Công nghệ mobile IP- Giải pháp IP cho mạng thông tin di động

Trang 1

CÔNG NGHỆ MOBILE IP – GIẢI PHÁP IP

Người hướng dẫn: : TS Nguyễn Viết Nguyên

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

CHO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM

Trang 2

NỘI DUNG

 Giới thiệu

 Chương 1: Cấu trúc và các thành phần của mạng GSM

 Chương 2: GPRS-Giải pháp số liệu gói cho mạng GSM

 Chương 3: Giải pháp cho mạng đường trục GPRS

 Chương 4: Chuyển vùng trong GPRS

 Chương 5: Giao thức Mobile IP

 Chương 6: Triển khai Mobile IP trên mạng GPRS

 Kết luận

Trang 3

 Thông tin di động phát triển

 1 tỉ thuê bao (2003)

 1,2 triệu thuê bao (10/2002/VN)

 WEB, FTP, EMAIL, M-Commerce,…

GIỚI THIỆU (1/2)

Trang 4

GIỚI THIỆU (2/2)

 Nghiên cứu triển khai dịch vụ chuyển mạch gói vô tuyến GPRS trên mạng GSM; triển khai dịch vụ chuyển vùng GPRS và chuyển vùng dựa trên công nghệ Mobile IP

Trang 5

 Giới thiệu

 Chương 1: Cấu trúc và các thành phần của mạng GSM

 Kết luận

TIẾP THEO

Trang 6

KIẾN TRÚC MẠNG GSM

EIR

VLR

NMC MSC

HLR

AUC

OSS NSS

BSS

Abis

Liên kết X.25 Liên kết GSM

MS

Um

BSC

Trang 7

 Chuyển mạch kênh

CÁC DỊCH VỤ HIỆN TẠI CỦA GSM

Trang 8

 Giới thiệu

 Chương 2: GPRS-Giải pháp số liệu gói cho mạng GSM

 Kết luận

TIẾP THEO

Trang 9

 Cho phép kết nối với nhiều hệ thống khác

ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ THỐNG GPRS

Trang 10

KIẾN TRÚC MẠNG GPRS

MT MS

Đường trục GPRS

Mạng số liệu gói PDN (Internet, Intranet)

SGSN

HLR, AUC

GGSN

Gc TE

PCU : Packet Control Unit

SGSN : Servicing GPRS Support Node

GGSN : Gateway GPRS Support Node

Trang 11

CÁC PHẦN TỬ MỚI ĐƯỢC BỔ XUNG

- Quản lý di động

- Quản lý phiên làm việc

- Bảo mật đường truyền vô tuyến

- Chức năng VLR

- Đưa ra thông tin về cước

SGSN

- Phân bổ các kênh vô tuyến PDCH và

chia xẻ kênh vô tuyến giữa GSM/GPRS

PCU

- Là cổng kết nối với mạng số liệu

- Quản lý phiên làm việc

- Ánh xạ địa chỉ

- Đưa ra thông tin về cước

GGSN

- Firewall và BorderGateway

Trang 12

NGĂN XẾP GIAO THỨC TRONG GPRS

Relay

BSSGP Relay

SNDCP

LLC

Frame Relay BSSGP

GTP

UDP / TCP

L 1

L 2 IP

Relay

IP / X.25

GTP

UDP / TCP

L 1

L 2 IP

SNDCP: SubNetwork Dependent RLC: Radio Link Control BSSGP: BSS GPRS Protocol

Convergence Protocol MAC: Media Access Control GTP: GPRS Tunneling Protocol

LLC: Logical Link Control GSM RF: GSM Radio Frequency L1, L2: Lớp 1 và lớp 2 của mô hình OSI

Trang 13

QUẢN LÝ DI ĐỘNG

Mạng GPRS

 Cập nhật cell

 Cập nhật RA

 Cập nhật RA/LA kết hợp

MT TE

Trang 14

QUẢN LÝ PHIÊN LÀM VIỆC

Mạng GPRS

 Thay đổi QoS

 Tạo 1 PDP Context (chứa địa chỉ IP của MS, QoS,…),

được lưu tại MS, SGSN và GGSN

 Tạo liên kết logic giữa MS với PDN

PDN 1

PDN 2

MT TE

Trang 15

BG

R Mạng IP

Mạng IP

R

Trang 16

 Giới thiệu

 Chương 3: Giải pháp cho mạng đường trục GPRS

 Kết luận

TIẾP THEO

Trang 17

PDN 2 ( LAN )

Trang 18

MẠNG ĐƯỜNG TRỤC GPRS (2/2)

 Kết nối trực tiếp điểm-điểm

 Mạng chuyển tiếp khung

 IP/PPP, IP/FR, IP/ATM, hoặc IP/Ethernet

Trang 19

 Giới thiệu

 Chương 4: Chuyển vùng trong GPRS

 Kết luận

TIẾP THEO

Trang 20

 Kết nối qua VSGSN và HGGSN

 Tương tác SGSN – HLR

 Kết nối với đường trục liên mạng (Inter-PLMN) và quản lý địa chỉ

 Cổng truy nhập biên (BG-Border Gateway)

 Trao đổi dữ liệu DNS giữa các PLMNs và với máy chủ DNS gốc gprs

 Kết nối qua VSSN và VGGSN

 Tương tác SGSN – HLR

 Phân bổ địa chỉ IP động cho thuê bao

 Chỉ sử dụng mạng đường trục GPRS nội bộ (Intra-PLMN)

 Không yêu cầu BG và quản lý địa chỉ

Trang 21

 Kết nối trực tiếp

 Tunnel qua mạng IP công cộng

 Các đường thuê riêng trực tiếp

 Mạng riêng ảo (VPN)

 Mạng chuyển vùng GPRS

 Chỉ cần một kết nối logic với GRX cục bộ là có thể là có thể cung cấp dịch vụ chuyển vùng với bất kỳ nhà khai thác nào khác

 Kết nối đơn giản, phạm vi chuyển vùng rộng

KẾT NỐI TRONG MẠNG ĐƯỜNG TRỤC

Trang 22

 Giới thiệu

 Chương 5: Giao thức Mobile IP

 Kết luận

TIẾP THEO

Trang 23

 Mỗi địa chỉ IP xác định duy nhất một điểm liên kết với Internet

 Để nhận được các gói tin, trạm di động (MN) phải nằm trên mạng xác định trong địa chỉ IP của nó

 Nếu MN chuyển đến mạng khách, các gói tin gửi cho MN vẫn được chuyển đến mạng gốc; Để có thể trao đổi thông tin, MN phải được cấu hình địa chỉ mới

R

Trang 24

 MN vẫn giữ nguyên địa chỉ IP (Home Address) dù thay đổi điểm liên kết với Internet MN luôn được nhận dạng bởi địa chỉ này.

 MN được cấp thêm một địa chỉ phụ (COA: Care-Of Address) mỗi khi chuyển đến mạng mới không phải là mạng gốc của nó

 Sự di động của MN hoàn toàn trong suốt đối với các lớp trên lớp IP; Nghĩa là các ứng dụng hoạt động như khi MN không di chuyển

 Là giao thức dựa trên IP, Mobile IP có thể được triển khai trên bất kỳ mạng truy nhập nào, bao gồm cả mạng hữu tuyến và mạng vô tuyến

 Các phiên bản Mobile IP

ĐẶC TRƯNG CỦA MOBILE IP

Trang 25

 Phát hiện đại lý

 MN nhận các bản tin quảng cáo đại lý theo định kỳ hoặc trực tiếp gửi đi yêu cầu tìm kiếm đại lý

 MN phát hiện sự dịch chuyển và nhận COA

 Đăng ký với đại lý gốc (HA)

 MN đăng ký COA với HA

 Nhận thực và cập nhật liên kết tại HA

 Tunneling (IP-in-IP, MHE, GRE)

 Định tuyến tam giác

 Tối ưu hoá đường đi

MOBILE IPv4 [RFC 2002]

Trang 26

 MN phát hiện sự dịch chuyển và nhận COA

 MN đăng ký COA với HA

ĐỊNH TUYẾN TRONG MOBILE IPv4

Mạng A

Mạng B

Mạng C MN

 Từ MN, các gói tin được chuyển trực tiếp tới CN.

Trang 27

 Giới thiệu

 Chương 6: Triển khai Mobile IP trên mạng GPRS

 Kết luận

TIẾP THEO

Trang 28

CÁC BƯỚC TRIỂN KHAI

 Bước 1: Hỗ trợ dịch vụ Mobile IP

 Bước 2: Tối ưu hoá đường đi

 Cài đặt một bộ định thời tại GGSN/FA để đệm các gói tin và duy trì kết nối trong một khoảng thời gian nhất định

Trang 29

KIẾN TRÚC MẠNG GPRS HỖ TRỢ MOBILE IP

MAP BTS/BSC

Gb

GGSN FA

MT

TE

Trang 30

THỦ TỤC ĐĂNG KÝ MOBILE IP TRONG GPRS

4 Trả lời kết nối (địa chỉ IP=””)

5 Đồng ý kích hoạt giao thức số liệu gói (địa chỉ IP=””)

6 Quảng cáo đại lý

7 Yêu cầu đăng ký với HA

8 Yêu cầu đăng ký

9 Trả lời đăng ký

10 Trả lời đăng ký

Chọn GGSN thích hợp

Lấy địa chỉ gốc của TE

Trang 31

TIẾP THEO

 Giới thiệu

 Kết luận

Trang 32

 Ưu điểm của hệ thống

 Dịch vụ số liệu gói tốc độ cao và dịch vụ Internet

 Triển khai nhanh với phạm vi phủ sóng rộng

 Sử dụng hiệu quả tài nguyên vô tuyến

 Mobile IP cung cấp khả năng chuyển vùng với chi phí thấp

 Việc triển khai Mobile IP đơn giản, không ảnh hưởng đến kiến trúc hệ thống GPRS

KẾT LUẬN (1/5)

Trang 33

 Ưu điểm của hệ thống (…tiếp)

 Cùng với các khả năng dùng IP hiện có, việc triển khai Mobile IP sẽ cung cấp giải pháp kết nối IP toàn diện cho hệ thống GPRS

KẾT LUẬN (2/5)

Mạng IP

GGSN SGSN

Đường trục GPRS Mạng IP

Internet

BG

GGSN FA R

SGSN HA

Trang 35

KẾT LUẬN (4/5)

 Những đóng góp của luận văn

Luận văn đã giới thiệu tổng quan lý thuyết về các vấn đề sau đây:

 Giới thiệu một số cấu trúc mạng GPRS/GSM

 Các giải pháp chuyển vùng GPRS

 Kết nối mạng sử dụng công nghệ Mobile IP và Internet

 Khuyến nghị về quản lý và phân bố địa chỉ IPv4 cho:

• Các nút mạng

• Các thiết bị đầu cuối di động

 Khả năng sử dụng Mobile IPv6

 Triển khai Mobile IPv4 trên mạng GPRS

Trang 36

KẾT LUẬN (5/5)

 Hạn chế của luận văn

MobileIP

 Hướng phát triển tiếp theo

dựng kiến trúc mạng tối ưu, thống nhất; tiến tới cho phép triển khai trên bất

kỳ hệ thống nào khác

Trang 37

CHÂN THÀNH CẢM ƠN !

Tiêu đề	Công Nghệ Mobile Ip – Giải Pháp Ip Cho Mạng Thông Tin Di Động
Tác giả	Nguyễn Trọng Thơ
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Viết Nguyên
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Điện Tử - Viễn Thông
Thể loại	Luận Văn Thạc Sỹ
Năm xuất bản	2002
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,79 MB