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