Lộ trình học Viễn thông đầy đủ

Kiến trúc → Báo hiệu chuyên sâu → Luồng nghiệp vụ

GIAI ĐOẠN 1: Kiến trúc mạng theo thế hệ

1.1 — 2G/3G (2-3 tuần)

• BTS/BSC (2G), NodeB/RNC (3G), MSC, SGSN, GGSN, HLR/VLR
• Circuit-switched vs Packet-switched
• LAC/CI, RAI/SAI, IMSI attach, location update

1.2 — 4G LTE (3-4 tuần)

• eNodeB, EPC (MME/SGW/PGW/HSS/PCRF)
• All-IP, VoLTE thay circuit voice
• TAI/TAC, ECGI, GUTI, bearer (default/dedicated)

1.3 — 5G (3-4 tuần)

• NSA vs SA, kiến trúc SBA (AMF/SMF/UPF/UDM/AUSF/PCF)
• gNB, CU/DU split, network slicing cơ bản
• So sánh tiến hóa: HSS→UDM, MME→AMF, SGW/PGW→UPF+SMF

GIAI ĐOẠN 2: Báo hiệu chuyên sâu

Mỗi giao thức học theo khung: cấu tạo → vận chuyển bản tin → đặc điểm riêng → nhận biết/phân tích Wireshark, kèm PCAP thực hành.

2.1 — SS7 (MAP/TCAP) + RANAP (3-4 tuần)

• Cấu tạo: MTP1/2/3 → SCCP (Global Title) → TCAP → MAP
• Vận chuyển: TDM truyền thống, hoặc SIGTRAN (M3UA/M2PA trên SCTP)
• Đặc điểm: định tuyến bằng Point Code, không phải IP; TCAP transaction ID ghép request-response
• RANAP: giao thức RNC-MSC/SGSN (3G), cũng dùng SCCP làm transport
• Wireshark: filter sccp, tcap, gsm_map, ranap; xem OPC/DPC, Global Title, MAP operation code

2.2 — SCTP (transport nền tảng) (1-2 tuần)

• Multi-homing, multi-streaming (khác TCP)
• 4-way handshake: INIT/INIT-ACK/COOKIE-ECHO/COOKIE-ACK
• Là lớp vận chuyển chung cho M3UA, Diameter, S1AP/NGAP
• Wireshark: filter sctp, xem association và stream ID

2.3 — Diameter (S6a/Gx/Gy/S9/Cx-Dx/Rx) (4-5 tuần)

• Cấu tạo: Header (Command Code, Application ID, Hop-by-Hop ID) → AVP (có thể lồng nhau)
• Vận chuyển: SCTP hoặc TCP, port 3868, watchdog DWR/DWA
• Đặc điểm: Command Code + Application ID xác định giao dịch; AVP kèm Vendor-ID (3GPP=10415)
• Mở rộng: Cx/Dx (CSCF-HSS, liên kết với SIP/IMS), Rx (P-CSCF-PCRF, kích hoạt QoS VoLTE)
• Wireshark: filter diameter, lọc theo diameter.applicationId, cần Diameter dictionary cho Grouped AVP

2.4 — S1AP/NGAP + NAS (EMM/ESM) (3-4 tuần)

Bổ sung quan trọng — đây là điểm khởi đầu luồng Attach

• Cấu tạo: ASN.1 PER encoding, mang NAS message bên trong
• Vận chuyển: SCTP, port 36412 (S1AP) / 38412 (NGAP)
• Đặc điểm: eNB-UE-S1AP-ID/MME-UE-S1AP-ID định danh; là điểm khởi đầu luồng Attach trước khi GTPv2/Diameter kích hoạt
• NAS: EMM (Attach, TAU, Authentication), ESM (PDN Connectivity, Bearer setup)
• Wireshark: filter s1ap/ngap, nas_eps/nas_5gs; cần ASN.1 dissector

2.5 — GTPv2-C/GTP-U + PFCP/Sx (4 tuần)

