Đồ Án Thiết lập cuộc gọi và QoS trong NGN

Tóm tắt đồ án
Ngày nay, các ngành viễn thông đang phát triển rất mạnh mẽ không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới. Khi các mạng viễn thông truyền thống đang ngày trở nên khó khăn trong việc cung cấp cũng như nâng cao chất lượng dịch vụ. Ở Việt Nam, mạng di động đã có những bước tiến nhảy vọt với 6 nhà cung cấp dịch vụ và số lượng thuê bao ngày càng tăng. Đồng thời, mạng cố định cũng triển khai nhiều dịch vụ giá trị gia tăng. Tuy nhiên thuê bao của mạng này không thể sử dụng dịch vụ của mạng khác. Điều đó tạo nên sự phân cách và kém hiệu quả trong việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng và nâng cao chất lượng. Các nhà khai thác dịch vụ viễn thông đã triển khai việc xây dựng một mạng hoàn toàn mới với khả năng kết hợp cả truy nhập hữu tuyến và truy nhập vô tuyến. Đó là mạng thế hệ mới NGN với khả năng tích hợp thoại và dữ liệu trên nền các công nghệ truy nhập vô tuyến và hữu tuyến dựa trên tài nguyên sẵn có của mạng hiện thời. Trong cuốn đồ án này em xin trình bày một số hiểu biết của em về mạng thế hệ mới và các tham số đánh giá chất lượng dịch vụ (QoS) trong đó. NGN là cấu trúc mạng lõi và là xu hướng xây dựng hạ tầng viễn thông của Việt Nam trên con đường xây dựng mạng 3G. Hiện nay, các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông như VNPT, Viettel mobile, EVN Telecom đang trong tiến trình xây dựng NGN.
Đồ án của em bao gồm các nội dung như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng thế hệ mới
Chương 2: Thông tin di động NGN-IMS
Chương 3: Đánh giá QoS trong mạng NGN
Chương 4: Triển khai NGN tại Việt Nam
Do kiến thức còn nhiều hạn chế nên không thể tránh được thiếu xót em mong được các thầy cô xem xét và chỉ bảo nhiều hơn. Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Vũ Minh Tú đã hướng dẫn tận tình để em hoàn thành bản đồ án này. Qua đây em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong trường cùng toàn thể các bạn đã giúp em rất nhiều trong quá trình học tập và nghiên cứu.

SUMMARIZE PLAN
Nowadays, telecommunications has been rapidly developed both in Vietnam and in the world. Whereas, the traditional networks are facing the difficulties in both providing and improving the service quality. In Vietnam, portable network has gained the rocket leap with 6 service suppliers and the increased number of subscribers. The permanent networks also carry out additional valued tax services at the same time. However, the subscriber of this network could not use that of other network, which draws the gap and ineffectiveness in service supplying and quality rising. Telecommunication service operators have launched program on an absolutely new network which allows to enter both radio and landline. That is the new gene rationed NGN with the capacity of voice and data integration on the ground of access technology on radio and telephone based on the available resources of current networks. In this plan, I would like to show my findings about new gene rationed network and parameters for evaluating Quality of Service, in which NGN is the key network structure and the trend for Vietnam telecommunication infrastructure establishment on the goal of 3G network building. Nowadays, telecommunication service operators like VNPT, Viettel mobile, EVN Telecom, act are on the progress to build NGN.
The content of my plan is divided as follow:
Chapter 1: General view on new generationed network
Chapter 2: Information of portable NGN-IMS
Chapter 3: Evaluation on QOS in NGN network
Chapter 4: Implementation of NGN in Vietnam .
Because of limited knowledge, there are possible mistakes in my plan that I hope the respective teachers will help me to recognize to perfect my work. Specially, I would like to give the sincere thanks to Professor Vu Minh Tu for extremely helpful guidance. Also, I would like to thank the teachers and friends who support me a lot in my study process.

Mục Lục
Mục Lục ii
Chương 1 1
TỔNG QUAN, CẤU TRÚC VÀ CÁC DỊCH VỤ CỦA NGN 1
1.1. Tổng quan về mạng thế hệ tiếp theo NGN 1
1.1.1. Đánh giá sự hạn chế của mạng viễn thông hiện tại 1
1.1.2. Quá trình hình thành lên NGN 2
1.1.3. Khái niệm về NGN 2
1.1.4. Đặc điểm cơ bản của NGN 2
1.2. Cấu trúc mạng NGN 3
1.2.1. Các chỉ tiêu xây dựng mạng thế hệ mới 3
1.2.2.2. Đặc điểm của các lớp trong cấu trúc NGN 5
1.2.4. Cấu trúc và các thành phần chính trong mạng NGN 11
1.2.4.1. Media Gateway (MG) 12
1.2.4.2. Media Gateway Controller (MGC) 13
1.2.4.3. Signalling Gateway 15
1.2.4.4. Media Server 16
1.2.4.5. Application Server/Feature Server 16
1.3. Các dịch vụ chính trong NGN 19
1.3.1. Các dịch vụ thoại 19
1.3.2. Dịch vụ dữ liệu 19
1.3.3. Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) 20
1.3.4. Dịch vụ sử dụng mạng riêng ảo (VPN) 20
1.3.5. Tính toán mạng công cộng (PNC- Public Network Computing) 21
1.3.6. Bản tin hợp nhất (Unified Messaging) 21
1.3.7. Môi giới thông tin ( Information Brokering) 21
1.3.8. Thương mại điện tử (E-commerce) 21
1.3.9. Các dịch vụ chuyển cuộc gọi (Call Center Service) 22
1.3.10. Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive Gaming) 22
1.3.11. Thực tế ảo phân tán (Distributed Virtual Reality) 22
1.3.12. Quản lý tại nhà (Home Manager) 22
Chương 2 64
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THEO CẤU TRÚC NGN 64
2.1. Khái quát chung về mạng thông tin di động theo cấu trúc NGN 64
2.2. Xu hướng phát triển mạng thông tin di động 3GPP/3GPP2 65
2.2.1. Mạng lõi 3GPP R99 65
2.2.2. Mạng lõi 3GPP R4/R5 66
2.2.3. Kiến trúc tích hợp theo mô hình NGN của R00 (R4/R5) 69
2.2.4. Kiến trúc mạng lõi 3GPP tương lai 70
2.3. Thông tin di động IMS 71
2.3.1. Các thành phần trong thông tin di động IMS 71
2.3.1.1. Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi (CSCF) 71
2.3.1.2. Cơ sở dữ liệu trong IMS 72
2.3.1.3. Các thực thể GPRS 74
2.3.1.4. Nhận dạng trong IMS 75
2.3.1.5. Modules nhận dạng 76
2.3.1.6. Máy chủ ứng dụng (AS) 77
2.3.2. Các giao thức sử dụng trong IMS 78
2.3.2.1. SIP (Giao thức khởi tạo phiên) 78
2.3.2.2. Giao thức Diametter 79
2.3.3. Thiết lập kết nối IP 80
2.3.3.1. Cập nhật vị trí và thiết lập kết nối logic giữa UE và SGSN 80
2.3.3.2. Hoạt động ngữ cảnh PDP. 81
2.3.3.3. Đăng ký dịch vụ IMS 82
2.3.3.4. Cuộc gọi đến một đầu cuối di động IMS 86
2.3.3.5. Thiết lập cuộc gọi đến đầu cuối PSTN 96
Chương 3 105
ĐÁNH GIÁ QoS TRONG MẠNG NGN 105
3.1. Các tham số ảnh hưởng đến chất lượng thoại 105
3.1.1. Thời gian trễ 105
3.1.2. Jitter 106
3.1.3. ECHO 107
3.1.4. Mất gói 107
3.1.5. Băng thông hiện thời 107
3.2. Các giải pháp QoS cho mạng gói 108
3.2.1. Giới thiệu về QoS 108
3.2.2. Mô hình dịch vụ tích hợp Intserv 109
Giao thức dành riêng tài nguyên (RSVP) 110
3.2.3. Dịch vụ phân biệt Diffserv 111
3.2.4. Trạng thái gói động-SCORE (Dynamic Packet State) 114
3.2.5. Các router thế hệ mới 114
3.3. Chất lượng dịch vụ từ đầu cuối đến đầu cuối End-to-End 116
3.4. Mô hình chức năng QoS cho các thực thể trong mạng NGN 117
3.4.1. Mặt phẳng điều khiển 118
3.4.2. Mặt phẳng dữ liệu 119
3.4.3. Mặt phẳng quản lý 121
3.5. Giải pháp định tuyến đảm bảo QoS cho mạng NGN 122
3.5.1. Khái niệm định tuyến 122
3.5.2. Chức năng định tuyến 122
3.5.3. Mục tiêu của định tuyến QoS 124
3.5.4. Phân lớp bài toán định tuyến QoS 124
3.5.5. Định tuyến QoS và định tuyến cố gắng tối đa BE 125
3.5.6. Kết hợp với kỹ thuật lưu lượng 125
3.5.7. Ưu và nhược điểm của định tuyến QoS 126
3.6. Đánh giá độ tin cậy của định tuyến QoS trong NGN 127
3.6.1. Khái niệm 127
3.6.2. Phương pháp định lượng 127
3.6.3. Đánh giá 128
3.7. Một số vấn đề tồn tại 129
Kết luận 131
Chương 4 91
TRIỂN KHAI NGN Ở VIỆT NAM 91
4.1. Nguyên tắc tổ chức xây dựng mạng viễn thông thế hệ mới 91
4.2. Cấu trúc lớp ứng dụng dịch vụ 92
4.3. Lớp điều khiển 92
4.4. Cấu trúc lớp truyền tải 93
4.5. Các giai đoạn xây dựng mạng NGN tại Việt Nam 95
4.5.1. Xây dựng mạng NGN tại các vùng trọng điểm 95
4.5.2. Xây dựng lớp truyền tải/lõi 95
4.5.3. Xây dựng lớp truy nhập 97
4.5.4. Xây dựng lớp điều khiển 98
4.5.5. Xây dựng lớp ứng dụng dịch vụ 98
4.5.6. Xây dựng lớp quản lý 98
Kết Luận 99
Chương 5 100
KẾT LUẬN 100