Đề tài next generation network

NỘI DUNGI.Sự cần thiết phải chuyển sang NGN II.Cấu trúc mạng NGN III.Chuyển mạch mềm-Softswitch IV.Báo hiệu trong NGN VI.Các dịch vụ trong mạng NGN – triple play of NGN VII.Các giải pháp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Giảng viên hướng dẫn : Ths Ngô Đắc Thuần

NỘI DUNG

I.Sự cần thiết phải chuyển sang NGN

II.Cấu trúc mạng NGN

III.Chuyển mạch mềm-Softswitch

IV.Báo hiệu trong NGN

VI.Các dịch vụ trong mạng NGN – triple play of NGN

VII.Các giải pháp NGN của các hãng

VIII.Hướng phát triển NGN đối với nhà cung cấp dịch vụ khác nhau 2

I.Sự cần thiết phải chuyển sang NGN

y cung cấp thoại truyền thống chất lượng tương đối ổn định

y vẫn chứa nhiều hạn chế so với nhu cầu hiện tại : giá thành cao chi phí vận hành mạng

lớn,phức tạp trong việc phối hợp báo hiệu ,đồng bộ và triển khai dịch vụ mới

™ Nhu cầu về các dịch vụ dữ liệu phát triển mạnh , xu thế tích hợp

IP/ATM/MPLS

™ Yêu cầu :

y băng thông rộng hiệu suất cao ,đơn giản về cấu trúc để dễ quản lý và phát triển dịch

vụ mới….

™ Hướng giải quyết :

y xây dựng mới toàn bộ

II.Nguyên tắc tổ chức mạng NGN

1.Khái niệm mạng NGN

™Chưa có định nghĩa rõ ràng

™Có cơ sỏ hạ tầng thông tin dựa trên chuyển mạch gói

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

ÎTích hợp PSTN và TDM và chuyển mạch gói dựa trên

IP/ATM

ÎTích hợp giữa truyền dẫn quang và công nghệ chuyển

mạch gói

Nhu cầu tiến hóa mạng

frame delay

2.Các đặc điểm của NGN

™ Nền tảng hệ thống là mở

™ Dịch vụ thực hiện đôc lập với mạng lưới

™ NGN là mạng dựa trên nền chuyển mạch gói ,sử dụng giao thức thống nhất

™ Là mạng có dung lượng ngày càng tăng ,có tính thức ứng cao ,có dung lượng

cao để đủ đáp ứng nhu cầu

6

3.Sự hội tụ giữa các mạng

4.Chuyển mạch mềm

8

Sự phát triển từ PSTN sang NGN

Sự phát triển từ PSTN sang NGN

10

PSTN

5.Công nghệ nền của NGN

So sánh giữa các công nghệ:

12

So sánh giữa các công nghệ

6.Cấu trúc luận lý ( logic ) của mạng NGN

14

Phần truyền dẫn:truyền dẫn và chuyển mạch, hỗ trợ QoS, lưu trữ sự kiện

Phần truy nhập:cung cấp các kết nối giữa thuê bao với mạng đường truc qua MGC

16

7.Cấu trúc vật lý của mạng NGN

| Truyền dữ liệu thoại sử dụng giao thức RTP

Cấu trúc của Media Gateway

20

Signaling Gateway (SG)

|Cung cấp một kết nối tới mạng báo hiệu

|Truyền thông tin báo hiệu giữa MGC và SG

thông qua mạng IP

|Cung cấp đường truyền dẫn cho thoai, Fax,dữ

liệu,video

|Cung cấp các hoạt dộng SS7 có sự sẵn sàng cao

cho dịch vụ viễn thông

Media Gateway Controller (MGC)

| Quản lý cuộc gọi

| Quản lý lớp dịch vụ và chất lượng dịch vụ

| Quản lý các bản tin liên quan QoS như RTCP

| Thực hiện định tuyến cuộc gọi

| Điều khiển quản lý băng thông

| Ghi lại thông tin chi tiết cuộc gọi để tính cước

‰ Đối với MG:

¾ Xác định cấu hình thời gian thực cho các DSP

¾ Phân bổ kênh DS0

¾ Truyền dẫn thoại (mã hóa,nén, đóng gói )

‰ Đối với SG,MGC cung cấp:

Media Server (MS)

|Chức năng voicemail cơ bản

|Hộp thư fax thích hợp hay các thông báo có thể

sử dụng email hay các bản tin ghi âm trước

|Khả năng nhận tiếng nói

|Khả năng hội nghị truyền hình

|Khả năng chuyển thoại sang văn bản

Application Server (Feature server)

|Xác định tính hợp lệ và hỗ trợ các thông số dịch vụ

thông thường cho hệ thống đa chuyển mạch

|Các dịch vụ đặc tính:

¾hệ thống tính cước

¾VPN - cung cấp mạng riêng ảo cho khách hàng

¾H323 Gatekeeper- dịch vụ này hỗ trợ định tuyến

qua các mạng khác nhau

24

1. Giới thiệu chung

2. Khái niệm về softswitch

3. Vị trí của softswitch trong mô hình phân lớp chức năng

của NGN

4. Thành phần chính của softswitch

5. Ưu điểm softswitch

6. Các giao thức hoạt động

1.Giới thiệu chung

26

Nhược điểm của chuyển mạch kênh

¾ Dịch vụ không đa dạng, không có sự phân biệt dịch

vụ cho các khách hàng khác nhau

¾ Hạn chế về kiến trúc mạng, do đó khó khăn trong

việc phát triển mạng

Sự ra đời của chuyển mạch mềm softswitch

Cấu trúc mạng thế hệ sau NGN

28

2.Khái niệm về softswitch

| Mobile IN:tách phần cứng khỏi phần mềm

| Nortel: phần mềm tích hợp voice,data,video

| CopperCom: phương pháp tiếp cận mới trong chuyển mạch thoại

¾ Softswitch là phần mềm thực hiện chức năng xử lý cuộc gọi

trong hệ thống chuyển mạch có khả nặng truyền tải nhiều loại

thông tin với nhau

Softswitch

Media Gateway

3.Vị trí của softswitch trong mô hình phân

lớp chức năng của NGN

30

4 Thành phần chính của softswitch

Thành phần chính

MEDIA GATEWAY CONTROLLER

32

MGC có nhiệm vụ tạo cầu nối giữa các mạng có đặc tính khác

nhau bao gồm PSTN,SS7,IP.Các chức năng chính của MGC:

1. Điều khiển cuộc gọi, duy trì trạng thái của mỗi cuộc gọi trên Media

Gateway (MG)

2. Điều khiển và hổ trợ hoạt động của MG, SG

3. Trao đổi bản tin cơ bản giữa 2 MG-F

4. Xử lý bản tin SS7 (khi sử dụng SIGTRAN)

5. Xử lý bản tin liên quan QoS

6. Phát hoặc nhận bản tin báo hiệu

7. Định tuyến (bản định tuyến, phân tích số, dịch số)

Giao thức sử dụng giữa các thành phần:

34

Ví dụ hoạt động của Media:

Khái quát hoạt động chuyển mạch mềm:

Vd:thuê bao gọi đi thuộc PSTN

1 Thuê bao gọi (A) nhấc máy (PSTN): off-hook

2 SG báo MGC trực tiếp qua CA-F -> caller-MGC

3 Caller-MGC gởi yêu cầu -> MG(nối với tổng đài nội hạt ban đầu) nhờ MGC-F

4 SG thu nhập và chuyển tới caller-MGC

5 Caller-MGC xử lý,số thuê bao -> R-F -> server

¾ Đầu cuối đích ~ đầu cuối gọi: nếu thuê bao bị gọi (B) thuộc caller- MGC thì -> bước 7.Nếu B thuộc MGC

khác-> bước 6

¾ Đầu cuối đích khác đầu cuối gọi:dùng IW-F

6 Caller-MGC -> MGC khác cho đến khi đến đúng MGC bị gọi (callee-MGC)

7 Callee-MGC -> callee-MG (nối với tổng đài nội hạt của B)

8 Callee-MGC -> callee-SG,thông qua SS7 làm rung chuông B

9 Callee-SG nhận bản tin trạng thái B (giả sử rỗi) -> callee-MGC

10 Calle-MGC -> caller-MGC để báo đã liên lạc được

11 Callee-MGC gởi thông tin để cung cấp ring back tone cho caller-MGC, qua caller-SG đến A

12 Khi B nhấc máy,quá trình thông báo tương tự như trên xảy ra:qua SS7 -> callee-MGC ->

caller-MGC -> caller-SG -> A

13 Hình thành kết nối thông qua caller-MG và callee-MG

14 Khi chấm dứt thì quá trình sẽ xảy ra tương tự

36

1. Ưu điểm:

9 Cơ hội mới về doanh thu

9 Thời gian tiếp cận thị trường ngắn

9 Khả năng thu hút khách hàng

9 Giảm chi phí xây dựng mạng

9 Giảm chi phí điều hành mạng

9 Sử dụng băng thông một cách hiệu quả

9 Quản lý mạng hiệu quả

9 Cải thiện dịch vụ

Tiết kiệm không gian đặt thiết bị

5.Ưu điểm của softswitch

6.Các giao thức hoạt động

SIP (Session Initiation Protocol)

MGCP (Media Gateway Controller Protocol)

RTP (Real Time Transport Protocol)

38

SIP (Session Initiation Protocol)

1 Tổng quan về SIP:

| Là một giao thức báo hiệu điều khiển thuộc lớp ứng dụng dùng để

thiết lập điều chỉnh và kết thúc phiên làm việc của một hay nhiều

người tham gia

| Là giao thức đơn giản dựa trên văn bản, được sử dụng để hỗ trợ trong

việc cung cấp các dịch vụ thoại tăng cường qua mạng Internet

2 Chức năng của SIP :

| Xác định vị trí của người sử dụng (user location) : Còn được gọi là chức

năng dịch tên và xác định người được gọi Dùng để đảm bảo cuộc gọi

đến được người nhận dù họ ở đâu

| Xác định khả năng của người sử dụng: Còn được gọi là chức năng

thương lượng đặc tính cuộc gọi (feature negotiation) Dùng để xác định

loại thông tin và các loại thông số liên quan đến thông tin sẽ được sử

dụng

| Xác định sự sẵn sàng của người sử dụng : Dùng để xác định người được

gọi có muốn tham gia vào kết nối hay không

| Thiết lập cuộc gọi : Thực hiện việc rung chuông, thiết lập thông số cuộc

gọi của các bên tham gia vào kết nối

| Xử lí cuộc gọi: Bao gồm chuyển và kết thúc cuộc gọi, quản lí những

người tham gia cuộc gọi, thay đổi đặc tính của cuộc gọi 40

3.Các thành phần chính của SIP:

|User Agent Client (UAC).

|User Agent Server (UAS).

|Proxy Server: có nhớ (stateful) và không nhớ

(Stateless).

|Location/Registration Server.

|Redirect Server.

4.Cuộc gọi SIP tiêu biểu :

42

MGCP (Media Gateway Controller

1.Tổng quan MGCP:

o Là một giao thức ứng dụng dùng để điều khiển hoạt động của MG.

o Là giao thức sử dụng phương thức Master/Slaver, trong đó MGC (đóng vai trò

master) quyết định chính trong quá trình liên lạc với MG (đóng vai trò là

slaver).

3.Các lệnh sử dụng trong MGCP:

¾ CRCX (Create Connection): lệnh MGC truyền đến MG yêu cầu tạo kết nối.

¾ MDCX (Modify Connection): lệnh MGC truyền đến MG yêu cầu đặc tính kết

nối cần thay đổi.

¾ DLCX (Delete Connection): cả MGC và MG điều có thể dùng lệnh này để yêu

cầu xóa kết nối MG sử dụng trong trường hợp đường dây hư hỏng.

¾ RQNT (Request Notification): truyền từ MGC đến MG, MGC yêu cầu MG

chú ý đến sự kiện nào đó.

¾ NTFY (Notify): truyền từ MG đến MGC nhằm thông báo có sự kiện xảy ra.

¾ AUCX (Audit Connection): lệnh MGC gửi đến MG để lấy thông số liên quan

đến kết nối.

¾ AUEP (Audit Endpoint): MGC gửi lệnh này đến MG để xác định trạng thái

RTP (Real Time Transport Protocol)

| Là giao thức dùng để truyền các thông tin yêu cầu tính thời gian thực

(real time) như thoại và hình ảnh.RTP và giao thức hỗ trợ RTCP (Real

Time Control Protocol) là các giao thức hoạt động ngay trên lớp UDP

| Các bản tin RTCP được trao đổi giữa các người sử dụng phiên nhằm để

trao đổi thông tin phản hồi về chất lượng của phiên làm việc

46

Cấu trúc gói RTP

Mào đầu của RTP

‰ Các đặc tính của chuyển mạch:

7.So sánh hoạt động của softswitch và

circuit-switching

48

‰ Cấu trúc của chuyển mạch:

‰ Quá trình thực hiện chuyển mạch

Chuyển mạch kênh

Chuyển mạch mềm 50

‰ Giải pháp chuyển mạch mềm của các hãng

VII.Các báo hiệu trong NGN

MGC– server: MGCP,Megaco /H.248

52

Sơ lược báo hiệu H.323

H.323 Terminal

Chồng giao thức tại đầu cuối H.323 54

H.323 Gateway

H.323 Gatekeeper

Chức năng của một Gatekeeper

56

Multipoint control unit(MCU)

VIII.Dịch vụ trong mạng NGN

Một số dịch vụ NGN điển hình

58

Dịch vụ NGN điển hình

| -Voice

‰ Một số chuẩn nén thoại thông dụng như:

y G.711 PCM: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 64 Kbit/s.

y G.726 ADPCM: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 32 Kbit/s.

y G.728 LD-CELP: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 16 Kbit/s.

y G.729 xxxxxx: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 8 Kbit/s.

y G.723.1 MP-MLQ: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 6.3 Kbit/s.

y G.723.1 ACELP: là tiêu chuẩn nén âm thanh ở băng thông 32 Kbit/s.

¾ MPEG-4: 22 parts to the specification

• Part 10 (H.264/AVC) deals with advanced compression techniques for video

IX.Các giải pháp tiến lên mạng NGN

| Ví dụ : Giải pháp NGN của Siemens

Xây dựng mạng thế hệ sau có tên là SURPASS và dựa trên 4

Giải pháp NGN của Siemens

Chuyển mạch thế hệ sau

Giải pháp chuyển mạch nội hạt của SIEMENS

62

Truy nhập thế hệ sau

Mạng quản lý thế hệ sau

| Giải pháp quản lý cho mang thế hệ sau của

SURPASS là Next Generation Network

X.Chiến lược phát triển mạng NGN

| Có 2 hướng phát triển mạng NGN:

Xu hướng phát triển mạng và dịch vụ theo quan điểm xây dựng một mạng lưới

hoàn toàn mới

66

Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT

Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT

Tổ chức lớp truyền tải

68

Nguyên tắc tổ chức mạng NGN của VNPT

CÁM ƠN CÁC BẠN ĐÃ

QUAN TÂM THEO DÕI

72