• Cấu tạo GTPv2: Header (Message Type, TEID, Sequence Number) → IE (Type/Length/Value)
• Vận chuyển: UDP, GTP-C port 2123, GTP-U port 2152
• Đặc điểm: TEID là khóa chính; F-TEID đổi khi handover
• PFCP/Sx: Sxa (SGW-C/U), Sxb (PGW-C/U) — bước đệm tới kiến trúc UPF của 5G
• Wireshark: filter gtpv2, pfcp; trace phiên bằng TEID cố định

2.6 — SIP + IMS (4-5 tuần)

• Cấu tạo: Start-line → Header (Via, From, To, Call-ID, CSeq) → Body (SDP)
• Vận chuyển: UDP port 5060, hoặc TLS/SIPS port 5061, text-based
• Đặc điểm: dialog ghép qua Call-ID + tag; SDP tách biệt signaling và media (RTP)
• Wireshark: filter sip; Telephony > VoIP Calls để xem call flow trực quan

2.7 — HTTP/2 + 5G SBA (3 tuần)

• Cấu tạo: Binary framing (HEADERS, DATA, SETTINGS) → HPACK → Body JSON (3GPP OpenAPI)
• Vận chuyển: TCP + TLS bắt buộc, multiplexing nhiều stream
• Đặc điểm: RESTful, mỗi NF expose service qua URI riêng (Nudm-UECM, Namf-Comm)
• Wireshark: cần SSLKEYLOGFILE để decrypt TLS; filter http2; Follow > HTTP/2 Stream

2.8 — RRC (tùy chọn, hướng radio/air interface) (2-3 tuần)

• Signaling giữa UE và eNodeB/gNodeB: Connection Setup, Measurement Report, Handover Command
• ASN.1 encoding tương tự S1AP
• Chỉ capture qua SDR hoặc chipset log, không qua Wireshark network core thông thường

GIAI ĐOẠN 3: Luồng nghiệp vụ end-to-end

Ráp toàn bộ giao thức đã học thành luồng thực tế, mỗi luồng nên trace qua nhiều lớp (RRC→S1AP/NAS→Diameter→GTPv2):

3.1 — Attach/Registration

Initial Attach (4G), Registration (5G) — trace từ RRC Connection Setup → S1AP Initial UE Message (mang NAS Attach Request) → Diameter Authentication Info/Update Location → GTPv2 Create Session

3.2 — Cuộc gọi thoại

CS Fallback (2G/3G), VoLTE (SIP+IMS+Rx trên 4G), VoNR (5G)

3.3 — SMS

SMS over SGs (CS), SMS over IP (SIP MESSAGE), SMS over NAS (4G/5G)

3.4 — Roaming

Home Routed vs Local Breakout, S8/S9 signaling, Diameter S6a liên PLMN

3.5 — Mobility/Handover

X2/S1 handover (4G), Xn/N2 handover (5G), TAU/RAU — dùng S1AP/NGAP đã học ở 2.4

3.6 — Thủ tục định danh thiết bị/thuê bao

• IMEI: EIR check flow qua S13/S6a, ME Identity Check
• IMSI: GUTI/TMSI reallocation bảo vệ IMSI trên air interface, SIM swap flow phía operator (HLR/HSS update)

Tổng thời gian ước tính

Nguyên tắc xuyên suốt

Mỗi giai đoạn kết thúc bằng bài tập PCAP thật — tự xác định trường khóa (TEID, Call-ID, AVP, S1AP-ID…), đối chiếu với 3GPP spec/RFC tương ứng, không học lý thuyết suông.

Tài liệu tham khảo chuẩn

• TS 23.401 — EPC architecture
• TS 29.274 — GTPv2-C
• TS 29.272 / TS 29.212 — Diameter S6a / Gx
• TS 36.413 — S1AP
• TS 38.413 — NGAP
• TS 24.301 — NAS (EPS)
• RFC 3261 — SIP
• RFC 4960 — SCTP