intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đề tài: TổNG QUAN Về CáC GIAO THứC BáO HIệU Và ĐIềU KHIểN TRONG MạNG NGN

Chia sẻ: Bùi Vũ An | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:101

151
lượt xem
45
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm gần đây, khi mà đời sống xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu trao đổi thông tin của con ng-ời cũng tăng lên rất nhiều cả về mức độ phong phú lẫn chất lượng của của loại hình dịch vụ. Hiện nay, những nhu cầu đó không chỉ còn tập trung vào loại hình dịch vụ thoại truyền thống nh- trước đây nữa mà còn cả các dịch vụ thoại có hình ảnh, hội nghị đa phương, cầu truyền thông, không thể đáp ứng đ-ợc trên cơ sở hạ tầng của mạng viễn thông tr-ớc đây. Thực tế này đã...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: TổNG QUAN Về CáC GIAO THứC BáO HIệU Và ĐIềU KHIểN TRONG MạNG NGN

  1. Luận văn Đề tài: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN
  2. Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ..............................................................................................i Lêi nãi ®Çu..................................................................................................................1 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU NGN ......................................3 1.1. SỰ RA ĐỜI VÀ CÁC ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGN ....... 3 1.1.1. Sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN ............................................................3 1.1.2. Các động lực thúc đẩy sự phát triển của mạng NGN ...................................4 1.2. KHÁI NIỆM VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA NGN ........................................................... 5 1.2.1. Khái niệm......................................................................................................5 1.2.2. Các đặc điểm của mạng NGN ......................................................................7 1.3. KIẾN TRÚC MẠNG NGN ............................................................................................ 8 1.3.1. Kiến trúc chức năng của mạng NGN ............................................................8 1.3.2. Cấu trúc vật lý .............................................................................................11 1.4. CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG NGN ...................................................................... 12 1.4.1. Media Gateway (MG) .................................................................................12 1.4.2. Media Gateway Controller (MGC) .............................................................13 1.4.3. Signalling Gateway (SG) ............................................................................15 1.4.4. Hệ thống thiết bị truyền tải ........................................................................15 1.4.5. Hệ thống thiết bị truy nhập .........................................................................15 1.5. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG MẠNG NGN ............... 16 Chương 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 ................................18 2.1. VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG BÁO HIỆU SỐ 7 (CCS7) ............................................. 18 2.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CCS7 ............................................... 18 2.3. CÁC KHỐI CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA CCS7 ......................................................... 19 2.3.1. Sơ đồ khối chức năng .................................................................................19 2.3.2. Mối tương quan giữa CCS7 và mô hình OSI .............................................20 2.4. PHẦN CHUYỂN GIAO BẢN TIN – MTP.................................................................. 21 2.4.1. MTP mức 1 (đường số liệu báo hiệu) .........................................................21 2.4.2. MTP mức 2 (chức năng đường báo hiệu) ...................................................22 2.4.3. MTP mức 3 (chức năng mạng báo hiệu) ....................................................22 2.5. PHẦN ĐIỀU KHIỂN ĐẤU NỐI BÁO HIỆU – SCCP ................................................ 23 2.5.1. Các dịch vụ của SCCP ................................................................................23 2.5.2. Cấu trúc chức năng của SCCP ....................................................................24 2.5.3. Các thủ tục báo hiệu ...................................................................................24 2.6. PHẦN ỨNG DỤNG KHẢ NĂNG GIAO DỊCH – TCAP ........................................... 26 2.6.1. Cấu trúc của TCAP .....................................................................................26 Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn
  3. Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục 2.6.2. Các hoạt động của TCAP ...........................................................................28 Chương 3. TRUYỀN TẢI BÁO HIỆU SỐ 7 QUA MẠNG IP – SIGTRAN ..........29 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................................. 29 3.2. GIỚI THIỆU VỀ SIGTRAN ........................................................................................ 31 3.3. ĐỘNG LỰC PHÁT TRIỂN GIAO THỨC TRUYỀN TẢI MỚI ................................. 32 3.4. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN LUỒNG TRUYỀN TẢI – SCTP ................................... 32 3.4.1. Tổng quan về kiến trúc của SCTP ..............................................................32 3.4.2. Tổng quan về chức năng của SCTP ............................................................33 3.4.3. Khuôn dạng tiêu đề chung của SCTP .........................................................34 3.5. M2PA ............................................................................................................................ 35 3.6. M2UA ........................................................................................................................... 36 3.7. SO SÁNH M2PA VÀ M2UA ....................................................................................... 37 3.8. M3UA ........................................................................................................................... 37 3.9. SUA .............................................................................................................................. 39 3.10. SO SÁNH M3UA VÀ SUA ....................................................................................... 41 Chương 4. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN NGANG HÀNG .42 4.1. GIAO THỨC KHỞI TẠO PHIÊN SIP......................................................................... 42 4.1.1. Các đặc điểm và chức năng của SIP ...........................................................42 4.1.2. Các khái niệm và các thành phần của hệ thống SIP ...................................44 4.1.3. Khái quát về hoạt động của SIP ..................................................................49 4.1.4. Các loại bản tin SIP ....................................................................................53 4.1.5. Đánh giá SIP ...............................................................................................56 4.2. H.323............................................................................................................................. 57 4.2.1. Tổng quan về H.323 ...................................................................................57 4.2.2. Kiến trúc mạng và các thành phần của H.323 ............................................58 4.2.3. Chồng giao thức sử dụng trong H.323........................................................64 4.2.4. Thiết lập và giải phóng cuộc gọi H.323 trong trường hợp đơn giản nhất ..68 4.2.5. So sánh SIP và H.323 .................................................................................69 4.3. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN ĐỘC LẬP KÊNH MANG – BICC................................ 71 Chương 5. CÁC GIAO THỨC BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CHỦ TỚ .............73 5.1. GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN CỔNG PHƯƠNG TIỆN – MGCP ................................. 73 5.1.1. Kiến trúc và các thành phần........................................................................73 5.1.2. Thiết lập cuộc gọi thông qua MGCP ..........................................................75 5.1.3. So sánh giữa MGCP, SIP và H.323 ............................................................76 5.1.4. Đánh giá giao thức MGCP .........................................................................77 5.2. MEGACO/H.248 .......................................................................................................... 77 5.2.1. Tổng quan về giao thức MEGACO/H.248 .................................................77 Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn
  4. Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục Lục 5.2.2. Vị trí của giao thức MEGACO/H.248 trong mô hình OSI .........................78 5.2.3. Các chức năng của MEGACO/H.248 .........................................................78 5.2.4. Các khái niệm trong giao thức MEGACO/H.248 ......................................79 5.2.5. Truyền dẫn các bản tin của giao thức MEGACO/H.248 ............................82 5.2.6. Các lệnh được định nghĩa bởi giao thức MEGACO/H.248........................82 5.2.7. Cấu trúc bản tin MEGACO/H.248 .............................................................86 5.2.8. Hoạt động của giao thức MEGACO/H.248 ................................................86 5.2.9. Các ưu điểm của MEGACO/H.248 so với các giao thức điều khiển cổng phương tiện khác...................................................................................................87 KẾT LUẬN ..................................................................................................................89 PHỤ LỤC .....................................................................................................................90 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................92 Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn
  5. Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM AD Analog to Digital Biến đổi tương tự sang số Asymmetrical Digital Subscriber Đường dây thuê bao số bất đối ADSL Line xứng AG Access Gateway Cổng truy nhập AS Application Server Máy chủ ứng dụng AS-F Application Server Function Chức năng máy chủ ứng dụng ASP Application Server Process Xử lý máy chủ ứng dụng ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải không đồng bộ BCF Bearer Control Function Chức năng điều khiển kênh mang BER Basic Encoding Rule Quy tắc mã hóa căn bản Giao thức điều khiển độc lập kênh BICC Bearer Independent Call Control mang BIWF Bearer Interworking Function Chức năng tương tác kênh mang BRN Bearer Relay Node Nút chuyển tiếp kênh mang CA Call Agent Tác nhân cuộc gọi CA-F CA Function Chức năng CA CAS Chanel Associated Signalling Báo hiệu kênh kết hợp CC Connection Confirm Xác nhận kết nối Common Chanel Signalling N0 7 CCS7 Báo hiệu kênh chung số 7 CDR Call Detail Record Bản ghi chi tiết cuộc gọi CIC Curcuit Identification Code Mã nhận dạng kênh CMN Call Mediation Node Nút dàn xếp cuộc gọi CPL Call Processing Language Ngôn ngữ xử lý cuộc gọi CPU Central Processing Unit Đơn vị xử lý trung tâm CR Connection Request Yêu cầu kết nối CSF Call Serving Function Chức năng dịch vụ cuộc gọi CSL Component Sublayer Phân lớp thành phần DER Distinguished Encoding Rule Quy tắc mã hóa phức tạp DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DPC Destination Point Code Mã điểm đích DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số DTMF Dual Tone MultiFrequancy Tín hiệu đa tần kép DUP Data User Part Phần người sử dụng số liệu Dense Wavelength Division Ghép kênh phân chia theo bước DWDM Multiplexing sóng chặt FR Frame Relay Chuyển tiếp kiểu khung GK Gatekeeper Giám sát cổng phương tiện GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSN Gateway Serving Node Nút dịch vụ cổng GW Gateway Cổng phương tiện HLR Home Location Registration Trạm đăng ký thường trú HTML Hyper Text Markup Language Ngôn ngữ định dạng siêu văn bản HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản Phạm Vũ Huy, Đ2001VT i
  6. Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt I/O Input/Output Đầu vào/ đầu ra IN Intellingent Network Mạng thông minh IP Internet Protocol Giao thức Internet ISDN Integrated Service Digital NetworkMạng số tích hợp đa dịch vụ ISN Interface Serving Node Nút dịch vụ giao diện ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ISUP ISDN User Part Phần người sử dụng ISDN International Telecommunication Liên minh viễn thông thế giới về ITU – T Union – Telephone thoại IVR Interactive Voice Response Phúc đáp thoại tương tác IW-F Interworking Function Chức năng hoạt động tương tác LAN Local Area Network Mạng cục bộ M2PA MTP 2 Peer – to – Peer Adaptation Thích ứng MTP mức 2 ngang hàng Thích ứng người sử dụng MTP M2UA MTP 2 User Adaptation mức 2 Thích ứng người sử dụng MTP M3UA MTP 3 User Adaptation mức 3 MC Multipoint Controller Bộ điều khiển đa điểm MCF Media Control Function Chức năng điều khiển phương tiện MCU Multipoint Control Unit Đơn vị điều khiển đa điểm Giao thức điều khiển cổng phương MEGACO Media Gateway Control tiện MG Media Gateway Cổng phương tiện MGC Media Gateway Controller Bộ điều khiển cổng phương tiện MGC-F MGC Function Chức năng MGC Giao thức điều khiển cổng phương MGCP Media Gateway Control Protocol tiện MG-F MG Function Chức năng MG Media Mapping and Switching Chức năng chuyển mạch và ghép MMSF Function nối phương tiện MP Multipoint Processor Bộ xử lý đa điểm MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MSF Media Server Function Chức năng máy chủ phương tiện MTP Message Transfer Part Phần chuyển giao bản tin MTU Maximum Transfer Unit Đơn vị chuyển giao cực đại Phần người sử dụng điện thoại di MTUP Mobile Telephone User Part động NAS Network Access Server Máy chủ truy nhập mạng NGN Next Generation Network Mạng thế hệ sau NSP Network Service Point Điểm dịch vụ mạng Nhà vận hành mạng bản quyền OLO Other Lisenced Operator khác OSI Open Systems Interconnection Các liên kết hệ thống mở Mạng thông tin di động công cộng PLMN Public Land Mobile Network mặt đất PNO Public Network Operator Nhà vận hành mạng công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại công cộng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ Phạm Vũ Huy, Đ2001VT ii
  7. Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt R–F Routing Function Chức năng định tuyến Radio Access Network Application Phần ứng dụng mạng truy nhập vô RANAP Part tuyến RFC Request For Comments Khuyến nghị chung RG Residential Gateway Gateway thường trú RLC Release Complete Giải phóng hoàn toàn RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức giành trước tài nguyên Real Time Transport Control Giao thức điều khiển truyền tải RTCP Protocol thời gian thực RTP Real Time Transport Protocol Giao thức truyền tải thời gian thực SCCP Signalling Connection Control Part Phần điều khiển kết nối báo hiệu SCLC SCCP Connectionless Control Điều khiển phi kết nối SCM SCCP Management Quản lý SCCP SCN Switched Circuit Network Mạng chuyển mạch kênh SCCP Connection – Oriented SCOC Điều khiển hướng kết nối Control SCR SCCP Routing Định tuyến SCCP Giao thức điều khiển truyền tải SCTP Stream Control Transport Protocol luồng SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp số đồng bộ SDP Session Description Protocol Giao thức mô tả phiên Symmetrical Digital Subscriber SDSL Đường dây thuê bao số đối xứng Line SG-F SG Function Chức năng SG SIGTRAN Signalling Transport Giao thức truyền tải báo hiệu SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên SIP – CGI SIP – Common Gateway Interface Giao diện cổng phương tiện chung SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền thư đơn giản SN Serving Node Nút dịch vụ SONET Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ SP Signalling Point Điểm báo hiệu Tổng đài điều khiển bằng chương SPC Store Program Control trình lưu trữ SPS – F SIP Proxy Server Function Chức năng SIP Proxy Server Signalling System N0 7 SS7 Hệ thống báo hiệu số 7 SSN Subsystems Number Chỉ số phân hệ STC Signalling Transport Converter Bộ chuyển đổi truyền tải báo hiệu STP Signalling Transfer Point Điểm truyền tải báo hiệu SUA SCCP User Adaptation Thích ứng người sử dụng SCCP Transaction Capabilities TCAP Ứng dụng khả năng giao dịch Application Part TCP Transmission Control Protocol Giao thức truyền tải TDM Time Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TGW Trunk Gateway Cổng trung kế TSL Transaction Sublayer Phân lớp giao dịch TSN Transmission Sequence Number Chỉ số tuần tự truyền dẫn TSN Transit Serving Node Nút dịch vụ chuyển tiếp Phạm Vũ Huy, Đ2001VT iii
  8. Đồ án tốt nghiệp Đại học Thuật ngữ viết tắt TUP Telephone User Part Phần người sử dụng điện thoại UA User Agent Tác nhân người sử dụng UAC UA Client UA khách UAS UA Server UA chủ UDP User Datagam Protocol Giao thức gói tin người dùng Universal Mobile Hệ thống thông tin di động toàn UMTS Telecommunication System cầu UP User Part Phần người sử dụng VoDSL Voice Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số VoIP Voice over IP Thoại trên nền IP WAN Wide Area Network Mạng diện rộng Ghép kênh phân chia theo thời WDM Wavelength Division Multiplexing gian XML Extensible Markup Language Ngôn ngữ định dạng mở rộng Phạm Vũ Huy, Đ2001VT iv
  9. Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu Lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, khi mμ ®êi sèng x· héi ngμy cμng ph¸t triÓn th× nhu cÇu trao ®æi th«ng tin cña con ng−êi còng t¨ng lªn rÊt nhiÒu c¶ vÒ møc ®é phong phó lÉn chÊt l−îng cña cña lo¹i h×nh dÞch vô. HiÖn nay, nh÷ng nhu cÇu ®ã kh«ng chØ cßn tËp trung vμo lo¹i h×nh dÞch vô tho¹i truyÒn thèng nh− tr−íc ®©y n÷a mμ cßn c¶ c¸c dÞch vô tho¹i cã h×nh ¶nh, héi nghÞ ®a ph−¬ng, cÇu truyÒn th«ng, kh«ng thÓ ®¸p øng ®−îc trªn c¬ së h¹ tÇng cña m¹ng viÔn th«ng tr−íc ®©y. Thùc tÕ nμy ®· ®Æt c¸c nhμ cung cÊp dÞch vô viÔn th«ng tr−íc mét th¸ch thøc rÊt lín lμ lμm sao cã thÓ ®¸p øng ®−îc nhu cÇu cña c¸c vÞ kh¸ch hμng khã tÝnh víi chi phÝ ®Çu t− thÊp nhÊt. Bªn c¹nh ®ã lμ sù ra ®êi cña c¸c c«ng nghÖ, kü thuËt míi, sù bïng næ cña Internet ®· trë thμnh ®éng lùc thóc ®Èy sù ra ®êi cña mét m¹ng viÔn th«ng thÕ hÖ míi – Next Generation Network (NGN). NGN kh«ng ph¶i lμ mét m¹ng cã c¬ së h¹ tÇng ®−îc x©y dùng hoμn toμn míi mμ nã ®−îc h×nh thμnh vμ ph¸t triÓn trªn nÒn t¶ng cña c¸c m¹ng thÕ hÖ tr−íc ®ã kÕt hîp víi kü thuËt chuyÓn m¹ch gãi theo giao thøc IP. Nhê ®−îc x©y dùng vμ ph¸t triÓn trªn c¬ së h¹ tÇng cña c¸c m¹ng thÕ hÖ tr−íc mμ c¸c nhμ cung cÊp dÞch vô viÔn th«ng kh«ng cÇn ph¶i bá vèn ®Çu t− ban ®Çu nhiÒu mμ vÉn cã kh¶ n¨ng thu l¹i lîi nhuËn cao. Nhê kü thuËt chuyÓn m¹ch gãi mμ NGN lμ mét m¹ng cã kh¶ n¨ng cung cÊp kh«ng chØ c¸c dÞch vô tho¹i th«ng th−êng mμ cßn cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¶ c¸c dÞch vô sè liÖu, tho¹i vμ sè liÖu tÝch hîp, mét c¸ch mÒm dÎo vμ linh ho¹t. NGN ®· cã sù thay ®æi hoμn toμn vÒ mÆt kiÕn tróc, kiÕn tróc ph©n t¸n ®· ®−îc x©y dùng thay cho kiÕn tróc tËp trung nh− trong m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh tr−íc ®©y. Trong kiÕn tróc míi nμy, kh¶ n¨ng th«ng minh (Intelligent) kh«ng ph¶i ®−îc tËp trung mμ ®−îc ph©n t¸n cho c¸c thiÕt bÞ n»m r¶i r¸c trong toμn kiÕn tróc m¹ng. KiÕn tróc ph©n t¸n vμ sù kÕt hîp gi÷a m¹ng thÕ hÖ cò vμ m¹ng thÕ hÖ míi ®· ®Æt ra cho c¸c giao thøc b¸o hiÖu vμ ®iÒu khiÓn mét vai trß hÕt søc quan träng trong viÖc phèi hîp ho¹t gi÷a c¸c thiÕt bÞ trong m¹ng thÕ hÖ míi vμ gi÷a c¸c thiÕt bÞ trong m¹ng thÕ hÖ cò víi c¸c thiÕt bÞ trong m¹ng thÕ hÖ míi. §©y còng chÝnh lμ lý do em lùa chän ®Ò tμi TæNG QUAN VÒ C¸C GIAO THøC B¸O HIÖU Vμ §IÒU KHIÓN TRONG M¹NG NGN, néi dung cña ®Ò tμi nμy gåm c¸c phÇn sau: Ch−¬ng 1. Tæng quan vÒ m¹ng thÕ hÖ sau NGN. Ch−¬ng 2. Tæng quan vÒ hÖ thèng b¸o hiÖu sè 7. Ch−¬ng 3. TruyÒn t¶i b¸o hiÖu sè 7 qua m¹ng IP – SIGTRAN. Ch−¬ng 4. C¸c giao thøc b¸o hiÖu vμ ®iÒu khiÓn ngang hμng. Ch−¬ng 5. C¸c giao thøc b¸o hiÖu vμ ®iÒu khiÓn chñ tí. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 1
  10. Đồ án tốt nghiệp Đại học Lời nói đầu Do cßn rÊt nhiÒu h¹n chÕ vÒ tr×nh ®é vμ thêi gian nªn ®Ò tμi nμy sÏ kh«ng tr¸nh khái c¸c sai sãt. Em rÊt mong nhËn ®−îc sù chØ b¶o vμ gãp ý cña c¸c thÇy c« vμ c¸c b¹n. Em xin ch©n thμnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« trong khoa ViÔn th«ng 1 ®· t¹o mäi ®iÒu kiÖn tèt nhÊt cho em trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n. Trong ®ã, ®Æc biÖt lμ c« Vò Thóy Hμ ®· tËn t×nh chØ b¶o, h−íng dÉn, gióp ®ì vμ ®éng viªn em vÒ mäi mÆt ®Ó em hoμn thμnh ®å ¸n nμy. Hμ Néi, th¸ng 9/2005 Sinh viªn: Ph¹m Vò Huy Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 2
  11. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ SAU NGN 1.1. SỰ RA ĐỜI VÀ CÁC ĐỘNG LỰC THÚC ĐẨY SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGN 1.1.1. Sự ra đời của mạng thế hệ sau NGN Có một điều rõ ràng là thị trường thông tin đang thay đổi một cách nhanh chóng. Sự thay đổi này không chỉ liên quan đến các nhà sản xuất, các nhà nghiên cứu thị trường viễn thông mà còn tới nhiều đối tượng trong các lĩnh vực khác nhau của xã hội. Phương thức mà con người trao đổi thông tin, giao tiếp với nhau, kinh doanh với nhau đang dần dần được thay đổi cùng với những thay đổi của nền công nghiệp viễn thông. Các đường dây điện thoại không chỉ còn mang thông tin thoại mà còn truyền cả số liệu và video. Thông tin thoại, số liệu, fax, video và các dịch vụ khác đang được cung cấp tới các đầu cuối là máy điện thoại, thiết bị di động, máy tính cá nhân, các máy móc tự động…với các yêu cầu về chất lượng dịch vụ từ phía người sử dụng ngày càng cao. Lưu lượng thông tin số liệu đã vượt xa lưu lượng thông tin thoại và vẫn tăng không ngừng với tốc độ gấp 10 lần tốc độ tăng của lưu lượng thông tin thoại. Chuyển mạch kênh, vốn là đặc trưng của mạng PSTN truyền thống trong suốt thế kỷ qua đang nhường bước cho chuyển mạch gói trong mạng thế hệ sau vì không còn thích hợp nữa và tỏ ra có nhiều nhược điểm đối với các dịch vụ phi thoại: Sử dụng băng tần không linh hoạt. Lãng phí tài nguyên hệ thống. Không có cơ chế phát hiện và sửa lỗi. Hiệu năng sử dụng không cao... Để thoả mãn nhu cầu của khách hàng, đồng nghĩa với việc gia tăng lợi nhuận, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông yêu cầu những giải pháp công nghệ mới thay thế (hoặc bổ sung) cho mạng PSTN. Cùng với sự gia tăng nhu cầu của khách hàng, công nghệ chuyển mạch gói cũng góp phần đưa ngành công nghiệp viễn thông chuyển sang một thời kỳ mới. Công nghệ chuyển mạch gói đưa ra các giải pháp chuyển giao thông tin dưới dạng các gói tin theo phương thức hướng kết nối hay phi kết nối trên các kênh ảo. Mạng chuyển mạch gói có thể được xây dựng theo các giao thức khác nhau: X25, IP,...trong đó giao thức IP là giao thức đang được quan tâm nhiều nhất. Mạng chuyển Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 3
  12. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN mạch gói dựa trên giao thức IP được coi là giải pháp công nghệ đáp ứng được sự gia tăng nhu cầu của khách hàng. Với khả năng của mình, các dạng lưu lượng khác nhau được xử lý hoàn toàn trong suốt trong mạng IP, điều này cho phép mạng IP có khả năng cung cấp các loại dịch vụ phong phú và đa dạng, bao gồm cả các dịch vụ đa phương tiện chứ không riêng gì các dịch vụ thoại. Như vậy, để dáp ứng các yêu cầu đặt ra, các nhà quản trị mạng có 2 sự lựa chọn, hoặc là xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới cho mạng IP hoặc là xây dựng một mạng có khả năng cung cấp các dịch vụ IP bằng cách nâng cấp trên hạ tầng mạng PSTN hiện có. Hạ tầng mạng của thế kỷ 20 không thể được thay thế chỉ trong một sớm, một chiều và vì thế phương án thứ hai là sự lựa chọn đúng đắn – đó là mạng thế hệ sau NGN – Next Generation Network. Như vậy mạng thế hệ sau (NGN: Next Generation Network) đã được hình thành, đó không phải là một cuộc cách mạng mà là một bước phát triển. 1.1.2. Các động lực thúc đẩy sự phát triển của mạng NGN Yếu tố hàng đầu là tốc độ phát triển theo hàm số mũ của nhu cầu truyền dẫn dữ liệu và các dịch vụ dữ liệu là kết quả của tăng trưởng Internet mạnh mẽ. Các hệ thống mạng công cộng hiện nay chủ yếu được xây dựng nhằm truyền dẫn lưu lượng thoại, truyền dữ liệu thông tin và video đã được vận chuyển trên các mạng chồng lấn, tách rời được triển khai để đáp ứng những yêu cầu của chúng. Do vậy, một sự chuyển đổi sang hệ thống mạng chuyển mạch gói tập trung là không thể tránh khỏi khi mà dữ liệu thay thế vị trí của thoại và trở thành nguồn tạo ra lợi nhuận chính. Cùng với sự bùng nổ Internet trên toàn cầu, rất nhiều khả năng mạng thế hệ mới sẽ dựa trên giao thức IP. Tuy nhiên, thoại vẫn là một dịch vụ quan trọng và do đó, những thay đổi này dẫn tới yêu cầu truyền thoại chất lượng cao qua IP. Ngoài những động lực về mặt kỹ thuật thì trong khía cạnh kinh doanh cũng có các động lực dẫn tới sự ra đời của mạng NGN: a. Cải thiện chi phí đầu tư Công nghệ căn bản liên quan đến chuyển mạch kênh truyền thống được cải tiến chậm trễ và chậm triển khai kết hợp với nền công nghiệp máy tính. Các chuyển mạch kênh này hiện đang chiếm phần lớn trong cơ sở hạ tầng PSTN. Tuy nhiên chúng chưa thật sự tối ưu cho mạng truyền số liệu. Kết quả là ngày càng có nhiều dòng lưu lượng số liệu trên mạng PSTN đến mạng Internet và sẽ xuất hiện một giải pháp với định hướng số liệu làm trọng tâm để thiết kế mạng chuyển mạch tương lai, nền tảng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói cho cả thoại và dữ liệu. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 4
  13. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN Các giao diện mở tại từng lớp mạng cho phép nhà khai thác lựa chọn nhà cung cấp có hiệu quả nhất cho từng lớp mạng của họ. Truyền tải dựa trên gói cho phép phân bổ băng tần linh hoạt, loại bỏ nhu cầu nhóm trung kế kích thước cố định cho thoại, nhờ đó giúp các nhà khai thác quản lý mạng dễ dàng hơn, nâng cấp một cách hiệu quả phần mềm trong các nút điều khiển mạng, giảm chi phí khai thác hệ thống. b. Xu thế đổi mới viễn thông Khác với khía cạnh kỹ thuật, quá trình giải thể đang ảnh hưởng mạnh mẽ đến cách thức hoạt động của các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới. Xuyên suốt quá trình được gọi là “mạch vòng nội hạt không trọn gói”, các luật lệ của chính phủ trên toàn thế giới đã ép buộc các nhà khai thác lớn phải mở cửa để các công ty mới tham gia thị trường cạnh tranh. Trên quan điểm chuyển mạch, các nhà cung cấp thay thế phải có khả năng giành được khách hàng địa phương nhờ đầu tư trực tiếp vào “những dặm cuối cùng” của đường cáp đồng. Điều này dẫn đến việc gia tăng cạnh tranh. Các mạng NGN thực sự phù hợp để hỗ trợ kiến trúc mạng và các mô hình được luật pháp cho phép khai thác. c. Các nguồn doanh thu mới Dự báo hiện nay cho thấy mức suy giảm trầm trọng của doanh thu thoại và xuất hiện mức tăng doanh thu đột biến do các dịch vụ giá trị gia tăng mang lại. Kết quả là phần lớn các nhà khai thác truyền thống sẽ phải tái định mức mô hình kinh doanh của họ dưới ánh sáng của các dự báo này. Cùng lúc đó, các nhà khai thác mới sẽ tìm kiếm mô hình kinh doanh mới cho phép họ nắm lấy thị phần, mang lại lợi nhuận cao hơn trên thị trường viễn thông. Các cơ hội kinh doanh mới bao gồm các ứng dụng đa dạng tích hợp với các dịch vụ của mạng viễn thông hiện tại, số liệu Internet, các ứng dụng video. 1.2. KHÁI NIỆM VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA NGN 1.2.1. Khái niệm Mạng viễn thông thế hệ mới có nhiều tên gọi khác nhau, chẳng hạn như: Mạng đa dịch vụ : cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau. Mạng hội tụ : hỗ trợ dịch vụ thoại và dữ liệu, cấu trúc mạng hội tụ. Mạng phân phối : phân phối tính thông minh cho mọi phần tử trong mạng. Mạng nhiều lớp : tổ chức nhiều lớp mạng có chức năng độc lập nhưng hỗ trợ nhau. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 5
  14. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN Cho tới hiện nay, mặc dù các tổ chức viễn thông quốc tế và các nhà cung cấp thiết bị viễn thông trên thế giới đều rất quan tâm và nghiên cứu về chiến lược phát triển NGN. Song vẫn chưa có một định nghĩa cụ thể nào chính xác cho mạng NGN. Do đó, định nghĩa mạng NGN nêu ra ở đây không thể bao hàm hết ý nghĩa của mạng thế hệ mới nhưng là khái niệm chung nhất khi đề cập đến NGN. Bắt nguồn từ sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói và công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng NGN ra đời là mạng có cơ sở hạ tầng thông tin duy nhất dựa trên công nghệ chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ một cách đa dạng và nhanh chóng, đáp ứng sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động. Hình 1.1. Mạng hợp nhất Như vậy, có thể xem NGN là sự tích hợp mạng PSTN dựa trên kỹ thuật TDM và mạng chuyển mạch gói dựa trên kỹ thuật IP/ATM. Nó có thể truyền tải tất cả các dịch vụ vốn có của PSTN đồng thời có thể cung cấp cho mạng IP một lượng lưu lượng dữ liệu lớn, nhờ đó giảm tải cho mạng PSTN. Tuy nhiên, NGN không chỉ đơn thuần là sự hội tụ giữa thoại và dữ liệu mà còn là sự hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ gói, giữa mạng cố định và di động. Vấn đề cốt lõi ở đây là làm sao có thể tận dụng hết lợi thế đem đến từ quá trình hội tụ này. Một vấn đề quan trọng khác là sự bùng nổ nhu cầu của người sử dụng cho một khối lượng lớn dịch vụ và ứng dụng phức tạp bao gồm cả đa phương tiện, phần lớn trong số đó không được dự tính khi xây dựng các hệ thống mạng hiện nay. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 6
  15. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN 1.2.2. Các đặc điểm của mạng NGN Mạng NGN có bốn đặc điểm chính: Nền tảng là hệ thống mạng mở. Mạng NGN là do mạng dịch vụ thúc đẩy, nhưng dịch vụ phải thực hiện độc lập với mạng lưới. Mạng NGN là mạng chuyển mạch gói, dựa trên một giao thức thống nhất. Là mạng có dung lượng ngày càng tăng, có tính thích ứng cũng ngày càng tăng, có đủ dung lượng để đáp ứng nhu cầu. Trước hết, do áp dụng cơ cấu mở mà: Các khối chức năng của tổng đài truyền thống chia thành các phần tử mạng độc lập, các phần tử được phân theo chức năng tương ứng và phát triển một cách độc lập. Giao diện và giao thức giữa các bộ phận phải dựa trên các tiêu chuẩn tương ứng. Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có dần dần đi theo hướng mới, nhà kinh doanh có thể căn cứ vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp các phần tử khi tổ chức mạng lưới. Việc tiêu chuẩn hóa giao thức giữa các phần tử có thể thực hiện nối thông giữa các mạng có cấu hình khác nhau. Tiếp đến, mạng NGN là mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của: Chia tách dịch vụ với điều khiển cuộc gọi. Chia tách cuộc gọi với truyền tải. Mục tiêu chính của chia tách là làm cho dịch vụ thực sự độc lập với mạng, thực hiện một cách linh hoạt và có hiệu quả việc cung cấp dịch vụ. Thuê bao có thể tự bố trí và xác định đặc trưng dịch vụ của mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ và loại hình đầu cuối. Điều đó làm cho việc cung cấp dịch vụ và ứng dụng có tính linh hoạt cao. Thứ ba, NGN là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhất. Mạng thông tin hiện nay, dù là mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền hình cáp, đều không thể lấy một trong các mạng đó làm nền tảng để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin. Nhưng mấy năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ IP, người ta mới nhận thấy rõ ràng là mạng viễn thông, mạng máy tính và mạng truyền hình cáp cuối cùng rồi cũng tích hợp trong một mạng IP thống nhất, đó là xu thế lớn mà người ta thường gọi là “dung hợp ba mạng”. Giao thức IP làm cho các dịch vụ lấy IP làm cơ sở đều có thể thực hiện nối thông các mạng khác nhau; con người lần đầu tiên có được giao thức Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 7
  16. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN thống nhất mà ba mạng lớn đều có thể chấp nhận được; đặt cơ sở vững chắc về mặt kỹ thuật cho hạ tầng cơ sở thông tin quốc gia. Giao thức IP thực tế đã trở thành giao thức ứng dụng vạn năng và bắt đầu được sử dụng làm cơ sở cho các mạng đa dịch vụ, mặc dù hiện tại vẫn còn ở thế bất lợi so với các chuyển mạch kênh về mặt khả năng hỗ trợ lưu lượng thoại và cung cấp chất lượng dịch vụ đảm bảo cho số liệu. Tốc độ đổi mới nhanh chóng trong thế giới Internet, mà nó được tạo điều kiện bởi sự phát triển của các tiêu chuẩn mở sẽ sớm khắc phục những thiếu sót này. 1.3. KIẾN TRÚC MẠNG NGN 1.3.1. Kiến trúc chức năng của mạng NGN Hiện nay chưa có một khuyến nghị chính thức nào của ITU-T về kiến trúc NGN. Nhiều hãng viễn thông lớn đã đưa ra mô hình kiến trúc NGN như Alcatel, Siemens, NEC, Lucent, Ericsson,…và kèm theo là các giải pháp mạng cùng các sản phẩm thiết bị mới. Từ các mô hình này, kiến trúc NGN có đặc điểm chung là bao gồm các lớp chức năng sau: Lớp kết nối (truy nhập, truyền tải/lõi). Lớp trung gian (truyền thông). Lớp điều khiển. Lớp quản lý. Trong các lớp trên, lớp điều khiển là phức tạp nhất với nhiều loại giao thức, khả năng tương thích giữa các thiết bị của hãng là vấn đề đang được các nhà khai thác quan tâm. Mô hình phân lớp chức năng của mạng NGN: Hình 1.2. Cấu trúc mạng NGN (góc độ mạng) Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 8
  17. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN Xem xét từ góc độ kinh doanh và cung cấp dịch vụ, mô hình cấu trúc NGN còn có thêm lớp ứng dụng/dịch vụ. Trong môi trường phát triển cạnh tranh sẽ có rất nhiều thành phần tham gia kinh doanh trong lớp ứng dụng/dịch vụ. Hình 1.3. Cấu trúc mạng và dịch vụ NGN (góc độ dịch vụ) Phân tích: Kiến trúc mạng NGN sử dụng chuyển mạch gói cho thoại và dữ liệu. Các khối trong tổng đài hiện nay được phân chia thành các lớp mạng riêng lẻ, các lớp này liên kết với nhau qua các giao diện mở tiêu chuẩn. Sự thông minh của xử lý cuộc gọi cơ bản trong chuyển mạch PSTN thực chất đã được tách ra từ phần cứng của ma trận chuyển mạch. Sự thông minh đó nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (softswitch) hay bộ điều khiển cổng phương tiện MGC (Media Gateway Controller) hay tác nhân cuộc gọi (Call Agent), đóng vai trò phần tử điều khiển trong kiến trúc mạng mới. Các giao diện mở hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (IN – Intelligent Network) và các máy chủ ứng dụng (Aplication Server) mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc cung cấp dịch vụ và đảm bảo đưa ra thị trường trong thời gian ngắn. Tại lớp trung gian (truyền thông), các cổng phương tiện (MG) được đưa vào sử dụng để thích ứng thoại và các phương tiện khác với mạng chuyển mạch gói. Các MG này được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị đầu cuối của khách hàng (RG – Residential Gateway), hoặc với các mạng truy nhập (AG – Access Gateway), hoặc với mạng PSTN (TGW – Trunk Gateway). Các máy chủ phương tiện đặc biệt thực hiện nhiều chức năng khác nhau, chẳng hạn như cung cấp các âm quay số hoặc bản tin thông báo. Ngoài ra, chúng còn có các chức năng tiên tiến hơn như: trả lời bằng tiếng nói tương tác và biến đổi văn bản sang tiếng nói hoặc ngược lại. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 9
  18. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN Hình 1.4. Cấu trúc chức năng của NGN Các giao diện mở của kiến trúc cho phép các dịch vụ mới được triển khai nhanh chóng. Đồng thời tạo thuận lợi cho việc triển khai các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do các hãng khác nhau cung cấp. Hình 1.5. Cấu trúc hệ thống chuyển mạch đa dịch vụ Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 10
  19. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN Hệ thống chuyển mạch NGN được phân thành bốn lớp riêng biệt thay vì tích hợp thành một hệ thống như công nghệ chuyển mạch kênh hiện nay, đó là: lớp ứng dụng, lớp điều khiển, lớp truyền thông, lớp truy nhập và truyền tải. Các giao diện mở có sự tách biệt giữa dịch vụ và truyền dẫn cho phép các dịch vụ mới được đưa vào nhanh chóng, dễ dàng. Đồng thời nhà khai thác có thể chọn lựa nhà cung cấp thiết bị tốt nhất cho từng lớp trong mô hình mạng NGN. 1.3.2. Cấu trúc vật lý Hình 1.6. Cấu trúc vật lý của NGN NGN cần được hiểu rõ là mạng thế hệ sau hay mạng thế hệ kế tiếp mà không phải là mạng hoàn toàn mới, nên khi xây dựng và phát triển mạng theo xu hướng NGN, người ta chú ý đến vấn đề kết nối mạng thế hệ sau với mạng hiện hành và tận dụng các thiết bị viễn thông hiện có trên mạng nhằm đạt được hiệu quả khai thác tối đa. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 11
  20. Đồ án tốt nghiệp Đại học Chương 1. Tổng quan về mạng NGN 1.4. CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG NGN Xét cấu trúc tổng thể cho mạng NGN theo MSF: Hình 1.7. Kiến trúc tổng thể cho mạng NGN 1.4.1. Media Gateway (MG) MG cung cấp phương tiện để truyền tải thông tin thoại, dữ liệu, fax và video giữa mạng gói IP và mạng PSTN. Trong mạng PSTN, dữ liệu thoại được mang trên kênh DS0. Để truyền dữ liệu này vào mạng gói, mẫu thoại cần được nén lại và đóng gói. Đặc biệt ở đây người ta sử dụng một bộ xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processor) thực hiện các chức năng: chuyển đổi AD (Analog to Digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng lặng, mã hóa, tái tạo tín hiệu thoại, truyền các tín hiệu DTMF,… MG có các chức năng sau: Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức thời gian thực (RTP – Real Time Protocol). Cung cấp khe thời gian T1 hay tài nguyên xử lý tín hiệu số (DSP) dưới sự điều khiển của MGC. Đồng thời quản lý tài nguyên DSP cho dịch vụ này. Hỗ trợ các giao thức đã có như loop – start, ground – start, E&M, CAS, QSIG và ISDN qua T1. Quản lý tài nguyên và kết nối T1. Cung cấp khả năng thay nóng các card T1 hay DSP. Phạm Vũ Huy, Đ2001VT http://www.ebook.edu.vn 12
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1