Bài giảng môn học
Hệ thống viễn thông
Telecommunication Network Systems
Giảng viên: Hoàng Trọng Minh
Email: [email protected][email protected]
Webpage: hoangtrongminh.info
Nội dung môn học
Mục tiêu:Cung cấp cho sinh viên những kiến thức nền tảng
của hệ thống truyền thông hiện nay. Kiến trúc và các giải
pháp hướng tới mạng NGN, các giải pháp công nghệ mạng
viễn thông tiên tiến đang được triển khai và ứng dụng.
Nội dung môn học
Chương 1: Giới thiệu chung
1.1 Động lực và xu hướng phát triển mạng NGN
1.2 Các công nghệ nền tảng cho mạng NGN
1.3 Các tổ chức và hướng phát triển NGN
1.4 Kết luận chương
Chương 2: Giải pháp chuyển mạch mềm
2.1 Mô hình kiến trúc
2.2 Các thành phần của chuyển mạch mềm
2.3 Các giao thức báo hiệu của chuyển mạch mềm
2.4 Kết luận chương
Nội dung môn học
Chương 3: Phân hệ đa phương tiện IP
3.1 Giới thiệu chung
3.2 Mô hình kiến trúc tổng quan của IMS
3.3 Ưu và nhược điểm của IMS
3.4 Kiến trúc hệ thống IMS
3.5 Kết luận chương
Chương 4: Các giải pháp công nghệ tiên tiến
4.1 Giải pháp SONET/SDH NGN
4.2 Giải pháp mạng PON
4.3 Giải pháp ghép kênh theo bước sóng WDM
4.4 Xu hướng và mô hình tích hợp IP/WDM
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Hạ tầng thông tin và truyền thông dựa trên hai phương thức: TDM và Packet
Xu hướng phát triển dịch vụ trên nền gói gia tăng lớn.
Nhược điểm của hạ tầng PSTN
- 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.
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Khuyến nghị Y.2001 của ITU-T chỉ rõ: 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 và trong đó các chức năng dịch vụ độc
lập với các công nghệ truyền tải liên quan. Nó cho phép truy nhập
không giới hạn tới mạng và là môi trường cạnh tranh giữa các nhà
cung cấp dịch vụ trên các kiểu dịch vụ cung cấp. Nó hỗ trợ tính di
động toàn cầu cho các dịch vụ cung cấp tới người sử dụng sao cho
đồng nhất và đảm bảo.
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
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.
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Mạng hiện tại tồn tại 1 cách riêng lẻ, ứng với mỗi loại dịch vụ thông
tin lại có ít nhất 1 loại mạng viễn thông riêng biệt để phục vụ dịch vụ
đó:
• Mạng điện thoại cố định
• Mạng điện thoại di động
• Mạng truyền số liệu
Sử dụng 2 kỹ thuật chuyển mạch chính:
• Chuyển mạch kênh
• Chuyển mạch gói
Trong các hệ thống kiến trúc tổng đài vẫn là đơn khối
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Sự tồn tại riêng lẻ của các hệ thống viễn thông
Sự độc quyền của các nhà cung cấp
Khó khăn trong vấn đề quản lý mạng
Serv
SCP
GSM
BSC
Serv
SCP
SSP
MSC
AAA
SGSN
GGSN
NB wireline
RSU
BB wireline DS
LAM
Circuit Backbone
SSP
LEX
NAS
BAS
ATM
Switch
Packet Backbone
@
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
NGN là mạng do dịch vụ thúc đẩy, vì vậy khi xem xét
đến động lực ra đời của NGN ta xem xét đến khía cạnh
sự thúc đẩy của dịch vụ:
Xuất phát từ nhu cầu dịch vụ của khách hàng
Xuất phát từ yêu cầu của các doanh nghiệp khai thác dịch vụ
viễn thông
Xuất phát từ nhu cầu của các nhà quản lý
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Các yếu tố công nghệ để hỗ trợ phát triển NGN
Công nghệ chuyển mạch
Thay dần công nghệ chuyển mạch kênh bằng chuyển mạch gói
Công nghệ truyền dẫn
Truyền dẫn toàn quang ..
Công nghệ truy nhập
Truy nhập băng rộng vô tuyến, hữu tuyến với công nghệ xDSL, CDMA...
Sự phát triển của khoa học kỹ thuật
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
NGN đáp ứng hiệu quả các nhu cầu
khác nhau
Chuyển mạch gói
Phân chia giữa các lớp mạng
Giao diện mở
Services Services Services
Profile
Mediation
Call control
NB Radio
BB
Radio
BB wireline
Packet
transfer
=>Triển khai và thiết kế dịch vụ nhanh hơn
12
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Internet
phone
SIP server/
H323GK
Voice/
Chat
NGN c4
VoIP
NGN c5
Softswitch
/MGC C4
Softswitch
/MGC C5
IP trunking
Current TDM svc
Multimedia svc
FMC
IMS
Fix+Mobile svc
(PTT, VCC..)
Name
HT điều khiển
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
`
`
WAN
Switch/hub
`
router
`
DATA NETWORK
Voice NETWORK
PSTN
PBX
PBX
Sự tách biệt dịch vụ thoại và số liệu
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
`
`
WAN
Switch/hub
`
router
`
DATA NETWORK
Voice NETWORK
VoIP gateway
VoIP gateway
PSTN
PBX
PBX
Hội tụ thoại và số liệu, công nghệ VoIP
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGN
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
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
ISDN
Mạng cố định
ADSL
VDSL
FTTH
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Thông minh
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
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
Xu hướng hội tụ các dịch vụ viễn thông (theo 3GPP)
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên 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.
Nguyên tắc tổ chức mạng NGN
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG
o Động lực và xu hướng phát triển lên NGN
Nền tảng là hệ thống mạng 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.