Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng
MạngMạng thếthế hệhệ mớimới
NguyÔn TiÕn Ban

A-PDF PPT TO PDF DEMO: Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark
NéiNéi dungdung
 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI
 PHẦN 2: CÔNG NGHỆ VoIP
2
 PHẦN 3: CÔNG NGHỆ MPLS
PHPHẦẦN 1: TN 1: TỔỔNG QUAN VNG QUAN VỀỀ MMẠẠNG NGNNG NGN
 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGN
 MẠNG NGN THEO MÔ HÌNH CALL SERVER
3
 ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI TRONG MẠNG NGN
1. 1. GiớiGiới thiệuthiệu chungchung vềvề NGNNGN
 Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGNNhững hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGN
 Nguyên tắc tổ chức mạng NGNNguyên tắc tổ chức mạng NGN
 Các công nghệ nền tảng cho NGNCác công nghệ nền tảng cho NGN

Các tổ chức và hướng phát triển NGNCác tổ chức và hướng phát triển NGN
4

Các tổ chức và hướng phát triển NGNCác tổ chức và hướng phát triển NGN
 Sự tiến hóa lên NGN và các vấn đề cần quan tâmSự tiến hóa lên NGN và các vấn đề cần quan tâm
1.1. 1.1. Những hạn chế của mạng hiện tại và nhu cầu phát triển NGNNhững 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;
5
- Không đáp ứng được sự tăng trưởng nhanh của
các dịch vụ dữ liệu.
1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng 1.2. Nguyên tắc tổ chức mạng NGNNGN
 Khái niệm Khái niệm NGNNGN và sự hội tụ công nghệvà 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;
6
- 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.
Sự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di độngSự hội tụ giữa thoại và số liệu, cố định và di động trong NGNtrong NGN
7
Xu hướng hội tụ các công nghệ mạng (Xu hướng hội tụ các công nghệ mạng (theotheo 3GPP)3GPP)
PCS
IS-95A
IS-95B
CDMA2000
1X

1X EV-DO
1X EV-DV
Trước đây Hiện tại Tương lai
PCS
IS-95A
IS-95B
CDMA2000
1X
1X EV-DO
1X EV-DV
Trước đây Hiện tại Tương lai
WCDMA
IEEE802.11 IEEE802.11b
IEEE802.11a
IEEE802.11g
Mạng hội tụ băng rộng
Toàn IP
Mạng không dây
Mạng di động
WCDMA
IEEE802.11 IEEE802.11b
IEEE802.11a
IEEE802.11g
Mạng hội tụ băng rộng
Toàn IP
Mạng không dây
Mạng di động
8
PSTN
Modem

ISDN
ADSL VDSL FTTH
Mạng cố định
PSTN
Modem
ISDN
ADSL VDSL FTTH
Mạng cố định
Xu hướng hội tụ các Xu hướng hội tụ các dịch vụ viễn thôngdịch vụ viễn thông ((theotheo 3GPP)3GPP)
Môi trường hội tụ
Dịch vụ định vị
Điều khiển từ xa
D
ị
ch v
ụ
bi
ể
u c
ả
m
Thông minh
Môi trường hội tụ
Dịch vụ định vị
Điều khiển từ xa
D
ị
ch v
ụ
bi

ể
u c
ả
m
Thông minh
Người-Người
Người-Máy
DAB/DVB
Thoại thấy hình
TV di động
VOD
Video streaming
D
ị
ch v
ụ
bi
ể
u c
ả
m
Hội nghị truyền hình
Người-Người
Người-Máy
DAB/DVB
Thoại thấy hình
TV di động
VOD
Video streaming
D

ị
ch v
ụ
bi
ể
u c
ả
m
Hội nghị truyền hình
9
SMS
Tải nhạc chuông
Di động
Video streaming
Dịch vụ theo vị trí
Hướng thoại
Hướng thoại
Dữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh,
băng rộng
SMS
Tải nhạc chuông
Di động
Video streaming
Dịch vụ theo vị trí
Hướng thoại
Hướng thoại
Dữ liệu tốc độ thấp Multimedia Multimedia nhanh,
băng rộng
Nguyên tắc tổ chức mạng Nguyên tắc tổ chức mạng NGNNGN
 Mạng có cấu trúc đơn giản;

 Đáp ứng nhu cầu cung cấp các loại hình dịch vụ viễn thông
phong ph
ú
v
à đ
a dạng
;
phong ph
ú
v
à đ
a dạng
;
 Nâng cao hiệu quả sử dụng, chất lượng mạng lưới và giảm
chi phí khai thác, bảo dưỡng;
 Dễ dàng tăng dung lượng, phát triển dịch vụ mới;
 Có độ linh hoạt và tính sẵn sàng cao, năng lực tồn tại mạnh;
10
 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 củaCác đặc điểm của NGNNGN
Nền tảng là hệ thống mạng mởNền 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 Là mạng chuyển mạch gói, giao thức thống nhấtchuyển 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;
11
- NGN là nền tảng cho cơ sở hạ tầng thông tin quốc gia (NII).
LLà mạng có dung lượng và tính thích ứng caoà mạng có dung lượng và tính thích ứng cao,, đủ năng lực để đáp ứng nhu cầuđủ 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.
1.3. Các công nghệ nền tảng cho 1.3. Các công nghệ nền tảng cho NGNNGN
 Công nghệ truyền dẫnCông nghệ truyền dẫn
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:
-
T
hị trường thông tin vệ tin
h
phát triển mạnh trong những năm gần đây
;
12
-
T
hị trường thông tin vệ tin
h
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, 
- 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.
1.3. Các công nghệ nền tảng cho 1.3. Các công nghệ nền tảng cho NGNNGN
 Công nghệ truy nhậpCông 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, 
+ Truy nhập băng rộng.
- Tích cực phát triển và hoàn thiện để đem vào ứng dụng rộng rãi các công nghệ
truy nhập tiên tiến băng rộng, triển khai hệ thống di động 3G.
 Công nghệ chuyển mạchCông nghệ chuyển mạch
13
- IP,
- ATM,
- IP over ATM
- MPLS.
1.4. Các tổ chức và hướng phát triển 1.4. Các tổ chức và hướng phát triển NGNNGN
ITUITU TT ((International Telecommunication UnionInternational Telecommunication Union))
- Các nhóm SG16, SG11, SG13, SG2, SG8
IETFIETF (Internet Engineering Task Force)(Internet Engineering Task Force)
- Các nhóm PINT, MMUSIC, IPTEL, SIGTRAN
MSF (Multiservice Switching Forum)MSF (Multiservice Switching Forum)
- Mô hình mạng chuyển mạch đa dịch vụ.
ETSIETSI (European Telecommunications Standards Institute)(European Telecommunications Standards Institute)
- Các dự án TIPHON, TISPAN

ISC (International Softwitch Consortium)ISC (International Softwitch Consortium)
14
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 ITUMô hình NGN của ITU TT
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.
CC
áá
c chức nc chức n
ăă
ng cng c
ơ ơ
sởsở
::
15
CC
áá
c chức nc chức n
ăă
ng cng c
ơ 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.
Cỏc chc nng ca GII v mi quan h gia chỳngCỏc chc nng ca GII v mi quan h gia chỳng

Giao
diện
Cấu
trúc

Các

chức
năng
ứng
dụng
Cung
cấp

dịch
vụ
xử
lý
và
lu
tr

ữ

thông
tin
phân
tán
Truyền
thông
và
nối
mạng
thông
tin
Giao
diện
Cấu
trúc

Các

chức
năng
ứng
dụng
Cung
cấp

dịch
vụ
xử
lý
và

lu
tr

ữ
thông
tin
phân
tán
Truyền
thông
và
nối
mạng
thông
tin
Các

chức
năng
trung
gian
Giao
diện
chơng
trình
ứng
dụng
Giao
diện
chơng

trình
cơ
sở

Các

chức
năng
ứng
dụng
Các

chức
năng
cơ
sở
Cung
cấp

dịch
vụ
truyền
thông
chung
Các

chức
năng
trung
gian

Giao
diện
chơng
trình
ứng
dụng
Giao
diện
chơng
trình
cơ
sở

Các

chức
năng
ứng
dụng
Các

chức
năng
cơ
sở
Cung
cấp

dịch
vụ

truyền
thông
chung
16
Các
chức
năng
giao
tiếp
ngời

máy
Các

chức
năng
xử
lý
và
lu
tr
ữ
Chức
năng
đ
iều
khiển
Chức

năng

truyền
tải
Chức
năng
đ
iều
khiển
Chức

năng
truyền
tải
Các
chức
năng
giao
tiếp
ngời

máy
Các

chức
năng
xử
lý
và
lu
tr
ữ

Chức
năng
đ
iều
khiển
Chức

năng
truyền
tải
Chức
năng
đ
iều
khiển
Chức

năng
truyền
tải
Mô hình tiến tới NGN từ các mạng hiện cMô hình tiến tới NGN từ các mạng hiện có (theo ITUó (theo ITU T)T)
17
Mụ hỡnh Mụ hỡnh mng chuyn mch a dch v ca MSFmng chuyn mch a dch v ca MSF



Lớp
ứng
dụng
Lớp

Các
giao
thức
,
giao
diện
, API
báo
hiệu
/IN
tiêu
chuẩn


Lớp
ứng
dụng
Lớp
Các
giao
thức
,
giao
diện
, API
báo
hiệu
/IN
tiêu
chuẩn

Multiservice


Bộ
đ

iều
khiển
IP/MPLS
Bộ

đ

iều
khiển
Voice/SS7
Bộ
đ
iều

khiển
ATM/SVC
Chuyển
mạch
lai
ghép
Lớp
đ

iều


khiển
Lớp
chuyển

mạch

Lớp
thích

Lớp
quản
lý

Multiservice


Bộ
đ

iều
khiển
IP/MPLS
Bộ

đ

iều
khiển
Voice/SS7

Bộ
đ
iều

khiển
ATM/SVC
Chuyển
mạch
lai
ghép
Lớp
đ

iều

khiển
Lớp
chuyển

mạch

Lớp
thích

Lớp
quản
lý

18



TCP/IP
Video
ATM
Voice TDM FR
Lớp
thích

ứng
Các

giao

thức
,
giao
diện
mở

rộng

Các

giao

diện

logic và
vật
lý


tiêu

chuẩn



TCP/IP
Video
ATM
Voice TDM FR
Lớp
thích

ứng
Các

giao

thức
,
giao
diện
mở

rộng

Các

giao


diện

logic và
vật
lý

tiêu

chuẩn

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;
19
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.
Kiến trúc IMS (theo 3GPP)Kiến trúc IMS (theo 3GPP)
HSS

M¹ng di ®éng kÕ thõa
Server øng dông
R-SGW
HLR Mh
Sh
Gc
UE
UE
BSS GERAN
RNC UTRAN
SGSN
GGSN
P-CSCF I-CSCF S-CSCF
MGCF BGCF
MRFC
MRFP
SLF
Cx Cx
ISC
MRF
Ms
Mr
Mi
Mg
Mj
MwMw
Mm
Mm
Mp
Dx

Sh
Gi
Gr
Iu
Iu
Go
20
MGW T-SGW
M¹ng IMS ngoµi
M¹ng PSTN kÕ thõa
Mk
D÷ liÖu vµ b¸o hiÖu
B¸o hiÖu
Các hướng nghiên cứu của ETSICác 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;
21
-

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 TISPANGiải 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.
22
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).
Kin trỳc NGN theo ETSIKin trỳc NGN theo ETSI
Multimedia khác
Streaming services
Các ứng dụng
Streaming services
IMS
Phân hệ mô phỏng
PSTN/ISDN

Phân hệ
mạng gắn vào
Phân hệ điều khiển
tài nguyên
ạ
ng khác (ví dụ PSTN)
23
Mạng truyền tải lõi
Mạng truyền tải
Truy nhập
3GPP IP-CAN
Các m
ạ
IP
Kiến trúc NGN theo Kiến trúc NGN theo ETSIETSI
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
24
-
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.

1.5. Sự tiến hóa lên 1.5. Sự tiến hóa lên NGNNGN và các vấn đề cần quan tâm và các vấn đề cần quan tâm
Mục tiMục ti
êê
u tiến tới NGNu tiến tới NGN
::
Mục tiMục ti
êê
u tiến tới NGNu 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
25
thu từ các dịch vụ truyền thống.