- Mối quan hệ giữa các mức tiết kiệm chi phí hoạt động được thể hiện trong Hình 2 và Bảng 3

Trong phần tiết kiệm chi phí của IMS, một nửa con số đó có được nhờ sử dụng nền tảng CSDL duy nhất. Có nghĩa là, nếu không dùng CSDL duy nhất này, IMS chỉ có thể tiết kiệm được 10~13% chi phí hoạt động.

Hình 2: Biểu đồ tiết kiệm chi phí hoạt động của IMS

Bảng 3: Các thành phần có nhiều ưu điểm trong IMS

Trong hình 2 cho thấy IMS có thể tiết kiệm chi phí ngay từ năm đầu tiên đưa ra dịch vụ (năm 2006). Tiết kiệm chi phí tăng từ 13% của năm đầu tiên lên 20~25% sau 4 năm. Điều này có thể thấy rõ qua 4 nhóm hoạt động đã nêu trên và hoạt động tiết kiệm nhiều chi phí nhất là quản lý khách hàng (trong năm 2008, quản lý khách hàng chiếm 70% trong tổng số 21% chi phí hoạt động tiết kiệm được với 2/3 là nhờ tiết kiệm chi phí quản lý sự cố của khách hàng). Bảng 3 liệt kê các thành phần có nhiều ưu điểm trong IMS.

Một số nguyên nhân cơ bản dẫn đến các kết quả này là:

- Giải pháp riêng có thể yêu cầu tách riêng tên lỗi và các thông tin về lỗi cho từng ứng dụng

- PS yêu cầu phải lặp lại các thao tác ra quyết định và cô lập lỗi cho mỗi ứng dụng. Trong khi đó, kiến trúc chia sẻ của IMS cung cấp thông tin cho nhiều ứng dụng nên giảm số lần phải lặp lại các hoạt động xử lý lỗi

- PS có các thủ tục khác nhau cho mỗi cặp ứng dụng trong khi IMS có nền tảng chung nên có thể đơn giản hóa thủ tục, giảm lượng các nhiệm vụ phải thực hiện

- PS yêu cầu tìm thông tin thuê bao cho mỗi ứng dụng riêng còn IMS có server dữ liệu thuê bao chung, chỉ tìm một lần cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Tiết kiệm thời gian đưa sản phẩm ra thị trường

Hình 4 minh họa cho các quá trình thực hiện đưa sản phẩm ra thị trường trong OCAM theo mô hình eTOM. Có 6 quá trình được nghiên cứu là:

- Giới thiệu dịch vụ mới

- Phát triển dịch vụ mới

- Tạo và thực hiện dịch vụ

- Kiểm tra tính sẵn sàng của dịch vụ

- Triển khai đưa dịch vụ ra thị trường

- Phân tích sau khi cung cấp dịch vụ

Hình 3: Mô hình eTOM lớp 2 và các quá trình đưa sản phẩm ra thị trường

 trong OCAM

Mỗi quá trình ở mức cao cũng được chia thành các nhiệm vụ chi tiết (từ mức 2 trở xuống). Có tổng cộng trên 110 bước thủ tục cần thực hiện với các thông tin cụ thể trong OCAM.

Trong Hình 4, chúng ta có thể thấy mức độ tiết kiệm thời gian của 6 quá trình trong các thủ tục đưa sản phẩm ra thị trường. Nhìn chung, xét về mặt đưa sản phẩm ra thị trường, IMS hiệu quả hơn Giải pháp riêng khoảng 20%. Những hoạt động chính giúp tiết kiệm thời gian nhờ sử dụng cơ sở hạ tầng IMS được nêu chi tiết trong Hình 4.

Hình 4: Ưu điểm của IMS so với Giải pháp riêng  trong quá trình

đưa sản phẩm ra thị trường

6. Kết luận

Qua các kết quả nghiên cứu thực tế của Bell Labs, có thể thấy những lợi ích cơ bản mà cơ sở hạ tầng IMS đem đến cho nhà cung cấp dịch vụ. Với nền tảng chia sẻ duy nhất, cập nhật thông tin hiệu quả, lược đồ dữ liệu thống nhất và quy trình thực hiện nhất quán, sử dụng IMS tiết kiệm 20~25% chi phí hoạt động, chủ yếu nhờ giảm chi phí quản lý khách hàng. Thời gian đưa sản phẩm ra thị trường cũng giảm đi đáng kể (khoảng 20%) do IMS có một framework và platform chung và khả năng tái sử dụng các công việc đã thực hiện với những ứng dụng trước đó.

Đây là một trong những lý do chính để các nhà cung cấp dịch vụ lựa chọn IMS cho hệ thống mạng của mình.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Gonzalo Camarillo, Miguel A. Garcia-Martin, “The 3G IP Multimedia Subsystem”, Second Edition, John Wiley & Sons, 2006.

[2] Enhanced Telecom Operations Map (eTOM^TM), http://www.tmforum.org

[3] Vanita Katkar, Ming Chu, Deirdre Doherty, Mohamed El-Sayed, Paul Wu, “IMS Operarions Savings and Time-to-Marrket Improvements”, 12th IEEE International Telecommunications Network Strategy and Planning Symposium, Nov. 2006. 

[4] David Geer, Building Converged Networks with IMS Technology, Computer Journal, p. 14-16, Vol. 38, Issue 11, Dec. 2005.

[5] Naotaka Morita, Introduction to NGN Functional Architechture, 10th IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium, Apr. 2006.

[6] Marc Glick, Terri Duhon, Generic Structures S-Shaped Growth1, Produced for the MIT System Dynamics in Education Project, Oct. 2001.

[7] http://www.fcc.org

[8] Alissa Mathews, David Tsay, Ming Chu, Improving Network and Service Operations Through Total Operations Competency Metrics, Bell Labs Journal, May 2005.

                                                                         (Bài do công ty Viễn thông Quốc tế VTI tài trợ)

Ý kiến của bạn Tên của bạn: Email: Tiêu đề: Tắt bộ gõ Tự động Telex VNI VIQR