Bài giảng Mạng thế hệ mới

A P D F P P T T O P D F D E M O

Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng

MạngMạng thếthế hệhệ mớimới

P u r c h a s e f r o m w w w A P D F . c o m

t o r e m o v e t h e w a t e r m a r k

NguyÔn TiÕn Ban

bannt@ptit.edu.vn

dung NéiNéi dung

(cid:1) PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI

(cid:1) PHẦN 2: CÔNG NGHỆ VoIP

(cid:1) PHẦN 3: CÔNG NGHỆ MPLS

PHPHẦẦN 1: T

N 1: TỔỔNG QUAN V

NG QUAN VỀỀ MMẠẠNG NGN NG NGN

(cid:2) GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGN

(cid:2) MẠNG NGN THEO MÔ HÌNH CALL SERVER

(cid:2) ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI TRONG MẠNG NGN

1. 1. GiớiGiới thiệu

thiệu chung

chung vềvề NGNNGN

(cid:1)(cid:1) Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGN Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGN

(cid:1)(cid:1) Nguyên tắc tổ chức mạng NGN Nguyên tắc tổ chức mạng NGN

(cid:1)(cid:1) Các công nghệ nền tảng cho NGN Các công nghệ nền tảng cho NGN

(cid:1)(cid:1) Các tổ chức và hướng phát triển NGN (cid:1)(cid:1) Các tổ chức và hướng phát triển NGN Các tổ chức và hướng phát triển NGN Các tổ chức và hướng phát triển NGN

(cid:1)(cid:1) Sự tiến hóa lên NGN và các vấn đề cần quan tâm Sự tiến hóa lên NGN và các vấn đề cần quan tâm

Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGN 1.1. 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 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.

(cid:1)(cid:1) Khái niệm

và sự hội tụ công nghệ Khái niệm NGNNGN và sự hội tụ công nghệ

Định nghĩa NGN: 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 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.

1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng NGNNGN 1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng

trong NGN Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGN Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động

Trước đây Trước đây

Hiện tại Hiện tại

Tương lai Tương lai

1X EV-DV 1X EV-DV

IS-95B IS-95B

1X EV-DO 1X EV-DO

PCS PCS IS-95A IS-95A

CDMA2000 CDMA2000 1X 1X

WCDMA WCDMA

Mạng di động Mạng di động

IEEE802.11a IEEE802.11a

IEEE802.11 IEEE802.11

IEEE802.11b IEEE802.11b

Mạng hội tụ băng rộng Mạng hội tụ băng rộng Toàn IP Toàn IP

IEEE802.11g IEEE802.11g

Mạng không dây Mạng không dây

PSTN PSTN Modem Modem

ADSL ADSL

VDSL VDSL

FTTH FTTH

ISDN ISDN

Mạng cố định Mạng cố định

3GPP) Xu hướng hội tụ các công nghệ mạng (theotheo 3GPP) Xu hướng hội tụ các công nghệ mạng (

Xu hướng hội tụ các dịch vụ viễn thông Xu hướng hội tụ các 3GPP) dịch vụ viễn thông ((theotheo 3GPP)

Môi trường hội tụ Môi trường hội tụ

i i

Dịch vụ định vị Dịch vụ định vị

Điều khiển từ xa Điều khiển từ xa

h h n n m m g g n n ô ô h h T T

Dịch vụ biểu cảm Dịch vụ biểu cảm Dịch vụ biểu cảm Dịch vụ biểu cảm

Hội nghị truyền hình Hội nghị truyền hình

Người-Máy Người-Máy

DAB/DVB DAB/DVB

Thoại thấy hình Thoại thấy hình

TV di động TV di động

Người-Người Người-Người

VOD VOD

Video streaming Video streaming Video streaming Video streaming

ại ại o o h h

Di động Di động

Dịch vụ theo vị trí Dịch vụ theo vị trí

t t

SMS SMS

Tải nhạc chuông Tải nhạc chuông

g g n n ớ ớ ư ư H H

Hướng thoại Hướng thoại

Dữ liệu tốc độ thấp Dữ liệu tốc độ thấp

Multimedia Multimedia

Multimedia nhanh, Multimedia nhanh, băng rộng băng rộng

Nguyên tắc tổ chức mạng NGNNGN Nguyên tắc tổ chức mạng

(cid:2) Mạng có cấu trúc đơn giản; (cid:2) Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông

phong phú và đa dạng; phong phú và đa dạng; (cid:2) Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm

chi phí khai thác, bảo dưỡng; (cid:2) Dễ dàng tăng dung lượng, phát triển dịch vụ mới; (cid:2) Có độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh; (cid:2) 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.

Các đặc điểm của NGNNGN Các đặc điểm của

Nền tảng là hệ thống mạng mở: : 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: 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 Là mạng

chuyển mạch gói, giao thức thống 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).

LLà mạng có dung lượng và tính thích ứng cao

đủ năng lực để đáp ứng nhu cầu:: à mạng có dung lượng và tính thích ứng cao,, đủ năng lực để đáp ứng nhu 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.

(cid:1)(cid:1) Công nghệ truyền dẫn Công nghệ truyền dẫn

1.3. Các công nghệ nền tảng cho NGNNGN 1.3. Các công nghệ nền tảng cho

Truyền dẫn quang: Truyền dẫn quang:

- Công nghệ SDH cho đường truyền tốc độ cao với khả năng bảo vệ của

các mạch vòng; 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: Truyền dẫn vệ tinh:

- Thị trường thông tin vệ tinh phát triển mạnh trong những năm gần đây; - 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.

(cid:1)(cid:1) Công nghệ truy nhập 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 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.

(cid:1)(cid:1) Công nghệ chuyển mạch Công nghệ chuyển mạch

1.3. Các công nghệ nền tảng cho NGNNGN 1.3. Các công nghệ nền tảng cho

- IP,

- ATM,

- IP over ATM

- MPLS.

1.4. Các tổ chức và hướng phát triển NGNNGN 1.4. Các tổ chức và hướng phát triển

International Telecommunication Union)) ITUITU--TT ((International Telecommunication Union

- Các nhóm SG16, SG11, SG13, SG2, SG8

(Internet Engineering Task Force) IETF (Internet Engineering Task Force) IETF

- Các nhóm PINT, MMUSIC, IPTEL, SIGTRAN

MSF (Multiservice Switching Forum) MSF (Multiservice Switching Forum)

- Mô hình mạng chuyển mạch đa dịch vụ.

(European Telecommunications Standards Institute) ETSIETSI (European Telecommunications Standards Institute)

- Các dự án TIPHON, TISPAN

ISC (International Softwitch Consortium) ISC (International Softwitch Consortium) ISC (International Softwitch Consortium) ISC (International Softwitch Consortium)

- Các nghiên cứu về chuyển mạch mềm

3GPP (Third Generation Partnership Project) 3GPP (Third Generation Partnership Project)

- Mô hình kiến trúc phân hệ đa phương tiện IP (IMS)

Mô hình NGN của ITU--TT Mô hình NGN của ITU

GII (Global Information Infrastructure) GII (Global Information Infrastructure)

- Mô hình kiến trúc thông tin toàn cầu;

- Gồm 3 lớp chức năng.

Các chức năng ứng dụng; Các chức năng ứng dụng;

- Kiến tạo ứng dụng.

Các chức năng trung gian: Các chức năng trung gian:

- Chức năng điều khiển dịch vụ,

- Chức năng quản lý.

CCáác chức n CCáác chức n c chức năăng cng cơ ơ sởsở:: c chức năăng cng cơ ơ sởsở::

- Các chức năng mạng (truyền tải và điều khiển),

- Các chức năng lưu trữ và xử lý,

- Các chức năng giao tiếp người – máy.

CÊu tróc CÊu tróc

TruyÒn th«ng TruyÒn th«ng vµ nèi m¹ng vµ nèi m¹ng th«ng tin th«ng tin

Cung cÊp dÞch vô Cung cÊp dÞch vô xö lý vµ l−u tr ÷ xö lý vµ l−u tr ÷ th«ng tin ph©n t¸n th«ng tin ph©n t¸n

C¸c chøc n¨ng øng dông C¸c chøc n¨ng øng dông C¸c chøc n¨ng øng dông C¸c chøc n¨ng øng dông

Giao diÖn Giao diÖn Giao diÖn Giao diÖn ch−¬ng ch−¬ng tr×nh øng tr×nh øng dông dông

C¸c chøc n¨ng trung gian C¸c chøc n¨ng trung gian

C¸c chøc n¨ng c¬ së C¸c chøc n¨ng c¬ së

Cung cÊp Cung cÊp dÞch vô dÞch vô truyÒn th«ng truyÒn th«ng chung chung

Giao diÖn Giao diÖn ch−¬ng ch−¬ng tr×nh c¬ tr×nh c¬ së së

Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn

C¸c chøc C¸c chøc n¨ng n¨ng giao tiÕp giao tiÕp ng−êi–m¸y ng−êi–m¸y

C¸c chøc C¸c chøc n¨ng n¨ng xö lý vµ xö lý vµ l−u tr÷ l−u tr÷

Chøc n¨ng Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn ®iÒu khiÓn Chøc n¨ng Chøc n¨ng truyÒn t¶i truyÒn t¶i

Chøc n¨ng truyÒn t¶i Chøc n¨ng truyÒn t¶i

Các chức năng của GII và mối quan hệ giữa chúng Các chức năng của GII và mối quan hệ giữa chúng

Mô hình tiến tới NGN từ các mạng hiện có (theo ITU Mô hình tiến tới NGN từ các mạng hiện c ó (theo ITU--T)T)

mạng chuyển mạch đa dịch vụ của MSF Mô hình mạng chuyển mạch đa dịch vụ của MSF Mô hình

Líp Líp øng dông øng dông

C¸c giao thøc, giao diÖn, API b¸o hiÖu/IN tiªu chuÈn C¸c giao thøc, giao diÖn, API b¸o hiÖu/IN tiªu chuÈn

... ... ... ...

Bé ® iÒu khiÓn Bé ® iÒu khiÓn Voice/SS7 Voice/SS7

Bé ®iÒu khiÓn Bé ®iÒu khiÓn ATM/SVC ATM/SVC

Líp Líp Líp Líp ® iÒu khiÓn ® iÒu khiÓn

Bé ® iÒu khiÓn Bé ® iÒu khiÓn IP/MPLS IP/MPLS

Líp Líp

ChuyÓn m¹ch lai ghÐp ChuyÓn m¹ch lai ghÐp

qu¶n qu¶n

Multiservice Multiservice

Líp Líp chuyÓn chuyÓn m¹ch m¹ch

lý lý

Líp thÝch Líp thÝch Líp thÝch Líp thÝch

øng øng

... ...

TCP/IP TCP/IP

Video Video

Voice Voice

TDM TDM

FR FR

ATM ATM

C¸c giao diÖn logic vµ vËt lý tiªu chuÈn C¸c giao diÖn logic vµ vËt lý tiªu chuÈn

C¸c giao thøc , C¸c giao thøc , giao diÖn giao diÖn më réng më réng

Phân hệ đa phương tiện IP (IMS) Phân hệ đa phương tiện IP (IMS)

Các đặc điểm chính: 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. 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; 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.

M¹ng di ®éng kÕ thõa

HSS

HLR

R-SGW

Server øng dông

Sh Sh

SLF

ISC

GGSN

BSS GERAN

P-CSCF

I-CSCF

S-CSCF

MRFC

RNC UTRAN

SGSN

MRFP

MGCF

BGCF

MRF

MGW

T-SGW

D÷ liÖu vµ b¸o hiÖu

B¸o hiÖu

M¹ng PSTN kÕ thõa

M¹ng IMS ngoµi

Kiến trúc IMS (theo 3GPP) Kiến trúc IMS (theo 3GPP)

Các hướng nghiên cứu của ETSI Các hướng nghiên cứu của ETSI

ETSI phân chia nghiên cứu cấu trúc mạng theo các lĩnh vực: ETSI phân chia nghiên cứu cấu trúc mạng theo các lĩnh vực:

- Lớp truyền tải trên cơ sở công nghệ quang

- Mạng lõi dung lượng cao trên cơ sở công nghệ gói IP/ATM

- Điều khiển trên nền IP - Điều khiển trên nền IP

- Dịch vụ và ứng dụng trên nền IP

- Quản lý trên cơ sở IT và IP

TISPAN TISPAN

- Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for

Advanced Networking;

- Tập trung vào phần hội tụ mạng cố định và Internet; - Tập trung vào phần hội tụ mạng cố định và Internet;

- Khởi phát một kế hoạch đơn giản để đáp ứng được những yêu cầu cấp thiết

của thị trường.

- Phát triển tính độc lập mạng truy nhập và xúc tiến FMC (Fixed Mobile

Convergence).

Giải pháp TISPAN Giải pháp TISPAN

Các đặc điểm chính: Các đặc điểm chính:

- Đảm bảo cung cấp tất cả các dịch vụ hỗ trợ bởi phân hệ IMS của 3GPP

đến người sử dụng băng rộng và những dịch vụ IMS lựa chọn cho các

khách hàng PSTN/ISDN kết nối đến NGN; khách hàng PSTN/ISDN kết nối đến NGN;

- Cung cấp phần lớn dịch vụ PSTN/ISDN hiện có của một nhà khai thác

mạng đến thiết bị và những giao diện kế thừa để hỗ trợ các kịch bản thay

thế PSTN/ISDN;

- Mở rộng IMS của 3GPP để bao trùm các vùng mà 3GPP không phủ đến

được, đặc biệt là những dịch vụ như chặn cuộc gọi, cuộc gọi khẩn cấp, v.v. được, đặc biệt là những dịch vụ như chặn cuộc gọi, cuộc gọi khẩn cấp, v.v.

- Mạng truy nhập được xem như là thành phần mạng giữa các thiết bị của

khách hàng, hỗ trợ những tương tác điều khiển dịch vụ;

- Hỗ trợ các mạng truy nhập băng rộng cố định hiện thời và mạng truy nhập

kết nối IP (IP-CAN).

Kiến trúc NGN theo ETSI Kiến trúc NGN theo ETSI

C¸c øng dông

Multimedia kh¸c

Streaming services Streaming services

Ph©n hÖ m¹ng g¾n vµo

IMS

)

Ph©n hÖ m« pháng PSTN/ISDN

N T S P ô d

Ph©n hÖ ®iÒu khiÓn tµi nguyªn

M¹ng truyÒn t¶i

M¹ng truyÒn t¶i lâi

IP

Ý v ( c ¸ h k g n ¹ ¹ m c ¸ C

Truy nhËp

3GPP IP-CAN

Các đặc điểm chính: Các đặc điểm chính:

- Phân hệ IMS nằm giữa và liên kết các lớp truyền tải (mạng truy nhập

thông qua phân hệ điều khiển tài nguyên và mạng lõi) và lớp dịch vụ. thông qua phân hệ điều khiển tài nguyên và mạng lõi) và lớp dịch vụ.

- Kế thừa từ các mạng hiện có như PSTN, ISDN, Internet, PLMN, v.v.

- Xây dựng thêm các phân hệ và giao thức mới để bổ sung các loại

hình dịch vụ, cung cấp dịch vụ đa phương tiện và hội tụ mạng.

- Mạng truyền tải được gói hóa hoàn toàn với công nghệ IP.

- Các mạng riêng rẽ trước đây được kết hợp thành một mạng chung - Các mạng riêng rẽ trước đây được kết hợp thành một mạng chung

duy nhất, cho phép nhà cung cấp có thể cung cấp tất cả các loại hình

dịch vụ.

Kiến trúc NGN theo ETSIETSI Kiến trúc NGN theo

và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên NGNNGN và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên

u tiến tới NGN:: Mục tiMục tiêêu tiến tới NGN Mục tiMục tiêêu tiến tới NGN u tiến tới NGN::

- Cung cấp đa loại hình dịch vụ với giá thành thấp, đảm bảo thời gian đưa

ra dịch vụ mới được rút ngắn.

- Giảm chi phí khai thác mạng và dịch vụ.

- Nâng cao tối đa hiệu quả đầu tư.

- Tạo ra những nguồn doanh thu mới, không phụ thuộc vào nguồn doanh

thu từ các dịch vụ truyền thống.

Yêu cầu chung khi xây dựng NGN:: Yêu cầu chung khi xây dựng NGN

- Tránh làm ảnh hưởng đến các chức năng cũng như việc cung cấp

dịch vụ của mạng hiện tại.

- Tiến tới cung cấp dịch vụ thoại và số liệu trên cùng một hạ tầng

thông tin duy nhất, đồng thời phải hỗ trợ các thiết bị khách hàng

đang sử dụng.

- Mạng phải có cấu trúc đơn giản, giảm thiểu số cấp chuyển mạch

và chuyển tiếp truyền dẫn nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, chất

lượng mạng lưới và giảm chi phí khai thác bảo dưỡng.

- Cấu trúc tổ chức mạng không phụ thuộc vào định giới hành chính.

- Cấu trúc chuyển mạch phải đảm bảo an toàn, dựa trên chuyển

mạch gói.

và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên NGNNGN và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên

Yêu cầu chung khi xây dựng NGN (tiếp):: Yêu cầu chung khi xây dựng NGN (tiếp)

- Hệ thống quản lý mạng, dịch vụ phải có tính tập trung cao.

- Việc chuyển đổi phải thực hiện theo từng bước và theo nhu cầu

của thị trường.

- Hạn chế đầu tư các kỹ thuật phi NGN cùng lúc với việc triển khai

và hoàn thiện các công nghệ mới.

- Phải bảo toàn vốn đầu tư của nhà khai thác.

- Xác định các giai đoạn cần thiết để chuyển sang NGN. Có các

sách lược thích hợp cho từng giai đoạn chuyển hướng để việc triển

khai NGN được ổn định và an toàn.

và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên NGNNGN và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên

Lộ trLộ trìình chuyển nh chuyển đđổiổi::

- Ưu tiên giải quyết phân tải lưu lượng Internet cho tổng đài chuyển mạch

nội hạt, đảm bảo cung cấp dịch vụ truy nhập băng rộng tại các thành phố

lớn trước. lớn trước.

- Tạo cơ sở hạ tầng thông tin băng rộng để phát triển các dịch vụ đa

phương tiện, phục vụ các chương trình tin học hóa và chính phủ điện tử

của quốc gia.

- Ưu tiên thực hiện trên mạng liên tỉnh trước nhằm đáp ứng nhu cầu về

thoại và tăng hiệu quả sử dụng các tuyến truyền dẫn đường trục. thoại và tăng hiệu quả sử dụng các tuyến truyền dẫn đường trục.

- Mạng nội tỉnh thực hiện có trọng điểm tại các thành phố có nhu cầu truyền

số liệu, truy nhập Internet băng rộng.

- Lắp đặt các thiết bị chuyển mạch thế hệ mới, các máy chủ để phục vụ các

dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao.

Các vấn đề cần quan tâm khi triển khai NGN:: Các vấn đề cần quan tâm khi triển khai NGN

- Xem xét mạng TDM đã đầu tư để quyết định xây dựng NGN xếp chồng hay thay

thế các tổng đài truyền thống bằng các chuyển mạch công nghệ mới.

- Công nghệ gói với cơ chế “best effort” phải hỗ trợ dịch vụ thoại qua IP và các dịch

vụ giá trị gia tăng khác.

- Có thể mở rộng mạng theo nhiều hướng với nhiều khả năng cung cấp dịch vụ

song vẫn giữ được ưu thế gọn nhẹ của mạng IP.

- Quy mô mạng phải đủ lớn để chống lại hiện tượng nghẽn cổ chai trong lưu lượng

của mạng lõi.

- Mạng phải đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy, đồng thời đảm bảo an toàn thông

tin để chống lại sự xâm nhập trái phép từ bên ngoài.

- Các dịch vụ triển khai phải được tối ưu hoá trong việc sử dụng các nguồn tài

nguyên mạng.

- Phát triển các giải pháp quản lý thích hợp cho NGN trong môi trường đa nhà khai

thác và đa loại hình dịch vụ.

và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên NGNNGN và các vấn đề cần quan tâm 1.5. Sự tiến hóa lên

2. 2. MạngMạng NGN

Call Server NGN theotheo mômô hìnhhình Call Server

(cid:1)(cid:1) Kiến trúc phân lớp mạng Kiến trúc phân lớp mạng

(cid:1)(cid:1) Chức năng và hoạt động của các phần tử mạng Chức năng và hoạt động của các phần tử mạng

(cid:1)(cid:1) Cấu hình và thiết bị mạng NGN của VNPT trong giải Cấu hình và thiết bị mạng NGN của VNPT trong giải

pháp SURPASS pháp SURPASS pháp SURPASS pháp SURPASS

2.1. Kiến trúc phân lớp mạng 2.1. Kiến trúc phân lớp mạng

Líp øng dông

Giao diÖn më API

Líp ®iÒu khiÓn

Giao diÖn më API

L í p q u ¶ n l ý

Líp truyÒn th«ng

Giao diÖn më API

Líp truy nhËp vµ truyÒn dÉn

Lớp truy nhập và truyền tải Lớp truy nhập và truyền tải

Phần truy nhập: Phần truy nhập:

- Lớp truy nhập cung cấp các kết nối giữa thuê bao đầu cuối và mạng

đường trục qua cổng giao tiếp thích hợp.

- Cung cấp các truy nhập chuẩn và không chuẩn của thiết bị đầu cuối như: - Cung cấp các truy nhập chuẩn và không chuẩn của thiết bị đầu cuối như:

truy nhập đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng đài PBX, v

- Với truy nhập vô tuyến: các hệ thống thông tin di động GSM hoặc CDMA,

truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh.

- Trong tương lại các hệ thống truy nhập không dây sẽ phát triển rất nhanh

như truy nhập hồng ngoại, bluetooth hay WLAN (802.11). như truy nhập hồng ngoại, bluetooth hay WLAN (802.11).

- Với truy nhập hữu tuyến: hiện nay cáp đồng và xDSL đang được sử

dụng.

- Trong tương lai truyền dẫn quang DWDM, PON sẽ dần chiếm ưu thế, thị

trường của xDSL và modem sẽ dần thu nhỏ lại.

Lớp truy nhập và truyền tải Lớp truy nhập và truyền tải

truyền tải:: PhầnPhần truyền tải

- Tại lớp vật lý các công nghệ truyền dẫn quang như SDH, WDM hay

DWDM sẽ được sử dụng.

- Công nghệ ATM hay IP có thể được sử dụng trên mạng lõi để đảm bảo

QoS.

- Các router được sử dụng ở biên mạng lõi khi lưu lượng lớn. Khi lưu

lượng nhỏ switch–router có thể đảm nhận luôn chức năng những bộ định

tuyến này.

- Lớp truyền tải có khả năng hỗ trợ các mức QoS cho cùng một dịch vụ và - Lớp truyền tải có khả năng hỗ trợ các mức QoS cho cùng một dịch vụ và

cho các dịch vụ khác nhau.

- Lớp ứng dụng đưa ra các yêu cầu về năng lực truyền tải và lớp truyền tải

sẽ thực hiện yêu cầu đó.

- Chịu trách nhiệm chuyển đổi các loại môi trường (PSTN/ISDN,

LAN, vô tuyến, v) sang môi trường gói trên mạng lõi và ngược lại. LAN, vô tuyến, v) sang môi trường gói trên mạng lõi và ngược lại.

- Gồm các thiết bị cổng phương tiện MG (Media Gateway),

- Cổng truy nhập:

+ AG kết nối giữa mạng lõi và mạng truy nhập,

+ RG kết nối mạng lõi và mạng thuê bao nhà.

- Cổng giao tiếp: - Cổng giao tiếp:

+ TG kết nối mạng lõi với mạng PSTN/ISDN,

+ WG kết nối mạng lõi với mạng di động.

Lớp truyền thôôngng Lớp truyền th

Chức năăngng:: Chức n

- Điều khiển kết nối để cung cấp các dịch vụ truyền thông từ đầu cuối đến đầu cuối

với bất kỳ loại giao thức báo hiệu nào.

- Quản lý và chăm sóc khách hàng. - Quản lý và chăm sóc khách hàng.

c thành phần:: CCáác thành phần

- Thành phần chính là Softswitch, còn gọi là MGC hay Call Agent,

- Các thành phần như SG, MS, FS, AS để kết nối cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP.

c đặc điểm:: CCáác đặc điểm

- Nhờ giao diện mở nên có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn, cho phép dịch

vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng. vụ mới được đưa vào nhanh chóng và dễ dàng.

- Hiện nay lớp điều khiển vẫn rất phức tạp, khả năng tương thích giữa thiết bị của

các hãng là vấn đề cần quan tâm.

- Các giao thức, giao diện báo hiệu và điều khiển kết nối rất đa dạng, còn chưa

được chuẩn hoá và đang tiếp tục phát triển.

iều khiển LớpLớp đđiều khiển

ứng dụng LớpLớp ứng dụng

- Gồm các nút thực thi dịch vụ (máy chủ dịch vụ), có chức năng cung cấp

các ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải.

- Các dịch vụ cung cấp có thể là dịch vụ mạng thông minh IN, dịch vụ trả - Các dịch vụ cung cấp có thể là dịch vụ mạng thông minh IN, dịch vụ trả

tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet, v.v.

- Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng liên kết với lớp điều khiển thông qua

các giao diện mở API. Nhờ giao diện mở mà nhà cung cấp có thể triển khai

nhanh dịch vụ trên mạng.

- Cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ. - Cung cấp các dịch vụ có băng thông khác nhau và ở nhiều mức độ.

- Một số dịch vụ thực hiện làm chủ việc điều khiển logic của chúng và truy

nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng,

- Một số dịch vụ khác sẽ thực hiện điều khiển từ lớp điều khiển.

- Là một lớp đặc biệt, xuyên suốt các lớp từ kết nối cho đến

ứng dụng.

- Tại lớp quản lý có thể khai thác hoặc xây dựng mạng quản lý

viễn thông TMN như một mạng riêng để theo dõi và điều phối

các thành phần mạng đang hoạt động.

- Các chức năng quản lý được chú trọng là quản lý mạng, - Các chức năng quản lý được chú trọng là quản lý mạng,

quản lý dịch vụ và quản lý kinh doanh.

quản lí LớpLớp quản lí

2.2. Chức năng và hoạt động của các phần tử mạng 2.2. Chức năng và hoạt động của các phần tử mạng

(cid:1)(cid:1) Cổng ph ng tiện Cổng phươương tiện

Media Gateway –– MGMG)) ((Media Gateway

(cid:1)(cid:1) BộBộ đđiều khiển cổng ph (cid:1)(cid:1) BộBộ đđiều khiển cổng ph ng tiện iều khiển cổng phươương tiện iều khiển cổng phươương tiện ng tiện

Media Gateway Controller –– MGCMGC)) ((Media Gateway Controller

(cid:1)(cid:1) Cổng báo hiệu Cổng báo hiệu

(Signalling Gateway –– SG)SG) (Signalling Gateway

(cid:1)(cid:1) Máy chủ phương tiện Máy chủ phương tiện

(Media Server –– MS)MS) (Media Server

(cid:1)(cid:1) Máy chủ ứng dụng/đặc tính Máy chủ ứng dụng/đặc tính

AS/FS) (Application Server/Feature Server –– AS/FS) (Application Server/Feature Server

Vị trí của các phần tử trong mạng NGN Vị trí của các phần tử trong mạng NGN

Cổng phươương tiện Cổng ph ng tiện –– MGMG

Chức năng: Chức năng:

- Là thiết bị chuyển đổi giao thức đóng khung và truyền tải từ loại mạng này

sang một loại mạng khác, thông thường là từ dạng chuyển mạch kênh sang

dạng gói.

- Thực tế, nó chuyển đổi giữa dạng dữ liệu trong mạng IP (RTP/UDP/IP)

với luồng số truyền trong mạng chuyển mạch kênh (PCM, GSM).

- Việc chuyển đổi được điều khiển bằng Softswitch.

- MG thực hiện việc mã hoá, giải mã và nén dữ liệu. Các hoạt động này

được thực hiện bởi các bộ xử lý tín hiệu số DSP. được thực hiện bởi các bộ xử lý tín hiệu số DSP.

- Ngoài ra, MG còn tập hợp dữ liệu cho việc tính cước và chăm sóc khách

hàng hay phát hiện ngưỡng dữ liệu nếu yêu cầu.

- MG hỗ trợ các giao thức định tuyến chính như OSPF, IS-IS, BGP.

Các loại cổng phươương tiện Các loại cổng ph ng tiện -- MGMG

MG trung kế ((TGTG –– Trunking Gateway MG trung kế Trunking Gateway))::

- kết nối các chuyển mạch thuộc PSTN/ISDN tới phần lõi NGN;

MG truy nhập ((AGAG –– Access Gateway MG truy nhập Access Gateway))::

- kết nối giữa mạng lõi NGN với mạng truy nhập; - kết nối giữa mạng lõi NGN với mạng truy nhập;

MG dMG dâân cn cư (ư (RGRG –– Residential Gateway Residential Gateway):):

- Kết nối mạng lõi NGN với mạng thuê bao nhà dân; .

MG truy nhập di đđộngộng ((WAGWAG –– Wireless Access Gateway MG truy nhập di Wireless Access Gateway):):

- cho phép các khách hàng của mạng di động 3G kết nối tới NGN;

MG trung kế di đđộngộng ((WGWG –– Wireless Gateway MG trung kế di MG trung kế di MG trung kế di đđộngộng ((WGWG –– Wireless Gateway Wireless Gateway):): Wireless Gateway):):

- cho phép mạng di động 3G kết nối tới NGN;

MG bMG bááo hiệu o hiệu ((SGSG –– Signalling Gateway Signalling Gateway): ):

- chuyển đổi tín hiệu báo hiệu số 7 giữa mạng chuyển mạch kênh và mạng

gói.

Các yêu cầu kĩ thuật đối với MG Các yêu cầu kĩ thuật đối với MG

ợng thoại tốt:: Cung cấp chất lưượng thoại tốt Cung cấp chất l

- Đảm bảo độ trễ và tỉ lệ mất gói ở mức thấp.

- Hỗ trợ việc nén dữ liệu: MG cung cấp tập hợp các bộ mã hóa/giải mã

thoại như G.711, G.723.1, G.726, G.729, GSM.

- Cho phép lựa chọn các yêu cầu về chất lượng thoại và băng thông.

- Hỗ trợ khử tiếng vọng

- Có khả năng khử jitter nhằm cải thiện chất lượng thoại và đáp ứng nhu

cầu của người dùng.

- Hỗ trợ triệt các khoảng lặng trong đàm thoại và tạo nhiễu nền để giảm - Hỗ trợ triệt các khoảng lặng trong đàm thoại và tạo nhiễu nền để giảm

khối lượng tải truyền trong mạng.

linh hoạt: Tính linh hoạt: Tính

- Cho phép nhà điều hành mạng mở rộng mạng khi cần thiết.

Các yêu cầu kĩ thuật đối với MG Các yêu cầu kĩ thuật đối với MG

nh mở: TTíính mở:

- Cho phép kết nối với các phần tử mạng khác như MGC, sử dụng các giao

thức như MGCP, Megaco/H.248 hay SIP.

- Việc sử dụng các giao thức chuẩn cho phép nhà điều hành ít phụ thuộc - Việc sử dụng các giao thức chuẩn cho phép nhà điều hành ít phụ thuộc

nhất vào các nhà cung cấp và thuận tiện trong việc thay thế các phần tử

mạng;

- Hiện nay các thiết bị MG hỗ trợ IPv4, nhưng chúng có thể được phát triển

để hỗ trợ IPv6 là chuẩn trong tương lai.

nh bảo mật: TTíính bảo mật: TTíính bảo mật: nh bảo mật:

- Hỗ trợ nhận thực và bảo mật, sử dụng các giao thức như PAP, CHAP hay

IPSec.

Độ tin cậy: Độ tin cậy:

- Là một yêu cầu quan trọng, không thể thiếu đối với các thiết bị MG.

BộBộ đđiều khiển cổng ph iều khiển cổng phươương tiện ng tiện –– MGCMGC

Chức năng: Chức năng:

- Là thành phần chính của hệ thống Softswitch, đưa ra các quy luật xử lý

cuộc gọi; cuộc gọi;

- Thực hiện việc định tuyến và đánh số, báo hiệu, thu thập dữ liệu lưu

lượng, bảo dưỡng hệ thống, điều khiển quá tải, ghi số liệu cước;

- Điều khiển mạng, cung cấp các dịch vụ mạng thông minh và dịch vụ

mạng IP.

- Kết hợp cùng MG, SG và các thành phần khác như MS, FS, AS để kết nối - Kết hợp cùng MG, SG và các thành phần khác như MS, FS, AS để kết nối

cuộc gọi hay quản lý địa chỉ IP.

- Giao tiếp với hệ thống OS và BSS.

Các đặc điểm: Các đặc điểm:

- MGC là cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác nhau, chịu trách nhiệm quản lý

lưu lượng thoại và dữ liệu qua các mạng này.

- MGC còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin. Call Agent - MGC còn được gọi là Call Agent do chức năng điều khiển các bản tin. Call Agent

cung cấp một giao diện phù hợp với AS để điều khiển dịch vụ và chính sách.

- Các Call Agent phối hợp hoạt động với nhau để thực hiện cuộc gọi. Truyền thông

giữa chúng được thực hiện bởi các giao thức chuẩn như BICC hay SIP-T.

- Ngoài ra, Call Agent cũng cho phép đầu cuối IP kết nối trực tiếp sử dụng các giao

thức như SIP hay H.323.

- Yêu cầu cơ bản đối với MGC là tính mở: cho phép sử dụng các giao thức chuẩn - Yêu cầu cơ bản đối với MGC là tính mở: cho phép sử dụng các giao thức chuẩn

và giao diện lập trình ứng dụng mở, đảm bảo tính độc lập của nhà cung cấp đối với

sự phát triển dịch vụ và cho phép sử dụng dịch vụ ba bên.

- Hiện nay các giao thức chuẩn và giao diện lập trình ứng dụng chưa đủ hoàn thiện

để đảm bảo tương thích hoàn toàn.

BộBộ đđiều khiển cổng ph iều khiển cổng phươương tiện ng tiện –– MGCMGC

Vai trò và vị trí của Call Agent trong mô hình mạng thế hệ mới Vai trò và vị trí của Call Agent trong mô hình mạng thế hệ mới

Signalling Signalling Gateway

Call Agent

CO Switch

Residential Gateway

Cổng báo hiệu –– SGSG Cổng báo hiệu

Các đặc điểm: Các đặc điểm:

- Nhiệm vụ của SG là xử lý thông tin báo hiệu, tạo ra chiếc cầu nối giữa

mạng báo hiệu SS7 với mạng IP dưới sự điều khiển của MGC;

- Cung cấp việc liên kết báo hiệu giữa mạng TDM và mạng gói, SG làm cho

MGC giống như một nút SS7 trong mạng báo hiệu SS7.

- Giao thức SIGTRAN được sử dụng một cách hiệu quả để đảm bảo tính

thời gian thực và tin cậy.

- Với thoại và báo hiệu được nhận trên cùng một kênh, chức năng SG - Với thoại và báo hiệu được nhận trên cùng một kênh, chức năng SG

thường được tích hợp trên MG.

- Với ISUP “quasi-associated” (sử dụng STP) thì SG là thiết bị độc lập.

Các chức năng: Các chức năng:

- Là thành phần lựa chọn, được sử dụng để xử lý các thông tin đặc biệt.

- Cung cấp chức năng tương tác giữa người gọi và ứng dụng thông qua thiết bị

viễn thông (trả lời cuộc gọi, phát thông báo, đọc thư, cung cấp lệnh thoại, v.v.) viễn thông (trả lời cuộc gọi, phát thông báo, đọc thư, cung cấp lệnh thoại, v.v.)

- Chức năng MS có thể được tích hợp trong Softswitch hoặc để ở MG. Các chức

năng có thể là bắt buộc hoặc lựa chọn.

- Có hai nhóm chức năng chính là:

+ Tài nguyên phương tiện (tách tone, tổng hợp thoại, nhận dạng tiếng nói, ...)

+ Điều khiển phương tiện (nhắc, ghi bản tin, ...)

Các đặc điểm: Các đặc điểm: Các đặc điểm: Các đặc điểm:

- MS phân phát dịch vụ thoại và video trên mạng gói như cầu hội nghị, thông báo

(do MG gửi), IN và một số tương tác người dùng.

- MS là thiết bị được điều khiển bằng SIP, MGCP hoặc H.248/Megaco và là giải

pháp của SRP (Service Resource Point) hỗ trợ cho IN.

Máy chủ phương tiện –– MSMS Máy chủ phương tiện

- FS là máy chủ ở lớp ứng dụng, chứa một loạt dịch vụ của doanh nghiệp. Vì vậy,

nó còn được gọi là máy chủ ứng dụng thương mại (AS).

- FS xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ thông thường cho hệ thống

đa chuyển mạch. đa chuyển mạch.

- Giữa Softswitch và FS có thể sử dụng các giao thức chuẩn hoặc giao diện

chương trình ứng dụng mở API.

- AS/FS tự quản lý các dịch vụ và truyền thông qua mạng IP, không ràng buộc nhiều

với Softswitch về việc phân chia hay nhóm các thành phần ứng dụng.

- Mục tiêu của AS là điều khiển và quản lý ứng dụng hiệu quả. Nó cho phép đưa ra

các dịch vụ mới không cần cập nhật ở Softswitch trong thời gian ngắn. các dịch vụ mới không cần cập nhật ở Softswitch trong thời gian ngắn.

- Một dịch vụ mới có thể được phát triển bởi bản thân nhà khai thác mạng. Các máy

chủ ứng dụng điều khiển các logic và kết nối ứng dụng.

- Phần mềm AS có thể đơn giản hoá việc kết nối các hệ thống web mới, các hệ

thống đặt trong các vị trí khác nhau và các hệ thống kế thừa thông qua web client.

AS/FS Máy chủ ứng dụng/đặc tính –– AS/FS Máy chủ ứng dụng/đặc tính

Cấu trúc: Cấu trúc:

- Dựa trên cấu trúc phân tán, gồm 3 lớp: truy nhập, truyền dẫn và điều khiển.

- Lớp điều khiển bao gồm cả điều khiển kết nối, quản lý mạng, khai báo và quản lý

dịch vụ dịch vụ

SURPASS hiQ. SURPASS hiQ.

- Là hệ thống máy chủ tập trung cho lớp điều khiển, với chức năng điều khiển các

tính năng thoại và kết hợp khả năng báo hiệu để kết nối với nhiều mạng khác nhau.

- Tuỳ theo chức năng và dung lượng, hiQ được chia thành các loại hiQ 10, 20,

9100, 9200, 9400.

SURPASS hiS SURPASS hiS SURPASS hiS SURPASS hiS

- Sản phẩm Gateway báo hiệu.

SURPASS hiG SURPASS hiG

- Là các hệ thống cổng phương tiện (MG), nằm ở biên mạng đường trục và chịu sự

quản lý của SURPASS hiQ.

2.3. Mạng NGN của VNPT trong giải pháp SURPASS 2.3. Mạng NGN của VNPT trong giải pháp SURPASS

SURPASS hiA SURPASS hiA

- Là hệ thống truy nhập đa dịch vụ, phục vụ cho truy nhập thoại, xDSL và

các dịch vụ số liệu trên một nền duy nhất.

- Để cung cấp các giải pháp truy nhập, SURPASS hiA có thể kết hợp với - Để cung cấp các giải pháp truy nhập, SURPASS hiA có thể kết hợp với

tổng đài EWSD hiện có qua giao diện V5.2 cũng như cùng với SURPASS

hiQ tạo nên mạng thế hệ mới.

- SURPASS hiA chia thành nhiều loại: 7100, 7300, 7500.

Hệ thống quản lý Hệ thống quản lý

- NetManager: hệ thống quản lý cho chuyển mạch thế hệ sau, sử dụng - NetManager: hệ thống quản lý cho chuyển mạch thế hệ sau, sử dụng

SNMP và chạy trên nền JAVA/CORBA, có giao diện HTTP để quản lý qua

trang web.

- TNMS cho truyền tải quang thế hệ sau;

- AccessIntegrator cho truy nhập thế hệ sau.

Các lớp và thiết bị NGN trong giải pháp SURPASS Các lớp và thiết bị NGN trong giải pháp SURPASS

NetManager

NGN Management

TNMS

AccessIntegrator

SURPASS NG Management

SURPASS hiQ

NGN Control

SURPASS hiS

NGN Control

Switc h

SURPASS NG Switching

Switc h

Media Gateways

PSTN/ Mobile Network

SURPASS hiG

NGN Core

SURPASS NG Optics

IP/Optical Backbone SURPASS hiT

NGN Access NGN Access

SURPASS hiX Access Access Gatewa y

Media Gateway

Metro Optics

SURPASS NG Access

SURPASS hiG

Multi-Service Access

PB

CP

Triple Play Voice, Video, Data

LA

Business Customers

Residential Customers

Cấu hình mạng NGN giai đoạn hai của VNPT Cấu hình mạng NGN giai đoạn hai của VNPT

3. 3. ĐiềuĐiều khiển

khiển kếtkết nốinối trong

trong mạngmạng NGNNGN

(cid:1)(cid:1) Vai trò của điều khiển kết nối trong NGN Vai trò của điều khiển kết nối trong NGN

(cid:1)(cid:1) Hoạt động của hệ thống chuyển mạch mềm Hoạt động của hệ thống chuyển mạch mềm

(cid:1)(cid:1) Một số giao thức điều khiển báo hiệu điển hình Một số giao thức điều khiển báo hiệu điển hình

Vai trò của điều khiển kết nối trong NGN 3.1. 3.1. Vai trò của điều khiển kết nối trong NGN

Chức năng của lớp điều khiển: Chức năng của lớp điều khiển:

- Trong cấu trúc NGN chức năng điều khiển kết nối được tách riêng thành

một lớp và đẩy lên nằm trên lớp truyền tải và dưới lớp ứng dụng/dịch vụ.

- Lớp điều khiển được tổ chức thành một cấp cho toàn mạng nhằm giảm - Lớp điều khiển được tổ chức thành một cấp cho toàn mạng nhằm giảm

số cấp mạng và tận dụng tối đa năng lực xử lý cuộc gọi của các thiết bị thế

hệ mới.

- Lớp điều khiển có nhiệm vụ thống nhất các tiêu chuẩn kết nối giữa các

nhà cung cấp dịch vụ và nhà cung cấp mạng, giữa các nhà cung cấp mạng

thành viên, nhằm đảm bảo thông suốt việc cung cấp các dịch vụ viễn thông thành viên, nhằm đảm bảo thông suốt việc cung cấp các dịch vụ viễn thông

đến người sử dụng.

- Với các chức năng điều khiển lớp truyền tải, truy nhập và cung cấp dịch

vụ mạng NGN, lớp điều khiển bao gồm nhiều module như: điều khiển kết

nối ATM, điều khiển kết nối IP/MPLS, v

Feature

AIN or CS-x

COPS COPS

SIP SIP

Controllers Controllers

Controllers

PTS

ISDN xDSL ATM

BICC or SIP

SS7

Access Router

……

SS7

POTS

ISDN ISDN

Trunk Gateway Trunk Gateway

Access Gateway

xDSL

PSTN

ATM ……

Mạng lõi ATM/IP/MPLS

Kết nối và điều khiển các phần tử trong mạng NGN Kết nối và điều khiển các phần tử trong mạng NGN

Vai trò của điều khiển kết nối trong NGN 3.1. 3.1. Vai trò của điều khiển kết nối trong NGN

Tổ chức điều khiển kết nối: Tổ chức điều khiển kết nối:

- Các thiết bị của lớp truyền tải và truy nhập được điều khiển và kết nối

thông qua giao diện API.

- Các ứng dụng và dịch vụ cho khách hàng được điều khiển bằng các máy - Các ứng dụng và dịch vụ cho khách hàng được điều khiển bằng các máy

chủ độc lập với mạng truyền tải.

- Các bộ điều khiển như IP/MPLS Controller, ATM/SVC Controller,

Voice/SS7 Controller được đặt tương ứng với vị trí của các nút lõi (core) tại

các vùng lưu lượng chính.

- Việc tổ chức kết nối các mạng hiện thời (PSTN, PLMN, Internet, v) được - Việc tổ chức kết nối các mạng hiện thời (PSTN, PLMN, Internet, v) được

thực hiện thông qua các cổng phương tiện (MG).

- Giao thức điều khiển sử dụng là MGCP hoặc Megaco/H.248.

- Các thiết bị Softswitch hay MGC trên mạng được kết nối với nhau qua

kênh báo hiệu BICC hoặc SIP.

Hệ thèng qu¶n lý m¹ng

Corba, SNMP, API,PINT

SS7 link

C7/IP Sigtran

SS7 link

BICC Sigtran BICC Sigtran

Softswitch MGC

STP

H.248/Megaco Sigtran

PSTN

M¹ng IP (ATM, MPLS)

ATM

Kªnh Trung kÕ

ISDN

xDSL

BBB

BBBBB

Nót truy nhËp, MG

Cấu trúc và các giao thức điều khiển báo hiệu trong mạng NGN Cấu trúc và các giao thức điều khiển báo hiệu trong mạng NGN

Hoạt động của hệ thống chuyển mạch mềm 3.2. 3.2. Hoạt động của hệ thống chuyển mạch mềm

Mô hình hệ thống: Mô hình hệ thống:

C¸c øng dông

HÖ thèng Qu¶n lý

M¹ng b¸o hiÖu SS7

HÖ thèng TÝnh c−íc

ChuyÓn m¹ch mÒm

MGCP

Megac o

IP

M¹ng gãi (Packet Network)

ATM

T D M

ATM

T D M

Media Gatewa y

Các chức năng MGC Các chức năng MGC

F (Application Server Function) ASAS--F (Application Server Function)

- Là thực thể thi hành các ứng dụng, có nhiệm vụ chính là cung cấp các

logic dịch vụ và thi hành một hay nhiều ứng dụng/dịch vụ.

F (Media Server Function) MSMS--F (Media Server Function)

- Cung cấp các dịch vụ tăng cường cho xử lý cuộc gọi.

- Hoạt động như một máy chủ để xử lý các yêu cầu từ AS-F hoặc MGC-F.

F (Media Gateway Control Function) MGCMGC--F (Media Gateway Control Function)

- Cung cấp logic cuộc gọi và tín hiệu báo hiệu xử lý cuộc gọi cho một hay

nhiều Media Gateway. nhiều Media Gateway.

F (Call Agent Function) CACA--F (Call Agent Function)

- Là một phần chức năng của MGC-F. Thực thể này được kích hoạt khi

MGC-F thực hiện việc điều khiển cuộc gọi.

Các chức năng MGC Các chức năng MGC

F (Interworking Function) IWIW--F (Interworking Function)

- Là một phần chức năng của MGC-F.

- Được kích hoạt khi MGC-F thực hiện các báo hiệu giữa các mạng báo

hiệu khác nhau. hiệu khác nhau.

F (Routing Function) RR--F (Routing Function)

- Cung cấp thông tin định tuyến cho MGC-F.

F (Accounting Function) AA--F (Accounting Function)

- Cung cấp thông tin dùng cho việc tính cước.

F (Signaling Gateway Function) SGSG--F (Signaling Gateway Function) SGSG--F (Signaling Gateway Function) F (Signaling Gateway Function)

- Dùng để chuyển các thông tin báo hiệu của mạng PSTN qua mạng IP.

F (Media Gateway Function) MGMG--F (Media Gateway Function)

- Dùng để chuyển thông tin từ định dạng truyền dẫn này sang định dạng

truyền dẫn khác.

IAM

Nhấc máy, nhấn số

CRCX

Invite

CRCX

IAM

Rung chuông

ACM

183

ACM

ANM ANM

Ringback tone tone

ANM ANM

Nhấc máy Nhấc máy trả lời

200

MDCX

ACK

ANM

Thông tin thoại

Đàm thoại

SS7

SIGTRAN

SIP

MGCP

Quá trình xử lí cuộc gọi Quá trình xử lí cuộc gọi

3.3. Một số giao thức điều khiển báo hiệu điển hình 3.3. Một số giao thức điều khiển báo hiệu điển hình

(cid:1)(cid:1) H.323H.323

(cid:1)(cid:1) SIP (Session Initiation Protocol); SIP (Session Initiation Protocol);

(cid:1)(cid:1) SIGTRAN (Signaling Transport); SIGTRAN (Signaling Transport);

(cid:1)(cid:1) MGCP (Media Gateway Control Protocol); MGCP (Media Gateway Control Protocol);

(cid:1)(cid:1) Megaco/H.248; Megaco/H.248;

(cid:1)(cid:1) BICC (Bearer Independent Call Control). BICC (Bearer Independent Call Control).

Vị trí và mối quan hệ giữa các giao thức trong mạng NGN Vị trí và mối quan hệ giữa các giao thức trong mạng NGN

PHẦN 2: CÔNG NGHỆ VoIP

(cid:1) GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VoIP

(cid:1) CÁC KỸ THUẬT HỖ TRỢ VoIP

(cid:1) CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG VoIP

(cid:1) HIỆN TRẠNG TRIỂN KHAI VoIP

1. 1. GiớiGiới thiệu

thiệu chung

chung vềvề VoIPVoIP

(cid:1)(cid:1) Sự ra đời và phát triển của VoIP Sự ra đời và phát triển của VoIP

(cid:1)(cid:1) Ưu nhược điểm của VoIP

Ưu nhược điểm của VoIP so với điện thoại thông

thường so với điện thoại thông thường

(cid:1)(cid:1) Các loại hình dịch vụ VoIP Các loại hình dịch vụ VoIP

(cid:1)(cid:1) Các mô hình triển khai dịch vụ VoIP Các mô hình triển khai dịch vụ VoIP

Sự phát triển của VoIP Sự phát triển của VoIP

Lợi nhuận từ mạng IP Lợi nhuận từ mạng IP

Lợi nhuận từ PSTN Lợi nhuận từ PSTN

KÕtKÕt nnèèii ISDNISDN KÕtKÕt nnèèii ISDNISDN

ADSL ADSL ADSL ADSL

FTTx FTTx FTTx FTTx

2001 2001

20xx 20xx

2005 2005

1998 1998

PSTN PSTN

IP-NW IP-NW

PSTN PSTN

IP-NW IP-NW

Giảm phát triển PSTNPSTN Giảm phát triển PSTNPSTN

Dịch vụ băng rộng Dịch vụ băng rộng ((VoIPVoIP, , OO)) ((VoIPVoIP, , OO))

ISDNISDN ISDNISDN ADSL ADSL ADSL ADSL FTTx FTTx FTTx FTTx

Các tổng đài cũ dần Các tổng đài cũ dần ((cần phải thay thế)) ((cần phải thay thế))

Liên kết PSTN Liên kết PSTN

PSTN -- IPIP--NWNW PSTN -- IPIP--NWNW

Ưu nhược điểm của VoIP Ưu nhược điểm của VoIP

(cid:1) Ưu điểm

(cid:2) Giảm cước dịch vụ điện thoại đường dài; (cid:2) Cho phép thực hiện nhiều cuộc gọi hơn, giảm độ rộng băng thông

cho mỗi kết nối;

(cid:2) Hỗ trợ thêm nhiều dịch vụ bổ sung khác và giúp triển khai các dịch

vụ mới nhanh chóng, dễ dàng và tự động;

(cid:2) Sử dụng hiệu quả nhất những ưu thế của giao thức IP là tính mềm

(cid:1) Nhược điểm

dẻo và dễ dàng tương thích;

(cid:2) Giao thức IP là không tin cậy và không hỗ trợ QoS; (cid:2) Thời gian trễ truyền trên mạng có thể vượt quá giới hạn cho phép

làm ảnh hưởng đến chất lượng thoại;

(cid:2) Độ trễ không đồng nhất giữa các gói tin gây ra hiện tượng Jitter

(biến động trễ);

Dịch vụ VoIP và triển khai

(cid:1) Các loại hình dịch vụ VoIP

(cid:2) Thoại thông minh (cid:2) Dịch vụ điện thoại Web (cid:2) Truy nhập các trung tâm trả lời điện thoại (cid:2) Truy nhập các trung tâm trả lời điện thoại (cid:2) Dịch vụ fax qua IP (cid:2) Dịch vụ tính cước cho thuê bao bị gọi (cid:1) Các mô hình triển khai dịch vụ VoIP

(cid:2) VoIP cho khách hàng là người dùng đầu cuối (cid:3) Mô hình cung cấp VoIP đường dài (cid:3) Mô hình cung cấp VoIP đường dài (cid:3) Mô hình cung cấp VoIP quốc tế (cid:2) VoIP cho khách hàng doanh nghiệp

(cid:3) Mô hình mạng tích hợp, cung cấp cả thoại và dữ liệu (cid:3) Mạng sử dụng kết hợp IP và DSL hỗ trợ truyền thông

Mô hình mạng hỗ trợ VoIP đường dài

Mô hình mạng doanh nghiệp truyền thống

Mô hình mạng doanh nghiệp tích hợp

Mạng doanh nghiệp sử dụng DSL và IP hỗ trợ truyền thông

2. 2. CácCác kĩkĩ thuật

thuật hỗhỗ trợtrợ VoIPVoIP

(cid:1)(cid:1) Xử lý số tín hiệu thoại Xử lý số tín hiệu thoại

(cid:1)(cid:1) Đóng gói tín hiệu thoại Đóng gói tín hiệu thoại

(cid:1)(cid:1) Khử tiếng vọng Khử tiếng vọng

(cid:1)(cid:1) Các kỹ thuật đảm bảo QoS Các kỹ thuật đảm bảo QoS

Xử lý số tín hiệu thoại 22..11. . Xử lý số tín hiệu thoại

(cid:1) Các phương pháp mã hóa thoại

(cid:1) Mã hóa tín hiệu thoại tốc độ thấp (cid:1) Mã hóa tín hiệu thoại tốc độ thấp

(cid:1) Chuẩn mã hoá G.729

(cid:1) Chuẩn mã hoá G.729A

(cid:1) Chuẩn mã hoá G.729B

(cid:1) Chuẩn mã hoá G.723.1

Các phương pháp mã hóa thoại

(cid:1) Mã hóa dạng sóng (cid:2) Nguyên lý:

(cid:3) Mã hoá dạng của tín hiệu tương tự (cid:3) Tại phía phát, bộ mã hóa sẽ nhận các tín hiệu tương tự liên tục (cid:3) Tại phía phát, bộ mã hóa sẽ nhận các tín hiệu tương tự liên tục

và mã hoá thành tín hiệu số trước khi truyền đi.

(cid:3) Tại phía thu sẽ làm nhiệm vụ ngược lại để khôi phục tín hiệu

tương tự từ luồng số thu được.

(cid:2) Tính chất:

(cid:3) Nếu không có lỗi truyền dẫn thì dạng sóng của tiếng nói khôi

phục sẽ giống với dạng sóng tiếng nói gốc.

(cid:3) Nếu người nghe nhận được một bản sao dạng sóng của tiếng

nói gốc thì chất lượng âm thanh sẽ rất trung thực.

(cid:3) Trong thực tế quá trình mã hoá có thể sinh ra tạp âm lượng tử (méo dạng sóng), tuy nhiên nó không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng tiếng nói thu được.

Các phương pháp mã hóa thoại

(cid:1) Mã hóa dạng sóng (tiếp)

(cid:2) Ưu điểm:

(cid:3) Đơn giản, (cid:3) Giá thành thiết kế rẻ, (cid:3) Giá thành thiết kế rẻ, (cid:3) Độ trễ và công suất tiêu thụ thấp.

(cid:2) Nhược điểm:

(cid:3) Không tạo được tiếng nói chất lượng cao tại tốc độ bit thấp

(dưới 16 kb/s).

(cid:2) Ví dụ:

(cid:3) Điều chế xung mã (PCM), (cid:3) Điều chế xung mã (PCM), (cid:3) Điều chế xung mã thích ứng vi sai (ADPCM).

(cid:2) Ứng dụng:

(cid:3) Mã hóa các tín hiệu báo hiệu, (cid:3) Mã hóa tín hiệu tương tự ở giải tần âm thanh, ...

Các phương pháp mã hóa thoại

(cid:3) Mã hóa theo kiểu phát âm (vocoder), trong đó cơ chế tạo ra tiếng nói

được mô tả bằng một số tham số độc lập.

(cid:3) Các tham số này đóng vai trò là tín hiệu mang thông tin và được (cid:3) Các tham số này đóng vai trò là tín hiệu mang thông tin và được

truyền đến máy thu.

(cid:3) Tại đầu thu, bộ giải mã sẽ mô hình hóa cơ quan phát âm và sử dụng

các tham số nhận được để tổng hợp lại tiếng nói.

(cid:2) Đặc điểm:

(cid:3) Giả thiết rằng:

Tín hiệu tiếng nói bao gồm âm hữu thanh và vô thanh,

• • Cơ chế tạo tiếng nói gồm có nguồn kích thích và bộ lọc để phát âm. (cid:3) Đối với âm hữu thanh: nguồn kích thích là một dãy xung tuần hoàn (cid:3) Đối với âm hữu thanh: nguồn kích thích là một dãy xung tuần hoàn (cid:3) Đối với âm vô thanh: nguồn kích thích là một nguồn tạp âm ngẫu nhiên (cid:3) Các bộ vocoder phân tích tín hiệu dựa trên mô hình phát âm và lấy ra

một tập các tham số nguồn-lọc, mã hóa chúng và phát đi.

(cid:3) Bộ giải mã sử dụng mô hình phát âm tương tự, kết quả tổng hợp tiếng

nói phụ thuộc vào tập các tham số nhận được.

(cid:1) Mã hóa nguồn (cid:2) Nguyên lý:

Các phương pháp mã hóa thoại

(cid:3) Có nhiều cách để kích thích cơ quan phát âm (cid:3) Mô hình đơn giản:

• Giả thiết nguồn và bộ lọc là độc lập với nhau. • Giả thiết nguồn và bộ lọc là độc lập với nhau.

• Chỉ có một điểm kích thích trong toàn bộ giai đoạn lên giọng (dù là âm hữu

thanh hay vô thanh).

• Cho chất lượng tiếng nói không cao.

(cid:3) Mô hình kích thích đa xung:

• Dù là âm hữu thanh hay vô thanh, là giai đoạn lên giọng hay không, sự

kích thích được mô hình hóa bằng một số xung (4 xung/5 ms);

• Các xung có biên độ và vị trí được xác định bởi việc cực tiểu hóa sai lệch, • Các xung có biên độ và vị trí được xác định bởi việc cực tiểu hóa sai lệch, có tính đến trọng số thụ cảm giữa tiếng nói gốc và tiếng nói tổng hợp.

Là mô hình đầu tiên của thế hệ các bộ mã hóa phân tích-tổng hợp.

•

• Cho tiếng nói chất lượng cao với tốc độ bit 10 kb/s (có thể đạt 4.8 kb/s).

•

Tín hiệu kích thích được tối ưu hóa dựa trên sự sai lệch giữa tiếng nói gốc và tiếng nói tổng hợp.

(cid:1) Mã hóa nguồn (tiếp) (cid:2) Cách xây dựng:

Các phương pháp mã hóa thoại

(cid:2) Nguyên lý:

(cid:3) Kết hợp hai loại mã hóa nhằm đạt chất lượng tiếng nói cao và tốc độ

bit thấp.

(cid:3) Sử dụng kĩ thuật của vocoder để phân tích-tổng hợp tiếng nói. (cid:3) Sử dụng kĩ thuật của vocoder để phân tích-tổng hợp tiếng nói. (cid:3) Tín hiệu được số hóa bởi các bộ DSP chuyên dụng.

(cid:2) Đặc điểm:

(cid:3) Có thể sử dụng phương pháp mã hóa dự đoán tuyến tính LPC (Linear

Predictive Coding) kết hợp với mã hóa dạng sóng của tín hiệu. (cid:3) Sử dụng sơ đồ mã hóa với mạch vòng hồi tiếp. Tín hiệu sau khi mã hóa được dùng để tái tạo lại dạng sóng và so sánh với tín hiệu gốc. (cid:3) Kết quả so sánh được dùng để tối ưu hóa các tham số mã hóa nhằm

đạt sự trùng hợp tối đa giữa tín hiệu gốc và tín hiệu mã hóa. (cid:3) Yêu cầu năng lực tính toán cao, tạo thêm thời gian trễ xử lí. (cid:3) Công nghệ DSP phát triển có thể khắc phục được những vấn đề này. (cid:3) Đang ngày càng phổ biến và ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị VoIP.

(cid:1) Mã hóa lai ghép (hybrid)

Mã hoá sử dụng kĩ thuật dự đoán tuyến tính

(cid:1) Nguyên lý và đặc điểm:

(cid:2) LP (Linear Predictive) - dự đoán tuyến tính. (cid:2) Tín hiệu đầu vào là dãy các giá trị biên độ đã được số hóa, nhưng giải thuật mã hóa

không ứng dụng với từng giá trị số mà với từng khối xác định.

(cid:2) Với mỗi khối sẽ tính toán các tham số đặc trưng như tần số, biên độ, ... (các tham số

này được truyền đi trên mạng).

(cid:2) Yêu cầu năng lực xử lí cao và làm tăng thời gian trễ do các giá trị biên độ cần được

tích lũy thành khối trước khi qua xử lí mã hóa.

(cid:1) Họ CELP:

(cid:2) CELP (Code Excited Linear Predictive) - phương pháp kích thích theo mã. (cid:2) Có tốc độ bit thường từ 16 tới 4.8 kb/s. (cid:2) Bao gồm một số thuật toán được cải tiến từ CELP cơ sở:

(cid:3) (cid:3)

ACELP (Algebraic CELP) – Dự đoán tuyến tính kích thích theo mã đại số; ACELP (Algebraic CELP) – Dự đoán tuyến tính kích thích theo mã đại số;

LD-CELP (Low Delay CELP) – CELP trễ thấp;

(cid:3) (cid:3) CS-CELP (Conjugate Structure CELP) – CELP cấu trúc liên hợp; (cid:3) CS-ACELP (Conjugate Structure Algebraic CELP) – CELP đại số cấu trúc liên

hợp.

(cid:2) Ví dụ: G.723, G.723.1, G.728, G.729, G.729A, G.729B.

Một số chuẩn mã hoá thoại của ITU-T

Kích thước gói

Bộ mã hóa

(bytes)

Băng thông (tính cả tiêu đề)

Tốc độ đỉnh (kb/s)

Hệ số nén (so với PCM/STM)

40 (5ms)

142.4 kb/s

0.45

64 64

G.711 (PCM) (PCM)

160 (20ms)

83.6 kb/s

0.77

20 (5ms)

110.4 kb/s

0.58

80 (20ms)

51.6 kb/s

124

G.726/G.72 7 (ADPCM)

10 (5ms)

94.4 kb/s

0.68

G.728 (LD-CELP)

40 (20ms) 40 (20ms)

35.6 kb/s 35.6 kb/s

18 18

5 (5ms)

86.4 kb/s

0.74

20 (20ms)

27.6 kb/s

2.32

G.729 (CS- ACELP)

4 (5ms)

83.5 kb/s

0.77

G.723.1

6.3

16 (20ms)

25.6 kb/s

2.5

Chuẩn mã hoá G.729

(cid:2) Bộ mã hóa CS-ACELP (G.729)

Chuẩn mã hoá G.729

Bảng mã cố Bảng mã cố định

Bộ xử lý sau

Bộ lọc ngắn hạn

Bảng mã thích ứng

(cid:2) Bộ giải mã CS-ACELP (G.729)

Chuẩn mã hoá G.729B

(cid:2) Sơ đồ mã hóa/giải mã thoại sử dụng VAD

Đóng gói tín hiệu thoại

(cid:1) Mô hình hệ thống truyền thông thoại gói

Đóng gói tín hiệu thoại

(cid:1) Ví dụ đóng gói khung thoại VoIP

Các kỹ thuật đóng gói

(cid:1) Đóng gói từng khung thoại của mỗi cuộc gọi

Cuộc gọi 1

UDP

RTP

Thoại

Cuộc gọi 2

UDP

RTP

Thoại

Dòng gói VoIP tới mạng

Cuộc gọi 3

UDP

RTP

Thoại

}...

Cuộc gọi n

UDP

RTP

Thoại

Các kỹ thuật đóng gói

(cid:1) Đóng gói nhiều khung thoại của cùng một cuộc gọi

Các kỹ thuật đóng gói

(cid:1) Đóng gói nhiều khung thoại của nhiều cuộc gọi

2.3. Khử tiếng vọng

(cid:1) Khái niệm

(cid:2) Tiếng vọng (echo) là hiện tượng người đàm thoại nghe thấy giọng nói của mình sau

một khoảng thời gian trễ nào đó.

(cid:2) Nguyên nhân là do một phần năng lượng của tín hiệu truyền đi được phản hồi lại về

người nói.

(cid:2) Sự phản hồi xảy ra ở bộ chuyển đổi 2 dây – 4 dây (có tiếng vọng khi trễ hai chiều từ

người nói tới bộ chuyển đổi là đủ lớn).

(cid:2) Trong mạng VoIP tiếng vọng có thể được tạo ra bởi mạch lai ghép và được truyền

theo đường vòng (round-trip).

(cid:2) Trễ tích lũy qua các quá trình xử lý (mã hoá/giải mã, đóng/tách gói) và truyền dẫn

cũng có thể gây ra hiện tượng tiếng vọng.

(cid:2) Tiếng vọng càng lớn và kéo dài thì làm cho người đàm thoại càng khó chịu.

(cid:1) Bộ khử tiếng vọng (cid:1) Bộ khử tiếng vọng

(cid:2) Khử tiếng vọng cần giải quyết để cải thiện chất lượng cuộc thoại VoIP. (cid:2) Xây dựng trong các bộ mã hóa/giải mã, điều khiển dựa trên DSP; (cid:2) Trong một số trường hợp, có thể thực hiện bằng phần mềm. (cid:2) Nguyên tắc: lưu ảnh ngược của tiếng người nói trong một khoảng thời gian, sau đó

lắng nghe âm thanh đến từ đầu dây bên kia và trừ đi thành phần này.

Hệ thống thoại gói sử dụng bộ khử tiếng vọng

2.4. Các kĩ thuật đảm bảo QoS

(cid:1) Kiểm soát trễ đầu cuối đến đầu cuối

(cid:1) Bộ đệm Jitter (cid:1) Bộ đệm Jitter

(cid:1) Xử lí mất gói

(cid:1) Sử dụng hiệu quả băng thông

(cid:1) Các mô hình dịch vụ QoS

Kiểm soát trễ đầu cuối đến đầu cuối

(cid:2) Là khoảng thời gian từ khi người nói phát ra một từ cho tới khi người nghe

thực sự nghe được từ đó.

(cid:1) Trễ ETE (End to End)

(cid:2) Từ 0 đến 150 ms: có thể chấp nhận được; (cid:2) 150 ms: có thể xuất hiện tiếng vọng nhưng không làm giảm tính tương tác

giữa những người đàm thoại;

(cid:2) Trong khoảng 200 ms – 400 ms: tính tương tác sẽ thấp hơn nhưng vẫn có

thể chấp nhận được;

(cid:2) Lớn hơn 400 ms: việc đàm thoại sẽ rất khó khăn và không chấp nhận được.

(cid:1) Cảm nhận của người nghe đối với trễ ETE:

Jitter (biến động trễ)

(cid:1) Khái niệm Jitter

Thêi gian

20 ms

Thêi gian ®Õn mong muèn mong muèn

32 ms

8 ms

25 ms

Thêi gian ®Õn thùc tÕ

(cid:2) Jitter là hiện tượng các gói đến đích với độ trễ khác nhau. (cid:2) Thời gian đến mong đợi là giá trị trung bình của một lượng lớn các mẫu giá trị trễ từ nút nguồn tới nút đích trong điều kiện tải trên mạng bình thường. trị trễ từ nút nguồn tới nút đích trong điều kiện tải trên mạng bình thường.

(cid:1) Nguyên nhân Jitter

(cid:2) Các gói truyền trong mạng theo những đường khác nhau, do đó có trễ nối

tiếp khác nhau;

(cid:2) Tình trạng mạng liên tục biến động (thay đổi băng thông khả dụng, tắc

nghẽn hay sự cố liên kết, ...).

Bộ đệm Jitter

(cid:1) Nguyên lí:

(cid:2) Sử dụng bộ đệm để lưu các gói VoIP đến với độ trễ khác nhau; (cid:2) Các mẫu thoại sau đó được lấy ra với tốc độ ổn định để tạo ra cảm giác độ

trễ không thay đổi;

(cid:2) Điều này giúp duy trì tính thời gian thực và sống động của tín hiệu thoại. (cid:2) Điều này giúp duy trì tính thời gian thực và sống động của tín hiệu thoại.

(cid:1) Yêu cầu:

(cid:2) Xác định được độ trễ của gói trong hành trình qua mạng; (cid:2) Xác định độ trễ chuẩn cho bộ đệm Jitter.

(cid:1) Ví dụ sử dụng bộ đệm Jitter

Xử lí mất gói

(cid:2) IP là mạng phi kết nối, mỗi gói thoại VoIP có thể tới đích theo nhiều tuyến

khác nhau. Điều này làm tăng khả năng các gói bị mất.

(cid:2) Các gói thoại có thể bị mất do mạng bị quá tải hay tắc nghẽn (liên kết bị lỗi,

tràn bộ đệm ở các bộ định tuyến, ...). tràn bộ đệm ở các bộ định tuyến, ...).

(cid:2) Thông thường, nếu các gói bị mất vượt quá 10% thì không thể chấp nhận

được. (cid:1) Xử lí mất gói

(cid:2) Do đặc tính nhạy cảm với thời gian thực của tín hiệu thoại, cơ chế truyền lại

gói bị mất của TCP là không phù hợp.

(cid:2) Để đối phó với việc mất các gói thoại có thể áp dụng các phương pháp:

(cid:3) Thay thế gói bị mất bằng các mẫu khoảng lặng hay gói vừa nhận được

đúng gần nhất. đúng gần nhất.

• Đây là phương pháp đơn giản để điền đầy vào khoảng thời gian giữa các

khung thoại không liên tục.

• Kĩ thuật này chỉ làm việc tốt khi sự mất gói là không thường xuyên.

(cid:3) Dùng phương pháp nội suy gói để tạo lại gần đúng gói bị mất.

(cid:1) Hiện tượng mất gói

Sử dụng hiệu quả băng thông

(cid:1) Ý nghĩa

(cid:2) Các gói thoại yêu cầu tính liên tục theo luồng và đòi hỏi băng thông

khả dụng của các liên kết phải luôn đáp ứng được. khả dụng của các liên kết phải luôn đáp ứng được.

(cid:2) Việc thiếu băng thông sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự suy giảm chất

lượng dịch vụ của VoIP.

(cid:2) Vì vậy, vấn đề sử dụng băng thông một cách hiệu quả có ý nghĩa rất

(cid:1) Biện pháp giảm nhu cầu băng thông

quan trọng.

(cid:2) Triệt khoảng lặng (cid:2) Nén tiêu đề RTP

Triệt khoảng lặng

(cid:1) Ý nghĩa

(cid:2) Trong một cuộc đàm thoại hai chiều có khoảng 60% thời gian là khoảng lặng. (cid:2) Việc triệt bỏ khoảng lặng cho phép tiết kiệm được băng thông một cách đáng kể.

(cid:1) Bài toán và giải pháp

(cid:2) Phát hiện hoạt động thoại

(cid:3) Làm thế nào xác định được tín hiệu âm thanh sau một khoảng lặng nào đó. (cid:3) Để giải quyết, trong các sơ đồ mã hóa/giải mã thoại sử dụng bộ phát hiện thoại

VAD. (cid:2) Độ ồn nền

(cid:3) Khi các gói khoảng lặng bị loại, người nghe sẽ có cảm giác âm thanh không thật. (cid:3) Để khắc phục, người ta cố tình tạo ra một độ ồn nền phù hợp nhất định. (cid:3) Quá trình tạo độ ồn nền được gọi là CNG (Comfort Noise Generation).

(cid:1) Các kĩ thuật CNG (cid:1) Các kĩ thuật CNG

(cid:2) Tạo ra một tín hiệu nhiễu trắng với âm lượng thấp

(cid:3) Người đàm thoại sẽ dễ dàng nhận ra tính nhân tạo của độ ồn nền này.

(cid:2) Lưu lại một số mẫu khoảng lặng ở đầu cuộc đàm thoại

(cid:3) Những mẫu này không bị loại và được truyền qua mạng. (cid:3) Tại đầu thu chúng được sử dụng để tạo ra độ ồn nền giống như thật nhằm làm

tăng tính sống động của cuộc đàm thoại.

Nén tiêu đề RTP

(cid:2) Khi đóng gói các khung thoại vào gói tin IP thì phải thêm các tiêu đề IP, UDP và RTP. Tổng số byte tiêu đề có thể chiếm lượng băng thông phụ tương đối lớn.

(cid:2) Ví dụ, khi sử dụng G.729 (8 kb/s), khung thoại 20 byte phải bổ sung thêm 40 (cid:2) Ví dụ, khi sử dụng G.729 (8 kb/s), khung thoại 20 byte phải bổ sung thêm 40

byte tiêu đề IP/UDP/RTP.

(cid:2) Như vậy, lượng bit tiêu đề tổng cộng gấp đôi lượng bit tải tin và yêu cầu

băng thông lên tới 24 kb/s.

(cid:1) Ý nghĩa

(cid:2) Còn gọi là compressed RTP (cRTP, RFC 2508); (cid:2) Sử dụng kỹ thuật giống như nén tiêu đề TCP, cho phép nén 40 byte tiêu đề

IP/UDP/RTP xuống còn từ 2 đến 4 byte.

(cid:1) Cơ chế nén tiêu đề RTP

Các mô hình dịch vụ QoS

(cid:2) Kết hợp các cơ chế QoS trong mạng IP nhằm hỗ trợ các dịch vụ như VoIP. (cid:2) Tổ chức có nhiều đóng góp: IETF với hai mô hình IntServ và DiffServ.

(cid:1) Xu hướng

(cid:2) Sử dụng các gói có cấp ưu tiên khác nhau để làm tăng hiệu quả xếp hàng (cid:2) Sử dụng các gói có cấp ưu tiên khác nhau để làm tăng hiệu quả xếp hàng

trong các bộ định tuyến.

(cid:2) Sử dụng trường ToS trong IPv4 hoặc DS trong IPv6 để chỉ định PHB, giúp cho các gói tin nhạy cảm thời gian thực như VoIP được ứng xử ưu tiên hơn.

