- xi CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI. - 1 1.1 Định nghĩa mạng NGN. - 1 1.2 Mô hình kiến trúc NGN do ITU-T đề nghị. - 5 1.2.1 Các khối chức năng tại stratum vận chuyển. - 6 1.2.2 Các khối chức năng tại stratum dịch vụ. - 9 CHƯƠNG 2- KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG THẾ HỆ MỚI. - 11 2.1 Định nghĩa chất lượng dịch vụ. - 12 2.2 Hợp đồng chất lượng dịch vụ - SLA. - 13 2.3 Giới thiệu và so sánh các mô hình QoS được tiêu chuẩn hóa bởi một số tổ chức. - 14 2.3.1 Kiến trúc kiểm soát QoS tại stratum dịch vụ. - 15 2.3.2 Kiến trúc kiểm soát QoS cho stratum vận chuyển. - 26 2.4 Mô hình E2E QoS cho một kiến trúc mạng NGN cụ thể. - 27 2.4.1 Kiến trúc mạng. - 27 2.4.2 Các mô hình QoS sử dụng trong kiến trúc mạng tham chiếu. - 28 2.4.2.1 Các mô hình QoS trong mạng truy cập. - 28 2.4.2.2 Kiến trúc QoS trong lõi mạng. - 38 2.4.3 QoS liên mạng trong mạng tham chiếu. - 43 2.5 Các khối QoS trong kiến trúc mạng IP NGN của Cisco. - 44 2.5.1 Kiến trúc mạng IP NGN của Cisco. - 44 2.5.2 Framework DiffServ QoS trong mạng IP NGN của Cisco. - 50 2.5.2.7 Chế độ đường hầm dùng DiffServ (DiffServ Tunnel Mode) trong mạng MPLS. - 50 2.5.3 Hỗ trợ QoS cụ thể cho các phân lớp trong mạng IP NGN. - 52 2.5.3.1 Các phân lớp QoS trong mạng IP NGN. - 52 2.5.3.2 QoS cho các ứng dụng trong mạng IP NGN. - 53 2.6 Một số nghiên cứu khác về kiểm soát QoS trong NGN. - 57 CHƯƠNG 3 - ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG VIỆC KIỂM SOÁT QoS TRONG MẠNG NGN. - 59 3.1 Tích hợp framework hỗ trợ QoS có ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong mạng NGN dùng giao thức SIP. - 59 3.1.2 Các thành phần của framework. - 61 3.1.3 Chức năng của framework. - 64 3.1.3.1 Chức năng đo lường QoS (task1. - 64 3.1.3.2 Chức năng kiểm soát truy nhập (task 2. - 64 3.1.3.3 Chức năng kiểm soát QoS (task 3. - 67 3.2.2 Phân lớp ảo người dùng cuối trong mạng NGN. - 70 3.2.4 Cơ chế bootstrap. - 74 3.3 Giải pháp khắc phục hạn chế trong cơ chế phân nhóm ảo người dùng trong framework. - 79 3.3.3 Cơ chế cải tiến cho việc phân nhóm người dùng trong framework. - 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. - So sánh giữa mạng PSTN, Internet, NGN. - So sánh giữa RACS, IMS, và RACF. - Sự tách biệt giữa dịch vụ và vận chuyển trong NGN (Nguồn: Rec. - Kiến trúc chức năng NGN của ITU-T (Nguồn: ITU-T, 2004. - Kiến trúc kiểm soát NGN với IMS, RACF, RACS (Nguồn: Changho Yun và Harry Perros, 2010. - Kiến trúc tham chiếu (Nguồn: Pavithra Ramaswamy, 2009. - Kiến trúc IP NGN của Cisco (Nguồn: Cisco, 2008. - 45 Hình 2.10. - Mạng NGN sử dụng giao thức SIP được tích hợp framework (Nguồn: Weber và Trick, 2008. - Mô hình kiến trúc mạng nơ-ron ART-2 (Nguồn: Jiang-Bo Yin và Hong-Bin Shen, 2011. - Cơ chế phân lớp ảo người dùng trong mạng NGN. - Cơ chế bootstrap. - Cơ chế cải tiến cho phân nhóm ảo người dùng trong framework. - 80 xiMỞ ĐẦU Trước đây thoại và dữ liệu được cung cấp bởi các mạng đặc thù riêng biệt. - Thoại được cung cấp bởi mạng Public Switched Telephone Network (PSTN), còn dữ liệu được cung cấp bởi mạng Internet, ATM. - Sở dĩ có sự phân biệt này là do lưu lượng thoại có yêu cầu chất lượng dịch vụ - Quality of Service (QoS) cao hơn, nghiêm ngặt hơn lưu lượng dữ liệu. - Chính vì vậy cùng với nhiều lý do khác, nhà cung cấp mạng nghĩ tới việc cung cấp dịch vụ liên quan tới thoại trong mạng sử dụng giao thức Internet Protocol (IP). - Nhưng một vấn đề cố hữu của mạng IP là không có hoặc có rất ít sự đảm bảo chất lượng dịch vụ. - Do đó kiến trúc mạng thế hệ mới –Next Generation Network (NGN) được đề nghị. - Yêu cầu đặt ra đối với mạng NGN là theo kỹ thuật chuyển mạch gói, liên quan tới giao thức IP và MultiProtocol Label Switching (MPLS), nó là sự hội tụ về dịch vụ (tức là các nhà cung cấp dịch vụ - Service Provider (SP) có thể cung cấp bất kì dịch vụ nào trong một kiến trúc mạng duy nhất), hội tụ mạng (cho phép dịch vụ truyền qua bất cứ mạng nào), hội tụ hợp tác (cho phép các công ty hợp tác trên nhiều lĩnh vực), và đảm bảo QoS trong môi trường mạng hội tụ. - Với mục tiêu tiếp cận các kỹ thuật kiểm soát chất lượng dịch vụ trong mạng NGN, luận văn của tôi là “Kiểm soát chất lượng dịch vụ trong mạng thế hệ mới”. - Nội dung gồm 3 chương: Chương 1- Tổng quan về mạng thế hệ mới Giới thiệu về mạng NGN, kiến trúc và các khối chức năng, đặc trưng cơ bản và so sánh với các mạng PSTN và Internet để thấy được cơ hội cũng như thách thức khi xây dựng mạng NGN. - Chương 2- Kiểm soát chất lượng trong mạng thế hệ mới xii Phân tích một số mô hình kiểm soát chất lượng dịch vụ. - So sánh một số mô hình kiểm soát chất lượng của một số tổ chức chuẩn hóa. - Chương 3-Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong kiểm soát chất lượng dịch vụ cho mạng thế hệ mới Giới thiệu framework được tích hợp trong mạng NGN của ETSI TISPAN và ITU-T, cho phép kiểm soát chất lượng dịch vụ có ứng dụng trí tuệ nhân tạo. - Tôi xin gửi lời cám ơn tới cha mẹ đã luôn hỗ trợ và khuyến khích tôi đạt được mục đích cao hơn trong cuộc sống. - Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với Giáo sư Nguyễn Thúc Hải, người đã dành cho tôi sự hướng dẫn nhiệt tình và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. - CẤN THỊ PHƯỢNG 1CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI Với mục đích tìm ra một kiến trúc mạng đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng cùng với yêu cầu giảm chi phí và cải thiện tính bảo mật, trên cơ sở xem xét sự phát triển của ngành công nghiệp truyền thông, sự bùng nổ của lưu lượng IP và sự hội tụ mạng, năm 2004 tổ chức tiêu chuẩn hóa toàn cầu International Telecommunication Union - Telecommunication (ITU-T) đã đề nghị kiến trúc mạng NGN. - Trong chương này tập trung giới thiệu định nghĩa, các đặc trưng cơ bản, kiến trúc và các khối chức năng của mạng NGN do ITU-T đề nghị. - 1.1 Định nghĩa mạng NGN Mạng NGN là một khái niệm rộng bao trùm rất nhiều kiểu mạng từ không dây tới có dây. - Nó được thiết kế để có thể hỗ trợ được tất cả các ứng dụng, dữ liệu, dịch vụ trên nền tảng một kiến trúc chung duy nhất. - Một kiến trúc mạng hội tụ thành công cần phải hỗ trợ được các nhóm dịch vụ sau. - Các dịch vụ truyền hình: là dịch vụ trước đây được truyền bởi đường dây trên mặt đất, không khí, vệ tinh, hoặc cáp - Các dịch vụ của mạng diện rộng - Các dịch vụ dữ liệu của mạng đi dây truyền thống: Là các dịch vụ cung cấp bởi các công nghệ Frame Relay (FR) hoặc ATM - Các dịch vụ mạng IP cho doanh nghiệp: Là các dịch vụ trên mạng IP/MPLS - Các dịch vụ thoại: các dịch vụ này theo truyền thống được truyền bởi mạng chuyển mạch kênh PSTN - Các dịch vụ di động và không dây: hiện nay với chỉ chiếc di động cầm tay khách hàng có thể được cung cấp thoại, xem phim truyền hình, trao đổi dữ liệu. - Các dịch vụ của mạng Internet 2Trước đây các dịch vụ này được triển khai trên nhiều loại mạng khác nhau ví dụ mạng doanh nghiệp sử dụng IP/MPLS, mạng di động, mạng Internet, xDSL. - Việc chi phí cho các thiết bị cũng như xử lí riêng biệt của các mạng này là rất lớn, nên cần phải xây dựng được một mạng đơn nhất có thể hỗ trợ cho tất cả các dịch vụ trên. - Cùng với nhiều lí do khác như khắc phục hạn chế “best effort” của Internet, có nhiều băng thông hơn so với cùng chi phí cho mạng chuyển mạch kênh, vận hành mạng đơn giản hơn… ITU-T đã định nghĩa mạng thế hệ mới NGN được hiểu như sau: NGN là mạng chuyển mạch gói có khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông cho người dùng và có khả năng sử dụng băng thông rộng, kĩ thuật vận chuyển có hỗ trợ QoS và các chức năng liên quan tới dịch vụ là độc lập với các kĩ thuật liên quan tới vận chuyển tại tầng dưới. - Nó cho phép người dùng tự do lựa chọn nhà cung cấp và dịch vụ. - Nó hỗ trợ khả năng di động cho phép nhất quán dịch vụ và dịch vụ tại mọi nơi mọi lúc cho người dùng. - Truyền thông tin dưới dạng gói - Tách biệt chức năng điều khiển theo khả năng của đường truyền (bearer capabilities), cuộc gọi/phiên, ứng dụng/dịch vụ. - Tách riêng giữa cung cấp dịch vụ với vận chuyển, và cung cấp giao diện mở. - Hỗ trợ một loạt các dịch vụ, ứng dụng và cơ chế dựa trên các khối dịch vụ (bao gồm dịch vụ hướng thời gian thực/dịch vụ hướng luồng/dịch vụ không phải thời gian thực và đa phương tiện. - Băng thông rộng hỗ trợ QoS đầu cuối (end-to-end) và trong suốt - Liên mạng giữa các mạng đang tồn tại theo giao diện mở - Khả năng di động - Người dùng được quyền lựa chọn các nhà cung cấp dịch vụ - Lược đồ định danh đa dạng cho phép phân giải địa chỉ IP theo mục đích định tuyến trong mạng IP. - Sự thống nhất giữa các thông số dịch vụ cung cấp với thông số yêu cầu của người dùng 3- Các dịch vụ hội tụ giữa mạng cố định và di động - Độc lập giữa chức năng liên quan dịch vụ với các kĩ thuật truyền tải ở tầng dưới (đảm bảo mô hình phân lớp. - Hỗ trợ các công nghệ mới nhất - Tuân theo tất cả các yêu cầu quản lý, điều tiết ví dụ bảo mật/chính sách Để làm rõ hơn về mạng NGN ta có thể so sánh một số thuộc tính của mạng NGN, mạng PSTN và mạng Internet. - Trong khi cả NGN và Internet đều dùng kĩ thuật chuyển mạch gói với việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng, thì PSTN sử dụng kĩ thuật chuyển mạch kênh theo chiến lược dồn kênh theo thời gian – Time Division Multiplexing (TDM). - Đối với bản thân Internet và NGN cũng có sự khác biệt, trong khi Internet cung cấp dịch vụ trên cơ sở “best effort”, tức là không có sự tin cậy cũng như đảm bảo chất lượng cung cấp dịch vụ, ngược lại NGN lại lại đảm bảo điều này (thường thì tùy theo chi phí mà việc đảm bảo chất lượng sẽ thay đổi). - Một sự khác biệt nữa giữa NGN và Internet là trong khi kiến trúc dịch vụ của Internet là “ad hoc” (máy chủ ứng dụng được đặt tại biên mạng, mỗi dịch vụ của nhà cung cấp khác nhau lại được cung cấp theo các cách khác nhau) ngược lại trong mạng NGN cần có một kiến trúc đồng nhất để tối ưu việc cung cấp dịch vụ một cách thông minh giữa máy chủ mạng và hệ thống cuối. - Một số so sánh giữa PSTN, Internet và NGN được cụ thể theo Bảng 1.1: 4 Bảng 1.1. - So sánh giữa mạng PSTN, Internet, NGN Đặc điểm PSTN/IN Internet NGN Hỗ trợ dịch vụ đa phương tiện (multimedia services) Không Có Có Có QoS Có (đối với thoại) Không Có Tính “thông minh” của mạng (Network intelligence) Có Không Có CPE thông minh Không Có Có Tầng vận chuyển Chuyển mạch kênh Chuyển mạch gói Chuyển mạch gói Kiến trúc dịch vụ Bán tách biệt (Semi-distinct) Tùy từng trường hợp (ad hoc) Tách biệt (Distinct) Tích hợp kiểm soát và quản lý Không Có Có Sự tin cậy của dịch vụ Cao Thấp Cao Tạo dịch vụ Phức tạp Tùy từng trường hợp (ad hoc) Có tính hệ thống Dễ dàng sử dụng dịch vụ Trung bình Cao Cao Thời gian để một dịch vụ được giới thiệu ra thị trường Dài Ngắn Ngắn Tính mở của kiến trúc Thấp Cao Cao
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt