Tài liệu Bài giảng mạng thế hệ mới

Mạng thế hệ mới NguyÔn TiÕn Ban [email protected] A-PDF PPT TO PDF DEMO: Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng Néi dung
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI
PHẦN 2: CÔNG NGHỆ VoIP
PHẦN 3: CÔNG NGHỆ MPLS 2 PHẦ PH ẦN 1: TỔ TỔNG QUAN VỀ VỀ MẠNG NGN  GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGN  MẠNG NGN THEO MÔ HÌNH CALL SERVER  ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI TRONG MẠNG NGN 3 1. Giới thiệu chung về NGN
Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGN
Nguyên tắc tổ chức mạng NGN
Các công nghệ nền tảng cho NGN
Các tổ chức và hướng phát triển NGN
Sự tiến hóa lên NGN và các vấn đề cần quan tâm 4 1.1. Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGN - Cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông; - Khó khăn trong việc tổ hợp mạng; - Khó khăn trong việc cung cấp dịch vụ mới; - Đầu tư cho mạng PSTN lớn; - Giới hạn trong phát triển mạng; - Không đáp ứng được sự tăng trưởng nhanh của các dịch vụ dữ liệu. 5 1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng NGN
Khái niệm NGN và sự hội tụ công nghệ Định nghĩa NGN: - Mạng thế hệ sau (NGN) là mạng chuyển mạch gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông và tạo ra ứng dụng băng thông rộng, các công nghệ truyền tải đảm bảo chất lượng dịch vụ, trong đó các chức năng dịch vụ độc lập với các công nghệ truyền tải liên quan. NGN là mạng - Có hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói; - Triển khai các dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng; - Đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, giữa cố định và di động; - Các hệ thống hỗ trợ có khả năng mềm dẻo, cho phép khách hàng sử dụng nhiều loại hình dịch vụ mà chỉ cần một nhà cung cấp. 6 Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGN 7 Xu hướng hội tụ các công nghệ mạng (theo (theo 3GPP) Trước đây PCS IS-95A IS-95B Hiện tại CDMA2000 1X Tương lai 1X EV-DV 1X EV-DO WCDMA Mạng di động IEEE802.11a IEEE802.11 Mạng hội tụ băng rộng Toàn IP IEEE802.11b IEEE802.11g Mạng không dây PSTN Modem ADSL VDSL FTTH ISDN Mạng cố định 8 Thông minh Xu hướng hội tụ các dịch vụ viễn thông (theo 3GPP) Môi trường hội tụ Dịch vụ định vị Điều khiển từ xa Dịch vụ biểu cảm Người-Máy Hội nghị truyền hình DAB/DVB Thoại thấy hình TV di động Người-Người Hướng thoại VOD Video streaming Di động Dịch vụ theo vị trí SMS Tải nhạc chuông Hướng thoại Dữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh, băng rộng 9 Nguyên tắc tổ chức mạng NGN  Mạng có cấu trúc đơn giản;  Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông phong phú và đa dạng;  Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm chi phí khai thác, bảo dưỡng;  Dễ dàng tăng dung lượng, phát triển dịch vụ mới;  Có độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh;  Tổ chức mạng dựa trên số lượng thuê bao theo vùng địa lý và nhu cầu phát triển dịch vụ, không theo địa bàn hành chính mà theo vùng mạng hoặc vùng lưu lượng. 10 Các đặc điểm của NGN Nền tảng là hệ thống mạng mở: mở: - Các khối chức năng của tổng đài truyền thống được chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử phân theo chức năng và phát triển một cách độc lập. - Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng. Là mạng dịch vụ thúc đẩy: - Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi; - Chia tách cuộc gọi với truyền tải. Là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất nhất:: - Các mạng thông tin tích hợp trong một mạng thống nhất dựa trên nền gói; - IP trở thành giao thức vạn năng, làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ; - NGN là nền tảng cho cơ sở hạ tầng thông tin quốc gia (NII). Là mạng có dung lượng và tính thích ứng cao cao,, đủ năng lực để đáp ứng nhu cầu: cầu: - Có khả năng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ đa phương tiện băng thông cao; - Có khả năng thích ứng với các mạng đã tồn tại để tận dụng cơ sở hạ tầng mạng, dịch vụ và khách hàng sẵn có. 11 1.3. Các công nghệ nền tảng cho NGN
Công nghệ truyền dẫn Truyền dẫn quang: - Công nghệ SDH cho đường truyền tốc độ cao với khả năng bảo vệ của các mạch vòng; - Công nghệ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần rất lớn của sợi quang, nâng tốc độ truyền dẫn lên tới 10 Gb/s, 20 Gb/s, ... - Một giải pháp hiện nay là hội tụ các lớp dữ liệu và quang trong mạng lõi. Truyền dẫn vệ tinh: - Thị trường thông tin vệ tinh phát triển mạnh trong những năm gần đây; - Nhiều loại hình dịch vụ vệ tinh đang được phổ biến như: DTH tương tác, truy nhập Internet, các dịch vụ băng rộng, HDTV, v - Kết hợp các ưu điểm của CDMA, thông tin vệ tinh ngày càng phát triển, đặc biệt trong lĩnh vực thông tin di động và cá nhân. 12 1.3. Các công nghệ nền tảng cho NGN
Công nghệ truy nhập - Duy trì nhiều loại hình mạng truy nhập vào một môi truyền dẫn chung: + Truy nhập quang, + Truy nhập vô tuyến, + Truy nhập cáp đồng sử dụng các công nghệ ADSL, HDSL, v + Truy nhập băng rộng. - Tích cực phát triển và hoàn thiện để đem vào ứng dụng rộng rãi các công nghệ truy nhập tiên tiến băng rộng, triển khai hệ thống di động 3G.
Công nghệ chuyển mạch - IP, - ATM, - IP over ATM - MPLS. 13 1.4. Các tổ chức và hướng phát triển NGN ITU--T (International Telecommunication Union) ITU Union) - Các nhóm SG16, SG11, SG13, SG2, SG8 IETF (Internet Engineering Task Force) - Các nhóm PINT, MMUSIC, IPTEL, SIGTRAN MSF (Multiservice Switching Forum) - Mô hình mạng chuyển mạch đa dịch vụ. ETSI (European Telecommunications Standards Institute) - Các dự án TIPHON, TISPAN ISC (International Softwitch Consortium) - Các nghiên cứu về chuyển mạch mềm 3GPP (Third Generation Partnership Project) - Mô hình kiến trúc phân hệ đa phương tiện IP (IMS) 14 Mô hình NGN của ITUITU-T GII (Global Information Infrastructure) - Mô hình kiến trúc thông tin toàn cầu; - Gồm 3 lớp chức năng. Các chức năng ứng dụng; - Kiến tạo ứng dụng. Các chức năng trung gian: - Chức năng điều khiển dịch vụ, - Chức năng quản lý. Các chức nă năng cơ cơ sở: sở: - Các chức năng mạng (truyền tải và điều khiển), - Các chức năng lưu trữ và xử lý, - Các chức năng giao tiếp người – máy. 15 Các chức năng của GII và mối quan hệ giữa chúng TruyÒn th«ng vµ nèi m¹ng th«ng tin CÊu tróc Giao diÖn ch−¬ng tr×nh øng dông Giao diÖn ch−¬ng tr×nh c¬ së Cung cÊp dÞch vô xö lý vµ l−u tr÷ th«ng tin ph©n t¸n C¸c chøc n¨ng øng dông C¸c chøc n¨ng trung gian Cung cÊp dÞch vô truyÒn th«ng chung C¸c chøc n¨ng c¬ së C¸c chøc n¨ng giao tiÕp ng−êi– m¸y C¸c chøc n¨ng xö lý vµ l−u tr÷ Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng truyÒn t¶i Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng truyÒn t¶i 16 Mô hình tiến tới NGN từ các mạng hiện có có (theo ITU ITU--T) 17 Mô hình mạng chuyển mạch đa dịch vụ của MSF Líp øng dông C¸c giao thøc, giao diÖn, API b¸o hiÖu/IN tiªu chuÈn Líp Bé ® iÒu khiÓn IP/MPLS ® iÒu khiÓn Bé ® iÒu khiÓn Bé ®iÒu khiÓn Voice/SS7 ATM/SVC ... Líp Líp chuyÓn m¹ch Multiservice qu¶n ChuyÓn m¹ch lai ghÐp lý Líp thÝch øng TCP/IP C¸c giao thøc , giao diÖn më réng Video Voice TDM FR ATM ... C¸c giao diÖn logic vµ vËt lý tiªu chuÈn 18 Phân hệ đa phương tiện IP (IMS) Các đặc điểm chính: - IP Multimedia Subsystem (IMS) là một phần của kiến trúc NGN, được phát triển bởi 3GPP và 3GPP2 nhằm hỗ trợ truyền thông đa phương tiện và hội tụ truy nhập giữa 2G, 3G và 4G với mạng không dây. - Là kiến trúc chuẩn và có tính mở nhằm mục đích chuyển tiếp các dịch vụ đa phương tiện qua các mạng di động và IP; - Sử dụng cùng một loại giao thức chuẩn cho cả các dịch vụ di động và cố định, IMS cho phép phối hợp hoạt động giữa các dịch vụ và ứng dụng IP cũng như giữa các thuê bao; - IMS định nghĩa các giao diện mặt bằng điều khiển chuẩn để tạo ra các ứng dụng, cho phép phát triển nhanh chóng và linh hoạt các dịch vụ mới; - Thiết kế của IMS đặc biệt tối ưu hoá cho các ứng dụng SIP và đa phương tiện. 19 Kiến trúc IMS (theo 3GPP) M¹ng di ®éng kÕ thõa Gc HLR HSS Mh R-SGW Server øng dông Sh SLF Gr Ms Cx ISC Dx UE GGSN BSS GERAN UE Cx RNC UTRAN Go P-CSCF Mw I-CSCF Mw S-CSCF Iu SGSN MGCF Gi Iu MRFP Mj BGCF MRF Mm MGW D÷ liÖu vµ b¸o hiÖu B¸o hiÖu MRFC Mp Mi Mg Mm Mr T-SGW Mk M¹ng IMS ngoµi M¹ng PSTN kÕ thõa 20