- Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT MỤC LỤC Các thuật ngữ viết tắt. - TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGN. - Mục đích của mạng NGN. - Kiến trúc mạng NGN. - Lớp ứng dụng/dịch vụ. - Lớp điều khiển. - Lớp truy nhập. - Thiết bị SW. - Cổng truy nhập. - DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG NGN. - Các dịch vụ thế hệ sau. - Các đặc trưng của dịch vụ NGN. - Các dịch vụ NGN cụ thể II.1.2. - Kiến trúc dịch vụ thế hệ sau. - 53 Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT II.2. - Chất lượng dịch vụ (QoS) trong mạng NGN. - Điều khiển quyền truy nhập. - CAC đối với các dịch vụ tích hợp. - Chất lượng dịch vụ được đảm bảo. - Dịch vụ điều khiển tải. - Điều khiển truy nhập lưu lượng. - Thuật toán điều khiển và thu gọn luồng. - 99 Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT III.4.1. - Điều khiển luồng và tắc nghẽn. - Điều khiển luồng dựa vào cửa sổ III.5.2. - Điều khiển luồng dựa trên tỷ lệ III.5.3. - Cơ chế điều khiển dự báo III.6. - 128 Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT DANH SÁCH CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ACF Admission Confirm API Application Program Interface ARQ Admission Request ATM Asynchronous Transfer Mode BICC Bearer Independent Call Control CAC Call Admission Control DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing FCFS First Come First Served FIFO First In First Out GCF Gatekeeper Confirm GRJ Gatekeeper Reject GRQ Gatekeeper Request HOL Hot Of Line HTML Hyper Text Mark Language IP Internet Protocol IN Intelligent Networking MG Media Gateway MGCP Media Gateway Control Protocol MPLS Multi Protocol Label Switching NPC Network pamameter Control PSTN Public Switched Telephone Network QoS Quality of Service RCF Registration Confirm RRJ Registration Reject SDH Synchronous Digital Hierachy SIP Session Initiation Protocol SMTP Simple Mail Transfer Protocol Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT SS7 Signalling System No 7 SW SoftSwitch TCP Transmission Control Protocol TDM Time Division Multiplex URQ Unregistration Reject VC Virtual Clock WDM Wavelength Division Multiplexing WFQ Weighted Fair Queing Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT Lời nói đầu Xu hướng hội tụ công nghệ viễn thông và công nghệ thông tin có nhiều ảnh hưởng đến mạng viễn thông, đòi hỏi mạng viễn thông phải có cấu trúc mở, linh hoạt, cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau cho người sử dụng, hiệu quả khai thác cao, dễ phát triển. - Cũng như các mạng viễn thông trước đây, chất lượng dịch vụ trong mạng NGN vẫn là vấn đề nổi cộm và cần được tìm hiển, nghiên cứu. - Do vậy, tôi chọn đề tài “Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS” cho luận văn của mình. - Tìm hiểu về mạng NGN. - Tìm hiều về các dịch vụ trong mạng NGN. - Phân tích các phương pháp điều khiển QoS. - Học viên thực hiện Lê Quang Tùng Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT CHƯƠNG I. - Mở đầu Trong những năm gần đây, công nghệ mạng và các dịch vụ viễn thông phát triển hết sức nhanh chóng, trong đó lưu lượng các dịch vụ dữ liệu đã vượt qua lưu lượng thoại. - Sự phát triển nhanh của các dịch vụ dữ liệu đòi hỏi có một sự chuyển biến trong việc xây dựng, quản lý và khai thác mạng. - Tại Việt Nam, lĩnh vực viễn thông đang phát triển rất mạnh và nhu cầu của người dùng về các loại hình dịch vụ mới ngày càng cao vì vậy việc tiến lên NGN cũng là vấn đề cấp bách. - Đặc điểm của mạng NGN. - Các mạng của từng dịch vụ riêng rẽ được kết nối với nhau thông qua sự điều khiển của một thiết bị tổng đài duy nhất, thiết bị tổng đài này dựa trên công nghệ chuyển mạch mềm. - Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT . - Điều kiển và quản lý dịch vụ được thực hiện riêng rẽ, độc lập với lớp truyền tải và lớp truy nhập của mạng. - Phát triển dịch vụ sử dụng công nghệ mở, được thực hiện thông qua cổng giao diện lập trình ứng dụng API. - Mạng băng thông rộng cung cấp đa dịch vụ: Mạng truyền dẫn quang với công nghệ WDM (Wavelength Division Multiplexing) hay DWDM (Dense WDM. - Có khả năng đảm bảo cung cấp chất lượng dịch vụ đối với các loại hình dịch vụ khác nhau. - Ưu điểm: được thiết kế tối ưu cho dịch vụ thoại. - đảm bảo chất lượng dịch vụ. - cung cấp cả dịch vụ băng hẹp và băng rộng. - Hạn chế : Dịch vụ “best efforts” (cố gắng tốt nhất). - không tối ưu cho dịch vụ thoại. - chất lượng dịch vụ không bằng PSTN. - NGN tổng hợp các ưu điểm của cả 2 mạng PSTN và Internet, và là mạng hội tụ của các dịch vụ IP và dịch vụ điện thoại. - Mạng NGN có khả năng cung cấp: Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT . - Ngược lại, mạng PSTN chỉ được thiết kế cho dịch vụ thoại. - Đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các cuộc gọi điện thoại và các ứng dụng truyền dữ liệu “nhạy cảm”. - Truy cập xDSL sẽ là một hình thức truy nhập chính của mạng NGN. - Mạng NGN ra đời mang lại cho các nhà cung cấp mạng và khai thác dịch vụ các thuận lợi sau. - NGN là mạng đa dịch vụ. - Tăng doanh thu từ các dịch vụ. - NGN tạo điều kiện tăng thêm các nguồn thu mới và làm tăng đáng kể doanh thu dịch vụ nhờ việc cung cấp các khả năng sau. - Cung cấp các dịch vụ có khả năng tạo nguồn thu cao như thương mại điện tử, phân phối các phần mềm ứng dụng. - Khả năng cung cấp dịch vụ nhanh chóng và rẻ hơn do điều kiện dịch vụ tập trung, sử dụng giao diện lập trình ứng dụng (API) tập trung và sử dụng ngôn ngữ lập trình chung sẽ làm cho việc tạo ra các dịch vụ nhanh hơn và rẻ hơn. - Khả năng tạo ra các dịch vụ tích hợp được tổng hợp từ các chức năng của nhiều dịch vụ. - Tăng cường mối quan hệ giữa nhà cung cấp dịch vụ và khách hàng. - Quan hệ giữa nhà cung cấp và khách hàng sẽ gần gũi và gắn bó hơn do. - Khách hàng có thể dùng Web để yêu cầu cung cấp các dịch vụ mới, thay đổi hồ sơ khách hàng, kiểm tra cước và thanh toán cước. - Tạo điều kiện để khách hàng tiếp cận và sử dụng các dịch vụ điện tử, thương mại điện tử. - Phát triển mạng NGN hiện nay còn phải tiếp tục hoàn chỉnh một số nội dung liên quan về công nghệ. - Đó là các giải pháp đảm bảo cung cấp chất lượng dịch vụ một cách tin cậy và hiệu quả trong việc truyền tải trên SDH và WDM. - các thiết bị NGN hiện nay vẫn chưa có khả năng cung cấp đầy đủ các đặc tính của dịch vụ thoại mà hiện đang được mạng PSTN cung cấp. - năng lực thiết bị NGN vẫn chưa đáp ứng Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT được nhu cầu của các nhà khai thác lớn, ví dụ số nhà cung cấp thiết bị có năng lực xử lý một vài triệu BHCA (Busy Hour Call Attempts) còn rất ít. - Ngoài ra, để đạt được hiệu quả cao nhất trong việc sử dụng các dịch vụ NGN đòi hỏi truy nhập phải là băng rộng (tốc độ ít nhất 0,5Mbit/s). - Trong mạng sẽ có ít các thực thể điều khiển cuộc gọi hơn nhưng mạnh hơn, cho phép nâng cấp phần mềm được hiệu quả hơn trong các nút dùng để điều khiển mạng, từ đó giảm được các chi phí khai thác. - Thông qua một quá trình gọi là “xé lẻ vòng nội hạt”, các nhà hoạch định chính sách của các chính phủ trên khắp thế giới bắt các nhà khai thác kỳ cựu phải mở rộng các cánh cửa của Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT mình cho các công ty đối thủ mới. - Điều này dẫn đến tăng cường cạnh tranh giữa các nhà khai thác kỳ cựu, các nhà khai thác hoạt động bên ngoài các khu vực truyền thống của mình và các nhà khai thác mạng mới-những người đều mong muốn giành lấy những khách hàng đáng giá nhất có thể chi tiền nhiều nhất cho các dịch vụ viễn thông. - Các mạng NGN rất thích hợp với việc hỗ trợ các kiến trúc và các mô hình kinh doanh mạng mà cơ chế phi thể chế hoá cho phép. - Nguồn lợi nhuận mới Ngày nay, các khoản lợi nhuận lớn nhất của các nhà khai thác mạng hiển nhiên do các dịch vụ thoại tạo ra. - Tuy nhiên, trong vài năm vừa qua, sự gia tăng cạnh tranh đã dẫn đến việc giảm dần lợi nhuận thu được từ các dịch vụ thoại. - Mặc dù thu nhập từ các dịch vụ thoại vẫn chiếm ưu thế, nhưng các nhà khai thác đang phải đau đầu với việc cung cấp nhiều phút cuộc gọi hơn mà tiền lãi ít hơn. - Do đó, họ đang tìm kiếm các dịch vụ và các ứng dụng tiên tiến mới cho phép họ giữ nguyên hoặc thậm chí mở rộng các cơ sở khách hàng của họ và nhờ đó duy trì mức lãi suất của họ luôn luôn