(cid:1) DiffServ

(cid:2) Sử dụng giao thức RSVP để đảm bảo QoS từ đầu cuối tới đầu cuối; (cid:2) Dự phòng băng thông để thỏa mãn yêu cầu QoS của các gói tin thời gian

thực; thực;

(cid:2) Đặc biệt hữu ích trong các mạng đường trục.

(cid:1) IntServ

(cid:2) Hỗ trợ QoS từ đầu cuối tới đầu cuối; (cid:2) Diễn đàn MPLS đã đưa ra bản thỏa thuận hỗ trợ truyền thoại thời gian thực

qua MPLS (VoMPLS).

(cid:1) MPLS

3. Các giao thức sử dụng trong VoIP

(cid:1) Tổng quan về các giao thức hỗ trợ truyền thoại qua mạng IP

(cid:1) Hệ thống VoIP dựa trên H.323 (cid:1) Hệ thống VoIP dựa trên H.323

(cid:1) Hệ thống VoIP dựa trên SIP

(cid:1) Hệ thống VoIP sử dụng báo hiệu lai ghép

(cid:1) ENUM và vấn đề đánh số trong VoIP

Các loại giao thức sử dụng trong VoIP

(cid:1) Giao thức IP:

(cid:2) Hỗ trợ cả phương thức truyền dẫn gói tin cậy và không tin cậy; (cid:2) IPv4 là phiên bản được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới; (cid:2) IPv6 giải quyết tốt hơn vấn đề bảo mật, khắc phục giới hạn không gian địa chỉ.

(cid:1) Các giao thức lớp vận chuyển:

(cid:2) TCP (RFC 793) (cid:2) TCP (RFC 793)

(cid:3) Tin cậy, sử dụng cho báo hiệu, thỏa thuận tham số, thiết lập/điều khiển kết nối. (cid:3) Ví dụ: H.225, H.245 và DNS sử dụng TCP làm giao thức vận chuyển.

(cid:2) UDP (RFC 768)

(cid:3) Không tin cậy, thích hợp cho việc truyền lưu lượng từ các nguồn tạo thông tin

thời gian thực.

(cid:3) Ví dụ: H.225, DNS, RTP và RTCP có thể sử dụng UDP làm giao thức vận

chuyển.

(cid:1) Các giao thức hỗ trợ việc truyền tải gói tin theo thời gian thực: (cid:1) Các giao thức hỗ trợ việc truyền tải gói tin theo thời gian thực:

(cid:2) RTP, (cid:2) RTCP.

(cid:1) Các giao thức báo hiệu và điều khiển:

(cid:2) giao thức ngang cấp: H.323, SIP, ... (cid:2) Giao thức chủ/tớ: MGCP, H.248/Megaco, ...

3.2. Hệ thống VoIP dựa trên H.323

(cid:1) Vùng mạng H.323 và các phần tử

Mô hình giao thức H.323 trong mối tương quan với OSI

3.2. Hệ thống VoIP dựa trên H.323

(cid:1) Thiết bị đầu cuối H.323

3.2. Hệ thống VoIP dựa trên H.323

(cid:1) Mạng H.323 phân cấp và mô hình quản lý của các GK

3.2. Hệ thống VoIP dựa trên H.323

(cid:1) Kết nối hệ thống H.323 với các mạng khác

3.2. Hệ thống VoIP dựa trên H.323

(cid:1) Thiết lập phiên VoIP H.323 giữa hai điện thoại PSTN qua mạng IP

Hệ thống VoIP dựa trên SIP

(cid:1) Các đặc điểm của SIP (Session Initiation Protocol)

(cid:2) Thuộc lớp ứng dụng, được sử dụng để thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên đa

phương tiện hay các cuộc gọi qua mạng IP.

(cid:2) Là giao thức client/server, bao gồm tập hợp các yêu cầu được gửi từ SIP client tới

SIP server.

(cid:2) Máy chủ xử lý các yêu cầu này và trả lời ứng dụng khách. (cid:2) Máy chủ xử lý các yêu cầu này và trả lời ứng dụng khách. (cid:2) Một bản tin trả lời cùng với các bản tin liên kết với nó gọi là một giao dịch (SIP

transaction).

(cid:2) SIP sử dụng một số kiểu bản tin và trường mào đầu giống HTTP, xác định thông tin

theo mào đầu cụ thể. (cid:1) Các giao thức sử dụng với SIP

(cid:2) SIP liên kết với SAP (Session Announcement Protocol) và SDP (Session Description

Protocol) để cung cấp một số lượng lớn các dịch vụ VoIP.

(cid:2) SDP bao gồm các thông tin về luồng phương tiện, thuộc tính khả năng của bên nhận, (cid:2) SDP bao gồm các thông tin về luồng phương tiện, thuộc tính khả năng của bên nhận,

địa chỉ đích cho unicast hoặc multicast, cổng UDP, kiểu tải tin, ...

(cid:2) Những đặc điểm của SDP gần giống với những đặc điểm của giao thức H.245. (cid:2) SAP được dùng với SDP để thông báo các mô tả phiên tới người dùng (qua gói tin

UDP).

(cid:2) SIP hỗ trợ việc đánh địa chỉ linh hoạt (có thể là địa chỉ email, URL, hoặc số điện thoại

E.164 của ITU-T).

Hệ thống VoIP dựa trên SIP

(cid:1) Các thành phần của hệ thống SIP

SIP Components

Redirect Server

Location Server

Registrar Server

PSTN

User Agent

Gateway

Proxy Server

Hệ thống VoIP dựa trên SIP

(cid:1) Thiết lập phiên VoIP giữa hai đầu cuối SIP qua mạng IP

Hệ thống VoIP sử dụng báo hiệu lai ghép

(cid:1) Sử dụng MGCP và H.248/Megaco

Báo hiệu cuộc gọi/Điều khiển định tuyến và Gateway

Ứng dụng

API

Trình diễn (Truyền phương tiện)

Trình diễn

Đánh địa chỉ

DTMF

Mã hóa (G.7xx)

Đánh địa chỉ

Phiên Phiên

DNS DNS

Điều khiển khiển lệnh

Điều khiển giao giao dịch

Quản lí đồng đồng bộ

DNS (RFC 2065, 2136/37) [đầu cuối sử [đầu cuối sử dụng để phát hiện địa chỉ IP của thiết bị]

RTP (RFC 1889) [đánh số trình tự, kiểu gói, timestamp] timestamp] RTCP (RFC 1890) [quan trắc QoS]

UDP (RFC 768)

Giao vận

UDP (in MGCP) TCP/UDP (in H.248/Megaco)

TCP (RFC 793)

Hệ thống VoIP sử dụng báo hiệu lai ghép

(cid:1) Kiến trúc mạng VoIP toàn cầu sử dụng báo hiệu lai ghép

3.5. ENUM và vấn đề đánh số trong VoIP

(cid:1) Khái niệm

(cid:2) ENUM (E.164 Number Mapping) là hệ thống sử dụng dịch vụ DNS để ánh xạ các số

điện thoại dạng +8448549352 thành các định danh URI (Uniform Resource Identifier).

(cid:2) ENUM cho phép sử dụng hệ thống quản lý phân cấp của DNS. (cid:2) Các thủ tục truy vấn Internet đã phát triển để mở rộng nội dung thông tin chứa trong

cùng một số điện thoại.

(cid:2) Với một số điện thoại ứng với cá nhân nào đó, thông qua các phép truy vấn có thể

tìm được rất nhiều các thông tin liên quan.

(cid:2) Ở đây, hệ thống lưu trữ thông tin là DNS được sửa đổi, phép truy vấn là thủ tục DNS

đã rất phát triển.

(cid:1) Tên miền cho ENUM

(cid:2) Để sử dụng được ENUM cần dành cho nó một tên miền trong hệ thống tên miền cấp

1 trên Internet. 1 trên Internet.

(cid:2) Tên miền cấp 1 được chỉ định để sử dụng thử là .arpa (Address and Routing

Parameter Area), tên miền cấp 2 là e164.arpa và tiếp tục các cấp dưới.

(cid:2) Trong hệ thống tên miền, sử dụng trường dữ liệu NAPTR (Naming Authority Pointer)

để chỉ ra các dịch vụ khác nhau khi kết nối tới một trạm nào đó.

(cid:2) Việc xử lý các trường NAPTR được thực hiện thông qua thuật toán NAPTR.

3.5. ENUM và vấn đề đánh số trong VoIP

(cid:2) Để tìm tên miền ứng với một số E.164 nào đó:

(cid:3) Số E.164 được viết dưới dạng đầy đủ, bao gồm cả các mã quốc gia và

mã mạng (vùng), ví dụ: +8448549352;

(cid:3) Bỏ đi dấu “+” ở trước và thêm dấu "." vào giữa các chữ số: (cid:3) Bỏ đi dấu “+” ở trước và thêm dấu "." vào giữa các chữ số:

8.4.4.8.5.4.9.3.5.2

(cid:3) Đảo ngược thứ tự và thêm chuỗi "e164.arpa" vào cuối:

2.5.3.9.4.5.8.4.4.8.e164.arpa

(cid:2) Như vậy, số điện thoại +8448549352 đã trở thành tên miền

2.5.3.9.4.5.8.4.4.8.e164.arpa trên Internet.

(cid:1) Cách chuyển đổi

$ORIGIN 2.5.3.9.4.5.8.4.4.8.e164.arpa

IN NAPTR 10 100 “u” “E2U+sip” “!^.*$!sip:kvt@ptit.edu.vn!” .

IN NAPTR 10 101 “u” “E2U+mailto” “!^.*$!mailto:kvt@ptit.edu.vn!” .

IN NAPTR 10 102 “u” “E2U+http” “!^.*$!http://www.ptit.edu.vn!” .

IN NAPTR 10 103 “u” “E2U+tel” “!^.*$!tel:+84-4-8549352!” .

(cid:1) Ví dụ về đăng kí sử dụng dịch vụ:

4. Hiện trạng triển khai VoIP

(cid:1) Hiện trạng triển khai VoIP trên thế giới

(cid:1) Hiện trạng triển khai VoIP ở Việt Nam

4.1. Hiện trạng triển khai VoIP trên thế giới

(cid:1) Các mô hình kinh doanh VoIP cơ bản

(cid:2) Mô hình PC-PC dựa trên máy chủ trung tâm

(cid:2) Mô hình P2P không có máy chủ trung tâm

(cid:2) Mô hình nhà cung cấp dịch vụ Internet độc lập

(cid:2) Mô hình Yahoo BB của Nhật Bản

(cid:2) Mô hình nhà kinh doanh dịch vụ truyền hình cáp

(cid:2) Mô hình nhà kinh doanh viễn thông

Mô hình VoIP của Skype

Giải pháp VoIP cho mạng Intranet của Cisco

Giải pháp kết nối giữa mạng VoIP và PSTN của Cisco

4.2. Hiện trạng triển khai VoIP ở Việt Nam

(cid:1) Mạng VoIP quốc tế 171

4.2. Hiện trạng triển khai VoIP ở Việt Nam

(cid:1) Mạng VoIP Viettel 178

Triển khai VoIP trên nền mạng NGN của VNPT

PHẦN 3: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC PHẦN 3: CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC

22 33 11 44

NguyNguyên lý NguyNguyên lý ên lý ên lý hoạt động hoạt động của MPLS MMột số vấn MMột số vấn ột số vấn ột số vấn đề kỹ thuật đề kỹ thuật của MPLS TriTriển khai TriTriển khai ển khai ển khai MPLS trong MPLS trong mạng NGN mạng NGN Giới thiệu Giới thiệu Giới thiệu Giới thiệu chung về chung về MPLSMPLS

11 Giới thiệu chung về MPLS Giới thiệu chung về MPLS

Nhu cầu phát triển MPLS

Khả năng của MPLS

Ưu nhược điểm và ứng dụng của MPLS

Chuẩn hoá MPLS

Nhu cầu phát triển MPLS

Sự chồng lấn các công nghệ mạng

C¸c øng dông C¸c øng dông

Hç trî øng dông (UDP/TCP, RTPU) Hç trî øng dông (UDP/TCP, RTPU) IP

MPLS

FR

ATM

S S L L P P M M G G

t t e e n n r r e e h h t t E E

SDH/PDH SDH/PDH

WDM WDM

C¸p ®ång

C¸p quang

GMPLS

Nhu cầu phát triển MPLS

(cid:1) MPLS là giải pháp liên kết định tuyến lớp mạng và cơ chế (cid:1) MPLS là giải pháp liên kết định tuyến lớp mạng và cơ chế

hoán đổi nhãn nhằm: (cid:2) Cải thiện hiệu năng định tuyến; (cid:2) Cải thiện tính mềm dẻo của định tuyến trên các mô hình

xếp chồng truyền thống;

(cid:2) Tăng tính mềm dẻo trong quá trình đưa và phát triển các (cid:2) Tăng tính mềm dẻo trong quá trình đưa và phát triển các

loại hình dịch vụ mới.

Mục tiêu phát triển MPLS

Các khả năng của MPLS

(cid:1) Hỗ trợ liên kết điểm-điểm và multicast; (cid:1) Làm việc với hầu hết các công nghệ liên kết dữ liệu; (cid:1) Tương thích với hầu hết các giao thức lớp mạng và công nghệ khác

liên quan đến Internet; liên quan đến Internet;

(cid:1) Hoạt động độc lập với các giao thức định tuyến và có khả năng tìm

đường đi linh hoạt dựa vào nhãn cho trước;

(cid:1) Hỗ trợ định tuyến hiện; (cid:1) Có khả năng tạo các luồng băng thông cố định tương tự như kênh ảo

của ATM hay Frame Relay;

(cid:1) Cung cấp khả năng điều khiển lưu lượng và QoS; (cid:1) Cung cấp khả năng điều khiển lưu lượng và QoS; (cid:1) Hỗ trợ việc cấu hình quản trị và bảo trì hệ thống (OAM); (cid:1) Hỗ trợ truy nhập máy chủ và VPN; (cid:1) Có thể hoạt động trong mạng phân cấp.

Ưu nhược điểm của MPLS

Ưu điểm

• Tốc độ và độ trễ (cách thức xử lý gói)

• Khả năng mở rộng mạng (kết hợp nhãn) • Khả năng mở rộng mạng (kết hợp nhãn)

• Tính đơn giản (liên kết nhãn, chồng nhãn)

• Sử dụng tài nguyên (kỹ thuật lưu lượng)

• Điều khiển định tuyến (hiện, ràng buộc)

Nhược điểm

• Sự phức tạp trong kết nối

• Khó hỗ trợ QoS xuyên suốt

• Không hiệu quả trong mạng quy mô nhỏ

Nguyên lý hoạt động của MPLS

22 Các khái niệm cơ bản

Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Liên kết nhãn với FEC Liên kết nhãn với FEC

Hoạt động của MPLS

Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản

Các phần tử trong MPLS

Bé ®Þnh tuyÕn chuyÓn Bé ®Þnh tuyÕn chuyÓn m¹ch nh·n (LSR) m¹ch nh·n (LSR)

MiÒn MPLS MiÒn MPLS

(cid:1) ChuyÓn m¹ch nh·n (cid:1) Ph©n phèi nh·n (cid:1) Ph©n phèi nh·n

LER LER

LSR

LER

LSR

LER

LSR

LER

Bé ®Þnh tuyÕn biªn (LER) Bé ®Þnh tuyÕn biªn (LER)

LER

Thµnh phÇn ®iÒu khiÓn MPLS Thµnh phÇn ®iÒu khiÓn MPLS

• Chøc n¨ng ®Þnh tuyÕn líp 3 • D¸n, t¸ch nhn

Thµnh phÇn chuyÓn tiÕp MPLS Thµnh phÇn chuyÓn tiÕp MPLS

Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản

Nhãn (label)

T¶i

§Öm MPLS

Tiªu ®Ò IP

Tiªu ®Ò líp 2

Là thực thể có độ dài cố định dùng làm cơ cố định dùng làm cơ sở cho việc chuyển tiếp gói tin.

Nh·n (20)

S (1)

TTL (8)

COS (3)

Ngăn xếp nhãn (Label Stack)

• Là tập các nhãn có thứ tự được chỉ • Là tập các nhãn có thứ tự được chỉ

định cho gói.

• Việc xử lý các nhãn trong ngăn xếp

tuân theo một thứ tự nhất định. • Để đơn giản, quá trình xử lý luôn

dựa vào nhãn trên cùng.

Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản

Đường dẫn chuyển mạch nhãn (LSP – Label Switching Path)

• Là đường đi để gói tin qua mạng chuyển mạch nhãn trọn vẹn từ điểm bắt

đầu dán nhãn đến điểm nhãn bị loại bỏ.

• Tất cả các gói tin có cùng giá trị nhãn sẽ đi trên cùng một đường. Các LSP

được thiết lập trước khi truyền dữ liệu. • Việc thiết lập LSP có thể được thực hiện bằng một trong ba cách là định

tuyến từng chặng, định tuyến hiện hay định tuyến ràng buộc.

Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC – Forwarding Equivalence Class)

• Là một nhóm các gói chia sẻ cùng yêu cầu chuyển tiếp qua mạng (được • Là một nhóm các gói chia sẻ cùng yêu cầu chuyển tiếp qua mạng (được

cung cấp cùng một cách chọn đường tới đích).

• Việc gán gói tin vào FEC chỉ được thực hiện một lần khi chúng vào mạng.

• FEC phụ thuộc vào một số yếu tố (địa chỉ IP, kiểu lưu lượng, n). • Dựa trên FEC, nhãn được thoả thuận giữa các LSR từ lối vào tới lối ra, sau

đó được sử dụng để chuyển tiếp lưu lượng qua mạng.

Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản

Lớp chuyển tiếp tương đương (FEC)

IP IP

ATM ATM ATM ATM

MPLS MPLS

ATM ATM ATM ATM

PHY PHY

LSP

LSR biªn

LSR lâi

iP1 iP1

iP1

L3

iP1

L1

iP1

L2

iP2

L3

iP2

L1

iP2

L2

CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC

22 33 11 44

Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn

Các thành phần MPLS

MiÒn MPLS MiÒn MPLS

IP 1 L3 IP 1 L3

IP 1 L2 IP 1 L2

IP 2 L3

IP 1 L1

FEC

IP 2 L2

IP 2 L1

IP1

LER

M¹ng truy nhËp

IP1

LSR

IP 2

LSR

LER

LSR

M¹ng truy nhËp M¹ng truy nhËp

Thµnh phÇn ®iÒu khiÓn Thµnh phÇn chuyÓn tiÕp

G¸n l-u l-îng vµo FEC

¸nh x¹ FEC Vµo LSP

ChuyÓn tiÕp trªn LSP

Hç trî c¸c yªu cÇu FEC 13

Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn

Mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng chuyển tiếp

Mặt phẳng điều khiển

Giao thức định tuyến IP

Trao đổi thông tin định tuyến

Giao thức phân bổ nhãn

Trao đổi thông tin liên kết nhãn

Mặt phẳng chuyển tiếp

Các gói IP ra

Các gói IP đến

Bảng định tuyến IP

Các gói IP được dán nhán

Cơ sở định tuyến chuyển tiếp nhãn

Các gói được dán nhãn đến

Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn

Thành phần chuyển tiếp

(cid:3) Dùng nhãn chứa trong gói và thông tin lấy từ bảng cơ sở thông tin nhãn LIB của từng thiết bị LSR để chuyển tiếp gói tin. (cid:3) Bảng chuyển tiếp bao gồm một dãy các mục hay thực thể (entry). (cid:3) Bảng chuyển tiếp bao gồm một dãy các mục hay thực thể (entry). (cid:3) Mỗi mục gồm một nhãn đầu vào và nhiều mục phụ, trong mục phụ chứa một nhãn đầu ra, giao diện ra và địa chỉ bước kế tiếp (cid:3) Các mục phụ có thể có cùng hoặc khác nhãn đầu ra.

Nhãn vào Subentry1 Subentry2

Nhãn vào Nhãn ra Nhãn ra

Giao diện ra Giao diện ra

Địa chỉ kế tiếp Địa chỉ kế tiếp

Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn

Thành phần chuyển tiếp

Chức năng định tuyến

Thuật toán chuyển tiếp IP truyền thống

Thuật toán chuyển tiếp MPLS

Unicast

Tìm kiếm địa chỉ đích

Unicast với kiểu dịch vụ

Tìm kiếm địa chỉ đích theo kiểu dịch vụ

Trao đổi nhãn

Multicast

Tìm kiếm trên cơ sở địa chỉ nguồn, đích, giao diện đến

• Thành phần chuyển tiếp nhãn sử dụng thuật toán chuyển tiếp đơn dựa trên hoạt động trao đổi nhãn; • Nhãn trong gói tin mang cả ý nghĩa chuyển tiếp và dành trước tài nguyên; • Thành phần chuyển tiếp nhãn có thể hỗ trợ nhiều giao thức lớp mạng cũng như là giao thức lớp liên kết dữ liệu.

Kiến trúc nút chuyển mạch nhãn

Thành phần điều khiển

(cid:3) Phân bổ thông tin định tuyến. (cid:3) Chuyển đổi thông tin định tuyến vào bảng chuyển tiếp (cid:3) Chuyển đổi thông tin định tuyến vào bảng chuyển tiếp (cid:3) Tạo liên kết nhãn với lớp chuyển tiếp tương đương (cid:3) Phân bổ thông tin liên kết nhãn.

C¸c giao thøc ®Þnh tuyÕn líp m¹ng

Thñ tôc t¹o liªn kÕt gi÷a nh·n vµ FEC

Duy tr× b¶ng chuyÓn tiÕp

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Dán nhãn

(cid:1) Nhãn là “một thực thể có chiều dài cố định, được sử dụng để nhận dạng một

FEC, thường chỉ có ý nghĩa cục bộ”.

(cid:1) Nhãn không có cấu trúc bên trong và không trực tiếp mã hóa thông tin của (cid:1) Nhãn không có cấu trúc bên trong và không trực tiếp mã hóa thông tin của

tiêu đề lớp mạng.

(cid:1) Nhãn được gắn vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho FEC mà gói tin đó

được ấn định.

(cid:1) Một gói có thể có nhiều nhãn, được mang trong ngăn xếp nhãn. Tại mỗi

chặng trong mạng chỉ có nhãn trên cùng được kiểm tra.

(cid:1) Nhãn có thể được đặt trong gói tin theo nhiều cách tuỳ thuộc vào công nghệ

lớp liên kết dữ liệu: (cid:2) ATM và Frame Relay có thể mang nhãn như một phần tiêu đề của lớp

liên kết.

(cid:2) Thông qua một tiêu đề đệm nhỏ “shim”, được chèn vào giữa tiêu đề lớp

mạng và lớp liên kết dữ liệu, cho phép chuyển mạch nhãn hoạt động trên các công nghệ khác nhau như Ethernet, FDDI, Token Ring, PPP, v.v.

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Tiêu đề đệm MPLS

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Các loại không gian nhãn

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Sự duy nhất của nhãn trong không gian nhãn

Không gian nhãn 1-5000

(1)

FEC F

LSR- Rd

LSR- Ru1

FEC F

(2)

LSR- Rd

LSR- Ru2

FEC F1

(3)

LSR- Rd

LSR- Ru1

FEC F2

(4)

LSR- Rd

LSR- Ru2

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Sử dụng ngăn xếp nhãn

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Ví dụ sử dụng ngăn xếp nhãn

Các hoạt động liên quan đến nhãn

Duy trì nhãn (Label Retention)

(cid:1) MPLS định nghĩa hai chế độ để duy trì nhãn:

• liên kết nhãn được lưu giữ trong cả nút đường lên và đường xuống

(cid:2) đầy đủ

• chỉ lưu giữ liên kết nhãn tại nút đường xuống

(cid:2) hạn chế

Hợp nhất nhãn (Label Merging)

C c

D e

Bảng chuyển tiếp

OUT

a.21 a.24 a.44

e.14 e.14 e.14

Liên kết nhãn với FEC

Tổ hợp FEC

(a)Các FEC riêng biệt cho mỗi tiền tố địa chỉ mỗi tiền tố địa chỉ

Nút vào

n Prefix = 1 FEC

Nút ra

Bảng định tuyến

172.16.10.5/16

172.16.17.3/16

172.16.12.8/16

192.168.14.7/24

(b) Tổ hợp FEC

192.168.14.20/24

Liên kết nhãn với FEC

Phân bổ liên kết nhãn

Phân bổ liên kết nhãn không theo yêu cầu

Phân bổ liên kết nhãn theo yêu cầu

Hoạt động của MPLS

Hoạt động phân bổ nhãn

Dest

Intf Out

Intf In 3 3

Label In 0.40 0.40

47.1 1 47.1 1

Intf In 3 3

Label In 0.50 0.50

47.1 1 47.1 1

Label Out 0.40 0.40

47.1

Request: 47.1

Mapping: 0.40

47.3

47.2

Hoạt động của MPLS

Hoạt động chuyển gói qua MPLS

Bước 1 – Báo hiệu

MPLS

Bước 2 – Dán nhãn

Bước 4 – Tách nhãn

Bộ định tuyến IP

Gói IP

Gói IP dán nhãn

MPLS

Bộ định tuyến MPLS

Bước 3 – Vận chuyển gói dữ liệu

Định tuyến trong MPLS

Đường chuyển mạch nhãn LSP

Dest

Intf Out

Intf In 3

Label In 0.40

47.1 1

Intf In 3 3

Label In 0.50 0.50

47.1 1 47.1 1

Label Out 0.40 0.40

IP 47.1.1.1

47.1

Dest

Intf Out

Intf In 3

47.1 1

Label Out 0.50

47.3

47.2

IP 47.1.1.1 IP 47.1.1.1

Định tuyến trong MPLS

Tuyến hiện

Dest

Intf Out

Intf In 3

Label In 0.40

47.1 1

Intf In 3 3

Label In 0.50 0.50

47.1 1 47.1 1

Label Out 0.40 0.40

D e s t

IP 47.1.1.1

47.1

In tf In 3 3

4 7 .1 .1 4 7 .1

In tf O u t 2 1

L a b e l O u t 1 .3 3 0 .5 0

47.3

47.2

IP 47.1.1.1 IP 47.1.1.1

Các chế độ hoạt động

Chế độ tế bào

ATM LSR ®ãng gãi d÷ liÖu trªn tiªu chuÈn cña tÕ bµo ATM

5 Octets

Tiªu ®Ò ATM

PT

VPI

VCI

HEC

CLP

Label

Option 1

Label

Combined Label

Option 2

Option 3

ATM VPI

Label

AAL 5 PDU (nx48 bytes)

n n

1 1

(cid:1)(cid:1)(cid:1) (cid:1)(cid:1)(cid:1)

§u«i AAL5

PPP/LAN

Tiªu ®Ò líp m¹ng

ATM SAR

48 Bytes

(cid:1) (cid:1) (cid:1)

Tiªu ®Ò ATM T¶i tin ATM

Các chế độ hoạt động

Chế độ khung

CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC

22 33 11 44

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức phân bổ nhãn

Mgr Qu¶n lý LDP Dscy B¶n tin ph¸t hiÖn Sess B¶n tin qu¶n lý phiªn Advt Ph¸t hµnh LDP Notf B¶n tin x¸c nhËn

Thµnh phÇn giao thøc MPLS Thµnh phÇn giao thøc non-MPLS

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức phân bổ nhãn

Thñ tôc ph¸t hiÖn LSR

(cid:1) §Þnh kú göi b¶n tin Hello (cid:1) KÕt nèi TCP (cid:1) Khëi t¹o (cid:1) Göi yªu cÇu ghÐp nh·n (cid:1) Göi b¶n ®å nh·n

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức phân bổ nhãn

LSR2 LSR2

LSR1 LSR1

LSR2 LSR2

LSR1

Label-FEC Binding

Request for Binding

(cid:1)LSR2 vµ LSR1 lµ “LDP adjacency”

Label-FEC Binding

(LSR2 lµ downstream LSR)

(cid:1)LSR1 coi LSR2 lµ b−íc kÕ tiÕp cña

(cid:1)LSR2 ph¸t hiÖn node kÕ tiÕp cho FEC (cid:1)LSR2 t¹o nh·n cho FEC göi th«ng tin

FEC

nh·n tíi LSR1 nh·n tíi LSR1

(cid:1)LSR1 yªu cÇu LSR2 ghÐp nh·n vµo (cid:1)LSR1 yªu cÇu LSR2 ghÐp nh·n vµo

(cid:1)LSR1 chÌn th«ng tin nh·n vµo b¶ng

FEC

chuyÓn tiÕp

(cid:1)NÕu LSR2 x¸c nhËn lµ b−íc kÕ tiÕp cña FEC nã göi th«ng tin tíi LSR1

(cid:1)C¶ hai LSR ®Ò râ th«ng tin nh·n

(cid:1)NÕu LSR2 lµ b−íc kÕ tiÕp cho FEC, LSR1cã thÓ sö dông nh·n ®· ®−îc th«ng tin.

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức phân bổ nhãn

GhÐp n h·n vµo tiÒn tç X

LSR- Rd

LSR- Ru

B¶ng ®Þnh tuyÕn B¶ng ®Þnh tuyÕn tiÒn tè: X

(a) §Èy kh«ng ®iÒu kiÖn

GhÐp nh ·n vµo tiÒn tç X

Yªu cÇu g hÐp nh ·n vµo tiÒn tç X 3

LSR- Ru

LSR- Rd

LSR- Rn

B¶ng ®Þnh tuyÕn tiÒn tè: X

(b) §Èy cã ®iÒu kiÖn

Yªu cÇu g hÐp nh ·n vµo tiÒn tè x

Gh Ðp nh·n vµo tiÒn tç X

LSR- Ru1 LSR- Ru1

LSR- Rd LSR- Rd

B¶ng ®Þnh tuyÕn tiÒn tè: X

Gh Ðp nh·n vµo tiÒn tç X

Yªu cÇu ghÐp n h·n vµo tiÒn tç X

Gh Ðp nh·n vµo tiÒn tç X

LSR- Ru

LSR- Rd

LSR- Rn

B¶ng ®Þnh tuyÕn tiÒn tè: X

(d) KÐo cã ®iÒu kiÖn

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức phân bổ nhãn

LSR2

Binding for LSR5

LSR1

LSR5

Binding for LSR5 Binding for LSR5

LSR3 LSR3

LSR4

Binding for LSR5

ChÕ ®é duy tr× nh·n b¶o thñ

ChÕ ®é duy tr× nh·n tiªn tiÕn

LSR2

Label Bindings for LSR5

LSR1

Label Bindings for LSR5

LSR1

LSR3

LSR4’s Label LSR3’s Label LSR2’s Label

LSR4

Valid

Valid Valid

Next Hop Next Hop

Next Hop

(cid:1)LSR duy tr× c¸c th«ng tin nhËn ®−îc tõ c¸c

(cid:1)LSR chØ duy tr× th«ng tin nh·n cho b−íc kÕ

LSR kh¸c

tiÕp

(cid:1)NÕu b−íc kÕ tiÕp thay ®æi, nã sö dông nh·n

(cid:1)NÕu thay ®«i b−íc kÕ tiÕp, buéc cã thñ tôc

nµy ngay lËp tøc

trao ®æi th«ng tin nh·n

(cid:1)Cho phÐp t−¬ng thÝch ®Þnh tuyÕn ®éng (cid:1)LSR cÇn nhiÒu bé nhí cho nh·n

(cid:1)H¹n chÕ t−¬ng thÝch ®Þnh tuyÕn ®éng (cid:1)Sè l−îng nh·n Ýt

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức phân bổ nhãn

Yêu cầu nhãn

V

Giao diện cổng ra 10

LSR

140.20.10.60

140.20.10.40 LER

V

Lối ra

LSR

Lối vào

V

LSR

LER V Giao diện cổng vào 5

Giao diện cổng vào 2

LSR

V

V 140.20.10.11 Giao diện cổng ra 12

Giao diện cổng ra 6

V

Giao diện cổng vào 3 vào 3

140.20.10.11 ánh xạ nhãn

Phân bổ nhãn theo CR-LDP

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức RSVP trong MPLS

B¨ng th«ng cao

B¨ng th«ng trung b×nh

B¨ng th«ng thÊp

RSVP

ChÝnh s¸ch

§iÒu khiÓn

øng dông

LËp lÞch

Ph©n lo¹i

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức RSVP trong MPLS

RESV

Máy gửi

Máy nhận

Nhãn = M

Nhãn = L

LSR – R3

LSR - R1

LSR – R2

PATH

• Giao thức RSVP sử dụng trong MPLS làm báo hiệu • Giao thức RSVP là giao thức trạng thái mềm • Hỗ trợ Unicast và Multicast • Phân loại gói tin • Khả năng cung cấp đường ống (VPN, Tunnel)

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức RSVP trong MPLS

§Þnh tuyÕn Hop-by-Hop

§Þnh tuyÕn hiÖn

(cid:1) §Þnh tuyÕn nguån theo l−u (cid:1) §Þnh tuyÕn nguån theo l−u l−îng ®iÒu khiÓn (cid:1)X©y dùng ®−êng dÉn tõ nguån tíi ®Ých. (cid:1)Tù ®éng ch¹y thuËt to¸n (cid:1)LSP cã thÓ ®−îc ®Þnh tuyÕn l¹i nhanh theo thay ®æi l−u l−îng m¹ng. m¹ng. (cid:1)Ng−êi ®iÒu hµnh xö lý b¶ng ®Þnh tuyÕn phøc t¹p. QoS, l−u l−îng. (cid:1)ThuËn tiÖn cho kü thuËt ®iÒu khiÓn l−u l−îng

(cid:1)Ph©n t¸n ®Þnh tuyÕn cña l−u (cid:1)Ph©n t¸n ®Þnh tuyÕn cña l−u l−îng ®iÒu khiÓn (cid:1) X©y dùng mét tËp c¸c c©y ghÐp /t¸ch hoÆc liªn kÕt thuËn/nghÞch. (cid:1) §Þnh tuyÕn l¹i trªn c¬ së héi tô giao thøc ®Þnh tuyÕn. (cid:1)C¸c giao thøc hiÖn nay dùa (cid:1)C¸c giao thøc hiÖn nay dùa trªn ®Ých. (cid:1) RÊt khã thùc hiÖn ®iÒu khiÓn l−u l−îng , ®Þnh tuyÕn dùa trªn QoS (cid:1)

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Giao thức RSVP trong MPLS

Sử dụng các đối tượng bản tin RSVP để hỗ trợ định tuyến hiện

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Giao thức ñịnh tuyến IGP mở rộng tuyến IGP mở rộng

Định tuyến dựa vào các ràng vào các ràng buộc

Báo hiệu ñể thiết lập LSP trong lập LSP trong mạng MPLS

Kỹ thuật ñiều khiển lưu lượng Kỹ thuật ñiều khiển lưu lượng trong mạng MPLS

Định hướng lưu lượng; Định hướng tài nguyên.

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Báo hiệu 1 Báo hiệu 1

Lớp/FEC A 2

Lớp/FEC B 3

LSR lối vào

Lớp/FEC C 4

Lớp/FEC D 5

Sắp xếp lưu lượng tại LSR lối vào

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

LSP

LSP LSP

FECs

Gói

Kết nối

tin

vật lý

LSP

FECs

Gói tin

FECs

FEC, trung kế lưu lượng và LSP

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

trung kế lưu lượng

Thuộc tính

Ý nghĩa

Băng thông

Yêu cầu băng thông tối thiểu của LSP

Thuộc tính đường (Path Attribute)

Xác định đường được nhà quản trị cấu hình hay được tính toán bằng định tuyến ràng buộc

Quyền ưu tiên thiết lập (Setup Priority)

Xác định độ ưu tiên thiết lập đường khi có nhiều LSP cùng thiết lập

Quyền ưu tiên chiếm (Holding Priority)

Sau khi LSP được thiết lập, nó có một mức ưu tiên để giữ tài nguyên mà nó vừa giành được

Tính tương quan/mầu (Affinity/Color) (Affinity/Color)

Là thuộc tính quản trị, xác định những loại lưu lượng mạng nào được xét đến khi tìm đường LSP được xét đến khi tìm đường LSP

Tính tương thích (Adaptability)

Cho phép một LSP được chuyển đến một đường tối ưu hơn khi trạng thái mạng thay đổi

Tính phục hồi (Resilience)

Khi đường LSP đang sử dụng bị lỗi, thuộc tính này cho phép định tuyến lại LSP hay không

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

So sánh tính toán trực tuyến và ngoại tuyến

Đặc điểm so sánh

Tính toán trực tuyến

Tính toán ngoại tuyến

Tối ưu đường LSP

Cục bộ

Toàn mạng

Khắc phục sự cố

Tốt

Kém

Tiêu tồn tài nguyên của LSR

Trung bình

Không

Ứng dụng điển hình

Mạng quy mô nhỏ

Mạng quy mô lớn

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Thiết lập CR-LSP dùng RSVP mở rộng dùng RSVP mở rộng

Thiết lập CR-LSP dùng CR-LDP

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

KHẮC PHỤC SỰ CỐ VỚI ĐƯỜNG LSP

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Phục hồi một phần đường LSP

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Ví dụ thiết lập LSP với metric thích hợp để chia tải

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Kết nối mắt lưới

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Kỹ thuật điều khiển lưu lượng tự điều chỉnh cân bằng tải

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

L−u l−îng vµo

L−u l−îng ra

TuyÕn c¬ së

TuyÕn dù phßng

TuyÕn th«ng b¸o

Lçi liªn kÕt

Router chuyÓn m¹ch nh·n

Tái định tuyến lại nhanh

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Yêu cầu nhãn

V

Giao diện cổng ra 10

LSR

140.20.10.60

140.20.10.40 LER

V

Lối ra

LSR

Lối vào

V

LSR

LER V Giao diện cổng vào 5

Giao diện cổng vào 2

LSR

V

V 140.20.10.11 Giao diện cổng ra 12

Giao diện cổng ra 6

V

Giao diện cổng vào 3 vào 3

140.20.10.11 ánh xạ nhãn

Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS Một số vấn đề kỹ thuật của MPLS

33 Kỹ thuật lưu lượng MPLS

Mô hình chất lượng dịch vụ MPLS

§-êng trôc

ISP 1

ISP 2

Thùc thÓ qu¶n lý Thùc thÓ qu¶n lý MPLS néi miÒn

MME B

MME D

MME C

MME E

MME A

MME G

Thùc thÓ qu¶n lý MPLS liªn miÒn

LSR E

LSR B

LSR H

ISP 2

ISP 1

M¹ng truy nhËp

LSR F LSR F

LSR I LSR I

M¹ng truy nhËp M¹ng truy nhËp

LSR A LSR C LSR C LSR A

LSR G LSR G

LSR D

MiÒn MPLS

MME: M¸y chñ qu¶n lý l-u l-îng vµ thµnh phÇn qu¶n lý b¨ng th«ng Cung cÊp QoS, ®iÒu khiÓn QoS vµ qu¶n lý QoS

CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH NHÃN ĐA GIAO THỨC

22 33 11 44

Triển khai MPLS trong mạng NGN Triển khai MPLS trong mạng NGN

44 Mô hình triển khai MPLS

Triển khai MPLS trong mạng NGN Triển khai MPLS trong mạng NGN

44 Mô hình triển khai MPLS

TXTX TXTX

T640 T640

T320 T320

M160M160

M40eM40e

M40M40

M20M20

M5/M10 M5/M10

1~10Tbps 1~10Tbps

32 PIC Slot 32 PIC Slot >640Gbps >640Gbps

16 PIC Slot 16 PIC Slot >320Gbps >320Gbps

32 PIC Slot 32 PIC Slot >160Gbps >160Gbps

32 PIC Slot 32 PIC Slot >40Gbps >40Gbps

16 PIC Slot 16 PIC Slot >20Gbps >20Gbps

4/8 PIC Slot 4/8 PIC Slot >5/10Gbps >5/10Gbps

Triển khai MPLS trong mạng NGN Triển khai MPLS trong mạng NGN

44 Mô hình triển khai MPLS

i i

t

ý l

Bộ định tuyến M

g n u h k

P M N S

n a u Q

n n Ö Ö d d o o a a i i g g ý ý l l

Ë m o a B

c c ø ø h h t t o o a a i i g g c c ¸ ¸ C C

n n a a u u Q Q

PhÇn mÒm ®Þnh tuyÕn Junos

HÖ thèng ®iÒu hµnh HÖ thèng ®iÒu hµnh

C¬ cÊu ®Þnh tuyÕn C¬ cÊu ®Þnh tuyÕn

B¶ng B¶ng ®Þnh tuyÕn ®Þnh tuyÕn

PhÇn mÒm PhÇn mÒm

Update

Bé xö lý

PhÇn cøng th«ng minh PhÇn cøng th«ng minh

C¬ cÊu chuyÓn tiÕp C¬ cÊu chuyÓn tiÕp C¬ cÊu chuyÓn tiÕp C¬ cÊu chuyÓn tiÕp

B¶ng B¶ng chuyÓn tiÕp

Tr-êng chuyÓn m¹ch Tr-êng chuyÓn m¹ch

(Microcode) (Microcode)

I/O Card I/O Card

Triển khai MPLS trong mạng NGN Triển khai MPLS trong mạng NGN

44 Mô hình triển khai MPLS

Bộ định tuyến M

Gãi

®iÒu khiÓn

C¬ cÊu C¬ cÊu C¬ cÊu C¬ cÊu chuyÓn tiÕp chuyÓn tiÕp

C¬ cÊu C¬ cÊu C¬ cÊu C¬ cÊu ®Þnh tuyÕn ®Þnh tuyÕn

Chia sÎ t¶i trªn c¸c c¬ cÊu chuyÓn tiÕp

C¸c phÇn mÒm ®iÒu khiÓn ®éc lËp C¸c phÇn mÒm ®iÒu khiÓn ®éc lËp

C¬ cÊu ®iÒu khiÓn ®Þnh tuyÕn tiªu chuÈn

Bài giảng Mạng thế hệ mới

Nội dung bài giảng "Mạng thế hệ mới" của Nguyễn Tiến Ban trình bày tổng quan về mạng thế hệ mới, mạng NGN, mô hình mạng, kết nối mạng, kỹ thuật mạng, các phương pháp mã hóa, công nghệ VoIP, công nghệ MPLS.

MạngMạng thếthế hệhệ mớimới

dung NéiNéi dung

(cid:1) PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI

(cid:1) PHẦN 2: CÔNG NGHỆ VoIP

(cid:1) PHẦN 3: CÔNG NGHỆ MPLS

PHPHẦẦN 1: T

N 1: TỔỔNG QUAN V

NG QUAN VỀỀ MMẠẠNG NGN NG NGN

(cid:2) GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGN

(cid:2) MẠNG NGN THEO MÔ HÌNH CALL SERVER

(cid:2) ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI TRONG MẠNG NGN

1. 1. GiớiGiới thiệu

thiệu chung

chung vềvề NGNNGN

- Cứng nhắc trong việc phân bổ băng thông;

- Khó khăn trong việc tổ hợp mạng; - 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.

Môi trường hội tụ Môi trường hội tụ

Người-Máy Người-Máy

Người-Người Người-Người

Di động Di động

Líp Líp øng dông øng dông

... ... ... ...

Líp Líp Líp Líp ® iÒu khiÓn ® iÒu khiÓn

Líp Líp

qu¶n qu¶n

Líp Líp chuyÓn chuyÓn m¹ch m¹ch

lý lý

Líp thÝch Líp thÝch Líp thÝch Líp thÝch

øng øng

... ...

C¸c øng dông

Multimedia kh¸c

Streaming services Streaming services

Ph©n hÖ m¹ng g¾n vµo

IMS

)

Ph©n hÖ m« pháng PSTN/ISDN

N T S P ô d

Ph©n hÖ ®iÒu khiÓn tµi nguyªn

M¹ng truyÒn t¶i

M¹ng truyÒn t¶i lâi

IP

Ý v ( c ¸ h k g n ¹ ¹ m c ¸ C

Truy nhËp

3GPP IP-CAN

2. 2. MạngMạng NGN

Call Server NGN theotheo mômô hìnhhình Call Server

(cid:1)(cid:1) Kiến trúc phân lớp mạng Kiến trúc phân lớp mạng

(cid:1)(cid:1) Chức năng và hoạt động của các phần tử mạng Chức năng và hoạt động của các phần tử mạng

(cid:1)(cid:1) Cấu hình và thiết bị mạng NGN của VNPT trong giải Cấu hình và thiết bị mạng NGN của VNPT trong giải

pháp SURPASS pháp SURPASS pháp SURPASS pháp SURPASS

Líp øng dông

Giao diÖn më API

Líp ®iÒu khiÓn

Giao diÖn më API

L í p q u ¶ n l ý

Líp truyÒn th«ng

Giao diÖn më API

Líp truy nhËp vµ truyÒn dÉn

Signalling Signalling Gateway

Call Agent

Call Agent

CO Switch

CO Switch

Residential Gateway

NetManager

NGN Management

TNMS

AccessIntegrator

SURPASS NG Management

SURPASS hiQ

NGN Control

SURPASS hiS