Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 5 - Nguyễn Tâm Hiền

Chương 5
MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN
(NEXT GENERATION NETWORK)

1


Nhu cầu tiến hóa của mạng
PSTN
TDM Access
Circuit Switching

Maïng hieän taïi
SS7

Maïng theá heä sau
(NGN)

SONET
Transport

ATM, FR
Frame/ Cell Access
ATM Switching
SONET
Transport

Access
IP
ATM
FR

TDM
Switching
ATM SVCs IP MPLS
Transport
SONET
Optical

Internet
IP Access
IP Routing/Sw.
SONET
Transport

…..

2


Sự hội tụ giữa các mạng
Tương lai
Mạng đa dòch vụ

Hiện tại
Các mạng dòch vụ riêng lẻ

Điề u khiển và
quản lý cá c dòch
vụ truy nhập
Dòch vụ

Content

Mạng lõi IP

Media Gateway
PSTN/ISDN
Cellular
PLMN

CATV
Data/IP
Network

Các mạng truy nhập, truyền dẫn,
chuyển mạch riêng lẻ

Wireline
Access

Wireless
Access

Cable
Access

Liên mạng trên cơ sở IP

3

NỘI DUNG

5.1 Sự phát triển từ PSTN lên mạng
NGN
5.2 Cấu trúc mạng NGN
5.3 Các dịch vụ NGN

4


CHƯƠNG 5: MẠNG NGN (NEXT GENERATION NETWORK)

5.1 Sự phát triển từ PSTN lên mạng
NGN
5.2 Cấu trúc mạng NGN
5.3 Các dịch vụ NGN

5


SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

Mạng PSTN hiện tại
6


SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

Phát triển lên NGN
7

SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

Các mạng dịch vụ khác
8


SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

• Con đường phát triển hiện tại: tạo ra một
mạng chuyển mạch gói bên cạnh PSTN để
hỗ trợ voice và data
• Mạng chuyển mạch gói truyền thông được
với PSTN nhờ sử dụng báo hiệu SS7
• Truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive
Optical Network) sẽ là xu thế phát triển của
tương lai

9


SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

• DWDM (Dense Wavelength Division
Multiplexing)
• Tín hiệu được truyền dưới dạng ánh sáng
qua sợi quang

10

SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

• TDM (Time Division Multiplexing) là phương pháp
kết hợp nhiều luồng dữ liệu độc lập thành một nguồn
dữ liệu đơn bằng cách hợp nhất các tín hiệu này thành
một dãy xác định .
• Trong các mạng viễn thông hiện đại tín hiệu TDM
được chuyển từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang

11


SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

• WDM kết hợp nhiều luồng dữ liệu quang
TDM trên cùng một sợi quang sử dụng
nhiều bước sóng ánh sáng
• Mỗi luồng dữ liệu TDM được gửi bởi một
laser phát ánh sáng với bước sóng cố định

12


SỰ PHÁT TRIỂN TỪ PSTN LÊN MẠNG NGN

• Hệ thống WDM thụ động được triển khai
có 2, 4, 8, 12, 16 kênh. Khoảng cách giới
hạn của kỹ thuật này là dưới 100 km.

• DWDM: trên 128 kênh. Khoảng cách: vài
nghìn km

13


CẤU TRÚC MẠNG NGN

• Cấu trúc mạng NGN gồm các lớp chức
năng:
•
•
•
•

Lớp kết nối (Access + Transport /Core)
Lớp trung gian hay lớp truyền thông (Media)
Lớp điều khiển (Control)
Lớp quản lý (Management)

• Lớp điều khiển hiện nay rất phức tạp với
nhiều loại giao thức

14


CẤU TRÚC MẠNG NGN

• Mô hình phân lớp chức năng của mạng
NGN

Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ mạng)
15


CẤU TRÚC MẠNG NGN

Cấu trúc mạng thế hệ sau (góc độ dịch vụ)
16


CẤU TRÚC MẠNG NGN

Cấu trúc luận lý của mạng NGN
17


CẤU TRÚC MẠNG NGN

• NGN sử dụng chuyển mạch gói cho cả
thoại và dữ liệu
• Xử lý cuộc gọi dựa vào chuyển mạch mềm
(softswitch) hay Media Gateway Controller
(bộ điều khiển cổng truyền thông) hay Call
Agent (tác nhân cuộc gọi)
• Lớp truyền thông: Media Gateway dùng để
phối ghép với thiết bị đầu cuối của khách
hàng RGW (Residental Gateway) hoặc với
mạng truy nhập (Access Gateway) hoặc với
mạng PSTN (Trunk Access)

18


CẤU TRÚC MẠNG NGN

Lớp truy nhập và truyền dẫn
o Phần truyền dẫn:
Lớp vật lý: truyền dẫn quang với kỹ thuật
DWDM
Lớp 2 và lớp 3:
• Truyền dẫn trên mạng lõi (core network)
dựa vào kỹ thuật gói cho tất cả các dịch vụ
với QoS tùy theo yêu cầu cho từng loại
dịch vụ
• ATM hay IP/MPLS được dùng để làm nền
cho truyền dẫn để đảm bảo QoS
19


CẤU TRÚC MẠNG NGN

Lớp truy nhập và truyền dẫn
o Phần truyền dẫn:
Thành phần: các nút chuyển mạch/Router,
các chuyển mạch kênh của mạng PSTN, các
hệ thống chuyển mạch, hệ thống định tuyến
cuộc gọi
Chức năng: truyền dẫn và chuyển mạch. Lớp
truyền dẫn có thể hỗ trợ các mức QoS khác
nhau, lưu trữ lại sự kiện xảy ra trên mạng

(kích thước gói, tốc độ gói, độ trì hoãn, tỉ lệ
mất gói….)
20


CẤU TRÚC MẠNG NGN

 Lớp truy nhập và truyền dẫn
o Phần truy nhập:
Lớp vật lý:
Hữu tuyến: cáp đồng, xDSL. Tương lai:
DWDM, PON
Vô tuyến: thông tin di động (GSM, CDMA,...)
Lớp 2 và lớp 3: công nghệ IP sẽ làm nền cho
mạng truy nhập
Thành phần: các thiết bị truy nhập (giao diện để
kết nối các thiết bị đầu cuối vào mạng), các thiết
bị truy nhập tích hợp IAD
Chức năng: cung cấp kết nối giữa thuê bao đầu
cuối và mạng truyền dẫn
21


CẤU TRÚC MẠNG NGN

 Lớp truyền thông
o Thành phần: các cổng truyền thông MG (Media
Gateway) bao gồm
 Các cổng truy nhập: AG (Access Gateway) kết nối giữa
mạng lõi với mạng truy nhập, RG (Residential Gateway)

kết nối giữa mạng lõi với thuê bao mạng nhà
 Các cổng giao tiếp: TG (Trunking Gateway) kết nối giữa
mạng lõi với mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway)
kết nối giữa mạng lõi với mạng di động

o Chức năng: có khả năng tương thích với các kỹ thuật
truy nhập khác với kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay
ATM (Chuyển đổi các loại môi trường (PSTN, vô
tuyến, LAN,…) sang môi trường truyền dẫn gói trên
mạng lõi và ngược lại
22


CẤU TRÚC MẠNG NGN

Lớp điều khiển
o Thành phần:gồm các hệ thống điều
khiển mà thành phần chính là
softswitch được kết nối với các thành
phần khác để kết nối cuộc gọi hay
quản lý địa chỉ IP như:
SGW (Signaling Gateway)
MS (Media Server)
Feature Server
AS (Application Server)

23


CẤU TRÚC MẠNG NGN

1
4

2
5

3
6

7

8

9

*

8

#

M a ïn g v i e ãn t h o ân g
SS7

S o fts w itc h

S ig n a lin g
G a te w a y

M G C / c a ll
A gent

M e d ia g a te w a y
M a ïn g I P

F e a tu re S e rv e r

M e d ia S e rv e r

M a ï n g k h a ùc
I B M C o m p a t ib l e

Các thành phần của softswitch

24


CẤU TRÚC MẠNG NGN

Lớp điều khiển
o Chức năng: kết nối để cung cấp các
dịch vụ thông suốt từ đầu cuối đến
đầu cuối với bất kỳ loại giao thức và
báo hiệu nào.

25