cao. - Những cơ hội dịch vụ mới đáng chú ý nhất liên quan đến vô số những ứng dụng dùng để tích hợp các dịch vụ thoại, dữ liệu Internet và/hoặc hình ảnh vào một dịch vụ duy nhất. - Thí dụ, một trong những dịch vụ duy nhất. - Thí dụ, một trong những dịch vụ mới này có thể bao gồm khả năng khởi tạo một cuộc gọi điện thoại bằng việc “kích chuột” vào một số máy điện thoại theo chuẩn E.164 từ một văn bản Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT hoặc một tài liệu HTML, tuỳ ý bổ sung Video hoặc chia sẻ dữ liệu “đang trên đường đi”, nếu cả hai bên đều được trang bị phù hợp. - Sử đụng thí dụ trên, sự tiện lợi do không phái quay số thủ công, do việc không phải tách rời email và file, hoặc do việc có thêm video sẽ đáng giá bằng bao nhiêu trên cơ sở thuê bao có mục tiêu? Thời gian qua đi, sự lựa chọn đúng đắn để đầu tư cho các dịch vụ mới sẽ rất quan trọng đối với lợi nhuận của các nhà khai thác. - Kiến trúc mạng NGN Hình 1.1: Kiến trúc mạng NGN Kiến trúc mạng thế hệ sau sử dụng chuyển mạch gói cho thoại và dữ liệu. - Bây giờ, sự thông minh này nằm trong một thiết bị tách rời gọi là chuyển mạch mềm (Softswitch) cũng dược gọi là một bộ điều khiển cổng truyền thông (Media gateway) hoặc là một tác nhận cuộc gọi (Call agent), đóng vai trò một phần tử điều khiển trong kiến trúc mới. - Các giao diện mở Lớp chuyển tải dịch vụ Thiết bị đầu cuối Lớp truy nhập dịch vụ Lớp điều khiển Lớp quản lý Mạng tải Thành phần NGN Thành phần có liên quan NGN Lớp ứng dụng/dịch vụ Giao tiếp chuẩn Giao tiếp chuẩn Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT hướng tới các ứng dụng mạng thông minh (Intelligent Network) và các Server ứng dụng mới tạo điều kiện dễ dàng cho việc nhanh chóng cung cấp dịch vụ và bảo đảm đưa ra thị trường trong thời gian ngắn. - Lớp ứng dụng/dịch vụ Lớp ứng dụng và dịch vụ cung cấp các ứng dụng và dịch vụ như dịch vụ mạng thông minh IN (Intelligent network), trả tiền trước, dịch vụ giá trị gia tăng Internet cho khách hàng thông qua lớp điều khiển. - Hệ thống ứng dụng và dịch vụ mạng này liên kết với lớp điều khiển thông qua các giao diện mở API. - Nhờ giao diện mở này mà nhà cung cấp dịch vụ có thể phát triển các ứng dụng và triển khai nhanh chóng các dịch vụ trên mạng.. - Lớp điều khiển Lớp điều khiển bao gồm các hệ thống điều khiển kết nối cuộc gọi giữa các thuê bao thông qua việc điều khiển các thiết bị chuyển mạch (ATM+IP) của lớp chuyển tải và các thiết bị truy nhập của lớp truy nhập. - Lớp điều khiển có chức năng kết nối cuộc gọi thuê bao với lớp ứng dụng/dịch vụ. - Lớp truyền thông Bao gồm các nút chuyển mạch (ATM+IP) và các hệ thống truyền dẫn (SDH, WDM), thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến các cuộc gọi giữa các thuê bao của lớp truy nhập dưới sự điều khiển của thiết bị điều khiển cuộc gọi thuộc lớp điều khiển. - Các cổng truyền thông được sử dụng để phối ghép hoặc với thiết bị khách hàng đầu cuối, với các mạng Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT truy nhập hoặc với mạng PSPN. - Các giao diện mở của kiến trúc mới này cho phép các dịch vụ mới được giới thiệu nhanh chóng. - Đồng thời chúng cũng tạo thuận tiện cho việc giới thiệu các phương thức kinh doanh mới bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại bằng cách chia tách chuỗi giá trị truyền thống hiện tại thành nhiều dịch vụ có thể do các hãng khác nhau cung cấp. - Các thành phần mạng Mối tương quan giữa cấu trúc phân lớp chức năng và các thành phần chính của mạng NGN được mô tả trong hình sau. - Mạng NGN và vấn đề điều khiển QoS Lê Quang Tùng Cao học ĐTVT Hình 1.2: Cấu trúc lớp và các thành phần chính Theo hình trên ta nhận thấy, các loại thiết bị đầu cuối kết nối đến mạng truy nhập (Access Network), sau đó kết nối đến các cổng truyền thông (Media Gateway) nằm ở biên của mạng trục. - SW điều khiển các chức năng chuyển mạch và định tuyến qua các giao thức. - Hình 1.3 liệt kê chi tiết các thành phần trong mạng NGN cùng với các đặc điểm kết nối của nó đến các mạng công cộng (PSTN). - Hình 1.3: Các thành phần chính trong mạng NGN.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt