- NGUYỄN THANH LƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG KHÓA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI. - NGUYỄN THANH LƯƠNG MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN) XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐÁNH GIÁ VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI. - NGUYỄN THANH LƯƠNG MẠNG THẾ HỆ MỚI (NGN) XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐÁNH GIÁ VÀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Chuyên nghành: Điện Tử – Viễn Thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. - Hồ Anh Túy Hà Nội – 2004 Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương i DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT A 3rd Party Server Third Party Server ADSL Asynmetric Digital Subscriber Line AMG Access Media Gateway ANSI American National Standards Institute API Application Program Interface APP Server Application Server ASIC Application Specific Integrated Circuit ATM Asynchronous Transfer Mode B BHCA Busy Hour Call Attempts BRI Basic Rate Interface BSC Base Station Controller C CATV Cable Television CAS Channel Associated Signaling CCS7 Common Channel Signaling No. - 7 CIC Circuit Identification Code CN Core Network CORBA Common Object Request Broker Architecture CS Circuit Switched D DBMS Data Base Management System DNS Domain Name System DPC Destination Point Code DSL Digital Subscriber Line DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương ii DSS1 Digital Subscriber Signaling system No. - 1 DTMF Dual Tone Multi-Frequency DWDM Dense Wave Division Multiplexing E EPhone Ethernet Telephone ETSI European Telecommunication Standards Institute F FE Fast Ethernet FLASH FLASH Memory FoIP Fax Over Internet Protocol FR Frame Relay FTAM File Transfer Access And Management Protocol FTP File Transfer Protocol G GE Gigabit Ethernet GSR Gigabit Switch Router H H.248 H.248/MECAMGO Protocol HDLC High-Level Data Link Control HDSL High Bit-Rate Digital Subscriber Line I IAD Integrated Access Device IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers IN Intelligent Network INAP Intelligent Network Application Protocol iOSS Integrated Operation Support System IP Internet Protocol IPSec IP Security Protocol Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương iii ISDN Integrated Services Digital Network ISO International Standards Organization ISP Internet Service Provider ISUP ISDN User Part ITU-T International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector L LAN Local Area Network M M2UA SS7 MTP2-User Adaptation Layer M3UA SS7 MTP3-User Adaptation Layer MA Multi-services Access MAN Metropolitan Area Network MCU Multi-point Control Unit MG Media Gateway MGC Media Gateway Controller MGCP Media Gateway Control Protocol MML Man-Machine Language MPLS Multi Protocol Label Switch MRS Media Resource Server MTP Message Transfer Part MTP3 Message Transfer Part Level 3 N NGN Next Generation Network NGSS Next Generation Switching System NMS Network Management Station NNI Network-Network Interface NP Number Portability Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương iv O OFL Optic Fiber Link ONLY One Number Link You OPC Originating Point Code OSI Open System Interconnection OSS Operating Support System P PBX Private Branch Exchange PHI Packet Handing Interface PIN Personal Identification Number POTS Plain Old Telephone Service PPP Point to Point Protocol PPS Pre Paid card Services PRA Primary Rate Access PRI Primary Rate Interface PS Packed Switched PSTN Public Switched Telephone Network Q QoS Quality of Service R RAS Registration, Admission and Status RIP Routing Information Protocol RTP Real-time Transport Protocol S SCCP Signaling Connection Control Part SCP Service Control Point SDH Synchronous Digital Hierarchy SG Signaling Gateway Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương v SIGTRAN SIGnalling TRANsport SIP Session Initiation Protocol SLS Signaling Link Selection SMC Service Management Center SNMP Simple Network Management Protocol SP Signaling Point SPC Stored Program Control SQL Structured Query Language SS7 Signaling System No.7 SSCP Service Switching Control Point SSP Service Switching Point STP Signal Transfer Point T TCP Transfer Control Protocol TDM Time Division Multiplex TMG Trunk Media Gateway TMN Telecom Management Network TUP Telephone User Part U UDP User Datagram Protocol UNI User-Network Interface V VOD Video On Demand VoIP Voice over Internet Protocol VPN Virtual Private Network VToA Voice and Telephony over ATM W WAN Wide Area Network Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương vi DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1-1 Mô hình mạng thế hệ mới NGN 4 Hình 2-1 Mô hình ngăn thủ tục SIGTRAN 15 Hình 2-2 Trao đổi bản tin trong khi khởi tạo SCTP association 20 Hình 2-3 Vị trí M2UA trong hệ thống 21 Hình 2-4 Cấu trúc mạng M2UA 22 Hình 2-5 Thủ tục thiết lập môi trường dịch vụ M2UA 23 Hình 2-6 Thủ tục giải tỏa môi trường dịch vụ M2UA 23 Hình 2-7 Trình bày cấu trúc của thủ tục M3UA protocol 25 Hình 2-8 Cấu trúc của lệnh MGCP 29 Hình 2-9 Thủ tục cuộc gọi MGCP giữa hai thuê bao 30 Hình 2-10 Một số ví dụ của mô hình Termination và Context 32 Hình 2-11 Trình bày cấu trúc ngăn thủ tục H.248 trong Soft-Switch 33 Hình 2-12 Ngăn thủ tục H.248 trong Soft-Switch 34 Hình 2-13 Cấu trúc bản tin H.248 35 Hình 2-14 Cơ chế bản tin 35 Hình 2-15 Báo hiệu giữa Soft-Switch và TMG 36 Hình 2-16 Chức năng mạng báo hiệu 39 Hình 2-17 Định dạng bản tin 41 Hình 2-18 Dạng chung của bản tin quản lý mạng báo hiệu 46 Hình 2-19 Ngăn thủ tục ISUP protocol stack 47 Hình 2-20 Cấu trúc bản tin ISUP 49 Hình 2-21 Xử lý thiết lập cuộc gọi ISUP 50 Hình 2-22 Xử lý giải tỏa cuộc gọi ISUP 52 Hình 2-23 Ngăn thủ tục SIP 55 Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương vii Hình 2-24 Cấu trúc một bản tin SIP request 57 Hình 2-25 Cấu trúc một bản tin SIP response 57 Hình 2-26 Thủ tục cuộc gọi SIP giữa các thực thể SIP 59 Hình 2-27 Cấu trúc ngăn thủ tục H.323 61 Hình 2-28 Báo hiệu cuộc gọi cơ bản thủ tục bắt đầu bình thường 65 Hình 2-29 Báo hiệu cuộc gọi cơ bản bắt đầu thủ tục nhanh 66 Hình 3-1 Giao diện thủ tục ứng dụng trong SoftX3000 69 Hình 3-2 Hệ thống thủ tục và báo hiệu của SoftX3000 70 Hình 3-3 Báo hiệu thực hiện trong SoftX3000 76 Hình 4-1: Mô hình cấu trúc mạng hiện tại và tương lai 86 Hình 4-2: Mô hình kết nối giữa mạng PSTN và ATM/IP 87 Hình 4-3: Mô hình mạng NGN 88 Hình 4-4: Mô hình mạng NGN Việt Nam 90 Hình 4-5: Mô hình mạng truyền dẫn 91 Luận văn tốt nghiệp – Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. - Hồ Anh Túy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành Luận văn này. - Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với sự giúp đỡ của các Thầy, Cô giáo trong Khoa “Đào tạo và Bồi dưỡng Sau Đại học”, Trường “Đại Học Bách Khoa Hà Nội” đặc biệt là các Thầy giáo, Cô giáo tham gia giảng dạy Lớp cao học “Điện Tử - Viễn Thông” khóa đã cung cấp cho tôi các kiến thức cơ bản làm tiền đề cho tôi nghiên cứu, phát triển. - Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp luôn tạo các điều kiện thuận lợi và hỗ trợ trong quá trình làm Luận văn. - Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, quan tâm, giúp đỡ tôi hoàn thành Luận văn này. - Hà Nội, tháng 10 năm 2004 Nguyễn Thanh Lương Luận văn tốt nghiệp - Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương I MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC I DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT i DANH MỤC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN 3 1.1 Xu hướng phát triển mạng viễn thông thế hệ mới NGN 3 1.1.1 Các dịch vụ yêu cầu 3 1.1.2 Phát triển mạng viễn thông 4 1.2 Các dịch vụ của chuyển mạch mềm Soft-Switch 8 1.2.1 Các dịch vụ cơ bản 8 1.2.2 Các dịch vụ gia tăng 8 1.2.3 Các dịch vụ trung kế 8 1.2.4 Các dịch vụ Centrex IP 8 1.2.5 Các dịch vụ đa phương tiện (Multimedia) 9 1.2.6 Gọi một số cho nhiều dịch vụ 9 1.2.7 Các dịch vụ thông minh truyền thống 10 1.2.8 Dịch vụ Web 11 1.2.9 Dịch vụ Web Dịch vụ cạc RADIUS 13 1.2.11 Dịch vụ đa mã vùng (Multi-Area-Code) 13 CHƯƠNG 2: CÁC THỦ TỤC VÀ BÁO HIỆU TRONG MẠNG NGN 14 2.1 Thủ tục SIGTRAN 14 2.1.1 Giới thiệu 14 Luận văn tốt nghiệp - Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương II 2.1.2 Thuật ngữ và định nghĩa 15 2.1.3 SCTP 16 2.1.4 M2UA 21 2.1.5 M3UA 23 2.2 Thủ tục MGCP 26 2.2.1 Giới thiệu 27 2.2.2 Thuật ngữ và định nghĩa 27 2.2.3 Cấu trúc bản tin 28 2.3 Thủ tục H Giới thiệu 31 2.3.2 Thuật ngữ và định nghĩa 31 2.3.3 Các ngăn thủ tục 33 2.3.4 Cấu trúc bản tin 34 2.3.5 Thủ tục báo hiệu H Báo hiệu SS7 36 2.4.1 MTP MTP MTP MTP3 38 2.4.2 ISUP Giới thiệu Ngăn thủ tục Cấu trúc bản tin Xử lý cuộc gọi 50 2.5 Thủ tục SIP 53 2.5.1 Thuật ngữ và định nghĩa 54 2.5.2 Cấu trúc thủ tục 55 2.5.3 Cấu trúc bản tin Định dạng yêu cầu 56 Luận văn tốt nghiệp - Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương III 2.5.3.2 Định dạng đáp ứng 57 2.5.4 Thủ tục bản tin báo hiệu cuộc gọi Cuộc gọi thành công Cuộc gọi không thành công 58 2.6 Thủ tục H Giới thiệu Thuật ngữ và định nghĩa Các ngăn thủ tục 60 2.6.2 Cấu trúc bản tin Bản tin RAS Bản tin Q Bản tin H Thủ tục báo hiệu cuộc gọi 63 CHƯƠNG 3: CÁC THỦ TỤC & BÁO HIỆU ĐIỀU KHIỂN BỞI HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH MỀM SoftX3000 TRONG MẠNG NGN 67 3.1 Định hướng phát triển 67 3.2 Hệ thống thủ tục điều khiển bởi SoftX Giới thiệu 68 3.3.2 Hệ thống báo hiệu và thủ tục thiết kế trong SoftX Báo hiệu SS Thủ tục SIP Thủ tục H Thủ tục MGCP và H Phân loại báo hiệu trong SoftX Thủ tục truyền tải báo hiệu Thủ tục điều khiển kênh mang Thủ tục điều kiển cuộc gọi 74 3.3.4 Báo hiệu thực hiện trong SoftX3000 75 Luận văn tốt nghiệp - Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương IV CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ MẠNG NGN VÀ GIẢI PHÁP NÂNG CẤP MẠNG HIỆN TẠI THÀNH MẠNG NGN 77 4.1 Nhận xét và đánh giá mạng thế hệ mới NGN 77 4.1.1 Các đặc điểm kỹ thuật chính của mạng NGN 77 4.1.2 Sự phát triển công nghệ 78 4.1.3 Đánh giá Mạng thế hệ mới NGN so với mạng hiện nay 79 4.2 Giải pháp nâng cấp mạng hiện tại lên mạng NGN 86 4.2.1 Tích hợp các mạng hiện tại với nhau: PSTN, ATM/IP 86 4.2.2 Xây dựng mạng NGN từng bước theo các lớp độc lập 87 a) Lớp truy nhập (Access Network) 87 b) Lớp chuyển mạch trung tâm (Core Switching) 88 c) Lớp điều khiển mạng (Control Layer) 89 d) Lớp cung cấp dịch vụ (Service Layer) 89 e) Đối với hệ thống mạng viễn thông Việt Nam 90 4.2.3 Xây dựng mạng truyền dẫn băng rộng đồng bộ tốc độ cao 91 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 Luận văn tốt nghiệp - Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương 1 MỞ ĐẦU Xu hướng phát triển viễn thông toàn cầu bùng nổ, định hướng cấu trúc mở, giao diện tiêu chuẩn và mong muốn phát minh các dịch vụ mới đa phương tiện, tốc độ cao, tăng khả năng cạnh tranh, giảm chi phí đầu tư. - Các tổ chức viễn thông toàn cầu đã tiến hành nghiên cứu từ cuối những năm 1990, để bắt đầu một kỷ nguyên mới của phát minh và khám phá dịch vụ mới, khách hàng mong muốn nhiều dịch vụ mới đưa ra đáp ứng yêu cầu đa dạng khác nhau của họ đồng thời giảm chi phí và giá dịch vụ. - Để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đặt ra này, mạng hiện tại không thể thực hiện được, do đó họ đề xuất một mạng thế hệ mới, đây là một cuộc cách mạng lớn trong thị trường viễn thông. - Mạng thế hệ mới (Next Generation Networks - NGN) là một vấn đề lớn chung, phản ánh xu hướng chung để thống nhất các dịch vụ thoại truyền thống và các dịch vụ số liệu, hình ảnh, âm thanh, đa phương tiện khác. - Hiện nay, điều này được thực hiện bởi hai cấu trúc mạng riêng biệt khác nhau: mạng chuyển mạch kênh (circuit switched) và chuyển mạch gói (packet switched). - Dạng cơ bản trong hệ thống viễn thông ngày nay là chuyển mạch kênh băng hẹp TDM. - Chuyển mạch phân phối thông tin định tuyến và thiết lập kênh kết nối từ đầu đến cuối (Tổng đài đầu tiên đến cuối cùng) trong một nền tảng yêu cầu. - Trong trường hợp chuyển mạch gói băng rộng, minh họa bằng thủ tục mạng Internet (Internet Protocol – IP), thông tin định tuyến được chuyển và đóng gói dữ liệu truyền chúng đến nơi nhận. - Một báo hiệu ưu tiên là không cần thiết bởi vì địa chỉ duy nhất trên toàn cầu của thông tin được lưu ở phần đầu (IP header), và ngầm định hiệu quả tốt nhất (Best Effort). - Khái niệm tốt nhất nghĩa là mạng không giành riêng hay dự trữ Luận văn tốt nghiệp - Mạng thế hệ mới NGN Nguyễn Thanh Lương 2 tài nguyên (băng thông hay tốc độ dịch vụ) trong hướng truyền từ đầu tới đích. - Đây là loại cấu trúc chia xẻ tài nguyên, cùng với vô số loại ứng dụng mới, là một vài lý do cho tiếp tục và phát triển của internet. - Từ điều này và có thể tiết kiệm chi phí, hiệu quả chia sẻ tài nguyên, khai thác hiện tại tập trung vào khả năng thiết lập một bộ tập trung hội tụ lưu lượng thoại và số liệu vào một cấu trúc mạng chuyển mạch gói chung. - Một thành quả đạt được là có thể nhận được mức cao hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng chuyển mạch gói trong khi vẫn duy trì được chất lượng dịch vụ (Quality of Service -QoS) cho các loại lưu lượng thoại hiện tại. - Xu thế tất yếu trong tương lai là tích hợp hai mạng độc lập hiện nay thành một hệ thống mạng duy nhất đó là mạng thế hệ mới - Next Generation Networks (NGN). - Mạng thế hệ mới NGN đã đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đặt ra: cung cấp dịch vụ đa phương tiện phong phú, chia sẻ tài nguyên chung của cả hai mạng băng hẹp TDM và băng rộng IP, chi phí đầu tư thấp, đó là một cuộc cách mạng viễn thông trên toàn cầu. - Luận văn này được chia thành 4 chương, nội dung chính như sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng thế hệ mới NGN: xu hướng phát triển và các yêu cầu dịch vụ. - Chương 2: Giới thiệu các thủ tục, báo hiệu triển khai trong mạng NGN. - Chương 3: Cấu trúc Soft-Switch, trung tâm điều khiển của mạng NGN. - Chương 4: Nhận xét, đánh giá của tác giả về mạng NGN, đưa ra giải pháp nâng cấp chuyển đổi mạng hiện tại thành mạng NGN.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt